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一、编制依据编制的主要依据有：《北京至上海高速铁路xxx施工图》；《北京至上海高速铁路xxx地质详勘报告》；《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）；《xxx设计暂行规定》（铁建设[2004]157号）；《铁路工程质量评定检验标准》（TB10415-2003）；《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》（TBJ214-92）；《铁路钢桥保护涂装》（TB/T15327-2004）《钢结构设计手册》《铁路桥涵施工技术规范》二、工程概况1、地理位置及概况全桥墩台基础均采用钻孔灌注桩，主桥为(112+3×168+112)m下承式、等高度、连续、刚性梁柔性拱桥，主桥滩地采用54m预应力混凝土连续箱梁；南、北引桥采用32.7m预应力混凝土简支箱梁，跨越南临黄大堤、北展宽区大堤处采用主孔80m预应力混凝土连续箱梁。北引桥为32.85m+(54.609+80+54.609)m+32.9+107×32.7m、南引桥为(54.741+54.120+53.920)+(44.466+80+44.1675)m+10×32.7m预应力钢筋混凝连续梁和预应力钢筋混凝土土简支箱梁。2、主桥下部结构主桥墩为0-5号，其中3号墩设固定支座。0、5号墩采用21根φ2.0m钻孔灌注桩，0号墩桩长90m，5号墩桩长70m。1、2、3、4号墩采用28根φ2.5钻孔灌注桩，1、4号墩桩长90m，2号墩桩长102m，3号墩桩长98m。0、5号墩承台厚度4.5m，平面尺寸34.6×13.8m；1、2、3、4号墩承台厚度6.0m，平面尺寸42.5×23.3m。主桥墩身采用带托盘的板式实体墩，1～4号墩身截面为适应凌汛期间破冰的要求而采用尖端型，0号墩位于北临黄大堤以外，5号墩位于南滩地，不在-1-流凌范围，采用矩形圆弧倒角的实体墩身。0、5号墩帽为适应钢桁梁和相邻简支梁梁高差异采用L型高低墩，1～4号墩墩帽顶面为平面。3、主桥上部结构主桥上部结构跨径布置为112+3×168+112m，采用下承式连续钢桁梁桥，为加大中跨结构刚度，在中跨设置加劲拱。刚性主梁采用带竖杆的等高度三角形桁架，桁高16m，桁宽30m，节间14.0m，柔性拱肋按圆曲线布置，矢高30m，矢跨140m，矢跨比1/4.67。主桁梁采用焊接整体节点结构形式，柔性拱采用拼装节点，钢材采用Q370qE，约25100t。主桁上下弦杆采用箱形截面，上弦杆内宽1300mm、高1500m，下弦杆内宽1300mm、内高1240mm。拱肋弦杆采用箱形截面，杆件外宽1300mm，杆件高1280mm。主桁斜杆采用箱形或H形截面，主桁竖杆及拱肋吊杆均采用H形截面。主桁上弦和拱肋弦杆设交叉型上平联，杆件采用焊接工字型。主桁每个上弦节点均设有横联，横联为三角形桁架形式，桁高约6m，支点处设有斜桥门架。桥面系采用正交异性板，下设T型加劲肋，设8道纵梁，横梁采用工字型截面、鱼腹式变高度梁。4、水文、气象、工程地质⑴水文正桥桥址处河道属窄河道区，宽约900m，河床平均高程高出两岸大堤背水面3.0m；南临黄大堤以南地势平坦，桥址范围有较密集的鱼塘群；北临黄大堤以北道路、沟渠纵横，大部分为耕地，低洼处为芦苇沼泽湿地。桥梁设计洪水位34.96m，最高通航水位34.46m，河流平均流速2.07m/s，xxx枯水期仅主河槽有水，设计施工洪水位30.5m。位于桥位下游11公里处xxx水文站提供的水文资料显示，1997年至2007年间，最大流量出现在2007年7月1日，流量为3930m3/s。2003年至2007年5年间的最大流量都出现在xxx小浪底水库调沙期，期间的最大流量在2960-3930m3/s之间。xxx小浪底每年的调沙期一般为6月20日至7月。1997年至2007年间，xxx水文站最高水位出-2-现在2007年7月1日，最高水位为29.814m（大沽高程31.2m），根据水力计算，桥位处的最高水位约30.364。2003年至2007年5年间的最高水位都出现在xxx小浪底水库调沙期，期间的最高水位在30.5m左右。⑵气象：桥址区属暖温带半湿润季风气候区，气候比较温和。年降雨量为650～700mm，全年有70%～80%雨量集中在6～9月间。每年3～4月风沙最大，以偏北风为主，最高风速23m/s，平均风速3.5m/s。7月份平均气温30℃左右，极端最高气温42.7℃，1月份平均气温零下2℃左右，极端最低气温零下19.7℃。⑶工程地质桥位工程地质地层以第四系河流相粉质土为主，其间多夹粉、细、中沙及粉土、薄层粘土或透镜体。其中覆盖层40m以下姜石含量较高，姜石层分布较多。桥址范围第一层土主要为软塑的粉质粘土、粘土及稍密的粉土组成，厚度9.6m～22.5m；第二层为硬塑的粉质粘土、粘土及中密的粉土及中密的砂层组成，厚度2.7m～11.8m；第三层为硬塑状的粉质粘土组成，厚度钻孔未揭露。xxx主河道内一般冲刷厚度约为7.7m～11.3m，枯水期河床冲刷层范围沉积层主要以粉砂土为主。5、工程特点xxx主桥工程具有造型美观、结构新颖、施工技术难度大、施工条件复杂等特点，主要表现在如下几个方面：⑴主桥采用深孔大直径钻孔桩基础,在水文和地质条件均很复杂的条件下,施工难度很大;⑵大体积混凝土承台受xxx特殊水文、地质条件影响，施工难度也很大，对施工控制要求高；⑶主桥上部结构设计采用的五跨连续钢桁梁、中间三跨设柔性加劲拱，具有结构新颖、受力明确、线型流畅、气势宏伟、功能齐全等特点。⑷大桥主跨设计跨径为3﹡168m，目前在高速铁路同类桥型中居世界第一，且为四线铁路桥梁，其构件加工精度高、线形控制难度大、-3-施工工艺复杂、主跨刚桁梁大悬臂拼装和柔性拱合龙技术难度大。⑸大桥北岸为xxx淤背区，村庄密集，没有可供利用的施工场地；南岸为河道淤积的漫滩地，受雨季洪水影响较大，工程施工所需的大型临时工程布置存在很大困难。⑹主桥上部结构用钢量大，对钢材材质和加工制造精度的要求高，部分钢材的供应渠道单一，国内具备加工制作能力的钢结构制造企业较少，原材料供应和构件加工制造存在一定的难度。⑺大桥施工所需临时工程和专用设备数量巨大，结构复杂，对工程施工成本的影响较大。-4-三、施工总平面布置1、施工栈桥施工栈桥布置在桥位下游侧距桥轴线28.5m，栈桥宽8m，南北岸贯通，接南北岸的施工便道。2、施工便道南北岸设置8m宽施工便道，和施工栈桥连通，保证南北两岸的贯通。3、钢梁存放场、预拼场钢梁构件预存放场设置在南岸3#-5#墩上游侧，设置一台70t龙门吊作为主要起重设备，场内通道和施工便道相连。4、钢梁提升站在南岸滩地4#-5#墩间沿线路两侧设置70t移动龙门吊机提升站，作为边跨钢梁架设和提升设备。-5-四、总体施工方案㈠施工栈桥方案考虑到xxx水流流速较快，冬季河道有流冰现象，xxx调水调沙40天左右以及夏季洪水期的影响等因素，采用浮桥作为施工通道的方案不确定因素多，也相对不安全，因此采用施工栈桥方案。xxx大桥施工栈桥设计为贝雷梁钢栈桥，桥面宽度为8.0m，结构形式为2×18m+5×18m+5×18m+5×18m+1×15m=321米。施工栈桥设置在桥梁下游与桥梁中心平行，间距28.5m，和钻孔平台连接。主要考虑施工期间正桥钻孔桩、承台基础施工材料设备运输和作为南北岸施工运输车辆通道。为方便水上钻孔桩施工，栈桥桥面于钻孔桩平台齐平。上部采用4榀单层双排8片贝雷纵梁，每榀双排贝雷梁间距45cm，榀间距2.45m，横向每3m间距采用10号槽钢加工支撑架连成整体；分配横梁采用25a型工字钢，间距为0.375m；桥面系铺8mm压花钢板；基础采用φ630×10mm钢管桩，为加强基础的整体性，每排桥墩的钢管均用18号槽钢设置剪刀支撑连接成整体，每排墩采用4根钢管桩；墩顶横梁采用40b型工字钢。栈桥桥面底部标高按施工期间设计洪水位30.5m考虑，设计为32.0m。详见施工栈桥方案图。栈桥设计荷载采用汽-超20级车队和8m3混凝土搅拌运输车（满载）。汽车及混凝土搅拌运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数1.1。钢管桩按摩擦桩设计，考虑河床冲刷深度和水流作用，钢管桩长经计算约27m，入土深度18m。搭设栈桥所用钢管桩、贝雷梁、型钢等均由北岸河堤码头运入，栈桥由北岸向南延伸至南岸，采用浮吊逐孔边打桩边架梁的方法进行施工。水中墩钢管桩用浮吊吊运就位，并吊起DZ60A震动锤振动下沉钢管桩。打入钢管桩时，应严格控制桩身的垂直度，确保钢管桩合理承载。栈桥施工完成后，需做设计荷载试验并经过安全鉴定，确认安全后方可投入使用。为适应栈桥钢构件温度变化，栈桥每隔一定距离设一道温度缝，缝宽5cm，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开，贝雷梁的阴阳头断开，但阳头仍套在阴头内。同向车辆间距不得小于18m，车速不得超过8km/h。为保证栈桥畅通，栈桥上严禁堆放货物。施工结束后，及时拆除钢栈桥，拔除河道内的钢管桩，恢复河道。-6--7--8--9--10-㈡钻孔平台方案考虑到xxx水流流速较快，冬季河道有流冰现象，xxx冲砂40天左右以及夏季洪水期的影响等因素，采用浮式平台的方案不确定因素多，也相对不安全，xxx特大桥水中墩钻孔桩施工拟采用固定平台，然后再安设钻机进行成孔的方法。因墩钻孔桩相邻桩间距较小，为避免钻机在成孔过程中产生塌孔、平台管桩下沉等现象，采用大跨度贝雷梁作主梁，使钢管桩布置在承台尺寸以外3.6米处，中间采用部分护筒作依托。固定平台平面尺寸为47m×33m；以63根φ630×10mm钢管桩作平台基础，承台两侧各设两排，每排30根桩，平台与栈桥连接处采用3根钢管桩加强；钢管桩长为27米，入土深度约18米。为增强平台的整体稳定性，承台一侧两排相邻钢管桩间用剪刀撑进行连接。先在顺桥轴线方向两根桩顶布置2I40b工字钢作小垫梁，然后在15组小垫梁上（垂直桥轴线方向）布置通长的2I40b工字钢作上垫梁，垫梁间要焊接牢固。然后再在上垫梁上布置15组贝雷梁，贝雷梁每两片为一组，梁长为33米，中间用标准花架连接。贝雷梁与上垫梁用“U”型螺栓连接。为增强纵梁的横向稳定性，在相邻两组纵梁间用[10槽钢进行剪刀撑连接。在贝雷梁上（垂直桥轴线方向）布置12组2I40b工字钢作次梁，次梁与贝雷梁用“U”型螺栓进行连接。平台平面系采用I32a工字钢作分配梁，间距为0.4米，最后直接在分配梁上铺设δ8压花钢板作面板，采用φ48钢管作栏杆，栏杆间距为1.5米，高为1.2米。平台面标高与栈桥面标高一致。在钻孔施工中，钻机安装前割除待钻孔钢护筒与平台竖向连接，采用钢丝绳等软连接方式将护筒掉挂在平台上，防止钻孔过程中钢护筒下沉掉入孔中。同时保持平台对钢护筒的平面限制，防止水流冲刷对钢护筒平面位置的影响。单个钻孔桩施工完成后，恢复钢护筒与平台竖向连接，保证平台稳定、安全。-11--12-㈢钻孔桩施工方案1#、2#主墩钻孔施工采用固定平台、0#、3#、4#、5#主墩按陆地钻孔桩施工作业。1、设备选型根据孔位处地质及水文条件、孔深、施工场地、施工能力等因素，特别是地质条件较为复杂，主要以第四系河流相粉质土为主，其间多夹粉、细、中沙及粉土、薄层粘土或透镜体。覆盖层40m以下姜石含量较高，姜石层分布较多。通过综合考虑比选后，确定选用ZSD250、DW300和GPS200气举反循环回转钻机，用刮刀钻头进行钻孔施工。场地准备桩位放样钢护筒定位、施打护筒加工、检验钻机就位安装钻机和设备测量钻孔深度、斜度直径，做好钻孔记录钻孔清孔钻孔完毕后移去不用的设备成孔质量检查吊装钢筋骨架检查填证接装导管和砼料斗检验导管等设备灌注水下混凝土砼制备及运输混凝土养护桩基质量总鉴定割除护筒检验钻机和备件施工便桥、水上工作平台搭设泥浆制备向钻孔内灌注泥浆钢筋骨架制作，运输及安放导向设备桩身检测钻孔桩施工工艺框图-13-2、施工工艺3、钻孔施工⑴钻机就位钻机采用汽车运至孔位处，将钻机用吊车吊至钻孔位置，安装就位。就位时利用在钢护筒上设置的四个控制点用十字交叉法找出桩中心，钻机转盘中心与桩中心在同一竖直线上，其偏差应小于2cm。就位后，用水准仪检测钻机水平，钻机机架四角高差控制在5mm