东苕溪大桥技术总结.doc
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东苕溪大桥技术总结.doc
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东苕溪特大桥施工总结
第一章 工程概况
宣杭铁路增建二线工程东苕溪特大桥,位于杭州市余杭区仁和镇及湖州市德清县交界处,横跨东苕溪(斜交角度20度),一跨过河。
全桥均位于直线上,桥式布置为21×32m预应力砼简支梁+1×112m下承式提篮拱+(2×32m+1×24m+8×32m)预应力砼简支梁,桥梁中心里程:
DK189+905.78,全长1171.13m。
主桥为采用尼尔森体系的提篮式钢管混凝土系杆拱桥,是本合同段的控制性工程。
钢管拱肋采用L计=112m,f=22.4m,f/l=1:
5,m=1.347的悬链线,在横桥向内倾13度,形成提篮式;吊杆布置为斜吊杆,间距8m,系梁采用单箱三室整体式纵梁体系。
建设单位为:
上海铁路局宣杭复线工程建设指挥部
设计单位为:
铁道第四勘察设计院
监理单位为:
上海华东铁路建设监理有限公司
施工单位为:
中铁大桥局集团有限公司
一、桥梁设计标准
(一)铁路等级:
I级
(二)正线数目:
双线
(三)限制坡度:
上行6‰,下行4‰
(四)牵引种类:
内燃
(五)设计水位:
百年一遇洪水位+7.05
(六)设计最高通航水位:
+3.15m
(七)通航标准:
内河Ⅴ级航道标准
(八)地震烈度:
Ⅵ度
桥梁限界:
“桥限-2”国家标准(予留电气化条件),设计速度160km/小时,线间距4.2m。
二、地质、水文、气象、地震、交通条件
1、地质
桥址地下水具有溶出性、弱侵蚀性。
主桥附近基岩为弱风化安山岩,岩面标高约-30.6m(实际岩面标高-27.5m左右),覆盖层自上而下依次为流塑性淤泥质粘土、硬塑性粉质粘土、硬塑粘土及强风化安山岩,厚度较大。
表层有部分抛填片石。
2、水文
本段河道为Ⅴ级航道,要求航道净宽45m,净高5m,最高通航水位3.12m,设计水位(H1%)7.05m,设计流速1.40m/s。
桥址上游侧多处采石场,该航道为石料水上运输的唯一通道,石料运输船只(多为载重约600t的机驳)过往频繁。
其右岸(杭州岸)为西险大塘,按百年一遇标准设计建造。
桥址处堤顶标高8.10m,桥下堤顶净空2.2m。
东苕溪特大桥设计按国家Ⅴ级内河航道标准,采用通航净宽38.0m,净高5.0m,最高通航水位3.15m。
设计水位(H1%)7.05m,设计流速1.40m/s。
桥址地下水具有溶出性、弱侵蚀性。
线路穿越杭州一级水源保护区,桥址下游300m为杭州市祥符桥水厂取水点,再下游400m为獐山水厂取水点。
3、气象
宣杭铁路沿线气候温和。
浙北地区雨量充沛,属北温带海洋性气候,平均降雨量在1300~1400mm之间,洪水季节为5月至9月。
4、地震
地震基本烈度取值为Ⅵ度。
5、交通、水电、通讯及其它条件
本桥位处通往各村镇的交通道路状况良好,有水泥路面,沥青路面,大部分泥结碎石路面,均可作为进场道路。
另根据施工需要,沿桥梁上游侧修建一条场内施工便道,以满足场内材料运输需要;东苕溪两岸设简易码头,陆上施工便道可与水运船只连通。
本工程附近水资源较为丰富,可满足生产和生活用水;工程所在地区电力系统也较发达,可满足铁路施工用电需要。
三、主桥设计情况
1、主桥结构形式采用尼尔森体系的提篮式钢管砼系杆拱桥,在铁路上为首次采用,它的成功建成将填补国内大跨度铁路系杆拱桥的空白。
主跨基础21#位于德清县东苕溪防洪大堤上,22#墩位于杭州市西险大塘防汛通道上。
基础设计为15-φ1.5m钻孔桩基础。
2、钢管拱:
钢管拱采用无推力拱体系,拱脚采用16束19-7Ф5予应力体外索平衡钢管拱水平推力。
钢管拱拱肋采用悬链线线型,哑铃型钢管砼截面。
截面高度h=3.0m,等高布置,钢管直径为1000mm,由厚16mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两钢管之间用δ=16mm的腹板连接,每隔一段距离设置加劲板,拱肋管内灌注C50级微膨胀砼,拱肋分5节段拼装,每节段重量约80t。
3、系梁:
系梁按整体箱型布置,采用单箱3室,予应力砼箱形截面(系梁在悬浇过程中为钢筋砼结构)。
桥面宽15m,梁高2.5m。
系梁共分为15节段,1#、1'#块8.0m,2#、2'#块7.5m,标准节段8m,合拢段5m。
其中1#、1'#块采用支架现浇施工,2#-7#,2'#-7'#节段及合拢段采用挂篮对称悬臂浇注施工。
四、全桥工程量
工程项目
说明
单位
数量
基础开挖
挖土方
基坑深h,0<h<3m,有水,有挡
m3
7737
挖土方
基坑深h,3<h<6m,有水,有挡
m3
3137
基坑回填
回填土
m3
5182
基坑回填
C15混凝土
m3
875
基坑抽水
弱水流
m3
9336
草袋围堰
m3
2580
基础
φ1.0φ/1.5mC25钢筋混凝土钻孔桩
粘性土流塑,粉土软塑
m
3799/236
φ1.0φ/1.5mC25钢筋混凝土钻孔桩
粘性土硬塑
m
1039/188
φ1.0φ/1.5mC25钢筋混凝土钻孔桩
风化岩
m
1753.8/72
φ1.0φ/1.5mC25钢筋混凝土钻孔桩
坚石
m
431/40
C25钢筋混凝土
承台
m3
3888.4
承台钢筋
Ⅱ级钢筋
kg
114825.28
桩径φ1.2/φ1.8钢护筒
制作、埋设、拆除
m
728/322
钻孔桩钢筋
Ⅰ级钢筋
kg
374608.04
C15混凝土
扩大基础
m3
303.40
碎石
锥体下换填
m3
680.00
路基填料
锥体下换填
m3
2800.00
C15混凝土
承台底垫层
m3
248.10
墩台身
C15混凝土
墩、台身
m3
654.80
C20钢筋混凝土
顶帽
m3
32.50
C25钢筋混凝土
道碴槽
m3
47.40
Ⅰ级钢筋
道碴槽
kg
657.00
Ⅱ级钢筋
道碴槽
kg
1595.80
C20混凝土
台顶、托盘
m3
272.70
C25钢筋混凝土
墩、台身
m3
1380.24
Ⅰ级钢筋
墩身
kg
9628.60
Ⅱ级钢筋
墩身
kg
40890.27
C25钢筋混凝土
顶帽、托盘
m3
714.40
Ⅰ级钢筋
顶帽、托盘
kg
10906.80
Ⅱ级钢筋
顶帽、托盘
kg
34585.30
C40钢筋混凝土
垫石
m3
84.20
Ⅰ级钢筋
垫石
kg
3527.80
Ⅱ级钢筋
垫石
kg
11795.60
部梁及桥面
后张法预应力混凝土梁
直线,跨度32m
孔
62
112m提篮拱
直线,跨度116m
孔
1
后张法预应力混凝土梁
直线,跨度24m
孔
2
钢支座
TK—YZM200/TK—YZM280
个
8/248
护轮轨
单线
m
2372.2
铺设弯轨及梭头
一座桥
2
双侧钢立柱钢栏杆
梁上及台上1.05m人行道板
kg
159023.07
1.05人行道板(钢筋)
kg
28915.232
1.05人行道板(C20混凝土)
m3
146
双线梁间步板
钢筋
kg
11389.66
C20混凝土
m3
40.97
避车台
人行道两侧设置
个
68
泄水管
个
1520
围栏
一个桥墩
34
吊篮
每侧
64
细石混凝土
横向联结
m3
102.76
φ57波纹管
横向联结
m
2981.68
钢筋
横向联结
kg
15567.2
横向预应力钢筋
横向联结
kg
21155.2
高强精轧螺纹钢筋锚具
横向联结
套
2288
连接板C50混凝土
桥面连接
m3
50.22
连接板钢筋
桥面连接
kg
6280.6
铁盖板
梁间连接
kg
18706
隔板联接板
梁间连接
kg
92.8
检查梯
个
68
机械化养路平台
个
2
通信信号电缆槽
300mm×150mm钢制电缆槽
m
1200.2
挡碴块C20混凝土/Ⅰ级钢筋
m3/kg
87.64/11501
附属工程
M5浆砌片石
锥体、石裙及检查台阶/河岸护砌
m3
270.6/2000
碎石垫层
锥体/河岸护砌
m3
101.2/700
填渗水性土
锥体及台后
m3
3053.3
φ50cm粉喷桩加固
L=6.8m
根/m
330/2244
航道标志/桥灯
处/盏
2/16
挖土
局部改沟
m3
770
夯填土方
局部改路
m3
6000
碎石路面
局部改路
m3
1400
C15片石混凝土
改移灌渠
m3
60
第二篇施工组织方案
一、施工总体方案
针对桥址处地质特点,钻孔以旋转钻机为主并配备一定数量的冲击钻机,主桥21#墩钻孔桩采用冲击钻成孔、22#墩采用液压旋转钻机成孔。
21#墩承台采用钢板桩围堰法施工;22#墩承台在枯水期直接进行开挖支护施工。
墩身(帽)模板采用精制大块钢模板,主体结构内不设对拉筋,支架由钢管脚手架和贝雷梁构成,现场绑扎钢筋,墩身和帽梁分开施工。
为方便主桥施工,21、22#墩简支梁墩帽部分待主桥主体结构施工完毕后再行施工。
提篮拱施工采用缆索吊机及扣索塔架悬拼施工方案,缆索吊机跨度布设为(98m+239m+98m),双线吊重80t(2×40t)。
吊机塔架分别布设于20#墩和25#墩位处。
钢管拱肋为工厂制造、厂内半跨立体预拼,通过陆路运输到现场后进行短线法分段组拼,预拼场设置在东苕溪南岸23#~24#墩之间,钢管拱肋节段的组拼和正式安装均由缆索吊机负责吊装。
扣索塔架布置在提篮拱主墩处。
拱肋内混凝土采用输送泵由拱脚向拱顶压送。
提篮拱系梁按设计要求采用两套挂篮由拱脚处向跨中方向对称现浇施工。
二、施工顺序及步骤
施工顺序及步骤详见东苕溪特大桥施工顺序示意图(一、二、三、四)。
第三篇下部结构施工
一、下部结构简介
东苕溪特大桥全长1171.13米,中心里程为DK189+901.78,共计34个墩台。
其中,主墩21#、22#墩各为15根φ1.5m钻孔桩,33#台为12根φ1.0m钻孔桩,0#台为扩大基础,其余各墩均为8根φ1.0m钻孔桩,全桥钻孔桩为276根。
桩基依次穿过地层为:
淤泥质粘土、粉质粘土、风化及弱风化花岗斑岩、安山岩等,引桥桥台为双线T型桥台,桥墩为双线圆端形板式桥墩,墩身厚120cm(主墩除外),圆端部分半径为60cm,高度从350cm~550cm不等,帽梁除24#、25#墩为高低帽梁外,其余尺寸均一致。
针对桥址处地质特点,钻机选型以旋转钻机为主并配备一定数量的冲击钻机,钻头主要采用三翼或四翼刮刀钻头和菠萝钻头联合钻进成孔;排碴采用泵吸正循环的钻孔工艺。
在墩台沿线集中排碴池,最后用汽车外运,钻孔成孔并清孔后,采垂直导管灌进入水下混凝土灌注。
旋转钻采用GPS-150/GPS-200钻机。
二、钻孔桩施工
1、场地平整
东苕溪特大桥0#~21#墩位于湖州侧,在进行钻孔桩施工前,应对墩位处进行回填平整,要求平整后平台顶面标高不低于桩顶标高且高于水面1.0m,顶面外边缘到孔中心距离不小于2.0m,且平台放坡不大于1:
1;22#~33#墩在杭州市境内,位于池塘内,施工前回填池塘到顶标高为桩顶标高且高于水面1.0m,压实后进行钻孔桩施工。
2、护筒制作及埋设
根据东苕溪特大桥钻孔桩情况,护筒采用φ1.8m和φ1.3m两种,长度要求不小于2m,板厚采用δ=6mm钢板制成。
由于本桥墩处于池塘农田中,地表层为粘土及软塑性粘土,应先在桩位处挖至护筒底50cm,然后在坑底回填50cm厚粘土,分层夯实,将护筒放入坑内,精
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