贝雷桥设计施工专项方案(终稿)

贝雷钢桁架桥贝雷钢桁架桥 施工技术方案施工技术方案 贝雷钢桁架桥施工技术方案 1 工程概述工程概述 电站建设需要在坝下游约 750m 处设计施工钢桁架桥 全桥长 155 448m 24 384m 30 48m 3 39 624m 限载 60t 桥面净宽 4 2m 0 桥台 为 6 5 1 5 1 5m 尺寸混凝土结构 1 4 桥墩采用 1 2 8m 挖孔桩 5 桥 台为重力式扩大基础 盖梁 桥台顶面高程 EL3059 5 米 1 1 地质地质 建桥位置无地质资料 根据坝址钻孔及物探资料推测 上部为第四系全新 统砂砾石 Q4al sgr2 厚 2 5 7 5m 地基承载力 450 500kPa 其间局部夹有 粉细砂层透镜体 含砾中粗 中细砂层 Q3al 1 连续分布在下部 厚 5 12m 地基承载力 250 280kPa 砂层较密实 不会产生震动液化 其下为冲 积含块石砂砾石层 Q3al 厚度 9 9 16m 地基承载力 460 500kPa 下部 为冲积中 细砂层 厚度9 17m 再以下为厚层砂砾石层 1 2 洪水洪水 汛期为 6 9 月 枯水期为 11 月 次年 4 月 枯期 P 10 流量 431m3 s 和 P 20 流量 410m3 s 贝雷桥设计洪水为 2910m3 s P 10 设计洪水 位 EL3057 2 原河床行洪宽度 洪痕 155m 1 3 主要工程量主要工程量 土石方回填 28510 m3 桩基成槽 189 28m2 桩基 C25 砼 189 28 m3 墩柱 C25 砼 32 24 m3 盖梁 C30 砼 50 04m3 0 桥台 C30 砼 14 6 m3 5 桥台 C25 砼 212 m3 钢板 1 6t 钢筋 20t 钢筋笼装块石 600 m3 浆砌石 174 4 m3 浆砌石 C15 砼基础 63m3 桥面钢结构约 327 9t 1 4 施工时段施工时段 桩基施工平台填筑于 2012 年 4 月 3 日开始 5 月 20 日完成桥面以下土建 施工 桥面安装于 5 月 20 日开始 6 月 15 日完成 2 桥面以下土建施工方法桥面以下土建施工方法 2 1 桥面下部结构设计桥面下部结构设计 2 1 1 桩基础设计桩基础设计 现场施工条件 抓斗成槽 单斗长 2 8m 宽 1 0m 桩顶受力计算表桩顶受力计算表 2 4 墩1 墩 上部恒载钢栈桥 690kN 345kN 上部临载 660kN 660kN 动荷载系数取 1 1 盖梁自重 325kN325kN 墩柱自重 350kN 350kN EL3057 5 EL3052 5 合计 2025kN1680kN 钻 挖 孔桩的容许承载力 P m0A 2 1 filiU 式中 P 桩的容许承载力 kN U 桩身截面周长 m 不计 100 150mm 扩大系数 fi 各土层极限摩阻力 kp 查铁路桥涵地基和基础设计规范 圆角砾 土 90 150 砂砾石层去 2 5m 厚 粗砂中密 70 90 中砂中密 45 70 Li 各土层的厚度 m A 桩底支承面 m2 桩底地基土容许承载力 KPa 砂层取 250KPa m0 桩底支承力折减系数 推荐值 0 9 0 7 本计算取砂砾石层厚 2 5 米 桩周摩阻力 90 KPa 砂层桩周摩阻力取 60KPa 安全系数取 2 0 P 7 6 60 L 7 6 90 2 5 0 7 2 8 250 2 2025 2 1 2 1 L 墩 11 9m 即 12m L 台 8 8m 即 9 0m 原始河床 EL3052 5 以下为桩 2 1 2 5 台扩大基础应力计算台扩大基础应力计算 基础容许应力取砂层 埋深 3 5m 250KPa 设计地质资料推荐值 台身 砼尺寸 顶宽 2 0m 底宽 3 0m 高 5 0m 长 8 0m 荷载 1790kN 5 台总荷 载 3470kN 安全系数取 2 0 基础面积 27 76m2 2 1 3 配筋 桩 墩 盖梁尺寸及配筋见附图 配筋 桩 墩 盖梁尺寸及配筋见附图 桩 墩柱配置 22 构造钢筋 墩柱钢筋锚入盖梁 钢筋保护层 8cm 间距 20cm 盖梁面层钢筋网为 25 和 22 间距 20cm 分布筋均为 10 钢筋 盖梁高 1 40m 2 2 施工测量施工测量 前期利用监理提供的控制坐标 使用徕卡全站仪测出左岸 0 桥台坐标 Z1 并于右岸标注 红油漆 桥轴线方向 以指导施工平台填筑 待砂砾石施工平 台形成后 再测量放样 0 台 1 2 3 4 墩 5 台轴线坐标 并插杆标注 墩 台轴线间距 30 48m 桩底标高量测由现场施工技术员负责 EL3052 5 以下为桩 墩柱 盖梁标高由测量人员负责 墩柱 盖梁模板由测量人员放样 2 3 桩基施工平台填筑桩基施工平台填筑 实测枯水期水位 EL3054 2 拟用砂砾石料填筑施工平台高程 EL3057 2 保 证平台高于河水位 1 5m 宽 18m 侵占河道 117m 前进端用钢筋笼装块石 防护 即第一阶段施工 1 4 墩 三跨 留右岸 40m 河道行洪 第二阶段施工 右岸 5 台 须架设 45m 临时施工便桥到右岸 机械及施工用电到达右岸 运输 砂石骨料水泥等至右岸施工区域 材料及机械过河后拆除临时施工便桥 右岸 5 台为扩大砼基础 施工填筑砂砾石平台仅高于水面 50cm 同时施工左岸 0 台 2 4 桩基础施工桩基础施工 2 4 1 桩基施工方法桩基施工方法 桥墩桩基础采用 HS843HD 抓斗施工 优质膨润土泥浆护壁 水下 直升导 管法 浇筑混凝土 2 4 2 施工平台及导墙施工平台及导墙 条形桩基础平面尺寸为 1m 2 8m 导墙结构为 4 块 C25 预制混凝土条形导 墙 组合而成 顶宽 0 3m 高度 1 0m 组装合成后导墙内净宽 1 1m 长度 8m 导墙平行于条形桩基础轴线 且对称布置 其允许偏差为 1 5cm 2 4 3 施工用水施工用水 施工现场采用尼洋河河水 在围堰下游安置潜水泵将水输送至桩基工作面 2 4 4 泥浆制备和使用泥浆制备和使用 由泥浆搅拌站统一供浆 供浆及回收管路直径为 100mm 本桩基使用添加正电胶的优质膨润土泥浆 泥浆制备 a 正电胶泥浆的性能很大程度上取决于搅拌程序和搅拌时间 制备时需严 格控制 程序 清水 膨润土 纯碱 3 种组分先搅拌 5 分钟 然后加烧碱和正电胶 再搅拌 5 分钟 b 应按规定的配合比配制泥浆 各种材料的加量误差不得大于 2 c 泥浆处理剂使用前宜配成一定浓度的水溶液 以提高其效果 纯碱水溶 液浓度为 20 CMC 水溶液浓度为 1 5 泥浆使用 检验 a 新制膨润土浆需存放 24h 经充分水化溶胀后使用 b 储浆池内泥浆应经常搅动 保持指标均一 避免沉淀或离析 c 在钻进过程中 槽孔内的泥浆由于岩屑混入和其它处理剂的消耗 泥浆 性能将逐渐恶化 必须进行处理 处理方法是 被使用过的泥浆通过泥浆净化 系统 将土颗粒和碎石块除去 然后把干净的泥浆重新送回到槽中 新制正电胶泥将性能指标 密度 g cm3 马氏漏 斗粘度 S 表观粘 度 MPa s 塑性粘 度 MPa s 动切力静切力失水量 PH 值 1 0440 5018 237 910 158 1220 219 5 2 4 5 工序施工工序施工方法方法 1 导墙安装 在桩基施工位置开挖深 1m 宽 2m 长 8m 的基槽 将预制混凝土导墙起吊 在桩位位置组装 导墙端头部位用钢轨和方木支撑 定位 用沙袋封堵端头 安装好后在导墙外侧回填粘土夯实 2 造孔成桩 采用 HS843HD 抓斗 纯抓法 快速成槽 抓槽过程应及时向槽内补浆 保 持槽内液面高度在导墙以下 0 5 米以内 严防塌孔 桩孔终孔检查合格后 报 请现场监理工程师进行桩位 桩深及桩形全面检查验收 孔斜率小于 0 4 合 格后进行清孔换浆 3 清孔换浆 桩基础清孔换浆采用 气举法 孔形验收合格后 先用抓斗将槽孔底沉 渣抓出 沉淀后检查泥浆性能 如不能达标则再采用 气举法 清孔或对槽孔 用新鲜泥浆进行置换 清孔换浆结束后 1h 在槽孔内取样进行泥浆试验 结束标准 槽孔内淤积 厚度不大于 10cm 使用膨润土时 孔内泥浆密度不大于 1 15g cm3 泥浆粘度 32 50s 马氏 含砂量不大于 6 4 吊装钢筋笼 钢筋笼现场制作 保护层 80 mm 每 2 米于主筋是焊接 6 道耳朵筋 用 22 钢筋弯成耳朵形状 长 40CM 高 7CM 错接头 50 每 2 米用 22 钢筋设加劲 箍一道以防吊装变形 钢筋接长采用 20 钢筋帮条搭接焊 钢筋加工过程不能停 止清孔 钢筋笼吊装就位后应固定 检查桩中心 重视防止砼浇筑过程中钢筋 笼上浮 5 混凝土 桩基 C25 混凝土由混凝土生产系统拌制 9m3 砼罐车输送至浇筑槽口 经 分料斗和溜槽将混凝土输送至漏斗 浇筑导管均匀放料 有利于保证混凝土面 均匀上升 混凝土性能指标满足下列要求 1 入槽坍落度 180 220mm 2 扩散度 340 400mm 3 坍落度保持 150mm 以上 时间应不小于 1 小时 6 混凝土浇筑 1 浇筑导管装配 混凝土浇筑导管采用快速丝扣连接的 250 的钢管 导管接头设有悬挂设 施并装配 O 型橡胶密封圈 保证导管接头处不发生水泥浆渗漏 每个桩基设 1 套导管 在导管的顶部设置数节长度为 0 3m 1 0m 的短管 导管安装位于桩基中间 底口距槽底控制在 15 25cm 范围内 2 混凝土入仓 混凝土浇筑采用压球法 导管放入隔离塞球 开始浇筑混凝土前 先在导 管内注入适量的水泥砂浆 并准备好足够数量的混凝土 以使隔离的球塞被挤 出后 能将导管底端埋入混凝土内 混凝土必须连续浇筑 槽孔内混凝土上升速度不得小于 2m h 并连续上升 至桩顶以上 30 50cm 3 浇筑过程的控制 导管埋入混凝土内的深度保持在 1 6m 之间 以免泥浆进入导管内 槽孔内混凝土面应均匀上升 各处高差控制在 0 5m 以内 每 30min 测量一 次混凝土面 每 2h 测定一次导管内混凝土面 在开浇和结尾时适当增加测量次 数 严禁不合格的混凝土进入槽孔内 2 4 6 桩基质量检查桩基质量检查 桩基终孔质量检查项目主要有深度 厚度和孔斜 桩基设计厚度 100cm 桩基应平整垂直 防止偏斜 孔位允许偏差不得大 于 3cm 1 槽孔的位置 在槽孔两端设置测量标桩 根据标桩确定槽孔中心线并且始终用该中心线 校核 检验所成墙体中心线的误差 孔位的轴线允许偏差不得大于 3cm 2 孔斜测量 桩基造孔孔斜率不大于 0 4 遇有含孤石 漂石时其孔斜率应控制在 0 6 以内 3 桩基深度控制 孔深验收应在现场监理的监督下使用专用的有刻度标识的钢丝绳测量孔深 且使用前应对测绳进行检查较准 桩基应到达设计深度 4 孔内泥浆性能指标 使用取浆器从孔内取试验泥浆 试验仪器有泥浆比重秤 马氏漏斗 量杯 秒表 含砂量测量瓶等 槽孔清孔换浆结束后 1 小时 孔内泥浆应达到下列标 准 泥浆比重 1 15g cm3 泥浆粘度 马氏漏斗 32 50s 泥浆含砂量 6 2 5 墩柱施工墩柱施工 凿除桩顶砼 30 50cm 绑扎 焊接钢筋 搭接焊缝长 10d 同一截面内钢 筋接头不超过 50 35d 或 50cm 均为同一截面 墩柱钢筋锚入盖梁 1 3m 模 板使用钢模板拼装 纵 横向围令用双支 1 5 寸钢管 间距不超过 75cm 拉 模筋用 12 钢筋 纵 横向间距不超过 75cm 砼运输用 9m3砼罐车 入仓用 ZL50 装载机或挖掘机 砼振捣用 2 寸软轴振动棒 砼分层厚度 30 50cm 振捣 砼时振动棒应插入下层 5 10m 振捣间距不超过振捣范围的 1 5 倍 砼密实的 标志 不冒气泡 不显著下沉 趋于平坦 泛浆 砼振捣时不漏振 不过振 C30 砼塌落度 7 9cm 2 6 盖梁施工盖梁施工 盖梁水流向上 下游各外挑 185cm 两侧各用 1 5 寸钢管搭设双排承重 脚手架 立柱间距不大于 80cm 地面用 5cm 厚木板置垫 盖梁垂直水流向外 挑 25cm 搭设单排脚手架承重 脚手架须于地面设地脚拉杆 水平拉杆高度不 超过 1 2m 盖梁底模形成后绑扎钢筋 砼用挖掘机入仓 严格控制砼高程并抹 面 砼结束后及时安装 2 片钢板 1000 1000 20 严格找平 2 7 5 台施工台施工 2 7 1 基础施工基础施工 扩大基础 8 0 4 0m 埋置于 EL3054 5 以下 3 5m 用挖掘机开挖砂砾石 静水中浇筑 C25 砼 基础浇筑时可掺填 35 左右的块片石 块石洁净 强度大 于 30MPa 砼浇筑从一个方向进行 可利用挖掘机于四周入仓 平仓砼 严 禁挖掘机向静水中抛洒砼 砼应是 赶水 的方式浇筑 砼收仓面可出露块片 石隼 15 20cm 距周边 30cm 砼左右可不振捣 2 7 2 台身砼台身砼 台身 C25 砼高 5 0 m EL3054 5 EL3059 5 分两层立模浇筑 砼浇筑时同 样可掺 35 的块片石 但台顶 EL3059 5 以下 80cm 范围不再掺块片石 3 桥面施工桥面施工 桥面钢结构采用 悬臂推出法 架设 即桥梁构件在左岸组装平台滚轴上 预先拼装 然后用机械将桥梁平稳而缓慢的推出 拼装 推出作业循环 直达 对岸墩 台摇滚后就位 1 回填左岸组装平台 40 10m 推出点向场地后方降坡 5 在钢栈桥拼 装前测控 标志各墩台 桥轴线 并向组装场延伸 2 依据桥轴线在左岸组装场放置枕木并固定 在枕木上摆放二组平滚 平 滚间距 4 54m 在对岸桥轴线上设置 5t 卷扬机 3 桥的导梁和桥跨是在推出岸边拼装 边推出 即拼几节后便向前推出 这时要特别注意随时核算桥梁的重心是否超出摇滚之外 以防拼装好的桥梁结 构倾覆 一般作法是 桥梁向前推出时 应使拼装好的桥梁结构重心至少离摇 滚有一个桥节 4 在滚轮上拼装桥梁结构时 必须防止桥梁在滚轮上突然滑动 常用一根 自动销穿过桁架下弦直插入滚轮的托架内 5 在桥梁推出之前 应在所有滚轮旁安排一名作业手 观察桥梁结构在推 移过程中的异常情况 如滚轮跳动 滚轮下垫板不均匀沉降 桥轴线偏移 或 其他不利于桥梁结构推移的情况 一旦出现上述情况 作业手应立即发出预先 规定的停止桥梁结构推移的信号 通知指挥员立即停止推移 待异常情况完全 解除后 然后再缓慢继续向前推出 直达对岸摇滚上 6 梁可采用推或拉的方法跨过河谷 直达对岸的设计位置 长桥容易偏离 桥轴线 最好采用拖拉法 在水平的架设场地 移动桥跨所需要的力可以保守 地估计为桥跨总重的十分之一 力量应对称地施加于桥轴线的两侧 否则会造 成桥跨结构偏离桥轴线 无论推或拉 都要使施力的构件要有足够的强度和刚 度 以免造成构件损坏 7 在桥梁的推移过程中 需要采用相应的措施使桥跨结构能及时制动 以 避免桥跨结构滑过设计位置 8 当桥跨结构的导梁快推移到对岸落地滚时 要检查导梁是否与滚轮对正 必要时 要暂停推移 待纠正导梁至正确位置时再推移 纠正的方法可采用推 拉的方法将导梁的前端稍许向左右移动 或者拨动桥梁的尾部来进行纠偏 但 这种纠偏的方法 必须是在桥梁接近平衡点容易转动时才能达到 也可以在吊 车的帮助下实现纠偏 如果导梁过低或过高 不能落到滚轮上通过时 这时必 须对滚轮的高度进行调整 9 当桥梁结构推移到设计位置 并落到两岸摇滚上时 应先将全部导梁拆 除 安装好桥梁端柱 然后用千斤顶将桥梁顶起 移去摇滚 使桥梁落到支座 上 千斤顶顶起的位置 应尽可能设在桁架竖杆或斜杆与桁架弦杆的交点处 避免千斤顶的支承反力造成弦杆的弯曲或折断 同时还应在千斤顶与弦杆之间 放置垫板 将千斤顶的反力均匀分布到桁架弦杆的两个槽钢上 为了保证落桥 的安全 在桥梁的两端不能同时支承在千斤顶上 先将桥的一岸降落 然后降 落另一岸 为防止横倾 需同时顶起桥梁结构一端的两侧桁架 特别提请注意的是 在桥梁拼装时 当后一节桥梁尚未连结上时 不要急 于拧紧前一节桥的连结螺栓 使桥梁结构具有一定的柔性 便于后续构件的拼 装 尤其重要的是 在桥梁结构未拧紧螺栓的节间数 不能超过 3 个节间 其 余必须拧紧 其次是桥梁推出时 用力必须均匀 速度缓慢而平稳 决不可操 之过急 同时应尽可能采取有效措施 减少悬出部分的震荡 推进的方向要严 格控制 随时注意纠偏 推桥要有严密的组织 统一的指挥 指挥员要站在桥 上 其位置要既能看到对岸摇滚 又能观察到桥梁在推进过程中的一切情况 推桥时 各组动作要协调一致 所有人员必须听从指挥员的命令 10 落桥之后 应取出千斤顶 立即铺设剩余的钢桥桥面 拧紧所有螺栓 并完成最后检查 4 工期工期 土建工期力争在枯水期 四月 结束 桥面安装工期可进入汛期 5 机械配置机械配置 住友 SH210 挖掘机 1 台 ZL50 装载机 2 台 20t 自卸汽车 2 台 9m3砼罐 车 2 台 HS843HD 抓斗 1 台 15t 汽车吊 1 台 50t 千斤顶 10 台 5t 卷扬机 1 台 电焊机 3 台 3