黄洋水库特大桥栈桥及水中平台施工方案
一、工程概况
黄洋水库特大桥位于岳阳县麻塘镇境内。全桥位于两座山丘之间,山坡植被茂盛,丘间主要跨越黄洋水库。黄洋水库测时水位74.00m。水库大坝位于线路右侧,实测坝顶高程中部85.81m左岸坝肩85.93m右岸坝肩86.28m。线路于DK1417+263处跨越公路,公路宽6.6m,与铁路交角34.5°。
桥梁中心中心里程:DK1417+586.16,桥全长831.06m桥位于直线上,双线,线间距5.0m,全桥孔跨布臵为25-32m简支现浇箱梁。桥台采用双线钢筋混凝土矩形空心桥台,基础采用Φ1.0m和Φ1.25m钻孔灌注桩基础。
全桥墩采用圆端形空心桥墩,最高的12#桥墩22m,最低的1#桥墩6m。本桥10#,11#,12#,17#、18#、19#、20#、21#、22#桩基均为水下桩基础,最大水深10米。
黄洋水库地表覆盖层为第四系全新统粉质黏土、黏土、碎石土、中砂等。桥址范围揭露岩层有寒武系下统(1)硅质板岩;水库水面至历年最高水位线之间可见外露全、强风化板岩,褐黄色~灰黑色,硬塑~软塑。桩底地基为Z1板岩、硅质板岩,基底承载力σ0=500KPa。
地下水主要为空隙潜水和基岩裂隙水,其主要补给来自水库补给和大气降水补给。根据化验资料,桥址地表水与地下水具有溶出型弱侵蚀性。
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通过向库区的居民、管理人员的咨询,了解到每年端午节前后(6月份)水位最高,然后随着灌溉用水,水位开始下降,直至当年11月份水位下到最低,次年3月中旬水开始上升。所以,11月至次年3月是水中基础施工的最佳时间。在2006年2月25日和5月6日经过对水库水位现场测量结果汇总。按汇总结果,拟定如下方案。
墩 号 10 12 17 18 19 20 21 22 23 河床标高 71.01 71.61 70.81 68.01 68.01 67.51 67.51 71.21 73.31 2月25水面标高 水 深 5月28水面标高 水 深 4.86 4.26 5.06 7.86 3.50 2.90 3.70 6.5 74.51 6.5 75.87 7.86 8.36 8.36 4.66 2.56 7.00 7.00 3.3. 1.20 二、 总体施工方案
根据汇总数据,选在施工枯水季节施工时,对于10#、11#、12#和17#、22#既靠近岸边的墩采用先围堰后筑岛施工钻孔灌注桩,在施做承台时采取井点降水或钢板桩围堰。针对18#、19#、20#、21#墩为高桩承台的特点,采用栈桥、平台及单壁钢吊箱施工方案。18#、19#、20#、21#墩相比其它墩位于水库中央,且大多数为高桩承台,所以采用栈桥+工作平台及钢吊箱的施工方案。对于18#、19#、20#、21#采用有底钢吊箱。
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钻孔灌注桩施工利用φ1600mm钻孔护筒及平台φ350mm钢管桩为依托搭设平台。平台与栈桥有机的结合在一起,随着栈桥的延伸,平台顺序展开施工。四个墩同时开展形成流水施工。
便桥址选在水库的上游,即主线桥梁的右侧。目的是为了靠近加工区,而且尽可能的缩短便桥的长度。岸边浅滩处筑岛、修便桥桥台。 三、施工要点 1、筑岛
筑岛材料选用黏土,筑岛尺寸比承台各边宽度大2米,岛面高出施工时水面至少0.5米,岛外坡度采用1:2,外坡方采用钎丝笼和土袋进行防护,土袋应缝合,装土容量为袋容量的60%,土袋采用人工配合机械堆码。土袋共4排,顶面比水位高出2m。围堰搭好后,用水泵将水排出,后回填黏土,避免回填大块石造成对桩基下护筒的影响。采用分层回填,分层碾压密实的施工方法。 2、栈桥
栈桥跨径6米,桥宽6米。便桥主梁间伸缩缝为5cm。栈桥钢管桩采用直径为350mm壁厚为10mm的钢管。每排2个钢管桩,钢管桩间距为5米。在钢管桩横向和纵向均设臵16槽钢两道连接和剪刀撑。横系梁采用2根I45a,梁部采用11根I45a均布在横系梁上间距0.5米,每隔3米采用18槽钢连接成为整体,并在上满铺15*18cm的方木,顶层在行车道位臵铺设6mm厚的花纹钢板。在栈桥旁各墩位位臵搭设水中工作平台,平台钢管桩与栈桥钢管桩间采
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用16槽钢进行连接,使之连成整体,增加整体稳定性。
施工过程中,对钢管桩和梁部施工的打入做如下要求:
1 2 3 4 5 测点放样 钢管桩插打 钢管桩联结系 墩顶布置 桥面系安装 桩位偏差<10mm。垂直度偏差不大于1/300。 倾斜度≤1%,钢管桩接长等强对接,钢管桩入土深度≥2m。 焊缝均采用8mm连续角焊缝连接,联结要求满焊,焊接牢固。 分配梁偏距<10mm,焊缝为8mm连续角焊缝满焊,限位板满焊。 分配梁I45间距均匀,枕木满铺,扒钉扒牢,花纹板顺直。 3、平台搭设及钢护筒
施工平台尺寸为12*18.8米,平台钢管桩采用4排直径为350mm壁厚为10mm的钢管24根,纵梁采用4根I45a与钢管桩焊接,横梁采用I22a,间距0.5米一根,横梁上满铺15*18cm的方木。钢护筒采用直径为1.6米壁厚为10mm钢管,钢护桶应高于施工水位0.5米以上。平台钢管桩之间均采用横向连接,且平台分配梁均采取横向连接的方式,确保平台的稳定性。 4、钻孔灌注桩施工
每个平台安装2个钻机,泥浆池设在旱地上由泥浆泵供浆。其他施工同钻孔桩施工方法。 5、钢吊箱施工
钢吊箱底板吊架由6根长为12.8mI36,4根长为9.2m I36;12根长为3.4m[36组成。底模采用6mm钢板,板肋采用间距0.4米的[16a和卞铁组成,侧模采用6mm钢板,竖肋为100角钢,横肋为I20a每一米一道。
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6、浇筑承台封底混凝
封底砼厚度采用1.0米, 采用多导管对称、分块浇筑混凝土。封底砼浇注完成以后进行抽水中要对吊箱采用在钢护筒焊接I20a进行反压,以免钢吊箱上浮. 7、承台施工
在将吊箱内水抽干后,再绑扎钢筋、安装冷却管,浇注砼。 8、栈桥 ⑴测量定位
钢管桩定位采用全站仪,人工乘小船检查钢管桩的竖直度和桩位,钢管桩下沉前要检测栈桥跨距。钢管桩下沉过程中要随时检查钢管桩的偏位情况。 ⑵钢管桩的沉入
钢管桩采用锤击法施工,冲击锤的重量要大于钢管桩承载力。至钢管桩不再下沉为止。
钢管桩在锤击下沉前要给钢管桩安装桩帽,桩帽采用钢板焊接而成,桩帽上下应平整,桩帽的中心要与钢管桩的中心线重合。
桩插好后即将桩锤压住桩顶,检查锤、桩帽和桩的中轴线是否一致,并检查桩位有无移动及桩的垂直度或倾斜度是否符合桩位偏差。
钢管桩锤击过程中,锤的冲击力方向应与钢管桩的中心线一致,当打桩过程发现桩位突然倾斜则停止锤击,检查出原因后在开始锤击桩基。
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