郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部1一、编制依据和原则1、中铁大桥局集团第一工程有限公司《郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥设计图》2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)3、《公路工程质量检测评定标准(一)》(JTGF80/1-2004)4、《公路工程质量检测评定标准(二)》(JTGF80/2-2004)5、《公路工程施工安全技术规程》(JTG076-95)6、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)7、本工艺未详部分按照有关规范及图纸进行施工。二、工程概况(一)水文地质气象资料1、地形地貌线路经过区域隶属太行山脉与豫北平原的交接地带,地势总体北高南低、西高东低,地形变化不大。地貌类型主要有山前倾斜平原、冲积平原、黄河滩地等类型。郑州黄河特大桥线路位置地形地貌特征为冲击平原区地面高程70~100m,平坦开阔,一般被辟为耕地、山地。2、河道概况及水文资料①河流特征黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500m的约古宗列盆地,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等九省(区),注入渤海,干流河道全长5464km。本线位于黄河中郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部2下游分界处。桥位河段(秦厂~花园口)为黄河下游典型的游荡性河段,两岸大堤堤距4.1~12.2km,河槽宽1.7~3.6km,滩地宽2.1~9.9km。滩面向大堤和下游倾斜,堤根低凹,滩面横比降大,洪水漫滩后,大堤堤根附近常集流成河,形成深槽。该河段由于堤距较宽,水面辽阔,因而溜势分散,泥沙易于淤积,河道中沙洲密布,水流散乱,主溜摆动频繁,新淤滩岸多为沙质,抗冲能力弱,进一步加剧了主溜塌滩坐弯,极易形成横河、斜河,顶冲大堤,威胁堤防安全,因此本河段是历年汛期防守的重点。②桥渡设计值设计水位表洪水重现期设防流量千年一遇三百年一遇百年一遇十年一遇设计流量(m3/s)2200022600196001570010400设计水位大沽高程(m)2000年101.35101.45100.94100.2699.32009年99.82—98.6698.2297.59最大冲刷年97.7997.8697.5397.0996.452059年104.12104.22103.71103.03102.07设计水位85高程(m)2000年100.063100.16399.65398.97398.0132009年98.533—97.37396.93396.303最大冲刷年96.50396.57396.24395.80395.1632059年102.833102.933102.423101.743100.783③冲刷计算结果郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部3冲刷计算成果表部位主槽右岸滩地左岸滩地水深一般冲刷14.086.779.63局部冲刷9.592.22.52总冲刷水深23.678.9712.15冲刷线位置大沽高程一般冲刷83.4590.7687.9局部冲刷73.8688.5685.38总冲刷水深73.8688.5685.3885高程一般冲刷82.16389.47386.613局部冲刷72.57387.27384.093总冲刷水深72.57387.27384.0933、气象线路通过地区属暖温带半湿润季风气候,具有大陆性季风气候特征,昼夜温差变化较大,变现为降雨量少,蒸发量大,空气干燥,春秋季节多风,夏季短促而炎热,冬季漫长且寒冷。最大降雨季节集中在7~8月份,可占全年汛期降雨量的80%,四级分明,冬季干燥,冬春季风多。年最多风向频率为东北风15%。冬春主导风向为东北风和西北风,最大风速为20m/s;夏秋多西南风、东北风,最大风速为19m/s。按铁路分区属温暖带气候区,主要气象要素入下表:气象要素表项目地名年平均气温℃最冷月平均气温℃极端最高气温℃极端最低气温℃年平均降雨量mm年平均相对湿度%最大风速m/s主要风向最大冻土深度m郑州13.7-1.7342.4-21.3600.46520N/NNE0.22武陟14.1-0.443.6-17.9627.26218NW0.22修武14.8-3.742.8-18.86036617NW0.29焦作14.3-1.940.9-19.66316518NW0.29郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部44、航运桥位处黄河段位规划Ⅳ(2)级通行航道,通航净高8m,净宽90m。由于桥址河段属于游荡性河段,主槽不稳定,桥梁应具备多孔通航条件以满足航运要求。同时考虑到泥沙淤积的影响,通航净空按50年规划通航水位推算。5、工程地质本区位于黄河由西部山区注入东部平原的“喇叭”形河口地带,由于河床坡度骤然变缓,河水流速减慢,使黄河携带的泥沙大量沉淀,第四系堆积物分布极为广泛,厚度大。沿线及附近出露底层较为简单,主要为第四系全新统冲积粉土、粉细砂、含砾中粗砂;第四系上更新统冲积——洪积粉质粘土、细砂和中粗砂;第四系中更新统坡积——洪积粉土、粉质粘土和砾石层。桥址区位第四系全新统冲积平原,地势平坦、开阔,地面标高90.25~96.38m,相对高差约6.13m,桥址通过地区主要以耕地为主。黄河特大桥桥址区120m以上主要为第四系全新统冲积层、上层新统冲积——洪积层和中更新统坡积——洪积层。由南向北全新统地层逐渐增厚,变幅达40m。①地质构造根据《河南省区域地质志》,桥址区隶属于中朝准地台南部华北坳陷的济源——开封凹陷(I44),沿黄河近东西向展开在济源-开封-民权一带,面积约12000km2,为近东西向北高难低的平缓航磁和重力低区,其内堆积了中生界和新生界陆相碎屑物,最大厚度可达9000m以上。郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部5桥址区距焦作——商丘深大断裂较远,第三纪厚约120-250m、第四纪厚约500-1000m,区域稳定性较好。②地层岩性根据现场调绘及工程地质勘探揭示,桥址区勘探深度范围内地层岩性:桥址区第四系覆盖层位第四系全新统冲积层(Q4al)、上更新统冲洪积层(Q3al+pl)和中更新统坡洪积层(Q2dl+pl),根据时代特征、岩层厚度和主要力学特性,划分为三大主层。按沉积新旧顺序,现将场地各地层的主要特征简要叙述如下:Ⅰ、第四系全新统冲积层(Q4al)①1粉土:浅黄色、褐黄色,稍密,稍湿~潮湿,土质不均,含少量铁锰质斑点,局部含少量粉砂和黏粒,其中0.00-0.40m为种植土,层厚0.6~6.3m,勘察范围内均有分布;①2粉砂:灰黄色、灰褐色,黄褐色,稍密~中密,潮湿~饱和,级配一般砂质较纯,层厚1.7~10.3m,勘察范围内均有分布;①3细砂:褐黄色、灰褐色,中密~密实,饱和,级配一般,局部含少量黏土,偶见砾石,粒径一般5~10mm,层厚0.9~46.2m,勘察范围内均有分布;①4中砂:褐黄色、灰褐色、青灰色、灰白色,中密~密实,饱和,级配一本,砂质较纯,含少量粉土,偶见砾石,;粒径一般5~10mm、见铁锰质结核,粒径约1~4mm,层厚2.5~20.0m,勘察范围内均有分布;①5粉质黏土:黄褐色、褐黄色,软塑~硬塑,主要成分为粘粒,土质不均,含5%砂质,局部含铁锰质结核,层厚0.6~2.4m;郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部6①6粉质黏土:黄褐色、褐黄色,软塑~硬塑,主要成分为粘粒,土质不均,含2%砂质,见锈色斑纹,黑色铁锰质斑点,层厚0.8~4.8m;Ⅱ、第四系上更新统(Q3al+pl)②1中砂:灰褐色、青灰色,密实,饱和,级配一般,砂质不纯,有机质含量高,局部见有砾石,粒径约5~10mm,层厚2.8~23.0m;②2细砂:灰褐色、青灰色,密实,饱和,级配一般,砂质较纯,含少量砾石,粒径约10~20mm,偶见螺壳碎屑,层厚2.7~24.4m;②3粉质黏土:黄褐色、青灰色,硬塑~坚硬,切面光滑,夹有少量钙质结核和砾石,粒径2-16mm,含有铁锰质斑点,零星分布,含有少量螺壳碎片,层厚4.2~21.7m,分布于钻孔CZI-23和CZI-26和DZ-HH189;②4粗圆砾土:灰白色,中密,饱和,次圆状,成分以石英砂岩为主,见少量灰岩,直径10-40mm,砂质充填,含量30%-40%,层厚10.5m,分布于钻孔CZI-26;②5粉土:黄褐色、灰褐色,密实,饱和,土质不均,含大量钙质结核少量砾石,粒径1-20mm,偶见锈色条纹,层厚1.0~4.0m。Ⅲ、中更新统坡洪积层(Q2dl+pl)③1粉质黏土:黄褐色,坚硬,含铁锰质斑点,局部夹粉砂薄层,见钙质结核,粒径2-12mm,最大60mm,层厚12.0~43.5m,分布于钻孔CZI-23和CZI-26。(二)栈桥设计概况1、栈桥设计郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部7郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥起点为郑焦线DK26+459.59处,终点为北岸DK27+659.59处,栈桥位于主桥下游,其中心线与主桥郑焦左线间距为31.2m(22.5m+4.6m+4.1m),栈桥全长1200米,宽10m,标准跨径14m,其中采用万能杆件搭接栈桥长度为400m,军用梁搭接栈桥800m。采用万能杆件搭接的栈桥分为两联,每联中部设置一制动桩,联端设伸缩缝;栈桥梁用万能杆件拼装,桁高2m,桁宽8m,设双向运输道,标准跨径14m,栈桥下部结构为φ426mm钢管桩,每排5根。每联栈桥仅在制动桩处将万能杆件与桩顶分配梁可靠焊接,除此之外,梁部万能杆件与其他桩顶分配梁均不连接,直接搁置于分配梁顶,由横向限位装置限位。上部结构为万能杆件梁,顶层铺设型钢、钢板通车。两侧设置防护栏杆和安全网。栈桥设计参数:70t重车(含自重),80t履带吊机、水流3.5m/s,栈桥限速30km/h。栈桥桩单桩竖向设计承载力为1000KN,滩地冲刷按6m设计,主河槽按8m设计。栈桥在黄河调水调砂期间限制重车通行,仅允许30t及以下(含自重)运输车通行;WD-20吊机施工过程中,吊机下禁止车辆错车。栈桥在南主墩墩位平台及承台完成后,与墩位平台及承台相连,在临时墩平台及临时墩完成后,分别与临时墩平台及临时墩连接,以增加栈桥横向稳定性。栈桥主桁用军用梁拼装,桁高1.5m,主桁下弦标高为+108.48m。栈桥为单线栈桥,栈桥设置WD-20吊机走道;中间设置双向汽车道。郑焦城际铁路黄河特大桥栈桥施工工艺中铁大桥局股份有限公司郑焦线黄河特大桥项目部8栈桥利用80t履带吊机辅助施工,栈桥桩利用DZ135桩锤插打,桩施工应按贯入度和桩底高程双控。栈桥在运营过程中应注意测量桩位处冲刷深度,并根据测量结果及时采取回填碎石等相应处理措施。2、主要工程量栈桥主要工程数量包括钢管桩、桩间联结系、桩顶分配梁、万能杆件主梁、杆件上纵横分配梁、桥面钢板和栏杆等等。详见下表:栈桥主要工程数量表名称规格数量单重(kg)共重(kg)主桁标准三角标准件23444551066520端构架标准件164126592新制三角新制件4877737296下弦杆标准件与加长件2312231534072端弦杆标准件161772832端弦杆新制件4825412192主桁横联新制件//62430.5钢销标准件140702.028140连接系横联套管螺栓标准件37000.82960联结系槽钢标准件[10,长4.3m136043584802号U型螺栓标准件105163.738909.23号U型螺栓标准件3503.31155配电柜平台/4300012000栈桥导向架新制件21741.23482.4桥面系钢轨P43重轨2400m44.65107160钢枕工16L=6000mm4674123.08575276钢枕标准件467488.9415518.61号U型螺栓标准件373924.8179481.6压轨板标准件87301.08730压轨板螺栓标准件174600.11746δ=8mm钢板8760m21550
本文标题:科举栈桥的施工工艺
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