1、天興洲大橋北岸引橋及相關工程河中墩（便橋、鉆樁作業平臺、深水承臺）施工方案一、工程概況由第二項目分部施工的諶家磯右線橋和左線引橋共四處位于河中墩施工，即：右線橋上跨朱家河的4#、5#、6#墩，左線引橋上跨朱家河的6#、7#、8#、9#墩，府河中的灄水西支一、工程概況由第二項目分部施工的諶家磯右線橋和左線引橋共四處位于河中墩施工，即：右線橋上跨朱家河的4#、5#、6#墩，左線引橋上跨朱家河的6#、7#、8#、9#墩，府河中的灄水西支河新斗馬河分別上跨左線引橋的56#、57#墩和70#、71#墩。由于受汛期影響根據施工調查，每年的10月至來年4月底水位最低，約6m8m深，河面水位標高為18.5m1
2、8.8m，最利于河中墩施工， 為確保2005年2006年枯水期完成以上河流中的橋墩施工，和諶家磯站場技改施工填土石方的運輸要求，特制定便橋施工方案和河中墩鉆樁作業平臺及河中墩承臺施工的雙壁鋼圍堰施工方案。二、便橋施工方案 1、便橋最大通過能力和采用的材料結構要求。 根據以下運輸車輛荷載要求，便橋通過的最大計算荷重為50t。即水泥罐車自重12t，裝7m3砼共重18t，水泥罐車最大通過重量為30t；路基填土的載重汽車，汽車自重10t，最大裝運土石10m3，即25t，載重汽車最大通過重量35t；吊車，橋上需通過最大吊車為25t吊車，自重20t，在橋上最大吊重7t，自重+吊重共27t。便橋自重；便橋暫
3、按6.0m寬考慮，計算采用縱梁為5道I56I鋼，橋面為306.0m槽鋼，欄桿采用75756角鋼，橋跨采用L=8.0m。每跨橋上部自重為12t。故便橋最大計算荷重為35t+12t=47t。根據以上各種因素便橋最大荷載按50t檢算。滿足最大通過能力為40t。采用I56I鋼縱梁，強度滿足最大荷重通過要求，撓度最大為5。橋墩樁柱采用6010厚鋼管樁，根據地質資料從上而下1530m內均為粘土的情況，經檢算鋼管樁需打進深度為1014m。根據朱家河和府河均需一般運砂船的通航要求，便橋底面需高出河水面2.5m3.0m高。根據枯水季節河水位標高約為19.0m，便橋底面標高即為21.5m22.0m。朱家河左右線便
4、橋長度L=140160m，府河的灄水西支與新斗馬河便橋長分別為6080m。便橋結構斷面詳見（附圖 ）三、河中墩、鉆孔樁作業平臺施工方案。1、河中墩作業平臺的作用與有關技術要求河中墩鉆樁作業平臺其主要作用一是完成水中墩樁基施工，二是利用其支承樁完成水中墩承臺施工，即雙壁鋼圍堰的吊裝。為滿足以上施工步驟。鉆樁作業平臺必須滿足以下安裝要求： 鉆機、吊車要進入作業平臺進行鋼筋籠、鋼護筒吊裝作業平臺須同便橋相連，標高同便橋面標高一致。 平臺支承樁柱的平面布置，要滿足雙壁鋼圍堰的組拼吊裝，滿足承臺的灌注與施工。2、作業平臺的平面布置 根據以上要求，經施工安排，進入鉆樁作業平臺最大動力和機械為鉆機和吊車或砼
5、泵車，最大計算荷載為30t，為滿足最大施工荷載和結構平面要求，經檢算，鉆樁作業平臺采用40cm打入式鋼管樁，共5排20根。為滿足施工要求，鉆樁作業平臺支承樁柱與承臺、樁基平面關系，布置圖示如下：3、作業平臺的施工順序與方法 鋼管樁柱打采用帶式打樁機。打樁機通過便橋，進入水中墩工作平臺打樁位置。在便橋上打第一排和第二排鋼管樁柱，每排4根，最大打入河床深度1014m，如鋼管樁沒有打夠計算的深度，但樁錘連打了3至5次沒有進尺，即為滿足要求，可停止錘打。第一排和第二排樁柱打完后，即可吊裝I36I鋼橫梁。橫梁長度為8.0m，然后在橫梁上鋪設4.0m長I30槽鋼，完成第一塊臨時工作平臺并進行固定。62=2
6、1.34m。 打樁機從便橋上到第一塊工作平臺上，打第三排和第四排鋼管樁。完成后，吊裝橫梁，鋪設工作平臺橋面。最后打第五排鋼管樁，完成后打樁機退出。 調整鋪設工作平臺橋面，四周安裝工作平臺欄桿，欄桿采用75756角鋼制作。完成鉆樁平臺第一步施工。 第二步即打樁機安裝打入鉆孔樁鋼護筒。以朱家河右線橋6#墩為例。河床底標高為11.71，按護筒打入河床2.0m2.5m計算。鋼護筒焊接長度即為22.15-（11.71-2.5m）=12.94m.或13.0m。樁基直徑為100，鋼護筒采用直徑為120，采用厚度不小于12鋼板焊接。每個鋼護筒重量為4.6t。鋼護筒采用一次吊裝到位后，用打樁機打入同工作臺頂面平
7、為止。左右線橋河水中墩，每個墩樁基均為6根樁。6根樁鋼護筒根據材料可一次安裝打入到位，也可完成一根樁拔出護筒，鉆孔樁作業平臺暫不拆除，根據吊裝雙壁鋼圍堰的要求，調整后做為吊裝平臺。四、河中墩深水承臺施工作業方案 河中墩深水承臺施工主要包括鋼圍堰制作，鋼圍堰吊裝下沉，鋼圍堰封底承臺墩身施工，和鋼圍堰拆除五部分，方案主要介紹前三部分的施工方案和施工方法。1、鋼圍堰制作 鋼圍堰制作主要根據承臺尺寸，鋼圍堰下沉深度、水流速度和水側壓力等有關因素進行制作。根據設計有關要求和現場調查的有關情況，擬定鋼圍堰和下沉深度。 鋼圍堰平面尺寸入圖所示。承臺尺寸為540750，鋼圍堰四周均離開承臺80，圍堰自身寬度為
8、80。擬定鋼圍堰共四面八塊，其中四塊平面尺寸均為80430，另外兩側面4塊平面尺寸均為80455。2、鋼圍堰鋼結構加工配件圖示： 本方案鋼圍堰加工結合諶家磯右線橋6#墩水位標有關系數，共需加工六種規格24片。即鋼圍堰分上中下三層，每層兩種規格8片。鋼圍堰加工使用材料數量和重量列表如下：雙壁鋼圍堰規格和材料數量表序號規格尺寸安裝部位加工數量（）每塊重量（）總重（t）每層重（t）鋼板角鋼合計重1450455下層42402392279411.17621.7412450430下層42270371264110.5653400455中層4213634924859.94219.3334400430中層420
9、1833023489.3915300455上層4160226218647.45614.4996300430上層4151424717617.043以上合計3241194119521389355.5733、鋼圍堰吊裝下沉 雙壁鋼套箱圍堰吊裝下沉共分以下幾個步驟進行：復核測量河水深度、河床高度。安裝焊接吊裝架。圍堰吊裝組拼。圍堰吊裝下沉到位。圍堰封底。根據以上施工步驟，具體施工方法如下： 復核測量河水深度和河床高度。 鋼圍堰下沉傾斜與否和鋼套箱圍堰的制作和測量有直接 關系，甚至說：鋼圍堰下沉的成敗都和測量有重大關系。所以在圍堰下沉，先對河水深度和河床高度要進行復核測量，為了正確確定圍堰四周每一面的河
10、床變化，決定對圍堰四周的每一側面按平均間隔分別測四個點，并做詳細記錄。對河水標高和每一點水面與河床的關系記錄準確，為鋼圍堰落底時可能出現的傾斜和鋼圍堰的制作時所提前采取措施作為充分的數字依據。測量時所用的測量繩、錘球、要有足夠的重量，在測量時要保證不會因河水的流速影響測量結果的準確。 安裝焊接吊裝架 鋼圍堰下沉吊裝架是鋼套箱吊裝的重要設備機具，必須有足夠的強度、剛度、高度和穩定性，才能確保鋼圍堰分片組裝整體下沉吊裝的要求。 吊裝架高度和確定 吊裝架高度暫按兩種高度設定。 第一種根據河水面標高19.0m，原鉆樁平臺支承鋼管樁頂面標高21.76m。吊裝支承牛腿頂面應同鋼管樁頂面標高21.76m（平
11、）。支承牛腿以上為支撐縱梁和橫梁各36高。即支承橫梁頂面高為21.76+0.36+0.36=22.48m。第一層鋼套箱圍堰高4.5m。吊裝千斤繩和倒鏈葫蘆全高約為1.5m。吊裝立柱高度即為22.48+4.5+1.5=22.48m。根據原鋼管樁支承頂面標高21.76m。應向上加焊鋼管柱，28.48-21.76=6.72m。吊裝橫梁采用I362鋼，吊裝架最大高度為21.76+0.36+0.36+6.0+0.36=28.84m。 第二種根據河水面標高19.0m，原鉆孔樁平臺支承鋼管柱頂面標高21.76m，河水面標高向上0.6m為支承牛腿頂面標高即19.0+0.6=19.6m，原中間兩排支承樁應向下截
12、掉21.76-19.6=2.16m，安裝縱梁和橫梁各0.36m即吊裝平臺頂面為19.6+0.36+0.36=20.32m，第一層鋼套箱圍堰4.5m，吊裝千萬繩和吊裝倒鏈葫蘆約為1.5m，自由調整空間0.5m，吊裝立柱高度即為20.32+4.5+1.5+0.5=26.82m。根據原鋼管樁柱頂面標高21.76m，應向上加焊鋼管柱26.82-21.76=5.06m，吊裝橫梁同樣采用I36I鋼吊裝架最頂面高度為26.82+0.36=27.18m，即滿足鋼圍堰吊裝高度。為滿足穩定要求，建議采用第二種吊裝高度。 吊裝架結構設定與焊接 根據吊裝架計算高度和吊裝重量（最大塊雙套箱自重2.794t）經檢算吊裝平
13、臺縱梁、橫梁和吊裝梁均采用I36I鋼即滿足吊裝要求。 吊裝架平面結構布置與鋼套箱圍堰吊架詳見鋼圍堰吊裝架立柱平面布置示意圖和鋼圍堰吊裝示意圖。由平面圖示(1)# (2)#(3)#(4)#(1，)#(2，)#(3，)#(4，)#分別向上接長焊接40鋼管5.06m，作為吊裝立柱，以上8根立柱并從水面向上60范圍內焊接牛腿，安裝L=12.0m I36I鋼縱梁。縱梁采用鋼管上焊接附件進行固定。 (A1)# (A2)#( A3)#( A4)#( A1，)#( A2，)#( A3，)#( A4，)# 8根立柱向下截掉2.16m；同樣安裝L=12m I36I鋼縱梁并進行有效固定。縱梁完成后，鋪設I36I鋼橫
14、梁作為鋼套箱圍堰吊裝前支點。每道橫梁也要用螺栓固定在縱梁上。為便于圍堰整體吊起后，能夠迅速拆除橫梁及時方便圍堰下沉。橫梁每道分兩節，每節L=4.0長，重240。吊裝立柱上設I36I鋼吊裝橫梁，橫梁L=10.0m。吊裝立柱橫向與縱向均要焊接設置不小于16的鋼管橫拉撐和斜拉撐。以確保雙壁鋼套箱圍堰吊裝架的結構牢固可靠和吊裝成功。 圍堰吊裝組拼 鋼圍堰焊接完成后分層按順序由吊車吊到支承橫梁上,由倒鏈葫蘆分層拼裝成整體下沉(詳見鋼套箱圍堰吊裝示意圖)。鋼套箱共分四面8片組拼,總重55.573t,四面共設12個10t手拉倒鏈葫蘆。最大起吊重量120t。每個倒鏈葫蘆由千斤繩掛在吊裝橫梁上。其中南北側兩面倒
15、鏈葫蘆掛在吊裝橫梁兩端,東西兩側倒鏈葫蘆掛在吊裝橫梁的吊裝立柱內側,均勻設置以滿足每塊鋼圍堰的吊裝調整要求。 鋼套箱圍堰整體組裝由法蘭螺栓聯結。鋼套箱相接面外側四周鋼板均設置6cm寬法蘭螺栓連接孔，中間襯5厚橡膠板，以保證聯結密貼不漏水。鋼套箱在每一層和層與層組裝時均要調整密貼后方能用螺栓上緊，確認達到設計要求，方可進行吊裝下沉。 鋼圍堰吊裝下沉到位 鋼圍堰吊裝千斤繩用不小于20鋼絲繩插接制作，雙支捆在吊裝橫梁上，下掛倒鏈葫蘆，鋼套箱內外側同一位置上焊制吊環；吊環采用不小于16圓鋼制作。用千斤繩掛上吊環，掛在手拉倒鏈葫蘆吊鉤上。幾個吊裝葫蘆拉緊后由專人統一指揮起吊，四周均離開支承橫梁35后停止
16、起吊。將支承橫梁解除制約，向內抽出離開圍堰下沉位置，第一層整體圍堰雙壁套箱即可逐步由倒鏈吊裝向水中下沉。最下節鋼圍堰總質量g=21.74t。總浮力G=pgv排=1039.8111=1087.58KN鋼套內應注水重量為G-g=1087.8KN-21.749.8=874.75KN第一步將雙壁鋼套箱圍堰下沉入水3.5m，要求鋼套箱頂面高出水面1.0m，鋼套箱應排開水體積：V=3.50.84.75+0.50.81/24.754+3.584.5+0.50.81/24.54=111m3。鋼箱內應注水體積為V注=874.75/9.8=89.26m3。通過以上計算完成鋼套箱最下層的4.5m高鋼圍堰下沉要求。第
17、二層鋼套箱圍堰高4.0m，總質量g=19.33t。為防止鋼套箱因不均勻加重造成鋼套箱傾斜影響接高施工 。故鋼套箱安裝應對稱進行。如將第二層鋼套19.33t全吊放在第一層鋼套箱頂面同時拼裝，鋼套箱會整體繼續下沉0.6m。滿足第二層組裝聯結要求。第二層鋼套箱組裝完成后，繼續向套箱內注水，達到頂面高出水面1.0m的要求。第二次應注水體積V=85.6m3，因此時鋼圍堰距河底僅20。進行第三層鋼圍堰吊裝，第三層鋼套箱圍堰高3.0m，總質量g=14.5t，第三層組裝完成后，整體鋼圍堰總重約55.6t，完全落在河床后，離承臺底還差2.1m。計劃鋼套箱圍堰下沉到位標高為8.5m，從河床底下沉到位還差3.21m，這時要將鋼套箱內水全部注滿。將鋼套箱圍堰內水約400m3全部抽出，用吊車配合人工進行圍堰內河床開挖和鋼套箱下沉。鋼套箱內四角還要繼續設抽水機，邊開挖邊抽套箱圍堰滲漏水和河床透水，直至鋼套箱圍堰下沉到位。鋼套箱圍堰砼封底鋼套箱圍堰下沉到位，要進行砼封底。圍堰封底時很可能出現四周涌水嚴重，封底困難情況。要提前組織不少于810臺抽水機進行連續抽水。在抽水配合下及時進行圍堰內土石開挖清除清到承臺底標高0.8m，回填砂加碎石2030，及時進行砼封底。封底砼可加早強劑，爭取封底砼4060分鐘達到要求強度。
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