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文檔簡(jiǎn)介
路橋集團(tuán)第二公路工程局蘇通長(zhǎng)江公路大橋施工方案應(yīng)征文件PAGEPAGE128蘇通長(zhǎng)江公路大橋施工方案應(yīng)征文件一、工程簡(jiǎn)況1.概述蘇通長(zhǎng)江公路大橋位于江蘇省東南部,連接南通和蘇州兩市,東距長(zhǎng)江入??诩s108公里,西距江陰長(zhǎng)江公路大橋約82公里。大橋北岸接線(xiàn)始于江蘇省公路主骨架“橫三”線(xiàn)寧通啟高速公路,與連鹽通高速公路相連接。南岸接線(xiàn)終于沿江高速公路江陰至太倉(cāng)段,與蘇嘉杭高速公路相連,是江蘇省規(guī)劃建設(shè)的五個(gè)跨江通道之一。由連鹽通高速公路、蘇通大橋組成的沿江高速公路將與滬寧高速公路、蘇嘉杭高速公路等組成江蘇省東部沿海沿江公路交通的快速通道。作為沿江高速公路的“咽喉”,蘇通大橋是上述項(xiàng)目建設(shè)并發(fā)揮最佳效益的“控制性”工程,它的建設(shè)能有效提高干線(xiàn)公路網(wǎng)的利用率。2.主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí)全封閉雙向六車(chē)道高速公路計(jì)算行車(chē)速度100公里/每小時(shí)車(chē)輛荷載等級(jí)汽超--20級(jí),掛--120大橋標(biāo)準(zhǔn)寬度34米,其中:護(hù)欄2×50(厘米,下同),緊急停車(chē)帶2×350,行車(chē)道2×3×375,路緣帶2×75,中央分隔帶200.雙向橫坡2%地震烈度Ⅵ度設(shè)計(jì)水位最高通航水位4.30米最低通航水位-1.46米通航凈空見(jiàn)表1。表1通航孔名稱(chēng)航道類(lèi)型代表船型航道數(shù)通航凈空凈寬凈高主通航孔單孔雙航道5萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船(3800TEU)1405624.8萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)期大型散貨船駁船隊(duì)891≧24單孔單航道5萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船(3800TEU)2225624.8萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)期大型散貨船駁船隊(duì)504≧24輔助通航孔單孔單航道9000噸級(jí)上行散貨船駁船隊(duì)12202411224專(zhuān)用通航孔單孔雙航道7000噸級(jí)散雜船120039單孔單航道212139洪季上行孔單孔單航道1000噸江輪17015船舶撞擊力見(jiàn)表2。表2通航孔航道船舶撞擊力(MN)橫橋向縱橋向主通航孔單孔雙航道135.267.6主通航孔單孔單航道158.079.0港區(qū)專(zhuān)用通航孔單孔單航道57.728.93.工程規(guī)模及方案征集范圍3.1工程規(guī)模蘇通長(zhǎng)江公路大橋位于江蘇省東南部南通市和蘇州市之間,該項(xiàng)目規(guī)模大,建設(shè)條件復(fù)雜。北起南通境內(nèi)小?;ネ⒔唬c連鹽通、通啟高速公路相連接,南至常熟境內(nèi)董浜互立交,連接蘇嘉杭高速公路,項(xiàng)目建設(shè)總里程32.2Km,按六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。蘇通大橋工可推薦的主橋方案為跨徑1088m的雙塔斜拉橋,長(zhǎng)2044m,主橋主墩基礎(chǔ)埋深120余米,塔高300余米,主跨跨度和索塔塔高均為世界斜拉橋之最。北引橋長(zhǎng)3085m,南引橋長(zhǎng)2010m,專(zhuān)用通航孔橋長(zhǎng)548m,橋梁全長(zhǎng)7687m。北岸接線(xiàn)長(zhǎng)約15.3Km,南岸接線(xiàn)長(zhǎng)約9.2Km。項(xiàng)目總投資約60億元人民幣。3.2征集范圍方案征集的重點(diǎn)為蘇通大橋關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),和施工單位能預(yù)見(jiàn)到的本工程的潛在難點(diǎn)。征集的范圍包括主橋、專(zhuān)用通航孔橋、南北引橋在內(nèi)的上、下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的施工方案征集,以及與上述方案相匹套的大型臨時(shí)工程方案、場(chǎng)地準(zhǔn)備條件等。重點(diǎn)解決大型深水基礎(chǔ)、高塔施工、長(zhǎng)懸臂鋼箱梁拼裝和超長(zhǎng)斜拉索等重大工程方案的選擇和施工方案的制定,對(duì)施工組織設(shè)計(jì)特別是施工期間的海事安全作重點(diǎn)研究。征集要求施工單位根據(jù)本單位專(zhuān)長(zhǎng),全面并有重點(diǎn)地進(jìn)行施工方案的制定工作。但是,無(wú)論如何,業(yè)主要求各單位均不應(yīng)回避該工程的實(shí)質(zhì)性難點(diǎn)。首先應(yīng)按本次征集的要求,在研究、論證的基礎(chǔ)上,就工程的各個(gè)分部提出可行的施工方案,而不是對(duì)總體設(shè)計(jì)提出的某一方案做簡(jiǎn)單的判別。施工單位既可以在初步設(shè)計(jì)總體方案成果的基礎(chǔ)上,經(jīng)調(diào)查研究,對(duì)工程方案進(jìn)行優(yōu)化完善,達(dá)到工程可實(shí)施的條件,從而肯定設(shè)計(jì)比選中提出的某一方案,也可以根據(jù)自已對(duì)項(xiàng)目實(shí)施難度和工程風(fēng)險(xiǎn)的理解,提出自己獨(dú)立的新見(jiàn)解,給出一個(gè)全新或局部創(chuàng)新的工程方案和施工方案。對(duì)于現(xiàn)階段總體設(shè)計(jì)中提出的多種并存、正在作進(jìn)一步比選的設(shè)計(jì)方案,施工單位根據(jù)自身專(zhuān)長(zhǎng)和理解,推薦或選擇其中的一種作深入的研究并提出詳細(xì)的施工方案和建議。二、建設(shè)條件1.地形項(xiàng)目所在地屬長(zhǎng)江沖擊平原的新長(zhǎng)江三角洲。兩岸陸域河網(wǎng)密布,地勢(shì)平坦,高程一般在2至5米(黃海高程)局部地段有山丘分布。橋區(qū)長(zhǎng)江屬?gòu)澢c分汊混合型河段。平面形態(tài)呈“S”型彎曲,水面寬窄相間。西段天生港附近水面寬約6公里,往下游至軍山附近展寬約10公里,最寬處達(dá)14公里,再往下游突然縮窄,在東段徐六涇附近水面寬約6公里。江中沙洲發(fā)育,槽深灘寬,最深處槽深近50米。2.氣象2.1氣候概況橋址東臨黃海,地處長(zhǎng)江河口段中緯度地帶,屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),具有氣候溫和、雨水充沛、寒暑干濕變化顯著、四季分明的特征。冬季受極地大陸氣團(tuán)主宰,盛行西北氣流;寒冷干燥;夏季受熱帶海洋氣團(tuán)控制盛行偏南風(fēng),溫高濕潤(rùn);春秋季高冬夏季風(fēng)更換季節(jié),冷曖氣團(tuán)爭(zhēng)雄,鋒面交錯(cuò),氣旋活動(dòng)頻繁,溫和多雨。其氣象要素特征見(jiàn)表3。表3項(xiàng)目南通常熟氣溫℃極端最高42.239.1極端最低-12.7-11.3年平均15.215.6最冷月平均-0.23.1最熱月平均30.027.9年高溫≧35℃日數(shù)3.46.2降水(mm)年最大1626.81493.5年最小641.3559.3年平均1081.51083.8日最大287.1298年最多降雨日數(shù)143150風(fēng)歷年10分鐘極大風(fēng)速(m/s)26.320.5歷年瞬時(shí)極大風(fēng)速(m/s)30.422.7主導(dǎo)風(fēng)向春季ESEESE夏季ESESESSE秋季NENNE冬季NNENE臺(tái)風(fēng)影響月份5--11月,7--9月較集中年平均臺(tái)風(fēng)影響次數(shù)2.72.7蒸發(fā)量(mm)年最大1571.81629.0年最小1055.51141.9年平均1347.31379.9霧日(天)年最多6062年最小58年平均31.027.8相對(duì)濕度%1月平均75767月平均8584年平均7979雷暴日(天)年最多5355年最少1517年平均33.232.4最大積雪深度(cm)1716最大凍土深度(cm)12112.2主要災(zāi)害性天氣橋位所在地主要災(zāi)害性天氣有:暴雨、旱澇、連陰雨、雷暴、臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)、冰雹、颮線(xiàn)、寒潮、霜凍、大雪、霧等,其中尤以臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)、颮線(xiàn)、雷暴為嚴(yán)重。主要災(zāi)害性天氣中,對(duì)本工程施工速度和施工安全影響較大的主要是雨、風(fēng)和霧等,尤其應(yīng)注意上部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)懸臂施工時(shí)要避開(kāi)大風(fēng)季節(jié)。2.2.1臺(tái)風(fēng)影響南通、常熟的臺(tái)風(fēng)的歷史資料統(tǒng)計(jì)詳見(jiàn)表4。表4站名統(tǒng)計(jì)因素5月6月7月8月9月10月11月合計(jì)年平均統(tǒng)計(jì)年限南通影響次數(shù)192853341111372.71919-1999百分比0.76.620.438.724.88.00.7100常熟影響次數(shù)15214124621002.41957-1999百分比1.05.021.042.024.06.02.0100由上表可以看出,每年的7、8、9月是本地區(qū)臺(tái)風(fēng)的主要影響期間,占全年臺(tái)風(fēng)影響的80%以上。2.2.2龍卷風(fēng)南通、常熟兩地的龍卷風(fēng)歷資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)下表5。表5地區(qū)月份3月4月5月6月7月8月9月共計(jì)年平均統(tǒng)計(jì)年限南通天數(shù)034519124471.51969-1999百分比(%)0691140269100常熟天數(shù)1165631230.61960-1999百分比(%)4.34.326.121.726.113.04.31002.3設(shè)計(jì)風(fēng)速根據(jù)南通市和常熟兩市氣象觀測(cè)站資料進(jìn)行分析,橋位所在地區(qū)不同頻率下10分鐘平均年最大風(fēng)速見(jiàn)表6。表6黃海高程(米)基本風(fēng)速(米/秒)30年一遇50年一遇100年一遇南通常熟南通常熟南通常熟1024.722.126.424.028.826.62027.624.729.526.832.229.73029.426.431.528.634.431.74030.827.633.030.036.033.25031.928.634.231.137.334.46032.829.535.232.038.435.47033.630.236.132.839.436.38034.330.936.933.540.337.110035.63238.234.741.838.512036.732.939.335.743.039.615038.034.140.737.044.641.020039.835.742.638.746.743.03.水文3.1水位橋位河段設(shè)計(jì)潮水位計(jì)算成果見(jiàn)表7表7設(shè)計(jì)水位重現(xiàn)期(年)均值2050100300設(shè)計(jì)高潮位(米)4.304.644.895.263.47設(shè)計(jì)低潮位(米)-1.45-1.58-1.68-1.81-1.113.2流速長(zhǎng)江口水文水資源勘測(cè)局于1999年9月16日至28日和2000年2月21日至3月1日,對(duì)橋位進(jìn)行了洪季和枯季水文測(cè)驗(yàn)工作,實(shí)測(cè)斷面漲、落潮最大垂線(xiàn)流速見(jiàn)表8;根據(jù)定床河工模型試驗(yàn)成果,推算得出各頻率設(shè)計(jì)潮型落潮流速特征值如表9所示。單位:米/秒表8季節(jié)橋位各垂線(xiàn)處178910111213A1A2A3A4漲潮洪季1.42.131.531.361.631.991.821.812.052.312.442.31枯季1.231.531.072.212.101.941.811.611.821.932.072.10落潮洪季1.181.460.931.722.102.702.191.603.052.883.863.57枯季0.720.770.520.681.141.161.561.061.541.601.681.81表9項(xiàng)目300年一遇100年一遇50年一遇20年一遇最大斷面流量(萬(wàn)m3/s)24.4723.5722.5619.05最大斷面平均流速(m/s)3.233.043.012.66主槽最大垂線(xiàn)平均流速(m/s)4.284.093.783.39最大點(diǎn)流速(m/s)5.184.954.574.10次槽最大垂線(xiàn)平均流速(m/s)1.801.711.541.43最大點(diǎn)流速(m/s)2.051.951.761.633.3泥沙橋位區(qū)江水含沙量的實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表10實(shí)測(cè)最大垂線(xiàn)平均含沙量表10施測(cè)時(shí)間潮流狀態(tài)含沙量主航道專(zhuān)用航道1999.9.27--28大潮漲潮0.431.43落潮0.550.433.4橋位區(qū)江水含鹽量的實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表11實(shí)測(cè)最大垂線(xiàn)平均含鹽度表11實(shí)測(cè)時(shí)間潮流狀態(tài)含鹽度2000.2.21漲潮6/1000落潮6/10003.5波浪橋位處設(shè)計(jì)浪高見(jiàn)表12橋位波浪高計(jì)算結(jié)果表單位:m表12位置風(fēng)向ESEH1%H4%HsH專(zhuān)用通航孔1.971.661.340.85小白茆沙上2.522.161.781.16擬建南主墩附近3.102.622.121.34擬建北主墩附近3.292.772.231.404.地質(zhì)橋位區(qū)域地層主要有古生界的泥盆系、石灰系、二疊系,中生界的三疊系、侏羅系、白堊系,新生界的第三系、第四系。區(qū)域內(nèi)基巖僅泥盆系在狼山、福山出露,其余均為隱伏狀態(tài)。橋位區(qū)位于長(zhǎng)江河口地帶,受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及古氣候冷曖交替間長(zhǎng)江古河道的變遷影響,加上海侵海退作用,使橋位區(qū)第四紀(jì)沉積物成因極其復(fù)雜。第四紀(jì)地層直接覆蓋于不同巖性的基巖剝蝕面上,橋軸線(xiàn)厚度在280--330m左右,為一套河床、河流漫灘相為主導(dǎo)的松散沉積物。三、施工方案的總體構(gòu)思1.項(xiàng)目主要特點(diǎn)蘇通大橋位于江蘇位于長(zhǎng)江入???,是江蘇省規(guī)劃建設(shè)的長(zhǎng)江最下游跨江大橋,由于長(zhǎng)江口特殊的建設(shè)條件,蘇通大橋采用主跨超過(guò)1000m以上的雙塔斜拉橋,主跨雄居世界第一,同時(shí)也將成為世界上連續(xù)長(zhǎng)度最長(zhǎng)的雙塔斜拉橋。必將成為國(guó)內(nèi)外有重大影響的一項(xiàng)重要工程,大橋的建設(shè)將代表著我國(guó)乃至世界橋梁21世紀(jì)的建橋水平。蘇通大橋的建設(shè)條件有四大特點(diǎn)氣象條件差、水文條件復(fù)雜、基巖埋藏深、通航標(biāo)準(zhǔn)高等特點(diǎn)。氣象條件差表現(xiàn)在長(zhǎng)江口附近臺(tái)風(fēng)影響頻繁,龍卷風(fēng)經(jīng)常出沒(méi),對(duì)結(jié)構(gòu)和施工影響較大,加上江面通視條件差,控制網(wǎng)布測(cè)、復(fù)測(cè)及施工測(cè)量放線(xiàn)難度大。水文條件復(fù)雜主要反映在以下三個(gè)方面:項(xiàng)目所在河段為強(qiáng)潮汐河段,漲落潮流速流向多變;水深流急,橋位附近最大水深達(dá)50m,1999年實(shí)測(cè)垂線(xiàn)平均流速達(dá)3.86m/s,點(diǎn)流速4.47m/s;江面寬闊,東橋位江面寬達(dá)6000m,-10m等高線(xiàn)寬約2000m,-20m等深線(xiàn)寬約1000m。東線(xiàn)橋位基巖埋深一般在270m以下,覆蓋層的上部以淤泥和粉砂為主,較好持力層在-80m以下。長(zhǎng)江是我國(guó)的黃金水道,對(duì)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用,橋位河段不但江面寬闊,而且主槽深寬,為長(zhǎng)江水上運(yùn)輸大動(dòng)脈,航運(yùn)價(jià)值居全國(guó)國(guó)內(nèi)河航運(yùn)之冠。隨著長(zhǎng)江整治工程的實(shí)施,橋位河段的航運(yùn)事業(yè)將得到更大的發(fā)展,而航運(yùn)對(duì)橋梁建設(shè)的要求也必將更高。蘇通大橋的通航凈空采用代表船型5萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船控制,凈空高度要求不小于62m,凈空寬度采用代表船型4.8萬(wàn)噸級(jí)大型駁船船隊(duì)控制,凈空寬度要求不小于891m;同時(shí)還要求邊孔滿(mǎn)足凈空高度不小于220m,凈空高度要求不小于24m的輔助通航孔和凈空寬度不小于220m、凈空高度要求不小于39m的專(zhuān)用通航孔。蘇通大橋技術(shù)特點(diǎn)由于大橋?yàn)槌?000m以上的斜拉橋,其技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)較為突出,表現(xiàn)在:超大規(guī)模的主塔深水基礎(chǔ)施工,由于橋梁規(guī)模宏大,持力層軟弱、船舶撞擊力巨大、床底局部沖刷深,所以造成主航道主塔基礎(chǔ)的超大規(guī)模;超長(zhǎng)斜拉索的制振研究與控制,蘇通大橋最長(zhǎng)斜拉索約600m,重達(dá)56噸,拉索的制振需要有穩(wěn)妥的方案;超高索塔的施工,蘇通大橋塔高300余米,高塔混凝土的泵送技術(shù)、索塔施工監(jiān)測(cè)與控制、索塔錨固管的定位和混凝土外觀質(zhì)量的控制等等技術(shù)將會(huì)提出新的研究課題。2.現(xiàn)有技術(shù)情況近年來(lái),國(guó)內(nèi)外公路橋梁特別是大跨度索結(jié)構(gòu)橋梁快速發(fā)展,設(shè)計(jì)和施工技術(shù)突飛猛進(jìn),從93年上海楊浦大橋建成主跨602m的斜拉橋以來(lái),1999年和2000年又先后建成了主跨618m的武漢白沙洲長(zhǎng)江大橋和主跨628m的南京長(zhǎng)江二橋。還有日本890m跨多多羅大橋、香港1018m昂船洲大橋等。武漢白沙洲大橋、南京二橋鉆孔深度均超過(guò)了100m,正在施工的巴東長(zhǎng)江公路大橋索塔高度已突破200m(212m)。加上蘇通大橋?yàn)l臨上海,水上大型浮吊起重、船舶及造船、加工業(yè)設(shè)備發(fā)達(dá),配套的張拉設(shè)備也已具備要求,目前國(guó)內(nèi)大跨、深水、高塔施工的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備均已具備建造象蘇通大橋這樣技術(shù)規(guī)模的世界一流橋梁條件。3.推薦采用方案針對(duì)雙塔斜拉橋方案,初步設(shè)計(jì)提出了七跨連續(xù)鋼箱梁方案、七跨連續(xù)局部疊合梁方案和五跨連續(xù)鋼箱梁和五跨連續(xù)混合鋼箱梁四種方案、三種基本布跨形式。七跨連續(xù)鋼箱梁方案,在兩輔助跨用混凝土橋面板代替正交異性鋼橋面板,既可以充分發(fā)揮混凝土材料的特性,又可以作為壓重材料克服支點(diǎn)負(fù)反力。五跨連續(xù)鋼箱梁方案,設(shè)置了一個(gè)輔助墩來(lái)改善受力性能。五跨連續(xù)混合鋼箱梁,邊跨120m梁段采用混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)置了一個(gè)輔助墩能夠很好的平衡主跨荷載,提高結(jié)構(gòu)剛度,克服邊支承處的負(fù)反力。而據(jù)目前初步設(shè)計(jì)比選情況,要求本次方案征集可僅對(duì)七跨連續(xù)鋼箱梁和五跨連續(xù)混合鋼箱梁兩種方案進(jìn)行征集。五跨連續(xù)混合鋼箱梁方案由于邊跨120m采用混凝土結(jié)構(gòu),受力性能良好,但是邊跨120m現(xiàn)澆梁段位于江中,支架搭設(shè)建筑高度河床以上超過(guò)80m,施工難度大,支架變形難以控制,施工質(zhì)量和安全不易保證,且混凝土梁與鋼箱梁結(jié)合部位較難處理,通車(chē)后易留下隱患。對(duì)于蘇通大橋這樣一個(gè)跨世紀(jì)工程來(lái)說(shuō),采用七跨連續(xù)鋼箱梁更為合適。因此,我部?jī)H就七跨連續(xù)鋼箱梁及與其相配套的第二套引橋和專(zhuān)用航道橋方案進(jìn)行應(yīng)征。四、總體施工方案簡(jiǎn)述1.編制說(shuō)明限于本次方案征集文件要求和時(shí)間所限,我部?jī)H根據(jù)本公司多年多座長(zhǎng)江大橋施工經(jīng)驗(yàn)和所了解的國(guó)內(nèi)外同類(lèi)大橋經(jīng)驗(yàn)對(duì)主橋的七跨連續(xù)鋼箱梁、專(zhuān)用航道橋的混凝土連續(xù)剛構(gòu)和引橋的關(guān)鍵技術(shù)方案進(jìn)行重點(diǎn)應(yīng)征。在方案征集內(nèi)容編寫(xiě)過(guò)程中,我們還對(duì)影響蘇通大橋方案實(shí)施的關(guān)鍵及專(zhuān)用設(shè)備、關(guān)鍵技術(shù)與專(zhuān)業(yè)廠家和部分國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家進(jìn)行了咨詢(xún)和探討。如對(duì)大型基礎(chǔ)圍堰施工的水上船舶、錨碇、大型水上浮吊設(shè)備以及對(duì)基礎(chǔ)打樁設(shè)備、大噸位張拉設(shè)備、和鋼構(gòu)件加工廠家等進(jìn)行了調(diào)研和咨詢(xún),對(duì)GPS定位系統(tǒng)、超大吊重橋面吊機(jī)設(shè)計(jì)、掛索張拉設(shè)備及斜拉索抗風(fēng)穩(wěn)定、主塔墩施工的航運(yùn)安全管理等與大專(zhuān)院校和航管部門(mén)進(jìn)行合作研究,這些合作與研究將在方案征集后繼續(xù)進(jìn)行。2.施工組織方案編制的原則根據(jù)方案征集內(nèi)容和蘇通大橋建設(shè)條件,我們?cè)谑┕そM織方案編制時(shí)遵循以下原則:2.1按照“安全、可行、快捷、經(jīng)濟(jì)”的原則,采用技術(shù)可靠、方案可行、施工快捷、經(jīng)濟(jì)合理的施工方法編制施工組織方案。2.2根據(jù)蘇通大橋建設(shè)特點(diǎn),施工方案的選擇應(yīng)充分考慮水上、水下、高空和大跨施工的難度,在選擇施工方案時(shí)應(yīng)盡量減少現(xiàn)場(chǎng)操作難度,能岸上不水上、能水上不水下、能大塊不小塊、能快速不慢速的原則。利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)變水下施工為水上施工、選擇非常規(guī)大型專(zhuān)用設(shè)備、選擇合適的方法加快大懸臂施工的速度等等。2.3利用國(guó)內(nèi)外已有成熟技術(shù),和專(zhuān)業(yè)廠家、設(shè)備公司、咨詢(xún)公司、大專(zhuān)院校聯(lián)合對(duì)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題展開(kāi)研究,制訂施工方案。3.施工方案總體概述3.1雙塔連續(xù)鋼箱梁斜拉橋我部選擇的是七跨雙塔連續(xù)鋼箱梁斜拉橋方案?;A(chǔ)通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)提出的沉井圍堰和鉆孔樁配鋼圍堰方案進(jìn)行比較,認(rèn)為后者更加可靠。然后再將鉆孔樁配鋼圍堰方案分為先下鋼圍堰后鉆孔和先鉆孔后下鋼圍堰兩種情況進(jìn)行比較,最后綜合比選推薦先鉆孔后下鋼圍堰的鉆孔樁+鋼圍堰方案。這種方法在我局施工的武漢白沙洲大橋和杭州灣錢(qián)江五橋上均已成功實(shí)施,效果良好。它的最大優(yōu)點(diǎn)是:主橋基礎(chǔ)開(kāi)工開(kāi)鉆速度快,在主橋鉆孔的同時(shí)進(jìn)行鋼圍堰的制作,工序安排合理;其二是利用已成樁基作為下步鋼圍堰定位、下放的定位、導(dǎo)向設(shè)施,節(jié)約了規(guī)模龐大的定位導(dǎo)向系統(tǒng)和設(shè)施;三是施工風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。主墩承臺(tái)施工屬大體積混凝土施工,分三次按大體積承臺(tái)施工方法進(jìn)行。索塔選擇倒“Y”型,帶下橫梁方案。塔柱施工采用爬架配翻轉(zhuǎn)模板法施工。其中塔柱根部和上塔柱與中塔柱街接段采用過(guò)渡模板。塔柱施工過(guò)下橫梁時(shí),待模板爬架過(guò)下橫梁后立即停止塔柱施工,進(jìn)行下橫梁的施工。下橫梁施工采用落地支架現(xiàn)澆,共分二次進(jìn)行。下塔柱施工時(shí)對(duì)已施工過(guò)的塔身用落地支架進(jìn)行臨時(shí)支撐至下橫梁澆注完成,中塔柱施工時(shí)按施工控制要求每隔一定高度用鋼管進(jìn)行內(nèi)撐,以減小施工過(guò)程中塔柱內(nèi)傾帶來(lái)的根部彎矩。上塔柱施工時(shí)斜拉索錨固管采用鋼錨箱錨固形式,錨箱用塔式吊機(jī)吊裝就位,空間標(biāo)座法定位。塔柱混凝土用泵送法一次泵送至塔頂工藝。鋼箱梁由專(zhuān)業(yè)廠家采用工廠或現(xiàn)場(chǎng)加工,船運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝。0#、1#、2#段用1000噸浮吊分塊吊裝,標(biāo)準(zhǔn)段用專(zhuān)用橋面吊機(jī)吊裝,臨時(shí)墩及邊孔墩頂段先用大浮吊吊至墩頂,再用橋面吊機(jī)懸拼,合攏段用橋面吊機(jī)吊裝。鋼箱梁拼裝采用栓接法連接。斜拉索推薦用冷鑄錨配平行鋼絲斜拉索。對(duì)短索,在船上進(jìn)行放索。中、長(zhǎng)索采取在橋面上設(shè)起吊設(shè)備先將索盤(pán)吊上橋面,再在橋面上進(jìn)行放索,先掛好梁上索,利用塔頂設(shè)卷?xiàng)钕到y(tǒng)提升配合張拉千斤頂之軟牽引設(shè)備和張拉連接桿進(jìn)行掛索。拉索張拉短索塔上張拉,長(zhǎng)索塔、梁兩端張拉。3.2專(zhuān)用航道橋基礎(chǔ)提出了鋼沉井方案、鉆孔樁配鋼圍堰方案和打入樁方案三種,經(jīng)綜合比較,建議采用鉆孔樁配鋼圍堰方案。上部結(jié)構(gòu)提出三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)和三跨變截面連續(xù)梁經(jīng)比較三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)已經(jīng)濟(jì),又有成功應(yīng)用實(shí)例,具有比較成熟的施工經(jīng)驗(yàn),最后推薦采用三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)方案。3.3引橋引橋基礎(chǔ)施工根據(jù)水位條件分別采用鉆孔樁和打入樁方案;承臺(tái)施工筑島圍堰用明挖法,水中墩用套箱法;墩身施工用爬模法;上部梁段施工30m、50m用移動(dòng)模架法,70m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用預(yù)制上導(dǎo)梁式節(jié)段拼裝法施工。五、全橋各施工標(biāo)段資源配制情況本著科學(xué)管理、合理配制、精心施工、安全快捷的原則,本橋主要資源配制如下:1.主要施工人力資源的投入見(jiàn)人力資源表(見(jiàn)附表)2.主要機(jī)械設(shè)備的投入見(jiàn)設(shè)備投入表(見(jiàn)附表)3.主要施工周轉(zhuǎn)材料的投入見(jiàn)主要材料數(shù)量表(見(jiàn)附表)六、施工組織準(zhǔn)備、場(chǎng)地布置、水上大型臨時(shí)工程的布置蘇通大橋規(guī)模浩大,施工組織準(zhǔn)備內(nèi)容多、難度大,施工組織必需站在全局角度進(jìn)行考慮和安排,才能使大橋工程合理有序地進(jìn)行。如水上作業(yè)船舶多,在調(diào)查國(guó)內(nèi)有關(guān)的施工船舶狀況,及橋址的周邊地區(qū)環(huán)境和混凝土制品預(yù)制廠的生產(chǎn)能力后,擬在南岸建施工基地、施工臨時(shí)碼頭,租用上游(橋位上游800m處)重件碼頭;同時(shí)在北岸建施工基地、施工臨時(shí)碼頭,租用水山碼頭(橋位上游約3000m處)。1.施工基地布置的前提和原則:施工基地應(yīng)盡量靠近大橋施工現(xiàn)場(chǎng),減少拖航時(shí)間,降低運(yùn)輸費(fèi)用。2.施工基地應(yīng)選擇在水陸交通便利,水、電、交通等外部協(xié)作條件能保證,且能作為施工船舶提供就近避風(fēng)、靠泊之處。3.充分利用現(xiàn)有地形和自然條件,合理布局,施工臨時(shí)碼頭可利用已建碼頭和棧橋,減少額外的資金投入。4.設(shè)置水上大型工作母船作為水上生產(chǎn)指揮中心、航修中心兼作現(xiàn)場(chǎng)部分施工人員的生活船,小型物資倉(cāng)庫(kù),并考慮作為現(xiàn)場(chǎng)急救中心。5.模板、鋼筋及鐵件半成品和其他工程或施工用料在陸上基地加工,水運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。6.一般船舶錨泊在施工現(xiàn)場(chǎng),只在大風(fēng)期間避風(fēng);人員上下和生活補(bǔ)給由交通艇解決。船機(jī)油料部級(jí)主要由油水駁供給。7.基地的布設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足消防、環(huán)保的要求。8.南岸施工基地平面布置蘇通大橋可利用岸線(xiàn)約1000m長(zhǎng)。橋軸線(xiàn)上游450m處為常熟電廠界,橋軸線(xiàn)下游550m為華潤(rùn)石油化工公司界。業(yè)主提供的施工區(qū)域面積約72.5萬(wàn)平方米(約1000畝),主要供南塔、專(zhuān)用通航橋、南引橋和南塔上部結(jié)構(gòu)安裝等大約4~6個(gè)標(biāo)段的施工使用。場(chǎng)地北起長(zhǎng)江大堤,南至疏港路,長(zhǎng)900m,平均寬度(已扣除了主線(xiàn)及施工便道地占地)為750m。施工基地主要包括監(jiān)理辦公生活基地;C3標(biāo)(南主塔及50、51、52號(hào)橋墩);C4(斜拉索及鋼箱梁安裝);D1標(biāo)(52號(hào)橋墩至59號(hào)橋墩,預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu));D2標(biāo)(60號(hào)橋墩至91號(hào)橋臺(tái),50m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu))。詳見(jiàn)南岸施工場(chǎng)地平面布置圖??紤]到本地區(qū)受東南風(fēng)影響,把生活區(qū)布置在橋軸線(xiàn)東側(cè)(橋位下游),同時(shí)根據(jù)業(yè)主擬建的交通碼頭與專(zhuān)用進(jìn)場(chǎng)道路均在施工場(chǎng)地西側(cè),為方便材料運(yùn)輸,把生產(chǎn)區(qū)布置在橋軸線(xiàn)西側(cè)(橋?yàn)樯嫌危?。生活區(qū)包括辦公區(qū)、職工宿舍、食堂、浴室、實(shí)驗(yàn)室、停車(chē)場(chǎng)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、材料庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、水塔、油庫(kù)等。生產(chǎn)區(qū)包括拌合站、專(zhuān)用設(shè)備堆場(chǎng)、砂石料場(chǎng)、鋼筋堆放場(chǎng)、鋼筋加工車(chē)間、鋼絞線(xiàn)庫(kù)、鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)等。根據(jù)蘇通大橋標(biāo)段初步劃分,C3標(biāo)、C4標(biāo)施工存在先后順序,為不使場(chǎng)地閑置,把C3標(biāo)和C4標(biāo)生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)分別布置在一起。具體如下:C3標(biāo)、C4標(biāo)辦公、生活區(qū)占地約為3.9萬(wàn)平方米:職工人數(shù)按500人考慮,場(chǎng)內(nèi)包括辦公室、實(shí)驗(yàn)室、料庫(kù)、配件庫(kù)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)、宿舍、食堂、籃球場(chǎng)、浴室等,具體見(jiàn)C3、C4標(biāo)生活區(qū)場(chǎng)地布置圖。C3、C4標(biāo)生產(chǎn)區(qū)占地5.04萬(wàn)平方米:兩座砼攪拌站及配套設(shè)施占地1萬(wàn)平方米;砂石料場(chǎng)占地9000平方米;鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)占地3000平方米;其他材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆氛嫉?.84萬(wàn)平方米。具體見(jiàn)C3、C4標(biāo)生產(chǎn)區(qū)場(chǎng)地布置圖。D1標(biāo)經(jīng)理部辦公區(qū)、生活區(qū)占地3萬(wàn)平方米,職工人數(shù)按300人考慮,場(chǎng)內(nèi)包括辦公室、實(shí)驗(yàn)室、料庫(kù)、配件庫(kù)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)、宿舍、食堂、籃球場(chǎng)、浴室等,具體見(jiàn)D1標(biāo)生活區(qū)場(chǎng)地布置圖。D1標(biāo)生產(chǎn)區(qū)占地3.6萬(wàn)平方米:兩座砼攪拌站及配套設(shè)施占地1萬(wàn)平方米;砂石料場(chǎng)占地7200平方米;其他材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆氛嫉?.88萬(wàn)平方米。具體見(jiàn)D1標(biāo)生產(chǎn)區(qū)場(chǎng)地布置圖。D2標(biāo)經(jīng)理部辦公區(qū)、生活區(qū)占地2.55萬(wàn)平方米:職工人數(shù)按200人考慮,場(chǎng)內(nèi)包括辦公室、實(shí)驗(yàn)室、料庫(kù)、配件庫(kù)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)、宿舍、食堂、籃球場(chǎng)、浴室等,具體見(jiàn)D2標(biāo)生活區(qū)場(chǎng)地布置圖。D2標(biāo)生產(chǎn)區(qū)占地2.25萬(wàn)平方米:砼拌和站及配套設(shè)施占地6000平方米;其他材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆氛嫉?.65萬(wàn)平方米。具體見(jiàn)D2標(biāo)生產(chǎn)區(qū)場(chǎng)地布置圖。9.北岸施工基地平面布置北岸施工用地主要涉及北塔、北引橋和北塔上部結(jié)構(gòu)安裝等,共4~6個(gè)標(biāo)段,場(chǎng)地北起主線(xiàn)收費(fèi)站(K14+300)南側(cè)的土路和小河南緣,南到長(zhǎng)江大堤,長(zhǎng)900m,平均寬度(已扣除了主線(xiàn)及施工便道地占地)為1100m,可用場(chǎng)地面積約99萬(wàn)平方米(約1400畝)。施工基地主要包括監(jiān)理辦公生活基地;B1標(biāo)(北引橋0號(hào)臺(tái)至29號(hào)橋墩);B2標(biāo)(北引橋29號(hào)墩至45號(hào)橋墩);C1標(biāo)(北主塔及45、46、47號(hào)橋墩);C2標(biāo)(斜拉索及鋼箱梁安裝)??紤]到本地區(qū)受東南風(fēng)影響,把生活區(qū)布置在橋軸線(xiàn)東側(cè)(橋位下游),同時(shí)根據(jù)業(yè)主擬建的交通碼頭與專(zhuān)用進(jìn)場(chǎng)道路均在施工場(chǎng)地西側(cè),為方便材料運(yùn)輸,把生產(chǎn)區(qū)布置在橋軸線(xiàn)西側(cè)(橋?yàn)樯嫌危?。生活區(qū)包括辦公區(qū)、職工宿舍、食堂、浴室、實(shí)驗(yàn)室、停車(chē)場(chǎng)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、材料庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、周轉(zhuǎn)材料堆場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、水塔、油庫(kù)等。生產(chǎn)區(qū)包括拌合站、專(zhuān)用設(shè)備堆場(chǎng)、砂石料場(chǎng)、鋼筋堆放場(chǎng)、鋼筋加工車(chē)間、鋼絞線(xiàn)庫(kù)、鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)等。根據(jù)蘇通大橋標(biāo)段初步劃分,C1標(biāo)、C2標(biāo)施工存在先后順序,為不使場(chǎng)地閑置,把C1標(biāo)和C2標(biāo)生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)分別布置在一起。C1、C2標(biāo)經(jīng)理部辦公區(qū)、生活區(qū)占地3.9萬(wàn)平方米:職工人數(shù)按500人考慮,場(chǎng)內(nèi)包括辦公室、實(shí)驗(yàn)室、料庫(kù)、配件庫(kù)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)、宿舍、食堂、籃球場(chǎng)、浴室等,具體見(jiàn)C1、C2標(biāo)生活區(qū)場(chǎng)地布置圖。C1、C2標(biāo)生產(chǎn)區(qū)占地萬(wàn)平方米:兩座砼攪拌站及配套設(shè)施占地1萬(wàn)平方米;砂石料場(chǎng)占地9000平方米;鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)占地3000平方米;其他材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆氛嫉?.84萬(wàn)平方米。具體見(jiàn)C1、C2標(biāo)生產(chǎn)區(qū)場(chǎng)地布置圖。B1標(biāo)經(jīng)理部辦公區(qū)、生活區(qū)占地2.55萬(wàn)平方米:職工人數(shù)按200人考慮,場(chǎng)內(nèi)包括辦公室、實(shí)驗(yàn)室、料庫(kù)、配件庫(kù)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)、宿舍、食堂、籃球場(chǎng)、浴室等,具體見(jiàn)B1標(biāo)生活區(qū)場(chǎng)地布置圖。B1標(biāo)生產(chǎn)區(qū)占地2.25萬(wàn)平方米:一套S60型砼拌合樓及配套設(shè)施占地6000平方米;砂石料場(chǎng)占地2400平方米;鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)占地1500平方米;其他材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆氛嫉?.26萬(wàn)平方米。具體見(jiàn)B1標(biāo)生產(chǎn)區(qū)場(chǎng)地布置圖。B2標(biāo)經(jīng)理部辦公區(qū)、生活區(qū)占地3萬(wàn)平方米:職工人數(shù)按200人考慮,場(chǎng)內(nèi)包括辦公室、實(shí)驗(yàn)室、料庫(kù)、配件庫(kù)、機(jī)械設(shè)備庫(kù)、機(jī)修間、常用設(shè)備堆場(chǎng)、專(zhuān)用材料堆場(chǎng)、宿舍、食堂、籃球場(chǎng)、浴室等,具體見(jiàn)B2標(biāo)生活區(qū)場(chǎng)地布置圖。B2標(biāo)生產(chǎn)區(qū)占地3.6萬(wàn)平方米:兩套S60型砼拌和樓及配套設(shè)施占地1萬(wàn)平方米;砂石料場(chǎng)占地7200平方米;鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)占地2400平方米;其他材料堆場(chǎng)及加工場(chǎng)占地1.64萬(wàn)平方米。具體見(jiàn)B2標(biāo)生產(chǎn)區(qū)場(chǎng)地布置圖。10.臨時(shí)工程根據(jù)本工程規(guī)模、施工工期、施工工藝綜合考慮,臨時(shí)工程布置如下:10.1臨時(shí)碼頭:施工臨時(shí)碼頭用于施工材料裝卸和工作、交通船靠泊。南岸:上游由西向東,依次為常熟電廠碼頭、油碼頭、重件碼頭,其中重件碼頭(橋位上游800m處)可供短暫使用。為避免外界干擾,保證進(jìn)場(chǎng)通暢,業(yè)主將在施工場(chǎng)地西側(cè)擬建交通碼頭。在交通碼頭東側(cè)200米,架設(shè)一座鋼棧橋,鋼棧橋采用貝雷架型鋼塔塔設(shè),樁基采用Ф600鋼管樁,上鋪δ=10mm鋼板。在生活區(qū)(距橋軸線(xiàn)180米處)布設(shè)一座交通碼頭,便于施工人員上下班。北岸:上游分布著水山、匯豐、嘉民、江海等5座民用碼頭,大多為油碼頭,并距橋位較遠(yuǎn)。水山碼頭(橋位上游約3000m處)為油脂碼頭,可供臨時(shí)使用。為避免外界干擾,保證進(jìn)場(chǎng)通暢,業(yè)主計(jì)劃在3號(hào)丁壩處修建人員交通碼頭。在交通碼頭東側(cè)250米,架設(shè)一座鋼棧橋,鋼棧橋采用貝雷架型鋼塔塔設(shè),樁基采用Ф600鋼管樁,上鋪δ=10mm鋼板。在生活區(qū)(距橋軸線(xiàn)240米處)布設(shè)一座交通碼頭,便于施工人員上下班。10.2混凝土攪拌站南岸:混凝土攪拌站5座,攪拌站型號(hào):HZS60A,攪拌能力60m3/h,裝機(jī)容量:110Kw。北岸:混凝土攪拌站5座,攪拌站型號(hào):HZS60A,攪拌能力60m3/h,裝機(jī)容量:110Kw。10.3南岸施工基地用電:場(chǎng)地內(nèi)西南角設(shè)置5500kVA變電站一座,各標(biāo)段生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)分別設(shè)置配電房及采用水下電纜等方式來(lái)滿(mǎn)足基地生產(chǎn)、生活用電的需求。自備發(fā)電設(shè)備,以備停電時(shí)關(guān)鍵崗位之用。詳見(jiàn)施工用電表。10.4北岸施工基地用電:場(chǎng)地內(nèi)西北角設(shè)置5500kVA變電站一座,各標(biāo)段生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)分別設(shè)置配電房及水下電纜方式來(lái)滿(mǎn)足基地生產(chǎn)、生活用電的需求。自備發(fā)電設(shè)備,以備停電關(guān)鍵崗位之用。10.5水上基地用電:水下電纜及自備發(fā)電機(jī)發(fā)電供給。10.6施工用水10.6.1南岸施工基地(1)生活用水量的確定:PNK/(24×3600)=(1000×1.0×2.0)/24=85m3/hP:晝夜生活人數(shù)N:用水定額t/dK:不均衡系數(shù),取2.0(2)生活用水布置:生活用水由通江公路布設(shè)的自來(lái)水管道直接引入工地使用,單位時(shí)間供水量不低于85m3/h,日需水量:2000m3。(3)生產(chǎn)用水量的確定:生產(chǎn)用水主要有鉆孔樁施工、砼攪拌和砼冷卻三大部分。砼攪拌用水量計(jì)算:Q1=PG=210×0.225=47.25t/hQ1:每小時(shí)混凝土攪拌用水量t/h;P:每小時(shí)混凝土生產(chǎn)量P=KP1=0.7×300=210m3/hK:攪拌站效率系數(shù)0.7P1:攪拌站砼最大額定產(chǎn)量5×60m3/h(南岸有五臺(tái)拌合樓)G:每立方米混凝土用水量t/m3考慮使用損耗及零星使用,實(shí)際需水量:Q=Q1/0.8=60t/h(4)生產(chǎn)用水布置:生產(chǎn)用水采用井水,實(shí)際施工時(shí)可根據(jù)水井出水量確定水井?dāng)?shù)量,以上生產(chǎn)用水計(jì)算是最大蓄水量,水井與各用水點(diǎn)布設(shè)管線(xiàn)供水。水井旁修建水塔。水上基地:由供水船供給。10.6.2北岸施工基地(1)生活用水量的確定:PNK/(24×3600)=(1000×1.0×2.0)/24=85m3/hP:晝夜生活人數(shù)N:用水定額t/dK:不均衡系數(shù),取2.0(2)生活用水布置:橋位所在地為南通農(nóng)場(chǎng)和東方紅農(nóng)場(chǎng),采用地下水,單位時(shí)間供水量不低于85m3/h,日需水量:2000m3。(3)生產(chǎn)用水量的確定:生產(chǎn)用水主要有鉆孔樁施工、砼攪拌和砼養(yǎng)生三大部分。砼攪拌用水量計(jì)算:Q1=PG=210×0.225=47.25t/hQ1:每小時(shí)混凝土攪拌用水量t/h;P:每小時(shí)混凝土生產(chǎn)量P=KP1=0.7×300=210m3/hK:攪拌站效率系數(shù)0.7P1:攪拌站砼最大額定產(chǎn)量5×60m3/h(北岸有共五臺(tái)拌合樓)G:每立方米混凝土用水量t/m3考慮使用損耗及零星使用,實(shí)際需水量:Q=Q1/0.8=60t/h(4)生產(chǎn)用水布置:生產(chǎn)用水采用井水,實(shí)際施工時(shí)可根據(jù)水井出水量確定水井?dāng)?shù)量,以上生產(chǎn)用水計(jì)算是最大蓄水量,水井與各用水點(diǎn)布設(shè)管線(xiàn)供水。水井旁修建水塔。水上基地:由供水船供給。10.7施工水域:根據(jù)航道規(guī)劃布置圖,航道分布主要有三部分:專(zhuān)用通航孔橋墩,主橋北引橋橋墩。專(zhuān)用通航橋橋墩施工水域?yàn)闃蚨罩行木€(xiàn)左右各50米,上下游50米范圍;主橋墩施工水域分為北橋墩和南橋墩,北橋墩施工水域范圍:橋墩中心線(xiàn)左邊150米,右邊150米,上下游500米范圍;南橋墩施工水域范圍:橋墩中心線(xiàn)左邊200米,右邊150米,上下游500米范圍;北引橋施工水域占用航道的橋墩有洪季上行孔橋墩,施工水域?yàn)闃蚨罩行木€(xiàn)左右50米,上下游150米范圍810.8施工運(yùn)輸?shù)缆罚耗稀⒈卑妒┕?chǎng)地內(nèi)運(yùn)輸主干線(xiàn)設(shè)計(jì)寬度為9m,面層由厚為25cm(30#混凝土),下層40cm厚片石,中層20cm厚二灰碎石鋪筑而成;一般運(yùn)輸線(xiàn)路、便道設(shè)計(jì)寬度為7m,面層由厚度為20cm(30#混凝土),下層40cm厚片石,中層20cm厚二灰碎石鋪筑而成。詳見(jiàn)場(chǎng)地布置圖。10.9施工用油10.9.1南、北岸施工基地,水上砼備料基地:由當(dāng)?shù)丶佑驼竟┙o。10.9.2水上基地:由油船供給。10.10通訊設(shè)施10.10.1陸上通訊:由當(dāng)?shù)仉娦磐ㄓ嵕W(wǎng)接入。10.10.2.水上通訊:南北岸建立高頻電話(huà)收發(fā)臺(tái),頻率為140~175兆,供水上聯(lián)絡(luò)。10.11交通10.11.1陸上交通(1)南岸:進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)道路由業(yè)主計(jì)劃建設(shè)專(zhuān)用進(jìn)場(chǎng)道路,道路穿過(guò)施工場(chǎng)地西側(cè),將業(yè)主擬建的交通碼頭與在建的疏港公路連接起來(lái),全長(zhǎng)0.9km。道路岸二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)修建。在道路的北端大橋可利用岸線(xiàn)范圍內(nèi)修建過(guò)江交通碼頭。(2)北岸:業(yè)主計(jì)劃沿通農(nóng)十七、二十大隊(duì)西側(cè)和施工場(chǎng)地西緣,修建一條連接張江公路和3號(hào)丁壩(交通專(zhuān)用碼頭)的現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)用道路,全長(zhǎng)4.0km。道路按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)修建。在道路的南端3號(hào)丁壩處修建人員交通碼頭。10.12施工船機(jī)修理蘇通長(zhǎng)江公路大橋工作量大、工期緊,船機(jī)使用效率相當(dāng)高。因此,船機(jī)完好率是保證施工計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,努力實(shí)現(xiàn)各船機(jī)設(shè)備的完好率達(dá)到95%的要求。船機(jī)的日常保養(yǎng)、維護(hù)由各船機(jī)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員自行完成。船機(jī)的一般修理工作,由各區(qū)段項(xiàng)目部檢修工段完成。大型施工船舶由總經(jīng)理部統(tǒng)一安排,以確?,F(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)的需要。七、各標(biāo)段主要施工工藝選擇1.雙塔斜拉橋施工工藝雙塔斜拉橋是蘇通大橋的主橋,也是本次方案征集的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)方案共提出了四套進(jìn)行比選,根據(jù)蘇通大橋特點(diǎn)和設(shè)計(jì)比選情況,結(jié)合我部多年施工經(jīng)驗(yàn)選用七跨連續(xù)鋼箱梁方案并對(duì)之進(jìn)行方案陳述。雙塔斜拉橋施工工藝介紹主要分基礎(chǔ)、索塔、主梁和掛索幾個(gè)部分。而基礎(chǔ)施工包括鉆孔樁施工、鋼圍堰施工、承臺(tái)施工;索塔施工包括塔身、橫梁和索管定位等;主梁施工由無(wú)索區(qū)鋼梁、含索區(qū)鋼梁和合龍段鋼梁施工;斜拉索施工分短索、中索和長(zhǎng)索、掛索施工和張拉施工。1.1主塔基礎(chǔ)施工方案的選擇設(shè)計(jì)階段主塔基礎(chǔ)施工方案提出了沉井基礎(chǔ),鉆孔樁+鋼圍堰基礎(chǔ)和打入鎖口鋼管樁圍堰等幾個(gè)主要方案。三種方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要如下:1.1.1鋼殼沉井方案;沉井為頂面尺寸為88x40m的圓端形,沉井總高度北塔為83m,南塔為78m。1.1.2鋼圍堰+鉆孔灌注樁方案;基礎(chǔ)采用84根ф2.5m鉆孔灌注樁,樁中距6.25m,樁底高程-106.0m,承臺(tái)平面尺寸為98.5x36m2,承臺(tái)頂高程6.3m;鋼圍堰平面尺寸為104.5x42m2,圍堰底高程-60.5m(-70m)。1.1.3管樁圍堰+鋼管打入樁方案?;A(chǔ)采用128根ф2.2m鋼管樁,樁身壁厚30mm,北主墩樁底高程-102.0m,南主墩樁底高程-110.0m;承臺(tái)平面尺寸為94.3x54.3m2,承臺(tái)頂高程6.3m;鋼管樁圍堰平面尺寸為103.3x54.3m2,圍堰底高程-70.0m。從施工角度對(duì)沉井方案、鉆孔樁配圍堰方案和鎖口鋼管樁打入方案進(jìn)行比較如下:三種方案比較表13表13比較方案沉井基礎(chǔ)鉆孔樁加雙壁鋼圍堰鉆孔樁加鎖口鋼管樁圍堰施工比較優(yōu)點(diǎn)1、基礎(chǔ)整體性強(qiáng),防撞性能好;不需要再增加鉆孔灌注樁,減少了超長(zhǎng)鉆孔樁施工的風(fēng)險(xiǎn);目前具有成熟施工經(jīng)驗(yàn)。鉆孔灌注樁配鋼圍堰方案國(guó)內(nèi)此類(lèi)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)成熟;不存在超深度大體積砼封底施工風(fēng)險(xiǎn);鋼圍堰與承臺(tái)分離,下沉定位精度要求沒(méi)有沉井高,且接受到撞擊能力強(qiáng)。成樁質(zhì)量好,受洪水季節(jié)影響??;鋼管樁基礎(chǔ)與鋼管樁圍堰同時(shí)施工,施工進(jìn)度較快;接受撞擊能力強(qiáng)。缺點(diǎn)定位時(shí)需要強(qiáng)大的錨碇系統(tǒng),對(duì)航道要求高;入土深度較深、糾正難度大;超深度大體積封底混凝土施工風(fēng)險(xiǎn)大。鉆孔樁長(zhǎng)度大,施工風(fēng)險(xiǎn)高;鋼圍堰施工時(shí)定位糾編難度大;利用圍堰進(jìn)行鋼護(hù)筒定位難度大。大直徑鋼管樁國(guó)外應(yīng)用較多,但國(guó)內(nèi)缺少工程實(shí)踐;需要多臺(tái)大型打樁船設(shè)備同時(shí)施工,水上接樁的焊接質(zhì)量不易保證;鋼管樁鎖口的可靠性難以保證。工程實(shí)例日本明石海峽大橋,江陰長(zhǎng)江公路大橋武漢白沙洲大橋、黃石長(zhǎng)江公路大橋等孟加拉國(guó)的Jamuna橋美國(guó)Cooper河斜拉橋國(guó)內(nèi)施工能力較好很好一般結(jié)論相對(duì)而言,鉆孔灌注樁加雙壁鋼圍堰施工方案風(fēng)險(xiǎn)最小,在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江上所建大橋鉆孔樁和鋼圍堰工藝均已成熟。在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江上的多座大橋都成功采用此方案,如武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋,武漢百沙洲長(zhǎng)江公路大橋等,而其它兩種方案均存在較大的風(fēng)險(xiǎn),如沉井圍堰的封底混凝土施工、基礎(chǔ)沉降問(wèn)題、鎖口鋼管樁的加工、施工打樁設(shè)備及可靠性問(wèn)題。所以建議推薦采用鉆孔樁配雙臂鋼圍堰方案。從表中可以看出,鉆孔樁配鋼圍堰方案較沉井和鎖口鋼管樁方案具有較大的優(yōu)勢(shì),即技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較小,但龐大的圍堰定位系統(tǒng)和鋼護(hù)筒的水下定位難度并未減少。為此,我們又將此方案的先下圍堰后鉆孔與先鉆孔后下圍堰方案進(jìn)行了比較,具體見(jiàn)下表所示:表14比較方案先施工鋼圍堰后施工鉆孔樁方案先施工鉆孔樁后施工鋼圍堰方案施工工序1、先下沉鋼圍堰到位;2、再下放鋼護(hù)筒,在圍堰頂搭設(shè)鉆平臺(tái);3、平臺(tái)上鉆孔、成樁;4、進(jìn)行承臺(tái)施工。打入鋼管樁支承樁,搭設(shè)水上工作平臺(tái),打入鋼護(hù)筒,鉆機(jī)鉆孔成樁;拼接鋼圍堰下沉到位;進(jìn)行承臺(tái)施工。施工比較優(yōu)點(diǎn)鉆孔平臺(tái)可利用圍堰作為支撐;減少鉆孔平臺(tái)鋼管樁數(shù)量及施工難度;強(qiáng)大鋼圍堰減小了鉆孔樁施工渡洪的風(fēng)險(xiǎn);該方案施工經(jīng)驗(yàn)成熟。利用已成樁鋼護(hù)筒作圍堰定位,不需要強(qiáng)大的錨碇系統(tǒng),定位精度高;利用鉆孔平臺(tái)作鋼護(hù)筒施打、導(dǎo)向平臺(tái),減少了水下施工難度。鋼圍堰加工與鉆孔樁施工同時(shí)進(jìn)行,緩解了鋼圍堰加工壓力,有效縮短了工期。缺點(diǎn)鋼圍堰定位困難,需要強(qiáng)大的錨碇系統(tǒng),水上設(shè)備投入多;水下鋼護(hù)筒定位難度大;工期長(zhǎng)。洪季鉆孔樁、平臺(tái)施工難度大;首節(jié)鋼圍堰就位難度大。工程實(shí)例武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋武漢白沙洲長(zhǎng)江公路大橋結(jié)論先施工鉆孔樁后施工鋼圍堰方案減少了水上施工強(qiáng)大的錨碇、定位系統(tǒng),、鋼圍堰施工難度變小。超長(zhǎng)樁鉆孔施工也已有成熟經(jīng)驗(yàn),所以采用該方案。1.2索塔施工工藝的選擇塔身施工工藝根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出的幾種塔形,從施工角度進(jìn)行如下比較塔形方案比較表15表15方案比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)倒Y型構(gòu)造簡(jiǎn)捷,施工簡(jiǎn)便。結(jié)構(gòu)高效,給人以穩(wěn)定有力的感覺(jué)。中、上塔柱帶折線(xiàn),施工附屬設(shè)施安裝難度大。鉆石型減少基礎(chǔ)規(guī)模,施工方便。中、下塔柱采用兩種不同的方法,下橫梁需強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力,與周?chē)吧珔f(xié)調(diào)不佳。A型塔柱不變折線(xiàn),施工方便。基礎(chǔ)規(guī)模大,塔柱中間有橫梁且施工過(guò)程還需加設(shè)大量支撐以改善塔柱內(nèi)傾給塔根部帶來(lái)的彎矩。結(jié)論建議選擇倒Y型,既施工方便,又美觀大方。索塔選擇倒“Y”型索塔,設(shè)下橫梁方案。常規(guī)塔柱施工采用翻模法、爬模法和滑模法等方法進(jìn)行施工,考慮蘇通大橋的索塔高度,采用翻模法是不現(xiàn)實(shí)的;而滑模法對(duì)混凝土外觀質(zhì)量不利,爬架配翻轉(zhuǎn)模板法結(jié)合了前兩者的優(yōu)點(diǎn),高空施工穩(wěn)定性強(qiáng)、外觀質(zhì)量好,所以采用之。索塔施工方法比較見(jiàn)下表16。表16方案比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)翻模法模板用材料少,施工簡(jiǎn)單、快捷,外觀質(zhì)量好。高空作業(yè)受風(fēng)力、起吊能力等限制大。爬架配翻轉(zhuǎn)模板法施工方便是、快捷,質(zhì)量?jī)?yōu)。高空作業(yè)受起吊能力限制少,抗風(fēng)能力強(qiáng)。模板重量大,設(shè)備、材料用料多。滑模法施工方便、快捷,設(shè)備能力要求低。由于連續(xù)提升,混凝土澆注外觀質(zhì)量不易控制結(jié)論據(jù)蘇通大橋特點(diǎn),推薦采用爬模法施工。塔柱施工用塔式吊機(jī)作為起重設(shè)備,人員上、下安裝傾斜電梯,混凝土泵送用臥泵,泵送方法為一次泵送法。橫梁施工工藝橫梁為大體積大方量混凝土施工,建議采用落地支架分兩次進(jìn)行澆注,支架按一次澆注方量設(shè)計(jì)。支架用鋼管樁配萬(wàn)能桿件拼裝而成,模板用大塊整體鋼模板。橫梁施工工藝流程如下:索管定位工藝選擇索塔錨固形式設(shè)計(jì)推薦有環(huán)向預(yù)應(yīng)力、鋼錨梁和鋼錨箱三種。錨固形式比較如下表17。表17方案比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋼錨箱工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)拼裝,易保證質(zhì)量。施工方便。超吊能力有一定要求,后期養(yǎng)護(hù)有一定難度。鋼錨梁工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)拼裝。超吊能力有一定要求,鋼錨梁安裝不方便。環(huán)向預(yù)應(yīng)力后期養(yǎng)護(hù)難度小,費(fèi)用低。錨固系統(tǒng)全部在現(xiàn)場(chǎng)操作,施工難度大。結(jié)論推薦采用鋼錨箱方案1.3主梁施工工藝選擇蘇通大橋主橋鋼箱梁梁高梁重,主橋跨度大。根據(jù)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)條件,結(jié)合我部施工經(jīng)驗(yàn),提出如下方案:主塔根部梁段在塔根部搭設(shè)臨時(shí)支架,采用大型浮吊分塊吊裝就位、連接。在根部梁段上拼裝懸臂吊機(jī),對(duì)稱(chēng)吊裝標(biāo)準(zhǔn)梁段。下面鋼箱梁吊裝是否設(shè)臨時(shí)墩方案、克服邊跨支反力方案、邊跨鋼箱梁吊裝方案及鋼箱梁節(jié)段連接方式分別進(jìn)行比較如下表18。1.3.1臨時(shí)墩方案表18.表18比較方案設(shè)臨時(shí)墩方案不設(shè)臨時(shí)墩方案施工比較優(yōu)點(diǎn)減少鋼箱梁懸臂施工長(zhǎng)度,提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。方案簡(jiǎn)單可行,國(guó)內(nèi)有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)。減少了水中施工工作量,有利于通航安全;缺點(diǎn)由于有大量的水中作業(yè),施工期間對(duì)航道有影響;材料用量較大。國(guó)內(nèi)目前尚沒(méi)有采用此方案施工實(shí)例,設(shè)計(jì)、施工均沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn),施工安全風(fēng)險(xiǎn)大;工程實(shí)例武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋等結(jié)論設(shè)置臨時(shí)墩,方法簡(jiǎn)單可行,對(duì)保證鋼箱梁懸臂的穩(wěn)定與安全有利,故選擇有臨時(shí)墩的方案進(jìn)行施工。1.3.2克服邊跨支反力方案表19表19比較方案混凝土壓重方案設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿方案施工比較優(yōu)點(diǎn)混凝土壓重后,無(wú)需對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。施工方案簡(jiǎn)單減少了混凝土用量缺點(diǎn)混凝土用量大國(guó)內(nèi)目前尚沒(méi)有采用此方案施工實(shí)例,設(shè)計(jì)、施工均沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn),施工風(fēng)險(xiǎn)大;需對(duì)拉桿進(jìn)行定期維護(hù)。工程實(shí)例武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋諾曼底大橋結(jié)論邊跨采用混凝土壓重方案,施工方法簡(jiǎn)單,風(fēng)險(xiǎn)小,故選擇此方案進(jìn)行施工。1.3.3過(guò)渡跨鋼箱梁安裝方案表20表20比較方案橋面懸臂吊機(jī)吊裝方案大型浮吊吊裝方案搭設(shè)臨時(shí)支架逐段安裝方案施工比較優(yōu)點(diǎn)懸臂吊機(jī)吊裝時(shí),無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間占用航道。施工方便,不受水位影響。施工快捷,工序簡(jiǎn)單。1、邊孔鋼箱梁可利用先行施工,加快了施工進(jìn)度。缺點(diǎn)邊跨合攏段只能設(shè)在輔助墩處。由于邊跨分段吊裝,影響了施工進(jìn)度。對(duì)浮吊起重能力及起吊高度要求高;起吊設(shè)備有限。需搭設(shè)大量支架,阻礙了橋下通航。工程實(shí)例多多羅橋武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋結(jié)論搭設(shè)臨時(shí)支架進(jìn)行過(guò)渡孔施工,雖然增加了投入,但減少雙懸臂施工時(shí)間,故采用該方案。1.3.4鋼箱梁節(jié)段連接方式表21表21比較方案全焊接全栓接栓焊結(jié)合施工比較優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)整體性好施工快速,可節(jié)約大量時(shí)間施工快速、整體好。缺點(diǎn)焊接時(shí)間長(zhǎng)造成施工時(shí)間長(zhǎng)可能發(fā)生受力不均等現(xiàn)象。工程實(shí)例武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋武漢白沙洲長(zhǎng)江公路大橋結(jié)論鋼箱梁節(jié)段采用全栓接,可減少鋼箱梁懸臂拼裝時(shí)間,減少了施工風(fēng)險(xiǎn),故采用該方案。1.4掛索及張拉工藝考慮蘇通大橋索長(zhǎng)索重,對(duì)斜拉索的選型有必要先進(jìn)行比較,設(shè)計(jì)提出的平行鋼絲斜拉索和平行鋼絞線(xiàn)斜拉索各有優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)比如下表22:表22方案比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)冷鑄錨鍍鋅平行鋼絲束拉索技術(shù)成熟,性能可靠,具有較好的抗老化性能。工廠制作成型,掛索一次完成,施工速度快。索長(zhǎng)索重,施工掛索設(shè)備要求高、難度大。平行鋼絞線(xiàn)拉索擁有多層防腐保護(hù)層,索體材料可零星在工地簡(jiǎn)易組裝成拉索,使用設(shè)備輕巧,運(yùn)輸制索合而為一,施工便利。重張拉換索方便,鋼絞線(xiàn)相互分離,提高拉索振動(dòng)時(shí)的內(nèi)部阻尼系數(shù),提高拉索疲勞壽命。單根張拉,受力均勻性差,使用經(jīng)驗(yàn)相對(duì)差。工地現(xiàn)場(chǎng)工序多,施工周期長(zhǎng)。結(jié)論考慮蘇通大橋的重要性和大懸臂施工的風(fēng)險(xiǎn)性,建議采用平行鋼絲束配冷鑄錨斜拉索。斜拉索掛設(shè)考慮首先在塔頂設(shè)起吊平臺(tái),安設(shè)起吊設(shè)備。短索從江中船上直接放索,中長(zhǎng)索在橋面上放索或設(shè)起吊設(shè)備將索盤(pán)吊上橋面放索,然后進(jìn)行掛索。長(zhǎng)索掛索要充分利用塔頂平臺(tái)和大噸位千斤頂?shù)能洜恳皬埨B接設(shè)備。具體方案見(jiàn)后述。2專(zhuān)用航道橋施工方案的選擇2.1基礎(chǔ)方案比選施工方案比選表表23沉井基礎(chǔ)鉆孔樁加雙壁鋼圍堰鉆孔樁加鋼管樁圍堰設(shè)計(jì)共同點(diǎn)都有成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。區(qū)別沉井施工整體剛度大,穿過(guò)水和軟弱層,將較大的荷載傳遞到堅(jiān)實(shí)土層鉆孔樁設(shè)計(jì)有豐富的經(jīng)驗(yàn),圍堰下沉深度由沖刷深度和穿越土層的側(cè)摩阻力控制可靠性高,能夠較充分利用樁側(cè)土的摩阻力,樁身在地震力和船撞力作用下具有良好的延展性。施工優(yōu)點(diǎn)已有成功的工程實(shí)踐,施工快捷施工工藝成熟,百米樁長(zhǎng)也有成功實(shí)例,鋼圍堰在跨江橋梁中普遍采用,施工經(jīng)驗(yàn)豐富,施工進(jìn)度一般成樁質(zhì)量好,施工快捷,施工方案靈活,受洪水季節(jié)影響小,鋼管樁基礎(chǔ)與鋼管樁圍堰同時(shí)施工,施工進(jìn)度較快缺點(diǎn)沉井的加工及拼裝比較困難;入土深度較深,下沉不易控制,容易產(chǎn)生偏位;沉井定位需強(qiáng)大的定位船和較長(zhǎng)的定位纜,定位難度較大;施工期間對(duì)航道有影響,需要比較多的施工設(shè)備需要較長(zhǎng)的護(hù)筒,并需配置優(yōu)質(zhì)泥漿,防止坍孔;圍堰無(wú)封底,施工期間穩(wěn)定性較差,圍堰定位需強(qiáng)大的定位船和較長(zhǎng)的定位纜,定位難度較大;施工期間對(duì)航道有影響大直徑鋼管樁國(guó)外雖應(yīng)用較多,但國(guó)內(nèi)缺少工程實(shí)踐。需要多臺(tái)大型打樁船設(shè)備同時(shí)施工,水上接樁的焊接質(zhì)量不易保證,基礎(chǔ)規(guī)模大,用鋼量大。樁基穿過(guò)密實(shí)砂層,需采用輔助手段沉樁工程實(shí)例日本明石海峽大橋,江陰長(zhǎng)江公路大橋武漢白沙洲大橋,武漢軍山長(zhǎng)江大橋孟加拉國(guó)的Jamuna橋美國(guó)Cooper河斜拉橋國(guó)內(nèi)施工能力較好很好一般總體評(píng)價(jià)費(fèi)用較高,施工比較難控制,加工、下沉、糾偏等施工工藝雖已有工程實(shí)踐,但實(shí)施難度大,施工時(shí)間較長(zhǎng)費(fèi)用適中,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富,圍堰整體性好,抗撞性能良好,施工時(shí)間較長(zhǎng)費(fèi)用較高,大直徑打入鋼管樁國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)較少,同時(shí)沒(méi)有大型的打樁設(shè)備,鎖口鋼管樁的抗?jié)B性和整體性不強(qiáng),施工時(shí)間較短結(jié)論鉆孔灌注樁加雙壁鋼圍堰施工方案是比較好的方案,我局在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江上的多座大橋都采用此方案,如黃石長(zhǎng)江公路大橋,武漢百沙洲大橋等,具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn),故推薦采用此方案。2.2上部結(jié)構(gòu)方案比選2.2.1連續(xù)剛構(gòu)與連續(xù)梁總體及細(xì)部設(shè)計(jì)表24名稱(chēng)三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)三跨變截面鋼連續(xù)梁橋跨布置150+268+150140+268+140橫橋向采用兩個(gè)變高度的單箱單室直腹板截面單箱單室直腹板截面箱梁寬度頂板寬16.5m,底板寬7.5m頂板寬16.5m,底板寬8.5m梁高根部14.6m,高跨比1/18.4;跨中4.0m,高跨比1/67根部13.0m,高跨比1/20.6;跨中7.0m,高跨比1/38.3梁底變化曲線(xiàn)1.6次拋物線(xiàn)3次拋物線(xiàn)底板厚度根部1.3m、跨中0.32m,變化規(guī)律同梁底20mm~40mm頂板厚度0.25m14mm~24mm腹板厚度0.4~0.6m加寬點(diǎn)距主墩中心線(xiàn)12mm~24mm橋面鋪裝5cm混凝土+8cm瀝青混凝土7cm瀝青混凝土2.2.2施工方案比較表25名稱(chēng)三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)三跨變截面鋼連續(xù)梁橋跨布置150+268+150140+268+140設(shè)計(jì)特點(diǎn)具有比較成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),如此大跨徑的連續(xù)剛構(gòu)橋,在全國(guó)也是最大的,費(fèi)用較低鋼箱梁連續(xù)梁橋在我國(guó)還是首次采用,設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,費(fèi)用比較高。施工方法采用掛籃進(jìn)行懸澆施工采用大型起重船進(jìn)行分塊整體吊裝施工特點(diǎn)工序比較復(fù)雜,施工時(shí)間比較長(zhǎng)。施工比較快捷,工期快,需要大型的起重船。優(yōu)點(diǎn)具有成熟的施工工藝。施工快捷,箱梁的線(xiàn)形容易控制。缺點(diǎn)工期較長(zhǎng),且箱梁的線(xiàn)形不易控制設(shè)備的投入費(fèi)用較大。工程實(shí)例虎門(mén)大橋輔航道橋國(guó)內(nèi)施工能力很好很好總體評(píng)價(jià)連續(xù)剛構(gòu)在虎門(mén)大橋中已經(jīng)成功應(yīng)用,施工經(jīng)驗(yàn)比較豐富,工程造價(jià)低,但工期較長(zhǎng),不過(guò)專(zhuān)用航道橋不控制總工期,所以工期相對(duì)影響較弱。國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有同種類(lèi)型的橋施工,但施工比較簡(jiǎn)便,不存在技術(shù)上的難點(diǎn),工期短,是一種比較可行的方案,但造價(jià)太高,同時(shí)受水位的影響較大。結(jié)論這兩種方案都是比較切實(shí)可行的方案,三跨變截面鋼連續(xù)梁的施工速度快,但成本太高,同時(shí)三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)在虎門(mén)大橋中已成功應(yīng)用,具有比較成熟的施工經(jīng)驗(yàn),最后推薦采用三跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)3引橋施工方案選擇設(shè)計(jì)提出了30m、50m、70m3種跨徑的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁方案。根據(jù)橋跨布置,對(duì)四種方案進(jìn)行研究,結(jié)合其受力性能、造價(jià)、視覺(jué)效果及我局施工經(jīng)驗(yàn),我局推薦第二種方案。表26項(xiàng)目北引橋跨徑布置南引橋跨徑布置第一方案14x30+11x50+11x50+70+5x100+5x100+6x10011x50+11x50+11x50第二方案14x30+11x50+11x50+6x70+6x70+6x70+6x7011x50+11x50+11x50第三方案12x30+11x50+11x50+70+5x100+6x100+6x10011x50+11x50+10x50第四方案12x30+11x50+11x50+6x70+6x70+6x70+7x7011x50+11x50+11x503.1基礎(chǔ)施工方案選擇樁基直徑為1.2m,長(zhǎng)56—-72m。根據(jù)本橋地質(zhì)覆蓋層厚、基巖埋藏深的特點(diǎn),基礎(chǔ)為摩擦樁基礎(chǔ),陸地樁基采用鉆孔灌注法施工;下面僅就打樁船能夠進(jìn)入的水域,樁基施工的鉆孔灌注樁和打入樁兩種施工方法進(jìn)行比較。表27項(xiàng)目鉆孔灌注樁法施工打入樁施工(PHC樁)施工方法搭建鉆孔平臺(tái),下長(zhǎng)鋼套管護(hù)壁;所需鋼管樁、型鋼較多,周轉(zhuǎn)困難,施工周期長(zhǎng),受水位影響較大。采用水上浮動(dòng)式打樁船施工,施工速度快,施工簡(jiǎn)單,移動(dòng)便捷。施工難度較難容易施工進(jìn)度較慢快經(jīng)濟(jì)性較好較差結(jié)論打入樁施工優(yōu)于鉆孔灌注樁施工推薦方案打入樁施工3.2承臺(tái)施工方法選擇表28項(xiàng)目鋼圍堰或鋼板樁圍堰鋼套箱施工方法圍堰、鋼管樁均虛沉入淤泥中,所需鋼材多,施工周期長(zhǎng),材料周轉(zhuǎn)慢,對(duì)通航影響較大,封底所需材料大,施工復(fù)雜。僅鋼管樁沉入泥中,鋼套箱法施工所需材料少,周轉(zhuǎn)快,施工簡(jiǎn)單。施工難度較大容易經(jīng)濟(jì)性較差好結(jié)論鋼套箱法優(yōu)于鋼圍堰(或鋼板樁圍堰)法推薦方案鋼套箱法3.3墩身方案選擇截面有矩形墩、“Y”形墩、“Y”形墩三種方案,下面對(duì)三種方案進(jìn)行比選。表29項(xiàng)目矩形墩“Y”形墩“Y”形墩施工方法爬模施工爬模施工爬模施工施工難度容易較難較難經(jīng)濟(jì)性好一般一般與景觀協(xié)調(diào)性好好好結(jié)論矩形墩方案優(yōu)于“Y”形墩。我局承建的武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋,其墩身形式相同,已有成熟經(jīng)驗(yàn)。推薦方案矩形墩3.4上部結(jié)構(gòu)方案選擇30m預(yù)應(yīng)力砼箱梁采用移動(dòng)模架施工;50m預(yù)應(yīng)力砼箱梁有滑?,F(xiàn)澆施工和預(yù)制節(jié)段施工兩種施工方法;70m跨徑預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁采用預(yù)制節(jié)段上導(dǎo)梁式拼裝施工。八、施工進(jìn)度計(jì)劃安排1.有效作業(yè)數(shù)的確定蘇通長(zhǎng)江公路大橋主塔高達(dá)301.8m,橋面標(biāo)高在+10m--+75.59m,這種高度的結(jié)構(gòu)施工除受7級(jí)以上大風(fēng)和每年2~3個(gè)臺(tái)風(fēng)的的影響外,還受到寒潮、大霧、梅雨等不良自然條件的影響,嚴(yán)重影響本工程的施工。根據(jù)業(yè)主提供的《蘇通大橋施工方案征集基礎(chǔ)資料》,擬建大橋氣象、水文資料、設(shè)計(jì)條件和施工方法,本著實(shí)事求是的方針,確定有效作業(yè)天數(shù)為300天。2.編制原則2.1合理安排工期,保證各工序間連續(xù)作業(yè);2.2合理安排施工時(shí)間,保證施工安全;2.2.1水中墩鉆孔施工安排在枯水期施工,盡量避開(kāi)洪水期;2.2.2主塔上塔柱施工安排在1月~6月,盡量避開(kāi)臺(tái)風(fēng)期。2.2.3鋼箱梁長(zhǎng)懸臂施工安排在9月~4月份施工,盡量避開(kāi)臺(tái)風(fēng)期。3.施工計(jì)劃3.1總體施工計(jì)劃總體進(jìn)度計(jì)劃結(jié)合各標(biāo)段分部分項(xiàng)工程的工期綜合編排而成,同時(shí)各分項(xiàng)、分部工程的進(jìn)度計(jì)劃以滿(mǎn)足全橋總體計(jì)劃為前提??傊?,總體進(jìn)度計(jì)劃應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,合理安排,視全橋?yàn)橐粋€(gè)整體,將計(jì)劃安排在控制之中引橋B1、B2、D2標(biāo)計(jì)劃工期為32個(gè)月安排計(jì)劃(2002年10月1日~2005年6月30日)。專(zhuān)用航道橋D1標(biāo)計(jì)劃工期為45個(gè)月(2003年4月1日~2006年6月30日)。主橋計(jì)劃工期為50個(gè)月(2003年4月1日~2007年6月30日)橋面鋪裝和附屬設(shè)施計(jì)劃工期為6個(gè)月(2007年7月1日~2007年12月31日)。3.2C1、C3標(biāo)施工計(jì)劃C1標(biāo)由北主塔及45、46、47號(hào)墩組成,C3標(biāo)由南主塔及50、51、52號(hào)墩組成,計(jì)劃1174天完成。施工時(shí)間2003年4月1日至2006年6月17日。主塔及輔助墩鉆孔施工安排在2003年9月23日至2004年2月19日進(jìn)行,避開(kāi)了7、8月份的洪水期和7、8、9月份的臺(tái)風(fēng)多發(fā)期,保證鉆孔施工安全。由于主塔柱較高,主塔上塔柱施工安排在2006年1月19日至2006年6月17日,避開(kāi)了7、8、9月份的臺(tái)風(fēng)多發(fā)期,保證上塔柱施工安全。施工進(jìn)度計(jì)劃見(jiàn)表三——《蘇通長(zhǎng)江公路大橋C1標(biāo)(北主塔)施工計(jì)劃?rùn)M道圖》、表五——《蘇通長(zhǎng)江公路大橋C3標(biāo)(南主塔)施工計(jì)劃?rùn)M道圖》、3.3C2、C4標(biāo)施工計(jì)劃C2標(biāo)由北主塔斜拉索及鋼箱梁安裝組成,C2標(biāo)由北主塔斜拉索及鋼箱梁安裝組成,計(jì)劃456天完成,施工時(shí)間2006年4月1日至2007年6月30日。其中鋼箱梁懸臂施工安排在2006年8月19日至2007年5月15日進(jìn)行,鋼箱梁長(zhǎng)懸臂施工避開(kāi)了臺(tái)風(fēng)期,保證了施工安全。施工進(jìn)度計(jì)劃見(jiàn)表四——《蘇通長(zhǎng)江公路大橋C2標(biāo)鋼箱梁施工計(jì)劃?rùn)M道圖》、表六——《蘇通長(zhǎng)江公路大橋C4標(biāo)鋼箱梁施工計(jì)劃?rùn)M道圖》。3.4D1標(biāo)施工計(jì)劃本標(biāo)段由南引橋52#~56#墩、專(zhuān)用航道橋56#~59#墩組成。計(jì)劃2003年4月1日開(kāi)工,2005年7月1日完工,施工時(shí)間共1004天,施工進(jìn)度計(jì)劃見(jiàn)表七——《蘇通長(zhǎng)江公路大橋D1標(biāo)專(zhuān)用航道橋施工計(jì)劃?rùn)M道圖》3.5B1、B2、D2標(biāo)施工計(jì)劃B1、B2、B3標(biāo)為引橋,計(jì)劃2002年10月1日開(kāi)工,2005年6月30日完工,施工時(shí)間共1004天,施工進(jìn)度計(jì)劃見(jiàn)表一——《蘇通長(zhǎng)江公路大橋總體施工計(jì)劃?rùn)M道圖》。九、測(cè)量與施工控制1.水中基礎(chǔ)測(cè)量定位和高程測(cè)量方案基于目前測(cè)量技術(shù)發(fā)展及蘇通大橋?qū)嶋H情況,現(xiàn)對(duì)大橋水中基礎(chǔ)測(cè)量定位和高程測(cè)量有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。1.1施工控制基本網(wǎng)的復(fù)測(cè)1.1.1復(fù)測(cè)周期按照國(guó)家現(xiàn)行工程測(cè)量與形變規(guī)范,顧及到該區(qū)域沉降量當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn),周期初始確定為施工前復(fù)測(cè)2次,施工期間半年1次,在經(jīng)過(guò)2~3次復(fù)測(cè),掌握沉降及水平形變量級(jí)后,再對(duì)其觀測(cè)周期進(jìn)行調(diào)整,復(fù)測(cè)時(shí)間宜安排在5月和11月相對(duì)通視較好的季節(jié)。1.1.2地應(yīng)變的求解和確定根據(jù)觀測(cè)邊長(zhǎng)及高差變化,確定該控制網(wǎng)的地應(yīng)變情況,從而再行確定復(fù)測(cè)周期。1)地應(yīng)變計(jì)算公式依據(jù)εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θa+(rxysin2θa)/2εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θb+(rxysin2θb)/2εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θc+(rxysin2θc)/2再求得三邊網(wǎng)各邊應(yīng)變基礎(chǔ)上,綜合分析全網(wǎng)變形情況。2)施工網(wǎng)高程穩(wěn)定性分析及變形情況計(jì)算。水準(zhǔn)網(wǎng)采用平均間隙法進(jìn)行穩(wěn)定性分析,再進(jìn)行計(jì)算整網(wǎng)的穩(wěn)定與變形特征。1.1.3復(fù)測(cè)方案平面網(wǎng):按原施工網(wǎng)布設(shè)情況,建議采用GPS和全站儀觀測(cè)的二種方案進(jìn)行。GPS按現(xiàn)行國(guó)家B級(jí)網(wǎng)精度要求,全站儀按二等測(cè)邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)進(jìn)行。高程網(wǎng):采用江岸上相臨水準(zhǔn)點(diǎn)間高程異常進(jìn)行GPS高程擬合,進(jìn)行兩岸高程系統(tǒng)的統(tǒng)一歸籠,具體復(fù)測(cè)仍按照二等水準(zhǔn)為主,過(guò)江采用光電三角高程。1.1.4坐標(biāo)及高程系統(tǒng)選擇平面采用大橋獨(dú)立施工坐標(biāo)系和國(guó)家系,同時(shí)計(jì)算分析。為防止由于大尺度地殼形變乃至地震等對(duì)控制網(wǎng)影響,可考慮建立ITRE框架下的形變分析坐標(biāo)系統(tǒng)。高程:國(guó)家高程系統(tǒng)和GPS高程系統(tǒng)(WGS—84下)。1.1.5觀測(cè)網(wǎng)及儀器選擇儀器:GPS可選擇雙頻接收機(jī),并符合B級(jí)網(wǎng)測(cè)要求,全站儀考慮到后來(lái)施工放樣需要自動(dòng)瞄準(zhǔn)的要求,宜選用Lica2003A自動(dòng)瞄準(zhǔn)型儀器,該儀器精度也比較高。觀測(cè)綱要平面:GPSB級(jí)及二等光電測(cè)邊網(wǎng)。高程:二等水準(zhǔn)。1.1.6數(shù)據(jù)處理根據(jù)多期復(fù)測(cè)資料采用應(yīng)變分析,穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)等方法,得出網(wǎng)點(diǎn)穩(wěn)定性結(jié)論,可采用武漢測(cè)繪大學(xué)的“科優(yōu)”進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)處理分析。1.2水中橋墩定位和放樣1.2.1GPS、RTK技術(shù)及其精度RTK(RealTimeKinematic)及實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù),它是以載波相位測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。RTK是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新的突破,實(shí)現(xiàn)了GPS定位和放樣的實(shí)時(shí)性,可以及時(shí)進(jìn)行測(cè)定和放樣結(jié)果的檢核和修正,是GPS技術(shù)在施工放樣和實(shí)時(shí)測(cè)量的重要發(fā)展。RTK的基本思想是在基準(zhǔn)站上安設(shè)一臺(tái)GPS接收機(jī),對(duì)所有可見(jiàn)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),并將其數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)發(fā)送給用戶(hù)觀測(cè)站。在移動(dòng)的用戶(hù)站上,GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對(duì)定位原理,實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶(hù)站的三維坐標(biāo)及其精度。該方法目前的精度可達(dá)到1cm,在本工程橋長(zhǎng)6km的情況下,可以達(dá)到放樣要求的程度。1.2.2定位與放樣方案及原則的確定1)原則鑒于本橋施工中各類(lèi)建材對(duì)接收衛(wèi)星信號(hào)影響較大,同時(shí)考慮到目前GPSRTK的穩(wěn)定性,因此方案的設(shè)計(jì)原則為:采用GPS和常規(guī)全站儀相結(jié)合的施工放樣思想,以GPS靜態(tài)測(cè)量和全站儀控制網(wǎng)做基本施工控制,對(duì)衛(wèi)星遮蔽小的區(qū)域采用RTK放樣,遮蔽大的區(qū)域采用光電全站儀(2003A)進(jìn)行放樣,即RTK與全站儀結(jié)合的放樣方法。2)方案輔航道橋和引橋:采用從兩岸岸邊直接使用光電全站儀放樣,無(wú)法通視的點(diǎn)可采用基準(zhǔn)站在岸上,RTK流動(dòng)站在施工點(diǎn)上的放樣方法;對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星遮蔽大,無(wú)法用RTK的局部,采用就近控制點(diǎn)(工作點(diǎn))的全站儀放樣。主航道橋:對(duì)于斜拉橋的施工放樣,除按前述方案外,擬在輔助航道左側(cè)和備用輔助航道右側(cè)上下游各布設(shè)2個(gè)深埋觀測(cè)平臺(tái)(定義為工作點(diǎn)),將該4個(gè)點(diǎn)作為放樣工作點(diǎn),并納入施工控制網(wǎng)復(fù)測(cè)。該工作點(diǎn)既可作為RTK放樣的基準(zhǔn)站,也可用于全站儀放樣的控制點(diǎn)。工作點(diǎn)設(shè)置的基本要求:相鄰點(diǎn)間隔20m,距橋軸線(xiàn)20m,水面以上露出3~5m。該點(diǎn)為固定觀測(cè)墩,外加玻璃鋼頂棚。1.2.3儀器1)GPS選擇單頻以上,具有穩(wěn)定RTK功能的儀器,要求無(wú)線(xiàn)有抗多路徑效應(yīng)的功能。2)全站儀選用Lika2003A自動(dòng)瞄準(zhǔn)儀器。1.3索塔等高大結(jié)構(gòu)物的高程測(cè)量VT在放樣工作中,較平坦地域采用水準(zhǔn)測(cè)量方案,對(duì)跨江及工作點(diǎn)觀測(cè)墩與已有固定基礎(chǔ)構(gòu)筑物高程的聯(lián)測(cè),采用類(lèi)同三等水準(zhǔn)的光電三角高程進(jìn)行傳遞。同樣考慮到江面的通視情況,建議將已布設(shè)的4個(gè)觀測(cè)平臺(tái)(工作點(diǎn))也可作為大橋放樣的二級(jí)高程控制點(diǎn),用工作點(diǎn)再借助光電三角高程傳遞標(biāo)高到橋面,橋面高程放樣可用四等水準(zhǔn)局部放樣。在具備RTK放樣條件的點(diǎn),高程也可用GPS放樣。對(duì)于高塔高程放樣,在塔內(nèi)施工可采用分段鋼尺傳遞法。1.4GPSRTK用于國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例1.4.1目前的報(bào)道主要限于施工控制網(wǎng)建立,橋體的變形、應(yīng)變等監(jiān)測(cè),尚無(wú)施工放樣(橋梁)的詳細(xì)報(bào)道。已用于相關(guān)監(jiān)測(cè)測(cè)量的實(shí)例:1)虎門(mén)大橋施工網(wǎng)及變形網(wǎng)2)荊州長(zhǎng)江大橋3)江漢大橋4)國(guó)外報(bào)道虎門(mén)大橋GPS測(cè)量方案5)香港青馬大橋1.4.2對(duì)于分標(biāo)段進(jìn)行施工測(cè)量的數(shù)據(jù)VT,從技術(shù)的角度可以采用轉(zhuǎn)換成RINX格式的方法解決,但建議最好采用同型號(hào)的儀器。1.5全橋監(jiān)控方案為了實(shí)現(xiàn)全橋統(tǒng)一的監(jiān)控,采用以下技術(shù)手段:1.5.1全橋?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的施工坐標(biāo)系統(tǒng)和統(tǒng)一的施工控制網(wǎng)。1.5.2對(duì)測(cè)量工作由施工單位放樣,監(jiān)理單位檢核,實(shí)施100%的檢測(cè)。1.5.3對(duì)于統(tǒng)一的技術(shù)VT,可對(duì)各施工單位進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn),同一作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并盡量保證儀器的一致性。2.施工控制2.1施工控制目的與意義蘇通長(zhǎng)江公路大橋主橋跨徑大、橋面較寬,為了確保主橋在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)受力和變形始終處于安全的范圍內(nèi),且成橋后主梁的線(xiàn)形符合設(shè)計(jì)要求,結(jié)構(gòu)恒載受力狀態(tài)接近設(shè)計(jì)期望,在主橋施工過(guò)程中必須進(jìn)行嚴(yán)格的施工控制。大跨度橋梁設(shè)計(jì)與施工高度耦合,所采用的施工方法、材料性能、安裝程序、拼裝節(jié)點(diǎn)的定位標(biāo)高和接頭轉(zhuǎn)角以及斜拉橋的安裝索力等都直接影響成橋的線(xiàn)形與受力,而施工現(xiàn)場(chǎng)的索力和溫度場(chǎng)等與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值總會(huì)存在差異,為此必須在施工中采集需要的數(shù)據(jù),通過(guò)檢測(cè)和計(jì)算,對(duì)拼裝節(jié)點(diǎn)的主梁的定位標(biāo)高、轉(zhuǎn)角和斜拉橋的安裝索力給以調(diào)整與控制,以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)施工過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化控制,在施工中逐步做到把握現(xiàn)在,預(yù)估未來(lái),避免施工差錯(cuò),盡可能減少索力調(diào)整工作量,縮短工期,節(jié)省投資。2.2施工控制的原則與方法2.2.1控制原則施工控制的目的是要對(duì)成橋目標(biāo)進(jìn)行有效控制,修正在施工過(guò)程中各種影響成橋目標(biāo)的參數(shù)誤差對(duì)成橋目標(biāo)的影響,確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線(xiàn)形滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。a.受力要求。反應(yīng)斜拉橋受力的因素應(yīng)包括主梁、塔(墩)和索的三大部分的截面內(nèi)力(或應(yīng)力)。通常起控制作用的是主梁的上下緣正應(yīng)力,在恒載已定的情況下,成橋索力是影響主梁正應(yīng)力的主要因素,成橋索力小的變化都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大影響。而主梁的應(yīng)力與主梁截面軸力和彎矩有關(guān),因?yàn)檩S力的影響較小且變化不大,所以彎矩是主梁中起控制作用的因素。塔的情況與梁類(lèi)似,只是索力對(duì)塔的影響沒(méi)有梁那么敏感,塔中應(yīng)力通常容易得到滿(mǎn)足。索力要滿(mǎn)足最大最小索力要求,最大索力要求即鋼絲強(qiáng)度要求,最小索力要求即拉索垂度要求。b.線(xiàn)形要求。線(xiàn)形主要是主梁的標(biāo)高。成橋后(通常是長(zhǎng)期變形穩(wěn)定后)主梁的標(biāo)高要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求。c.調(diào)控手段對(duì)于主梁和塔(墩)內(nèi)力(或應(yīng)力)的調(diào)整,最直接的手段是調(diào)整索力。由于索力較小的變化就會(huì)在主梁中引起較大的內(nèi)力(或應(yīng)力)的變化,而索力本身又有一定的變化寬容度(即最大最小索力確定的索力允許變化范圍),因此,索力可作為成橋目標(biāo)中受力的調(diào)控手段。對(duì)于主梁線(xiàn)形的調(diào)整,調(diào)整當(dāng)前梁段拼裝接頭(拼裝點(diǎn))的轉(zhuǎn)角是最直接的手段。將參數(shù)誤差以及索力調(diào)整引起的主梁標(biāo)高的變化通過(guò)定位標(biāo)高的調(diào)整予以修正。索力調(diào)整和定位標(biāo)高的調(diào)整分兩步完成,即先進(jìn)行索力調(diào)整,目標(biāo)主要是梁、塔截面的彎矩,還可加入已建梁段的主梁標(biāo)高。主梁彎矩控制截面可選為各施工梁段的典型截面(一般為受拉索錨固點(diǎn)局部應(yīng)力影響較小處),塔的控制截面可只選塔底以及截面變化處等少數(shù)控制位置。主梁標(biāo)高控制點(diǎn)可選為每施工梁段前端拼裝點(diǎn)。2.2.2控制方法斜拉橋施工過(guò)程復(fù)雜,影響參數(shù)多。如:結(jié)構(gòu)剛度、斜拉索張拉力、溫度、施工荷載、橋塔混凝土的收縮徐變、梁段的重量等。求施工控制參數(shù)的理論設(shè)計(jì)值時(shí),都假定這些參數(shù)值為理想值。為了消除因設(shè)計(jì)參數(shù)取值的不確切所引起的施工中設(shè)計(jì)與實(shí)際的不一致性,我們?cè)谑┕み^(guò)程中對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行識(shí)別和預(yù)測(cè)。對(duì)于重大的設(shè)計(jì)參數(shù)誤差,提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方進(jìn)行理論設(shè)計(jì)值的修改,對(duì)于常規(guī)的參數(shù)誤差,通過(guò)優(yōu)化進(jìn)行調(diào)整。a.設(shè)計(jì)參數(shù)識(shí)別通過(guò)在典型施工狀態(tài)下對(duì)狀態(tài)變量(索力、位移和應(yīng)力應(yīng)變)實(shí)測(cè)值與理論值的比較,以及設(shè)計(jì)參數(shù)影響分析,識(shí)別出設(shè)計(jì)參數(shù)誤差量。b.設(shè)計(jì)參數(shù)預(yù)測(cè)根據(jù)已施工梁段設(shè)計(jì)參數(shù)誤差量,采用合適的預(yù)測(cè)方法(如灰色模型等)預(yù)測(cè)未來(lái)梁段的設(shè)計(jì)參數(shù)可能誤差量。c.優(yōu)化調(diào)整施工控制主要以控制主梁標(biāo)高、控制截面彎矩和斜拉索索力為主,優(yōu)化調(diào)整也就以這三個(gè)因素建立控制目標(biāo)函數(shù)(和約束條件)。通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)誤差對(duì)橋梁變形和受力的影響分析。應(yīng)用優(yōu)化方法(如采用帶權(quán)最小二乘法、線(xiàn)性規(guī)劃法等),調(diào)整本梁段與未來(lái)梁段的安裝索力以及未來(lái)梁段的定位標(biāo)高,使成橋狀態(tài)最大限度地接近理想設(shè)計(jì)成橋狀態(tài),并且保證施工過(guò)程中受力安全。必要時(shí)還可對(duì)已施工梁段的索力進(jìn)行調(diào)整。2.3施工控制主要工作內(nèi)容2.3.1理論計(jì)算用長(zhǎng)沙交通學(xué)院研制和開(kāi)發(fā)的斜拉橋設(shè)計(jì)計(jì)算與控制分析軟件來(lái)復(fù)核設(shè)計(jì)計(jì)算所確定的理論成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)(本軟件已應(yīng)用國(guó)內(nèi)外近20座斜拉橋的控制計(jì)算),同時(shí)還擬定用兩套不同的通用軟件來(lái)做空間控制計(jì)算與分析。按照施工和設(shè)計(jì)所確定的施工工序,以及設(shè)計(jì)所提供的基本參數(shù),對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行一次正確計(jì)算,得到各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)受力和變形等控制數(shù)據(jù)。與設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)監(jiān)理相互校對(duì)確認(rèn)無(wú)誤后作為斜拉橋施工控制的理論軌跡。a.各施工狀態(tài)下以及成橋狀態(tài)下?tīng)顟B(tài)變量的理論數(shù)據(jù):主梁標(biāo)高、主塔偏位、索力以及控制截面應(yīng)力應(yīng)變;b.施工控制數(shù)據(jù)理論值:安裝索力和定位標(biāo)高;c.鋼箱梁的制作線(xiàn)形:對(duì)在工廠里鋼箱梁的制作線(xiàn)形校核。2.3.2施工過(guò)程結(jié)構(gòu)變位、軸線(xiàn)偏差、索力、溫度、應(yīng)力和應(yīng)變觀測(cè)施工一個(gè)梁段稱(chēng)為一個(gè)階段,為了改善施工過(guò)程中的主梁和索塔的受力,每階段分成四個(gè)工況:a.橋面吊機(jī)吊裝塊件并調(diào)整和測(cè)定定位標(biāo)高;b.焊接接頭完成后進(jìn)行斜拉索第一次張拉;c.橋面吊機(jī)前移就位;d.斜拉索第二次張到斜拉索的安裝索力。=1\*ROMANI每個(gè)階段觀測(cè)項(xiàng)目:=1\*romani)索力測(cè)定斜拉索的索力測(cè)試的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到主梁內(nèi)力和主梁線(xiàn)形和塔頂?shù)钠?,它的誤差
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