西江大桥主桥施工技术方案评审

广珠城际快速轨道交通西江特大桥主桥施工技术方案介绍,中铁二局广珠城际轨道交通项目指挥部,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第一部分工程概况,广珠城际快速轨道交通是融合城市市内轻轨、城间快速交通和客运专线路网于一体的新型交通工程。由广州至珠海轨道交通主线路和中山小榄至江门新会的支线两部分组成。,广珠城际快速轨道交通工程线路平面图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第一部分工程概况,西江特大桥处于广珠城际快速轨道交通江门支线上，东起中山古镇，西止于江门外海镇，全长3810m。西江特大桥主桥横跨西江，采用（1002210100）m的独塔斜拉连续刚构组合结构。,71边墩,72边主墩,73主墩,74边主墩,75边墩,西江特大桥主桥布置立面示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第一部分工程概况,西江江特大桥主桥在江门市外海镇附近跨越西江，西江在桥位处又名古镇大河、西海水道，河面宽约530m，是西江泄洪、航运的主干通道，为华南外贸运输和直达澳门的捷径通道，日平均流量500艘次，桥址下游1公里位置的江门是广东省第二大内河港口。受汛期及潮位影响，水位变化幅度较大，昼夜水位差约2m，汛期水位上涨35m，最大流速2.4ms，横向流速0.3ms。,西江河道水域状况,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第一部分工程概况,西江主桥共五个桥墩，由东至西桥墩编号依次为7175，除71墩处于中山古镇中先大堤外侧外，其他四个桥墩均处于西江河道中。,74,73,72,75,西江大桥主桥水中墩位关系示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,1.基础设计主桥各墩均采用群桩承台基础。,河床,水下,桩基设计布置示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,2.承台设计,7274号墩承台结构示意图,71、75号墩承台结构示意图,承台分上下两层，均为大体积混凝土结构。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,3.索塔结构索塔为曲线钻石形，由下塔柱、中塔柱、上塔柱及塔梁墩结合块、上横梁等部分组成。下塔柱高28m，墩塔梁结合块高11m，中塔柱高39.5m，上横梁高2.5m，上塔柱高28m，桥面以上塔高70m。,下塔柱28m,上塔柱28m,中塔柱39.5m,结合块11m,索塔结构示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,3.1.下塔柱下塔柱采用单箱双室空心薄壁结构，高36m，壁厚1.5m，四周设20cm20cm切角，侧面自上而下设宽240cm，深20cm的嵌槽。上塔柱与中塔柱之间以圆弧过渡连接。,主索塔结构示意图,下索塔结构示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,3.2中塔柱中塔柱为分离式、单箱单室截面，顺桥向宽7.0m，壁厚1.0m；横桥向宽度3.0m，壁厚0.7m。,主索塔结构示意图,下索塔结构示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,3.3上塔柱上塔柱为单箱单室截面，高顺桥向宽7.0m，壁厚1.2m；横桥向宽度5.07.33m，壁厚0.8m。,主索塔结构示意图,主索塔上塔柱结构示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,4.主梁主梁为三向预应力、C60钢筋混凝土结构，直腹板、单项双室截面，斜拉索箱外锚固形式。箱梁中支点处高度11.0m，段支点及跨中处高4.5m。箱梁包括等高梁端和变高度段两部分，其中中支点处平段长10.0m，中跨中平段长44.0m，其余为便高度梁段，梁底曲线为二次抛物线。,主桥塔梁、索布置示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,主梁顶板除索梁锚固区局部加宽到13.8m外，其余宽度均为11.6m。全梁布置横隔板14道，在中跨对应斜拉索锚固点，箱梁内分别增设高度为1.7m、1.6m和1.5m的短隔板26道.,主梁一般节段横断面示意图,索梁塔平面关系示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,5.斜拉索西江大桥主桥斜拉索为空间双索面体系，塔、梁齿块锚固方式，张拉端设在塔内。索体为环氧涂层填充型钢绞线体系，外套HDPE，斜拉索规格分4375mm、3775mm、3175mm、2775mm和2275mm五种。斜拉索梁上间距6.0m，塔上间距为1.6m和1.7m。索长13968m，采用单索安装张拉、整体调索工艺。,斜拉索构造示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第二部分设计说明,5.预应力体系5.1主梁预应力纵向预应力分别采用21-15.24mm、19-15.24mm、17-15.24mm三种不同规格；塑料波纹管成孔，真空辅助压浆工艺。横向预应力为5-15.24mm低松弛预应力钢绞线。塑料波纹管成孔，真空辅助压浆。一端固定，另一端张拉，张拉和锚固端在主梁上交错布置，顺桥向间距约60cm。竖向预应力采用32mm的高强精轧螺纹钢筋，铁皮套管成孔，顺桥向间距约30cm。5.2索塔预应力索塔横梁采用低松弛预应力钢绞线；索塔锚固区采用32mm精轧螺纹钢筋，字形布置。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第三部分工程重难点,西江特大桥规模大、要求高、工期紧、施工环境复杂，是广珠城际快速轨道交通工程中的重点工程项目；主桥横跨西江水道，水中基础施工难度高、水中施工安全威胁大，上部结构设计新颖、技术含量及质量要求高，是全线重点控制项目。水中基础、塔柱及主梁是工程施工的重点，包括大直径深水桩基成孔、混凝土浇筑，主梁C60少徐变、抗开裂高性能混凝土施工，预应力体系施工、大体积混凝土一次性浇筑施工、悬臂施工线性控制、结构施工内力及施工精度控制等关键技术。水中施工作业平台施工、深水承台施工、主梁现浇节段支架设计安装、水中墩材料组织供应、高标准的工艺要求等是施工中的的难点。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,1.施工平面布置,总体以大桥西岸为主，布置主要生产生活设施，水中布置临时栈桥及作业平台和航道安全标识。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,2.基础施工方案2.1水中基础施工水中基础是主桥施工的关键，方案的研究和制定，充分考虑综合施工工艺的成熟性、航道正常通航的安全性、水中主墩同时施工的必要性、主墩下部工程与上部工程施工的总体协调性和可利用性以及施工工序安排的合理性等综合因素。经过前期反复论证以及通过具有相关专业资质的设计单位所作的技术咨询意见，确定处于西江主航道区域的73、74墩采用固定式水中作业平台施工钻孔桩基础、有底双壁钢套箱施工承台方案，现桩后围堰的顺序。处于浅水区的72及75#墩则采用水中筑岛平台施工钻孔桩基础，钢板桩围堰施工承台。水中墩同时施工，以确保基础部分阶段性工期要求。施工方案按程序向建设、监理及地方行业管理部门申报后，通过论证批复，开始实施。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,2.273#水中作业平台73#水中作业平台由中心桩基施工平台、墩周辅助作业平台以及水陆转运平台三部分组成。均采用钢管立柱，贝类梁及型钢桁架，并根据施工需要连为一体或临时解除。,中心区桩基施工平台主要满足6台钻机成孔以及钢筋、混凝土施工要求，桩基础成后予以拆除；墩周辅助施工平台主要为主墩基础及上部结构施工机具、运输车辆、起吊设备、施工人员等提供作业场地，在主梁施工完成后拆除；水陆转运平台为船载车辆、设备、人员等提供上平台条件。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,施工照片1,施工照片2,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,2.374#水中作业平台74#水中作业平台通过施工栈桥与进场道路相连接，使施工车辆、材料以及人员通过栈桥直接到达水中平台，减少水上运输量。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,2.4平台及桩基础施工平台钢管立柱由大型浮吊和振动锤插打，穿过河床覆盖层至基岩以下。平台上部结构由浮吊配合，人工安装焊接成型。钢护筒由平台上双层定位架定位，保证护筒垂直度和平面精度。桩基础冲击成孔期间，钢护筒与平台脱离，依靠平台内外的工作桩提供支撑，当冲孔出现漏浆意外时，复打钢护筒继续下沉。混凝土及钢筋笼通过船载运输车辆至平台码头，沿码头平台自行运至平台上。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,2.5有底双壁钢套箱水中承台采用有底双壁钢套箱做止水围堰和承台模型。双壁钢套箱由壁板、底板、内支撑、悬吊及下放导向系统等部分组成。平面尺寸：2317m壁厚1.2m，高度18m.单重717t.施工分三节拼装下沉。钢套箱隔仓内浇筑C30混凝土，高度8m；套箱下沉就位后，浇筑水下封底混凝土，混凝土封底高度2.5m。,有底双壁钢套箱施工结构示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,双壁钢套箱施工顺序钢套箱分块加工制造施工平台上进行套箱底板安装、焊接底节壁板安装焊接安装套箱底板悬吊系统并提升套箱底板脱离地板拆除底板下临时构件下放套箱入水，处于自浮状态拼装顶节套箱壁板加载下沉套箱至设计位置灌注封底混凝土抽水，同时架设套箱内支撑进行承台施工双壁钢套箱在主桥施工完成，0号段现浇节段支架拆除，塔柱下部涂装防护施做后，对承台以上部分壁板进行切割拆除。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,3墩及塔柱施工3.1主塔施工方案塔柱采用常规方法施工，墩旁安装塔式吊机，塔柱采用大块钢模型，分节段施工，施工节段高度为3m。73墩混凝土由船载混凝土运输车至墩位作业平台上，泵送至混凝土浇筑面，其他材料通过船舶运输至墩位，塔式吊机起吊；74墩混凝土及材料通过栈桥运输至墩位平台，塔式吊机辅助起吊至作业面。中塔柱及上塔柱施工期间，搭设施工支架及施工人员作业平台。中塔柱两肢之间利用型钢杆件材料进行顶推支撑，消除根部弯矩。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,3.2边主墩施工塔柱采用常规方法施工，墩旁安装塔式吊机，塔柱采用大块钢模型，分节段施工，节段高度3m。3.3边墩施工边墩侧安装塔式吊机，辅助吊装配合。墩身分两次浇筑完成。,边主墩构造示意图,边墩构造示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,40号段施工0号段长18m，采用钢管支架法进行现浇，沿高度方向分一次施工成型。钢管立柱支撑与承台上，部分支撑于河床以下基岩上。钢管立柱立柱上部铺设型钢形成施工平台。平台按规范进行加载预压，测量平台弹性变形值，消除非弹性变形。钢筋、模板及预应力管道一次性安装成型，混凝土整体进行浇筑。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,0号段现浇施工支架,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,4边跨现浇段施工边跨现浇段长度12.8m，支架采用钢管立柱与型钢、贝类梁结构，鉴于现浇段位置地质条件较差，基地承载力低。钢管立柱由180型振动锤打至软土土层以下，打入深度由承载力控制。平台严格按程序进行加载预压。,现浇支架布置示意图,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,5.悬臂施工全梁共分141个节段，包括0号段、边跨现浇段，合拢段及悬臂浇筑梁段，其中悬臂节段共128段，节段长度分3.0m、4.0m、6.0m三种。悬臂梁端采用三角桁架式挂篮，分别以主墩、边主墩为中心，两端对称浇筑施工。全桥投入施工挂篮3对6套。,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,挂篮悬臂施工照片,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第四部分主桥施工技术方案,6.合拢段施工合拢段采取先边跨后中跨的顺序，采用吊模架合拢方式。中跨合龙前，拆除挂篮，在合拢口预施加水平推力，利用劲性骨架进行临时锁定，后进行钢筋及混凝土施工。,合拢段劲性骨架,合拢口施加水平推力,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,合拢段施工条件(1)在合拢施工过程中，合拢段两端线型标高要保持一致。(2)温度相对稳定，温度稳定持续时间要满足合拢段临时固接。(3)无应力合拢，即保证合拢施工不引起后期结构产生永久性次内力。为满足三方面条件，采用施加预顶力方案消除结构因砼收缩、徐变引起的永久性次内力，采用采用换重方案使荷载分布在合拢前后和合拢过程中保持一致，避免在合拢施工过程中和施工前后荷载变化引起合拢段受力破坏，采用刚性撑杆临时锁定方案来防止因温度变化引起合拢段受剪破坏。,第四部分主桥施工技术方案,广珠城际快速轨道交通,西江特大桥主桥技术方案,第五部分主梁线形控制,1.影响主桥施工线形的主要因素（1）施工误差，包括：梁段实际浇筑重量与设计数量间的偏差、挂篮实际重量与设计理论值的偏差、斜拉索拉力及预应力张拉力误差、施工荷载布置上的偏差等（2）设计参数与施工参数上的偏差，包括混凝土弹模、混凝土容重、混凝土强度等（3）温度影响2.线形控制的主要措施（1）委托具有专业资质的单位对大桥施工过程进行施工监测和控制，提前根据设计文件和实施性施工方案进行施工分析，确定监测项目、检测方法以及阶段性控制目标，指导现场施工。（2）施工首先对0号节段施工标高进行控制，保证0号节段的施工精度。对施工挂篮进行加载预压，获取弹性变形精确值。（3）建立完善的施工测量观测系统，采用先进