大广高速黄河大桥水中承台施工技术

第 37卷 第 1期 Vo1．37 No．1 河 南 科 技 学 院 学 报 2009年 3月 Journal of Henan Institute of Science and Technology Mar．2009 大广高速黄河大桥水中承台施工技术 张传 鑫 (中铁大桥局集团第一有限公司，河南郑州450053) 摘要 ：主要介绍大广高速黄河大桥水中承台施工技术，针对性的阐述了黄河大桥水中承台简易围堰施工的设 计思路 、结构形式和施工技术，并对承台施工过程进行详细的叙述，该项施工技术解决了施工中的难题，其成 功经验对今后类似施 工具有参考 、推广价值． 关键词：水中承台；简易围堰；施工技术 中图分类号 ：TU74 文献标识码 ：A 文章编号 ：1673—6060(2009)01—0056～03 Construction technology of pile cap construction in the water of the yellow river bridge in daguang high-speed way Zhang Chuanxin (First Engineering Co．Ltd．of China Zhongtie Major Bridge Engineering Group， Zhengzhou 450053，China) Abstract：The plie cap construction in the water of the Yellow River Bridge phase of DaGuang high—speed way has been introduced，which especially illustrates the design concept，structure forms and construction technology of simple cap Cofferdam construction in the water of Yellow reviver with detailed description for pile cap construction． The construction technology has solved the construction problems，and its successful experience is value for referring and promoting in similar construction in the future． Key words：pile cap in water；cap cofferdam construction；construction technology 1 工 程概 况 大广高速黄河大桥是大庆至广州国家重点公路中的重要区段，也是河南省 “五纵四横四通道”公 路主骨架中一纵的重要组成部分．大广高速黄河大桥主桥为 7塔双索面部分斜拉桥 ，桥跨组成为： (85．12+6x140+85．12)m，系6主孔 7塔双索面预应力混凝土部分矮塔斜拉桥，全桥一联共长 1 010．24 m． 49#～57#墩为主桥墩均为群桩基础、高桩承台．52 55#墩为水中墩，承台为分离式承台，每个独立 承台平面尺寸为23．2 mxl2．2 In，高4．0 in，为 C25钢筋混凝土结构．每个承台用钢筋 93．46 t，混凝土 986 rfl3．每个承台下均为 13根直径 2．0 ITI的钻孑L灌注桩． 2 2．1施工方案选择 大桥水中墩承台位于黄河主河槽中，承台底面标高就在水面下 10 cm左右．考虑水中墩承台施工 施工时拟定施工方案有以下 3种： (1)钢 吊箱围堰 ；(2)钢板桩围堰 ；(3)简易围堰． 方案(1)施工周期长，且该段黄河河床为粉细砂，迎水面冲刷，背水面淤积，围堰下沉困难以及下沉 精度难以控制．该围堰用钢量最大，施工工序复杂． 方案(2)用钢量居中，钢材回收利用率较高．但施工周期长，需要专门的打桩机械完成打桩、拔桩施 收稿 日期：2008—1l—O2 作者简介：张传鑫(1981一)，男，河南开封人 ，助理工程师，主要从事大桥施工技术研究． 56 张传鑫：大广高速黄河大桥水 中承 台施工技术 第 1期 工，打桩精度要求较高不易于施工控制． 方案(3)结合承台施工时期处于在黄河枯水期，水位稳定、不高的特点，采用在钻孔桩钢护筒上设 牛腿支撑的简易有底围堰施工．该方案施工工序简单，用钢量最小，同时克服了方案(1)(2)施工周期长、 施工精度高不易于控制等缺点．所以最终选择方案(3)作为水中承台施工方案． 2．2 施工方案 承台围堰施工时，利用预先焊接在钻孑L桩施工用钢护筒上的牛腿，在牛腿上摆放混凝土分配梁和 底模，用以承受施工过程中主体和临时结构等竖向荷载；然后分配梁上安装高为 1．50 m+2．50 m两节围 堰壁，作为挡水措施和承台侧模；灌注 C30封底混凝土，形成无水承台施工平台．在该施工平台上下完成 绑扎钢筋、浇筑混凝土等承台施工工序． 3 施 工 方 法 3．1施工准备 3．1．1标高测量 钻孑L桩施工完成后，及时测量预先焊接在钢护筒上的牛腿的位置及标高．为确保分配 梁顶面位于同一水平面，根据实测牛腿标高，结合承台底标高、混凝土分配梁高度、围堰封底高度 及围堰高度计算确定牛腿的抄垫高度，抄垫选用压缩量小的钢板． 3．1．2 钢护筒切割及桩头处理 钻孔桩完成后 ，清除护筒 内钻渣 ，切割钢护筒 ，凿除桩顶超浇部分 的混 凝土至设计位置．桩头必须凿平，露出密实混凝土，桩头清理完成后及时进行桩基竣工测量． 3．2 围堰 施 工 3．2．1围堰制作 围堰底板、侧模均采用槽钢作为背带 ，面板和肋板采用 8 mm厚钢板，底模、侧模块与 块之间均采用螺栓连接．底模在基桩位置 留出大于基桩护筒直径 10 cm的圆孔 ，以方便安装．底板 、侧 模在工厂分块制作加工。围堰地板和侧模制作完毕后 ，块与块之间在制作车间预先组拼。合格后倒运至 施工现场．内支撑在工厂加工成型 ，现场安装． 3．2．2 分配梁安装 根据牛腿顶面标高测量情况，结合混凝土梁高度将牛腿顶面用钢板抄垫至预定位 置，然后利用跨墩龙门吊机吊装摆放混凝土分配梁．分配梁布置见图 1． 围堰平面布置图 围堰侧面图 图 1 围堰 结 构 桥 中 线 当牛腿顶面因有泥沙而导致分配梁无法固定在牛腿上时，可以采用高压射水方法清除泥沙边下落 分配梁．分配梁安装到位后立即测量检查其顶面标高，以确保施工精度．将检查合格位于同一护筒两侧 的分配梁用钢筋连接，以提高分配梁整体稳定性． 3．2．3 底板安装 底模安装顺序为从中心向两端进行，首先将位于墩中心的底模安放到位．底模吊装速 度要慢，并有专人指挥吊机的下放速度和方向，同时施工人员在桩顶引导安放模板的方向，避免模板碰 撞钢护筒．第一块底模位置放准确以后，再依次安放第一块底模两侧底模直至底模安装完成．所有底模 安放到位后。安装螺栓将各块底模连接成整体． 57 2009丘 河 南科 技 学院学 报 3．2．4 侧模安装 底模安装完毕以后即可安装侧模，侧模与底模之间通过底模限位进行固定．侧模安装 顺序为从黄河上游方向，向黄河下游方向对称安装，最终在下游合拢．底模与护筒的间隙用编织袋装粘 土捣实后堵塞；侧模间夹橡胶皮止水．侧模安装时同时进行内支撑安装，内支撑上端与侧板焊接，下端撑 于基桩上． 3．2．5 围堰封底 围堰安装完毕并检查平面位置、水密性合格后，浇筑水下封底混凝土．封底混凝土浇 注采用垂直导管法灌注．导管采用 ‘p270 mm钢管，导管底口距围堰底模 20～30 em，导管上口设置}昆凝 土漏斗．混凝土在混凝土工厂生产由混凝土运输车运抵墩位处，用混凝土输送泵输入导管，平面布置导 管6个点 (见图2导管平面布置图)．导管混凝土灌注顺序为 1—2—3—4—5—6．混凝土面的上升速度大于 0．25 m／h．跨墩门吊负责进行导管提升作业． 首盘混凝土泵送应连续进行．以确保首批混凝 土灌注时能将导管口埋住．混凝土灌注过程中不得 中途停顿时间过长，已开灌的导管 30 min必须灌 人一次混凝土．避免时间过长造成堵管．灌注混凝 土过程 中，加 强测量 ，按封底 面积每约 10 rrf选择 一 个测点，正常灌注时每 15 min测一次，接近封底 混凝土顶面标高时．每分钟测量一次．混凝土表面 保持面平整． 在灌注封底混凝土的同时．应随时测量围堰内 外水头差，并及时向外排水，使围堰内外水位基本 保持一致． 3．3 钢筋施工 注 ：1．本图尺 寸厘米计 ：2．●表 示导管位置 图 2 导 管 平 面布 置 钢筋在车间加工为半成品，运至现场后绑扎成型，绑扎成型的钢筋品种、规格、间距、形状、焊接接 头等均要符合设计图纸和现行施工规范要求． 3．4 混凝土施工 混凝土分两次浇注第一次浇注 1．5 m，第二次浇注到设计标高．混凝土由搅拌车运送到墩位．倒人输 送泵进行泵送浇注．混凝土浇注工作一旦开始就不能间断 ，运至浇注地点混凝土应保持 良好的和易性． 混凝土浇筑采用斜向分层法，由一端向另一端进行浇筑． 3．5 围堰拆除 承台施工完成后，即可进行围堰侧模拆除．围堰底模由于已经被承台压住无法进行拆除，只能被遗 弃在墩位上． 4 结语 大广高速黄河大桥的施工实践表明水中墩承台施工采用以钻孔桩钢护筒设置牛腿支撑有底简易 围堰方案可行 ，该围堰的优点是围堰 自重小 ，施工不需要大型起吊设备 ，能够满足承台在低水位 时施 工，而且大大节约了成本，简化了施工工序，提高了功效，为今后同类桥梁施工积累了一定的施工经验． 参考文献： [1]铁道 部第三工程 局．桥 涵 (上 )[M]．北京 ：中国铁道 出版社 ，1994． [2]路桥 集团第一公 路工程局 ．公 路桥涵施 工技术规 范(JrrJ041—2000)[S]．北京 ：人 民交通 出版 社，2001． [3]交通部 第一公路 工程总公 司．公 路施工手 册(桥涵)[S]．北京 ：人 民交 通 出版社 ，2000． [4]徐 明祥 ，杨春生．钢 吊箱围堰 的施 工技术 [J]．山西 建筑 ，2004，(10)：l10一l12． [5]吴湘 明．沙滩上下沉 钢围堰施工 技术 [J]．湖南交通 科技 ，2000，(2)：103一lO5． (责任编辑 ：刘明) 58