文档介绍：水中高墩支架现浇箱梁施工方案综合比选
【内容提要】本文结合韩江北桥工程实例,综合比选水中高墩箱梁支架施工方案,最终采取钢管桩平台+碗扣支架施工方案,安全、优质完成了施工任,既节省投入,又确保工程质量和施工安全,有效缩短工期,社会效益和经济效益明显,对今后同类似桥梁施工有较好的参考价值。
【关键词】水中高墩支架方案比选
1. 工程概况
项目简述
,项目线路全长3574m,以春荣路与西荣路交叉口为起点,途经北关村跨越韩江,至意东三路为工程终点。韩江北桥是潮州市重点工程中的重中之重,是一项民心工程,它的建设对缓解潮州市的交通压力、改善投资环境、促进经济发展都具有重要意义。
工程自然条件
场区位于韩江河谷和两岸I级平地之上,总体地势低平,两岸多为楼层较低的房屋和农田、菜地;桥位处韩江河道总宽约1Km,河谷断面呈“U”字型,属老年期河流。
工程所在地降雨集中在梅雨季节(四、五、六月)及台风季节(七、八、九月),常在七、八、九月份遭受六级以上的大风袭击或影响,台风最大风力9级以上,并带来暴雨,破坏力极大。
主桥桥址处地层由上往下为:细中砂、粗砂、卵石、全风化、强风化、弱风化、微风化花岩。其中砂卵石层厚度约为20m。
设计概况
韩江北桥跨越韩江水道,主桥长580m、宽30m,。道路等级为城市主干道,双向六车道。两侧引桥为13孔46m预制T梁桥和25孔30m现浇连续箱梁桥。
主桥是国内最大跨度的无风撑钢管拱桥(如图1),上部为五跨连续(C跨+B跨+A跨+B跨+C跨),其跨径组成为(11m+85m+114m+160m+114m+85m+11m)。下部为钻孔桩基础、矩形承台、双薄壁矩形空心墩、V形结构、轴横梁(现浇箱梁)。
图1 韩江北桥主桥总体实景图
主桥共有Z1~Z6六个主墩,墩顶为轴横梁(现浇箱梁),、外缘梁高
,梁底横坡0%、梁顶为2%的双向横坡,其中Z1(Z6)箱梁规模最小,Z2(Z5)其次,Z3(Z4)规模最大。Z3墩位于河道中间通航孔深水区位置,施工难度最大;其它五个主墩位于河道浅水区。
,,。(纵向)×(横向),横桥向8个箱室、纵桥箱5个箱室,共40个箱室。顶、底板厚25~36cm。,纵向腹板厚度分别为20cm、160cm、40cm、40cm、40cm、40cm、40cm、160cm、20cm;横向腹板厚度分别为110cm、100cm、100cm、100cm、100cm、110cm。箱梁设计为C50现浇预应力钢筋砼结构,Z3箱梁砼约为1650立方米。箱梁结构如图2所示。
图2 Z3轴箱梁结构示意图
2. Z3轴箱梁工程特点
箱梁结构特殊,荷载分布不均匀。
与常规箱梁结构尺寸不一致,主桥箱梁为纵横向单箱多室结构,自重荷载分布不均匀,纵向两端重,中间轻。Z3单个箱梁C50砼约为1650立方米,每平方米自重超过4吨。
水位深,流速大,冲刷破坏严重。
Z3墩箱梁位于韩江河道中间,正常水位标高约为10m,洪水期间水位标高14m(二十年一遇水位),河床底面标高约-2m~-4m,水深13m~17m。
韩江水道上游、下游落差较大,加上河道设计为交错丁坝结构,导致河水流速大,河道中间冲刷为V形冲沟。特别是洪水期间破坏更加严重,洪水期间上游冲下大量灌木、竹子、杂草等其它漂浮物,被河中固定物体阻拦堆积后会导致较大的横向冲击破坏力,这也是水中支架施工的最大风险。
水中高墩,施工风险高。
,河床底面标高约-2~-4,即箱梁底离河床底约32~34m高。
河床表层20m范围内均为砂、卵石层,水中钢管桩施打平面位置不容易控制,打入砂层的深度有限(6m~9m),不利于钢管桩的稳定。
缺少大型水上施工设备。
工程所在地比较偏僻,附近周边城市缺少大型专用的水上施工设备,而且受上游水库、下游供水枢纽船闸的影响,外地的大型水上设备难于通过水运到达施工现场。
Z3墩箱梁是主桥施工的关键线路。
主桥为五跨连续结构,Z3墩箱梁是主桥施工的关键线路,能否按时顺利完工,将影响到上部钢结构的预埋和拱肋吊装。根据工程进度要求,Z3墩箱梁施工期间无法避开洪水。
3. 施工方案比选
针对Z3墩箱梁结构特点、工程材料以及现场施工环境,经初步比选后,确定三种施工方案作为可行方案进行最终比选,主要是从施工风险、综合效益、操作简易程度、工期等方面进行综合比选。
:单桩单柱+型钢支架法