天兴洲大桥施工方案

天兴洲大桥施工方案内容摘要：

降水，否则采用汇水井排水。 各基坑采用的开挖和排水方法可根据开挖深度、地质水文情况灵活选择。 承台施工完毕及时回填基坑。 在基坑靠近天兴洲长江大堤时，要采取支护法垂直开挖基坑，支护要有足够刚度和稳定性以免影响大堤的稳定。 1墩～ 011墩采用钢板桩围堰方法施工，其中 1～ 05墩承台及墩身在 2020年至 2020年间的枯水期施工。 钢板桩围堰采用材料码头起重机或履带式起重 机辅助插打 至设计高程。 浇筑水下封底混凝土、抽水、绑扎钢筋并浇筑承台混凝土。 1墩的承台施工，可根据施工时河床面高程、水位、流速、冲刷等情况确定围堰 采用 的型式。 墩身施工 墩身施工采用翻模法现浇施工，节段高 6m。 内、外模板支架及施工脚手采用万能杆件 或钢管脚手架 拼装。 门形框架墩施工 门形框架墩布置在铁路简支梁墩身的顶部，其立柱采用翻模法施工，节段高 6m；横梁采用支架法现浇施工。 门型框架墩施工可以在铁路简支箱梁浇筑之后进行。 引桥铁路箱梁施工 引桥 40米铁路简支箱梁采用移动 模架现浇或支架现浇两种施工方法。 移动模架现浇 40米铁路简支箱梁 武昌岸： 5＃～ 20＃墩计 15 孔 30 片箱梁，配备 MZ40/1300 上行式移动模架一套，负责上游幅 40 米客运箱梁 15 片及下游幅 40 米货运箱梁 6 片的现浇施工，共计移动模架现浇施工 21片箱梁。 其余 9 片箱梁采用支架法现浇完成。 移动模架现浇施工 顺序如下： 先施工下游侧 11＃～ 5＃墩，顺序是从 11＃墩向 5＃墩方向进行逐跨下游侧铁路箱梁施工；后施工上游侧 5＃～ 20＃墩，顺序是从 5＃开始向 20＃方向逐跨施工。 天兴洲岸： 0＃～ 028＃墩 计 28 孔 56 片箱梁，配备下行式移动模架两套，分别负责 0＃～ 022＃墩下游幅 40米货运箱梁 22 片及上游幅 40米客运箱梁 22片的现浇施工，移 14 动模架现浇施工共计 44 片箱梁。 其余 12 片箱梁采用支架法现浇完成。 移动模架现浇施工顺序如下： 两套移动模架分别布置在上、下游幅同时进行施工， 移动模架先在 021～ 022墩跨安装就位，现浇 K022 箱梁，再 自 021＃墩→ 0＃墩方向，依次向前推进， 逐跨浇注客、货运箱梁。 支架法现浇 40 米铁路简支箱梁 武昌岸： 11＃～ 20＃墩下游侧混凝土箱梁共计 9 片采用支架法施 工，配备二套支架及模板系统，逐跨施工； 天兴洲岸：自 022＃～ 028＃墩上、下游幅共计 6 2＝ 12片采用支架法施工，配备三孔支架、 2套底模、 1套侧模，从 028＃开始向 022＃方向依次逐跨施工。 引桥公路箱梁施工 施工方法 双层墩公路箱梁施工方法按满堂支架法施工考虑。 待铁路箱梁施工完成后，进行公路桥框架墩的施工，最后在铁路箱梁顶面上搭设支架进行公路梁的现浇施工。 施工顺序 天兴洲侧从 P022 开始分别向 P0 和 P028 方向施工；武昌侧则从 P5开始向 P15 方向施工。 武昌侧 5＃～ 15＃墩计 18 片公路箱梁； 天兴洲侧 0＃～ 027＃墩计 54片公路箱梁。 武昌侧配备 2套支架及模板系统，天兴洲侧配备 3套支架及模板系统，交替移动进行施工。 15 第四章 主墩基础 施工 地质 2墩地质 2主墩位于南汊深槽北侧，河床断面覆盖层主要由砂类土构成，总厚度 20～ 25m。 上部 5～ 10m 为新近沉积的松散状细砂，中部 7～ 10m为松散～中密状细砂夹少量中、粗砂，底部 5～ 10m 为较密实的中、粗砂。 岩面高程在 27m 附近，基岩主要为弱胶结砾岩、中胶结砾岩和强胶结砾岩，中 、强胶结砾岩极限抗压强度分别为 9MPa和 28MPa。 2墩一般冲刷线高程为 ，局部冲刷线高程为 ，冲刷终止地质为细砂层。 墩位处河床高程一直处在变化中，设计单位最初测定的河床高程在 左右，天兴洲大桥 指挥部 于 2020 年 11月至 2020 年 10月间多次复测，结果如下： 20201115 测量的墩位河床高程： +～ +； 2020612 测量的墩位河床高程： +～ +； 2020619 测量的墩位河床高程： +～ +； 202088 测量的墩位 河床高程： +～ +； 2020922 测量的墩位河床高程： +～ +。 可见，随着水位、流速的变化， 2墩墩位处河床面的高程变化较大 ,泥沙淤积和冲刷均很显著。 河床的表层为当年淤积的泥沙，非常松散，易于冲刷。 3墩地质情况 3主墩位于南汊深槽南侧，距离武昌岸子堤约 130m。 河床面高程 ，一般冲刷后计算高程 ，局部冲刷后高程 ，冲刷终止地质为细砂。 河床断面覆盖层厚达30m，主要为性质较差的粉细砂层，持力层埋藏较深。 随着水位、流速 的变化， 河床面的泥沙淤积和冲刷均较显著。 岩面标高在 33m 附近，基岩上部主要为弱胶结砾岩，成岩作用差，岩质极软；下部以中等胶结砾岩为主，中胶结砾岩极限抗压强度为 9MPa。 基桩采用嵌岩摩檫桩，桩尖深置于中等胶结砾岩层中。 水文 主塔墩所在的 天兴洲南汊百年一遇洪水位为 +，二十年一遇洪水位 +，洪水期水流流速为 ，枯水期水流速度为 1～。 汉口站分期各频率日平均最高水 16 位成果见“汉口站分期各频率日平均最高水位成果表（黄海高程）”。 汉口站分期各频率日平均最 高水位成果表 ％ 1％ 2％ 5％ 10％ 20％ 50％ 75％ 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 10 月 19 11 月 12 月 19 10～ 5月 11～ 4月 12～ 3月 6～ 10月 由水文成果表可以得到墩位处河段水位的变化规律： 水位最高时段： 6～ 10月； 水位最低月份： 1 月； 水位变化趋 势：由 1 月至 6 月水位逐月较均匀上升； 6 月至 10 月为洪水期，水位维持在较高水平， 8月、 9月水位将达到全年水位的高峰值；由 10月至次年 1月水位逐月下降，平均每月下降约 2～ 3m。 基础 2主墩基础 2主墩 基础 采用 32 根 Φ 的 钻孔 桩基础 ， 钻孔桩 沿 纵 桥 向 4排、 沿 横 桥 向 8排 ，呈 行列式布置 ，桩间距为 、 ，桩底高程 、桩长 55m； 承台平面尺寸为 （ 27频 率 时 段 17 ） m， 厚 ， 底面 高程 +， 顶面高程 +；塔座厚。 详见图 1：“ 2＃墩基础图”。 图 1 2墩基础图 3主墩基础 3主墩 基础 采用 40 根 Φ 的 钻孔 桩基础 ， 钻孔桩 沿 纵 桥 向 5排、 沿 横 桥 向 8排 ，呈 行列式布置 ， 桩间距纵、横向均为 ， 桩底标高 、桩长 78m； 承台平面尺寸为 ， 厚 ， 底面 标高 +， 顶面标高 +；塔座厚。 详见图 2：“ 3＃墩基础图”。 18 图2 3墩基础图 围堰 2墩 围堰 参数 2主墩围堰下节为双壁钢吊箱结构，上节为单壁结构。 其结构及位置参数如下： 长度： ； 宽度： ； 高度： （其中底板高 ；双壁侧板高 ；单壁侧板高 ）； 壁厚： ； 钢结构自重（未含单壁侧板重量）： 1850t； 围堰浮运时吃水深度： ； 围堰浮运时双壁侧板顶面高程（假设此时水位为 +）： +； 围堰浮运时施工水位不得低于 +15m； 围堰精定位时双壁侧板顶面高程： +； 作为钻孔平台时围堰双 壁侧板顶面高程： +； 钻孔桩施工时最高施工水位： +； 承台施工时设计最高水位（取 11～ 4 月频率为 10%的日平均最高水位）： +； 承台施工时双壁侧板顶面高程： +； 19 承台施工时单壁侧板顶面高程（围堰接高后）： +； 围堰施工周期内最高检算水位（取 6～ 10月频率为 5%的日平均最高水位加上 ）：+。 3墩围堰参数 3主墩围堰下节为双壁钢吊箱结构，上节为单壁结构。 其结构及位置参数如下： 长度： ； 宽度： ； 高度： （其中底板高 ；双壁侧板高 ；单壁侧板高 ）； 壁厚： ； 钢结构自重（未含单壁侧板重量）： 2813t； 围堰浮运时吃水深度： ； 围堰浮运时双壁侧板顶面高程（假设此时水位为 +）： +； 围堰浮运时施工水位不得低于 +15m； 围堰精定位时双壁侧板顶面高程： +； 作为钻孔平台时围堰双壁侧板顶面高程： +； 钻孔桩施工时最高施工水位： +； 承台施工时设计最高水位（取 11～ 4 月频率为 10%的日平均最高水位）： +； 承台施工时双壁侧板顶面高程： +； 承台施工时单壁侧板顶面高程（围堰接高后）： +； 围堰施工周期内最高检算水位（取 6～ 10月频率为 5%的日平均最高水位加上 ）：+。 围堰制造 围堰按照事先划分好的节段在工厂制造，合理的节段划分要使节段重量在工厂及组拼场起重机的起重能力范围内，并尽量减少拼接的焊接工作量。 围堰的制造要满足《钢结构制造规范》的要求，着重控制结构的尺寸和焊缝质量，并保证围堰侧板及底隔舱有良好的水密性。 围堰拼装 围堰拼装是 将加工好的围堰节段组装成整体。 根据施工的具体情况， 2主墩围堰将在岸上组拼焊接底节，下河后继续拼装形成整体。 围堰在工作时，再根据水位情况决定何时接高顶部单壁侧板。 围堰拼装可分为如下三个阶段。 20 第一阶段 —— 岸上组拼围堰底节（指围堰底板、底隔舱及下部 高的双壁侧板）；围堰底节的组拼按照以下的顺序进行：基底处理，安装滑车及临时抄点→拼装底板→拼装部分双壁侧板→拼装底隔舱； 第二阶段 —— 水中组拼围堰中节（指上部 10m 高的双壁侧板及内支撑）；此时围堰处于自浮状态，要用驳船临时靠帮、并注意对称拼装以保证围堰的稳定 ； 第三阶段 —— 墩位处组拼围堰顶节（指 5m 高单壁侧板），在洪水来临前焊接完毕。 3主墩围堰拼装可分为如下二个阶段。 第一阶段 —— 岸上组拼围堰底节（指围堰底板、底隔舱及全部双壁侧板）；围堰底节的组拼按照以下的顺序进行：基底处理，安装滑车及临时抄点→拼装底板→拼装部分双壁侧板→拼装底隔舱→拼装完成双壁侧板→拼装围堰内支撑架。 第二阶段 —— 墩位处组拼围堰顶节（指 5m 高单壁侧板）。 围堰下河 2主墩围堰下河采用气囊托移法。 围堰底节拼装完毕，气囊充气，抬起堰体，通过专用的通道下河。 首先在拼装地基上安 装气囊和卷扬机等牵引系统。 然后在气囊顶平面上拼装围堰，待第一阶段围堰拼装完成后，对围堰进行水密性检查并对围堰的质量进行检查验收。 验收合格后在气囊内充气，浮起堰体，开启卷扬机牵引围堰，气囊发生相应滚动，从而缓慢移动围堰。 围堰下河后，气囊缓慢减压，使围堰自浮于水中。 围堰稳定后清理气囊，围堰下河完成。 围堰下河过程要始终注意维持围堰的平衡、保护气囊。 避免气囊气压过高或过低，所有气囊的充气气压要保持一致；处理围堰底部钢结构的锐角和毛刺，避免气囊被锐器割伤。 另外围堰的牵引系统要安全可靠，保证在个别气囊万一爆裂时仍可维持 堰体平衡。 3主墩围堰通过专用的滑道下河。 首先在拼装地基上安装轨道、小车和卷扬机等牵引系统。 然后在小车顶平面上拼装围堰，待第一阶段围堰拼装完成后，对围堰进行水密性检查并对围堰的质量进行检查验收。 验收合格后将小车与围堰底板固定，牵引小车，驮运围堰到下河滑道上。 在滑道上，要保证围堰基本处于水平状态。 专用滑道一直延伸到河底，放长卷扬机钢丝绳，围堰在自重作用下缓慢下滑并进入水中自浮。 待围堰稳定后解除小车与围堰底板的连接，拽出小车。 围堰下河完成。 2主墩围堰浮运 拖轮布置 驱动围堰采用 2艘拖轮， 其中 1艘为 6000HP（以下称后拖轮），布置在围堰窄边后方， 21 用于推动围堰前进， 1 艘为 2640HP（以下称边拖轮），布置在围堰前进方向的左边，用于调整围堰的前进方向。 围堰与拖轮间布置有顶推平台或靠帮平台，以保护围堰及拖轮。 拖轮的布置见图 3：“ 2主墩围堰浮运布置图”。 图 3 2主墩围堰浮运布置图 拖轮与围堰连接 围堰顶推平台及靠帮平台上均布置有将军柱，将拖轮上的缆绳与将军柱连接即可实现拖轮与围堰间的连接。 围堰水中初定位 围堰在浮运到墩 位上游 30m时，调整围堰的方向，尽量减小围堰与水流方向的夹角，以便围堰能较长时间的停留在一个相对固定的位置。 在此过程中，将上游侧定位。