1、编制范围蚌埠市大庆路淮河公路桥01标段主桥钢箱梁顶推施工方案编制里程为K0+916.5~K1+276.5(15#墩~18#墩)。2、编制依据(1)、安徽省交通规划设计研究院编制的《两阶段施工图设计文件》(第三册第一分册);(2)、根据现场实际地形、地貌、河道、施工环境等的现场调查情况;(3)、二航局技术中心编制的《蚌埠市大庆路淮河公路桥01标临时工程:顶推拼装平台及15#墩旁支架设计》、《蚌埠市大庆路淮河公路桥01标临时工程:顶推施工固定吊架施工图》;(4)、施工合同(5)、总体施工组织设计(6)、以往类似工程施工经验及其他施工要求(7)、施工和检验标准与规范《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2008)3、工程概况3.1、工程简介新建蚌埠市大庆路淮河公路桥是蚌埠市西部重要的南北向过境公路和城市快速通道,道路全长2.221km。主桥为跨越淮河的采用跨径组合为(80+200+80)米的自锚式悬索桥,主梁采用钢箱梁,主塔采用门式塔。主桥起讫里程K0+916.5~K1+276.5,长360m。3.2、主桥设计情况图3.1:主桥布置图1625425508003503250250250310500310112035012751275350100100325025025021070021011203105003105503501001501007520075125100125478.45025721.6210700210鞍罩主缆中心线350350人孔通风口间距20012泄水孔封底混凝土封底混凝土-15.9317.069人孔索塔中心线7.06978.86975.769250250250210600600210510600510162010012510010022515075450225125100450D10通风孔间距4001/2立面1/21-11/22-21/2侧面注:1、本图尺寸除特殊注明外,均以厘米计。2、本图应与《索塔一般构造图(二)》配合使用。3、塔底应设置泄水孔,塔身应每隔4设置一个通气孔。4、中横梁处对应支座及垫石总厚度为132.5厘米。5、通风口应做成由内向外向下倾斜3度,防止雨水灌入。25200图3.2:主桥主墩构造图(16#、17#墩)承台顶高程承台底高程柱底高程120240300240120L4001020210600210250250250250主桥引桥180H-43620056400HL958060115350285285120110120180×40180×40180×40180×40过渡墩侧面图3.3:主桥过渡墩构造图(15#、18#墩)主桥为双塔双索面自锚式悬索桥。桥面为双向六车道,两侧设非机动车道、人行道,桥面宽度41.5m。16、17号主墩与15、18号边墩承台均为分离式基础。主桥的上部梁体全部采用钢箱梁。主梁全长359m(顶推长度),其中主缆锚固端节段采用在端部10.3m钢箱范围内灌注混凝土压重,克服主缆上拔力。全桥主梁位于55000m半径的竖曲线上。钢箱顶总宽达43.422m,呈扁平闭口流线型,设双向2%的桥面横坡,桥梁中线处梁高3.2m。两个内纵腹板间距8.916m,内设多个纵向U肋,两吊索在钢箱梁上横向间距是29m,纵向索距9.0m,钢箱梁的标准节段长度为9.0m。图3.4:主桥钢箱梁标准横断面全桥共分45个钢箱节段,包括S10(6.3m长,块段重量301.96t)、S9(4m长,块段重量128.97t)、S8~S2(9m长,边跨标准段,块段重量184.28t)、S1(4m长,块段重量87.68t)、S0(4.4m长,块段92.33t)、M1(4m长,块段重量87.68t)为墩顶调整段、M2~M11(9m长,中跨标准段,块段重量184.28t)、M12(7.6m长,跨中调整段,块段重量163.18t,)。表3.1:钢箱梁节段划分表序号梁段编号长度(m)节段数量单节重量(t)总长(m)总重(t)1S106.32301.963597824.582S942128.973S8—S292×7184.284S14287.68504.4292.336M14287.687M2—M1192×10184.288M127.61163.18注:S10拆分为2节,最大节段重量不大于标准段重量。可以根据吊重的需要将其分段。即分为S10—1、S10—2。具体见图主桥钢箱梁节段分块图。图3.5:主桥钢箱梁节段分块图钢箱梁顶面钢板厚14mm,在主缆锚固区局部加强至30mm,在其下顺桥向焊有间隔600mm,板厚8mm的U型纵肋,穿越横桥向3.5m间距的横梁与横隔板,组成正交异性钢桥面板。箱梁底板厚12mm,以间隔800mm,板厚6mm的U型肋加固。箱梁纵向设有四道纵腹板,两道外腹板厚16mm,外边间距为25.3m,在两外腹板间设置了两道厚16mm内腹板,中心距8.916m,横梁腹板采用16mm厚的钢板,横隔板12mm厚的钢板。钢箱梁采用全焊接结构。11000110009750975044586542445865423200桥中线210502%2%2105042100内纵腹板内纵腹板图3.6:标准主梁横断面图图3.7:桥塔处主梁横断面图3.3、地质情况1)、过渡墩15#、18#墩位处覆盖层主要由粉土粘土、、粉土、细砂、中砂、砾砂构成,覆盖层厚度9~16m。下伏基岩由上至下依次为全风化角闪岩、强风化混合花岗岩、中风化角闪岩、中风化混合花岗岩。筑岛所用材料为粉质粘土。详见图3-7:15#、18#墩钻孔地质柱状图图3.8:15#、18#墩钻孔地质柱状图5.143.64-0.06-2.56-5.16粉质粘土粉土细砂砾砂中砂强风化混合花岗岩11.34-10.16里程桩号K0+916.50粉质粘土细砂全风化角闪岩中风化角闪岩中风化混合花岗岩里程桩号K1+276.508.843.64-1.26-9.56-18.76-2.862)、主墩16#、17#墩位处覆盖层主要由粉土粘土、粉土、细砂、砾砂构成,覆盖层厚度7.8~11m。下伏基岩由上至下依次为全风化角闪岩、强风化混合花岗岩、中风化角闪岩、中风化混合花岗岩。详见图3-8:16#、17#墩钻孔地质柱状图3.740.14-2.86粉质粘土粉土细砂8.147.14-8.06砾砂全风化混合花岗岩2.74-4.86粉土细砂7.04强风化混合花岗岩-0.76-6.46全风化混合花岗岩2.99粉土细砂8.990.39-5.01全风角闪岩1.69粉土粉砂7.395.39-1.11粘土-2.21-12.61强风化混合花岗岩中风化混合花岗岩里程桩号k1+001.5(右19.5m)里程桩号k1+191.5里程桩号k0+991.5(左19.5m)里程桩号k0+996.5(16#墩)里程桩号k1+196.5(17#墩)(左19.5m)里程桩号k1+201.5(右19.5m)16#墩地质柱状图17#墩地质柱状图图3.9:16#、17#墩钻孔地质柱状图3)、主桥基础所在土层力学指标参见下表3-2。表3.2:主桥基础所在土层力学指标参数表层号土层名称承载力容许值【б0】(Kpa)钻孔桩桩周极限摩阻力τi(Kpa)液化折减系数α压缩模量(变形模量)(MPa)①填筑土140~18040~45②粉土100~14030~407.25②1粉质粘土120355.19②2粉砂6015②3粉质粘土110~12030~355.38②4粉砂60~9015~20②5细砂8020③软土70203.05④粉质粘土140~26040~658.28④1粘土160405.57④2粉质粘土180~24045~606.37④3粘土280659.03⑤粉土100~18030~407.82⑤1粉砂60~9015~20⑥细砂120~19025~30⑥1粉砂9020⑥2中砂33040⑥3砂砾370~40060~75⑦粉质粘土260658.25⑦1粉质粘土160454.68⑧粘土280~35065~8017.11⑧1粉质粘土2807012.69⑧2粉质粘土200505.22⑧3粉土160455.18⑧4粉质粘土3508519.57⑨1全风化角闪岩350~40090~100⑨2强风化角闪岩800⑨3中风化角闪岩1800~2000⑩1全风化混合花岗岩300~40080~1005.49⑩2强风化混合花岗岩600~1000⑩3中风化混合花岗岩1500~25003.4、水文情况根据蚌埠水文站资料统计,蚌埠站多年平均水位为13.65m。汛期(6~9月)平均水位14.86m,非汛期(10~次年5月)平均水位13.04m。20年一遇水位:21.94m,50年一遇水位:22.07m,100年一遇水位:22.78m。桥位处的水文特征值见表3.1。详见表3.3:蚌埠闸(闸下游)站2000年~2008年逐日水位统计表表3.3:蚌埠闸闸下游站(2000年~2008年)月最高水位统计表年份月份5月6月7月8月9月最高水位最高水位最高水位最高水位最高水位2000年11.8718.2220.3316.1117.682001年13.2012.3811.2913.5111.602002年14.5118.9420.0420.0015.252003年16.1317.8122.4620.9120.202004年13.1913.6417.7318.3517.422005年14.3413.7320.8119.6021.292006年13.7813.7518.5516.9214.642007年13.4613.1021.7620.1816.982008年14.8614.5118.4518.6616.543.4、主要施工特点(1)、自锚式悬索桥需要通过主梁承担主缆的水平力,施工时先架设主梁,接着架设主缆,然后安装吊索,再逐步张拉吊索(使梁体自重逐步传递至主缆),最后完成体系转换,从而形成悬吊结构。本桥主梁设计采用全钢梁,两侧边跨端部钢梁锚固段采用混凝土压重。钢箱梁采用单向顶推施工架设。(2)、本桥主梁标准段钢箱梁的自重荷载为20.5t/m,端部锚箱段为48t/m,与同类顶推钢箱梁自重对照,比较大。又根据航道部门的通航净空要求,钢箱梁顶推最大跨径为68m,再加上连带钢锚箱一起顶推,从而导致临时墩顶反力大,最大接近1800t,且在多点拖拉顶推时,每个临时墩均承受很大的水平力,对临时墩的刚度要求大。(3)、钢箱梁顶推施工的拼装平台及临时支墩等结构系统受力较大、结构复杂、工序较多,且均位于淮河水上、高空作业,临时结构施工控制要求高,施工难度大。(4)、主跨临时墩位于淮河通航河道,临时墩施工及顶推过程中与河道部门的沟通协调,确保临时墩结构安全及河道通航顺畅也是本项目施工安全的关键。(5)、整个钢箱梁的顶推工作主要在55000m半径的竖曲线上,竖曲线的顶点在主跨跨中。因而钢箱梁顶推施工的线型控制是本桥质量控制的一个关键环节。4、钢箱梁顶推施工设计布置根据钢箱梁顶推施工工艺要求和现场情况,在主梁设计位置处,沿顺桥方向,由北向南依次布置:拼装平台、临时墩等临时支撑结构,上设滑道,并与主塔下横梁滑道一起组成了顶推滑移支撑体系(滑道组成的总体线形与钢箱梁线形一致、标高相同);在拼装平台和北岸边墩15#墩间设置钢箱梁提升固定吊架;为减少最大悬臂时钢箱梁应力及挠度,在其前端设置钢导梁(与钢箱梁S10节段连接)。拼装平台、临时支墩和滑道、横向限位、提升固定吊架、导梁及相关牵引设备组成整个钢箱梁顶推施工结构体系。4.1、临时墩跨度布置根据施工设计图钢箱梁设计要求、现场水文地质情况以及淮河河道通航要求,主跨临时墩拟定两个布置方案(整个顶推系统跨径布置从北向南):方案1:设置1个拼装平台、3个临时墩,布置型式为:80m(北侧25m宽钢箱梁提升通道、拼装平台32m、南侧23m)+70m(16#主墩与1#临时墩之间)+60m(1#临时墩与2#临时墩之间)+70m(2#临时墩与17#主墩之间)+66m(17#主墩与3#临时墩之间)+1