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长江公路大桥引桥和专用航道桥方案选择及施工组织设计

XX长江公路大桥引桥和专用航道桥方案选择及施工组织设计

方案选择比较的基本原则

在进行方案选择前，有必要阐述我们的原则，虽然这些原则在后面的方案比选论述中，未必会明确的表述：

全性原则这里的安全性并不仅指桥梁运行期间的安全，还包括施工方案在执行时可预见的和不可预见的因素。

行性原则作为世界第一位的大桥，可供借鉴的经验也许并不多在借鉴以往经验的基础上贵阳市某道路工程(投标)施工组织设计.doc，肯定有所创新，但必须符合可行性原则。

“项目系统”的一致性原则XX长江公路大桥是一项庞大的系统工程，工程监理实施的各个阶段，都应做到与项目系统的全局出发进行考虑。

体设计方案的选择在设计初步成果多提供的几种方案中，我们选择方案一，即引桥为30m，50m，70m，100m连续箱梁，专用航道桥为150m+268m+150m混凝土连续刚构。因为100m跨径比70m跨径明显减少了深水基础的数量，同时降低了施工风险、减少了施工投入，能够缩短基础施工周期（对应上部构造采用预制节段拼装，对缩短全桥工期也是有益的）。对于该方案中，50m与100m跨径间的一孔70m箱梁，我们把它理解为视觉上的过渡。若抛开美学上的理解，这一孔似乎并没有特别的意义。

桥及专用航道桥桥墩及基础的选择

1、30m，50m，100m箱梁桥墩及基础各提供了三种方案，我们均选择方案一。原因：

①直线形墩身与箱梁断面的折线组合，似乎比曲线墩身与箱梁断面的折线组合，在视觉上看起来更刚劲些，同时，曲线形墩身施工控制的许可偏差，也可能造成视觉上的破坏。

②直线形墩身在施工上也较曲线形墩身施工容易的多。

2、关于对方案一墩身设计的改进建议

①墩身前后两面的三道凹槽，很可能是出于装饰性考虑的，但桥位处的江面较长江上其它桥位处的江面要宽阔得多，况且此处风向又以东南风和西北风为主，这种结构在斜向迎风时，有可能产生令人紧张的“风啸”声。若将三个凹槽代之以一段弧线，不会产生“风啸”，装饰效果也不差；施工时脱模也较容易，同时圆滑的边角也不易碰损。

②本桥的安全使用期当在百年以上，或者更长，在这么久长的运行期内，支座肯定要进行维护，建议在墩顶两支座间设置1m左右的空间，作为维护作业平台。

上述所选择的方案一所确定的基础形式如下：

30m跨径箱梁分布在浅滩或陆上，采用工艺成熟的钻孔灌注桩方案。

②50m跨径的箱梁多分布在深水区，若采用钻孔灌注桩，施工平台搭设困难，同时若施工中出现问题，处理起来困难较大；采用PHC桩，对于高桩承台采用吊箱围堰施工亦比钻孔灌注桩相对容易些。

③100m跨径箱梁采用PHC桩。

④专用航道桥主墩基础形式提供了三种方案，我们选择方案一，即钢沉井方案。因为：

于安全性方面，除现有的防撞设施主体外，将来的设计中，肯定还会有其它措施。但是否应考虑上游三峡大坝截流造成的影响，将防撞主体的高度适当下延。专用航道桥基础方案经济比较表方案类别方案一方案二方案三钢沉井D250钻孔桩（双壁钢围堰）D220打入桩（双壁钢围堰）钢材钢板型钢数量（T）80146802单价（元）1000010000合价（元）8014000068020000钢管桩数量（T）17120单价（元）7000合价（元）119840000普通钢筋承台数量（T）197320872522单价（元）400040004000合价（元）7892000834800010088000桩身数量（T）2069单价（元）4000合价（元）8276000混凝土承台(C30)数量（m3）73501391516812单价（元）800800800合价（元）58800001113200013449600桩身(C30)数量（m3）32944单价（元）450合价（元）14824800仓壁(水下C20)数量（m3）242763788317790单价（元）450450450合价（元）10924200170473508005500封底（水下C25）数量（m3）5802单价（元）500合价（元）2901000桩填芯（水下C15）数量（m3）47988单价（元）300合价（元）14396400回填砂（m3）数量（m3）99153单价（元）72合价（元）7139016总价（亿元）1.0771.351.66

1、钢板、型钢单价中包括钢沉井和双壁钢围堰下沉费用。

2、钢管桩单价中包括打桩费用。

四、引桥及专用航道桥基础施工方案

(一)专用航道桥钢沉井施工

2.钢沉井的下水方案根据沉井的平面尺寸及节高和桥位处的水域等情况，钢沉井的下水方案有两种：

（1）利用浮船在水上制造沉井此种方式需待平台拼好后，才能进行首节沉井制作，故首节沉井的制作工期较长，只有在船厂不方便时选择此方案。

（2）利用桥位上游的船厂进行预制沉井首节在船厂整体制作拼装（考虑船厂生产能力，专用航道桥沉井可单独选择船厂制作，不一定与主航道桥首节沉井同厂制作），然后下水，拖拉至桥位，并进入导向船定位，此种方案根据船厂条件，首节高度定在10m为宜，其余在现场浮船平台上按5m或10m分节进行片体制作，拼装接高围堰。

3.导向船、导向船的拼装根据拟分节段重量，拟采用两艘1000T驳船拼装，所用驳船长度应≮60m，驳船间用万能杆件拼装连接，并和桁架组合成整体，中间间距为25米并在船舷内侧设置导向框。因工作区对角线长度超过50m，考虑到拟分片体重量若，采用4台塔式吊不能满足片体拼装的要求，故拟设置2台30T行车进行片体吊装焊接作业，行车起吊高度大于10m；同时在导向船艏艉各安装1台塔式吊用以从运输船上吊卸物料。定位船分为主定位船和尾定位船，位于上游的主定位船采用两艘500T驳船拼装，位于下游的尾定位船采用一艘400T驳船拼装。导向船及定位船锚碇布置见下图：沉井锚碇布置示意图。

4.首节沉井的浮运及就位

⑴首节沉井在船厂制作完毕后，应进行水密性检查，水密性检查可采用“石灰膏煤油法”，考虑到灌水检查对基础的要求较高不便采用。水密性检查完毕并进行处理后，即可选择时机开闸放水，使沉井自浮，乘潮拖离船坞。沉井浮运时应注意下述事项：

①因首节10m沉井的吃水深度约为6.6m，故在浮运前必须对所经过的航道进行探测，确保水下无障碍并有足够的吃水深度；若水深不能满足要求，根据实际情况经过计算后，可用活动法兰盘封闭沉井的若干中间隔仓即可。

②对锚碇设备进行全面检查，考虑到水流对沉井下部的冲击影响,为保证浮运时的安全，上下游刃脚上面约1.5m处应设置锚柱，挂好拉缆。

③备好拖缆、溜绳、临时拉缆及安全锚，并进行航运、气象部门的联系工作。

④合理进行拖轮布置并进行稳定性验算。

⑵沉井拖至桥位处后，将沉井上游锚碇抛下定位，然后导向船顶水逆行将沉井纳入导向船中间工作区，安装导向框将沉井与导向船固定。随后布设定位船将导向船初步定位于桥位处，沉井上下游刃脚处拉缆也必须引至定位船，并调整拉缆受力。沉井定位前，若河床表面高差较大，应进行处理，处理可采用挖泥船进行。沉井初步定位，尾定位船拉缆及各横向拉缆不必拉得太紧，以适应变化太快的潮位。5.首节沉井接高及下沉首节沉井初步定位后，即可进行沉井接高，将制作好的第二节沉井片体吊至导向船，由行车进行吊装焊接作业。接高时，按下图所示顺序进行。沉井接高高度满足下沉要求时，首先浇筑刃脚混凝土，混凝土达到一定强度后，即可灌水下沉。下沉前应重新调整沉井的平面位置和垂直度，平面位置偏差，平面位置偏差和垂直度不大于下沉时沉井高度的1/50，沉井下沉接近河床时，应再次校正沉井位置；校正后继续灌水使沉井迅速下沉着床。首节沉井下沉时应注意下述方面：

①因桥位处河床为淤泥质亚粘土，阻力较小，灌水下沉时若发生倾斜，应即停止灌水，对阻力稍大一侧进行射水辅助下沉。

②因桥位处潮位变化速度较快，对沉井定位影响极大；沉井接近河床约50cm时，应选择潮位相对平稳时段，校正位置后，要立即灌水使沉井迅速着床。

③首节沉井下沉时，要注意沉井拉缆的同步放松，沉井开始入土后应及时解除刃脚上部的拉缆并割除锚柱。

④沉井下沉时应注意进行观测，观测数据采用计算机实时采集和处理。详细内容见下述（7.沉井下沉控制）章节。

⑴施工前补充勘探沉井施工前，对沉井周围1m范围内进行补充勘探，勘探孔数量按现行设计沉井平面尺寸布置6个，以进一步查明地层情况。

⑵计算机辅助控制系统根据现有计算机技术，拟采用计算机进行数据实时采集与处理，沉井下沉前，在刃脚部位设置反力计6台，沉井外壁设置摩阻计8台；在导向船靠岸侧，打入钢管桩设置沉井测量观测平台（平台设置应保证测量的通视要求），沉井下沉前，在沉井周边设置6只反射棱镜并固定，由1台全站仪进行距离和三角高程测量，测量数据由全站仪的数据通讯接口电缆直接传至控制计算机进行处理，三角高程数据可计算出沉井的下沉量，而通过下沉量和测出的距离信号可计算出沉井各点即时的倾斜度。而设于沉井上的摩阻计和反力计信号，则由多通道信号电缆传至计算机，通过接口软件进行数据处理；所有处理结果即时显示在设在导向船上的监控指挥台计算机屏幕上，供指挥员决策用。

下摄像闭路电视系统为了直观观察沉井下沉时的底部土层情况，沉井下沉前在边缘隔仓设置6只广角摄像头，摄像头密封在高强玻璃罩内，通过设在隔仓外壁的垂直导轨，由沉井顶面的伺服电机控制可做上下运动，伺服电机由监控指挥台控制，图传输至监控台的电视屏幕上。指挥员通过电视图象与计算机处理结果对沉井下沉情况进行综合判断，并通过无线对讲机将指令下达至现场指挥员，现场的执行情况也由设于现场的摄像机传至控制台。指挥监控系统组成示意图如上图：

沉井在靠自重不能下沉时,必须首先核实刃脚所处土层情况；采用吸泥除土时,应从中间隔仓开始,吸泥过程中,指挥员应密切注意计算机反应出的沉井变化情况、吸泥深度，当吸泥深度接近刃脚位置时，应停止吸泥，改用外仓壁射水下沉。当刃脚在砂性土层时，不宜开启双壁仓内预埋的射水管。当沉井下沉接近设计底标高约2m左右时，必须放慢下沉速度。因沉井持力层位于砂性土层，此时应尽量采用射水下沉，若射水下沉困难时，吸泥仍应在中间隔仓进行，吸泥时并应保持沉井内水头高度，防止翻砂和涌砂。

②下沉作业时，现场指挥员必须与总控制台指挥员保持高度联系，随时将现场情况反馈给控制台指挥员。

③为避免涨潮、大风等因素对沉井、导向船、定位船拉缆的安全影响，所有拉缆均布设应力计和应变计，所测信号直接传至计算机处理，动态显示各拉缆的受力情况，拉缆受力情况异常，计算机直接发出报警信号，提醒值班人员采取措施。沉井施工的整个过程，安排24小时值班。

8.沉井封底及顶板混凝土浇筑

⑴封底混凝土浇筑沉井下沉到位后封底混凝土采用φ30cm导管水下浇筑，导管在布设时应注意使混凝土的流淌半径不超过3m，以免混凝土发生离析。浇筑顺序从外缘隔仓开始对称浇筑，当浇至中间隔仓时，若泥砂过厚可采用吸泥机吸除。

⑵沉井顶板施工在沉井隔仓外壁焊接钢制牛腿，作为模板承托，绑扎钢筋对称浇筑顶板混凝土。顶板按大体积混凝土施工，浇筑前预埋冷却水管和测温计。

(二)引桥钻孔灌注桩基础施工在引桥基础设计中，岸上和打桩船无法进入的浅水区采用钻孔灌注桩基础，桩径有φ1.5M、φ1.2M两种，最大桩长约100m左右。

(1)施工准备施工前线平整场地，用全站仪定出桩的中心位置，并设好护桩；岸上桩基采取先填土整平，再搭设钻机钻孔；江边浅水区桩基必须搭设钻孔平台，钻孔平台均设置φ60cm钢管桩基础，钢管桩入土8m，在其上安装45#工字钢和5cm厚木板构成操作平台，以保证钻机在钻孔过程中不会发生不均匀沉降。钻孔桩施工示意图如下图：

(2)护筒的制作与埋设本标段全部采用钢制护筒，用δ=10mm钢板卷制而成，内径分为：φ1.7m、φ1.4m两种，根据最高地下水位并考虑长江潮汐影响因素，确定护筒顶面标高，一般陆上桩护筒埋深2.5m左右,埋入后的护筒顶面高出地面1.0m左右；水中桩护筒应埋入不透水层粘质土内1m~1.5m左右，护筒顶高应考虑施工期最高水位及潮汐影响因素，一般应高出最高水面1.0m以上。本工程既有陆上桩，又有水中桩，陆上桩钢护筒采用人工挖埋，护筒定位后回填粘土夯实，并在四周码放装土草袋保护。水中桩钢护筒采用震拔锤震动沉入水中，然后用型钢将其和钻孔平台的φ60cm钢管桩焊接牢固。

(5)清孔清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后提起钻头30―40cm，往孔内注入新配置的泥浆，直至孔内泥浆指标符合规范要求后及时放下沉渣盒。设计要求沉淀层厚度对于嵌岩桩≯5cm，摩擦桩：φ1.5m≯20Cm，φ1.2m≯20cm。

(6)钢筋笼的制作与安装钢筋笼在车间制作，现场绑扎成型，为减少钢筋笼吊装作业的时间，拟根据各桩的具体情况，将钢筋笼分成15―20米一节，钢筋笼制作时在内层环箍增加三角支撑架，防止吊装变形，主钢筋连接采用冷挤压接头或单面焊接头。采用冷挤压接头时，钢筋端头与套筒竖向中心点距离之差小于10mm；单面搭接焊满足≮10d（d为钢筋直径）。安装完成后用专用架定位固定，防止上浮、偏位。声测管固定在钢筋笼上同时安装。

(7)灌注水下混凝土导管在下放安装前，必须从首节开始进行编号，并同节段长度清晰标示在导管外壁上。混凝土采用泵送，混凝土初凝时间控制在16小时左右。浇筑采用φ300mm导管，导管底口距桩底控制在30~40cm，采用剪球法开灌，首灌砼的数量必须满足导管初次埋置深度≥1.0m，浇筑中及时测量砼面标高控制导管埋深在2―6m；导管每次提升必须严格控制导管埋置深度；砼浇筑完成后桩头砼标高高出设计100cm左右。桩身砼达设计强度后用风镐凿除桩头，凿除后的桩顶标高高出承台底面20cm，并请检测单位测桩。混凝土浇筑前，如沉淀层厚度超标，必须进行二次清孔。

(8)钻孔桩质量控制要点

①保证护筒安全、合理的埋置深度，施工时根据我单位的试桩结果和施工经验设定，避免出现坍孔、缩径事故。

②护筒采用导向架打设，平面位置偏差＜5cm，倾斜度＜1%。

③钻机就位抄平、垫实、固定可靠，钻架要垂直，钻头中心同孔位中心要重合，并在钻进过程中注意观测，及时调整、纠偏。

④设置水位观测井，对地下水位及长江潮汐水位实施观测，及时调整孔内泥浆液面高度，保持孔内水头高于江面或地下水位2m以上。

⑤定时检测泥浆指标，及时进行调整，确保孔壁稳定、安全。

⑥配备足够容量的储料斗保证混凝土初灌量，施工中由专人检查导管埋深及砼拌和质量，防止导管脱空、埋管等事故的发生。

⑦强化施工过程管理，合理安排人、机、料，使钻孔、灌注连续进行。⑧钢筋冷挤压接头通过试验确保连接质量，钢筋笼吊装采用两点吊以防止吊装变形。钢筋笼下放时要居中慢放，防止损坏孔壁甚至造成坍孔。

⑨钢筋笼起吊和下放时，要确保声测管固定可靠，严禁变形；声测管底口要焊堵密实严禁出现砂眼，接头部位除焊接密实外，还要注意避免出现毛刺和其它杂物进入管内，钢筋笼下放结束后，所有声测管内均需注满清水，然后焊接封闭管口。

⑩严格做好混凝土灌注导管的检查工作，在使用前进行水密承压和接头抗拉试验，避免导管出现漏气、漏水、法兰盘接头不良等现象。

(三)引桥打入预应力混凝土管桩（PHC桩）施工在引桥基础设计中，打桩船能进入的浅水区和深水区均采用打入预应力混凝土管桩基础。桩径为1.2米，最大桩长约为100m左右。

(1)、预应力混凝土管桩的制作和运输本桥使用的预应力混凝土管桩桩径为1.2米，全部由工厂采用离心旋转法定型生产，每节长8~10m不等。预应力混凝土管桩预制完成后，必须对桩的外观质量进行检验，符合规范要求后才投入使用，各项检验指标如下表：预应力混凝土管桩质量检验标准序号项目允许偏差（mm）1混凝土强度（Mpa）符合设计要求2长度±503横截面横截面边长±54空心桩空心（管心）直径±55空心（管心或管桩）中心对桩中心±56桩尖对桩纵轴线107桩轴线的弯曲矢高桩长的0.1%且≤208桩顶面与桩纵轴线的倾斜偏差1%桩径或边长，且不大于39接桩的接平头与桩轴线平面垂直度0.5%10法兰盘焊缝不许开裂11桩身砼裂缝不许有12桩身砼严重离析不许有预制混凝土管桩吊运时，桩身强度应符合设计要求，一般要求砼强度达到设计强度的70%方可起吊，强度达到设计强度的100%方可运输。运输采用平板拖车或前后托架拖车运输至码头，然后吊装上打桩船。

(2)、桩位放样及控制采用卫星定位GPS打桩船架，配合导向框架控制桩位，桩基础轴线的定位点应设置在不受沉桩影响处，允许偏差应在设计容许范围内。施工桩位的轴线位置与设计轴线的位置的偏差，纵行和横行的轴线不应超过2cm，单桩轴线不应超过1cm。沉桩顺序应遵循避免基础产生不均匀沉降，减少移动船位，变更桩架斜度的作业次数的原则。对于50m跨径的9根桩基布置形式，建议采用由中间向两边沉入的顺序；70m跨径的14根桩基布置形式，采用由中间向四周沉入的顺序；对于100m跨径的16根桩基布置形式，应将基础分成两段，而后在各段范围内分别进行沉桩。

(3)、锤击沉桩沉桩前应具备工程地质钻探资料、水文资料、打桩资料；检查各机械设备，确保正常使用。贯入度应通过试桩或做沉桩试验后与监理、设计单位研究确定。开始打桩时先锚锭打桩船，然后用卫星定位GPS打桩船架，吊装插入桩位，检查桩锤、桩帽及送桩与桩的中轴线是否一致，如有偏差应纠正。第一节桩入土3米时，应停止锤击，复核桩架导杆的垂直度，如发现问题必须校正后方可继续沉桩，沉斜桩时，桩架应符合斜桩的坡度。沉桩结束后，沉桩质量应符合下表要求：沉桩质量标准项目允许偏差（mm）桩中轴线偏率直桩1%斜桩±0.15tanθ单排桩桩位垂直帽梁轴线40沿帽梁轴线50群桩桩位边桩d/4中桩d/2且≤250注：

①d为桩的直径或短边；

②深水中采用打桩船沉桩的允许偏差，按设计要求办理；

③倾斜角θ为桩纵轴线与垂直线的夹角。

①开始沉桩时，宜采用较低落距，桩锤、替打、送桩和桩应保持在同一轴线上，在锤击过程中应采用“重锤低击”，避免损坏桩头。

②不得采用大能量的锤击施工，特别是桩尖进入硬层，贯入度变小时，容易造成桩头和桩身的损伤。

③沉桩过程中，遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停沉桩，分析原因，采取有效措施。

④沉桩时，以控制桩尖设计标高为主。当桩尖已达到设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使贯入度接近控制贯入度。

⑤斜坡上沉桩，应掌握桩的外移规律，并根据土质、坡度、水深、水流等情况，斜桩尚应考虑自重的影响，结合施工实践经验，桩身宜向岸移一定距离下桩，以使沉桩后桩位符合设计要求。

五、引桥及专用航道桥承台、墩身施工

(一)、承台施工引桥及专用航道桥承台大部分均为深水高桩承台，我部拟采用钢吊箱围堰的施工方法，此类施工方法优点在于：避免在深水中施工沉井，钢套箱围堰下沉困难的问题，降低了施工难度，其施工简便易行，且定位较为精确；大幅度节约了材料，大大缩短了工期，提高了经济效益。钢吊箱围堰设计流程如下：

①首先根据桥位处水域常年水文变化曲线，确定钢吊箱围堰施工时的水位最低和最高控制标高；

②根据设计图纸基础承台尺寸，拟定围堰平面内净尺寸（一般考虑与承台尺寸相同，以便围堰侧模兼作承台模板）；

③根据施工最高控制水位定出围堰顶面标高；

④经计算得出封底混凝土最小厚度后定出围堰底板顶面标高；同时初步拟定围堰内支撑标高；钢吊箱围堰施工流程如下：

③围堰内浇筑封底混凝土阶段

⑤承台施工阶段其中加工拼装、堵漏、封底混凝土浇筑、承台施工等几项一般采用较为常规的方法。根据本桥位的实际情况，围堰的下沉就位有两种方案：

（1）方案一：大型浮吊直接吊放围堰就位此种方法是利用大吨位的浮吊，在墩旁定位船上拼装钢吊箱围堰，拆除墩位平台后，直接起吊围堰下沉就位，将围堰吊挂于钢护筒顶部或预应力混凝土管桩上所设的钢牛腿上。

（2）方案二：浮体浮运围堰，大型浮吊吊放围堰就位此种方法是在岸边的浮体上拼装好钢吊箱围堰，再浮运至墩位处，通过收绞锚绳精定位后，由大型浮吊整体吊放围堰就位。对于围堰堵漏，待围堰精定位后，用φ150mm左右的内装粘土的蛇形编织袋，构成内径与预应力混凝土管桩外径大致相同的环形结构，套与管桩上顺势下放，以达到对围堰底板与管桩外壁间堵漏的效果，必要时潜水员下潜检查堵漏。封底混凝土浇筑面积大，且水位较深，为保证质量，一般均采用在围堰顶部设混凝土总槽，储存一定量的首盘混凝土，并设多方向的溜槽，多点均匀布设水封导管，泵送混凝土，连续、多点、快速浇注，一般由下游向上游进行。混凝土的塌落度控制在18~20cm，强度按提高2个以上等级配制，并掺加粉煤灰和高效缓凝剂，以便提高混凝土的流动性，延长混凝土的初凝时间。在封底混凝土达到设计强度后，抽干围堰内的水，将封底混凝土表面整平，检查修整确定无渗漏现象，然后切割管桩，进行桩头处理，绑扎承台钢筋，设置降低混凝土水化热的循环冷却水管（或通过在混凝土中掺加粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热，进行保温法施工）及各种预埋件，检查合格后按照有关规范和工艺浇筑承台混凝土。

(二)、墩身施工XX大桥墩身大部分为高墩身，采用分节段浇筑施工，利用液压自动滑升翻模施工。滑模施工时对混凝土拌和、浇筑、振捣及养生的要求很高，滑模宜浇注低流动度和半干硬性混凝土，混凝土浇筑时应分层、分段对称进行，分层厚度以20~30cm为宜，浇筑后混凝土表面距模板上缘宜有不小于10~15cm的距离。混凝土入模时，要均匀分布，应采用插入式振捣器捣固，振捣时应避免触及钢筋及模板，振捣器插入下一层混凝土中的深度不得超过5cm。混凝土可掺入一定量的早强剂，其掺入量应根据气温、水泥标号经试验选定。混凝土脱模后8h左右开始养生，用吊在下吊架上的环墩身的带小孔的水管来进行。滑模提升时应做到垂直、均衡一致，滑模提升高度应等于混凝土的浇筑厚度。滑模施工中要求三班连续作业，一般情况下不得随意停工。

六、引桥及专用航道桥上部结构施工方案

(一)引桥30m现浇箱梁满堂支架施工方案

(1)、30米箱梁段满堂支架施工技术方案30M箱梁段全部设置于长江北岸大堤以北，共一联14孔，均为陆上桥，跨径较小，桥墩高度也相对较小，箱梁施工可采用满堂支架施工或滑模施工，但考虑单独购置一套滑模，投入较大，而若与50米箱梁段共用一套滑模，会因为箱梁截面尺寸不同而存在兼容问题，故30米箱梁段箱梁施工拟采取满堂支架施工。施工支架祥见下图：

（2）、满堂支架的选择满堂支架选用WDJ碗扣式支架,该种支架在我公司以往的施工中应用广泛,已形成了丰富的施工经验,该类支架的优点是,拆卸方便快捷,基本上不用机械,人工装拆即可,一天可搭设一孔支架。施工时共投入单幅4孔支架施工。

（3）、地基处理根据所提供的基础资料，桥位处地表0~2米以下为粘土或亚粘土，2米以下为粉砂土，地质情况允许搭设满堂式支架，支架的基础处理方面，可先清除表面耕植土，对表层50cm范围内粘土用石灰处理并压实，上铺15cm厚砼，作为支架地基。

（4）、碗扣式满堂支架的搭设在支架搭设之前，首先需根据箱梁自重及施工荷载的大小，计算出支架每根竖杆承受的重量，选择纵横竖向杆的步距。支架搭设为人工搭设，支架最下部用可调范围0~60cm的可调底座，用来调节支架底平，上部用可调U型撑托，用来调节支架横坡及底模预拱。

（5）、支架预压支架搭设完成后，可用相当于箱梁重量60%以上的橡胶水箱或砂袋对支架进行预压，以消除地基及支架的非弹性变形，在支架预压过程中进行全过程跟踪测量，直至支架及地基沉降变形稳定，同时取得支架及地基弹性变形的参数，以利于箱梁模施工时设置预拱。

（6）、模板、钢筋的施工箱梁模板采用竹胶模板，根据以往经验，这种模板浇筑的砼表面光滑，色泽美观。钢筋施工采用加工厂成型，现场拼装的方法。

（7）、砼浇筑砼浇筑分段分次浇筑，纵向14孔箱梁可分为2~3孔一段施工，上下分两次浇筑，底模和肋板为第一次，顶板为第二次则每次浇筑砼在400m2左右，可在140天完成30m跨箱梁施工。

(二)引桥50m箱梁滑模施工方案在总体设计中，50m跨箱梁有滑模逐孔浇筑和节段预制，整跨拼装两种方案，这两种方案相比较，相对于节段拼装，滑模逐孔浇筑的箱梁，表面色泽较为一致，表面光滑无接缝。第二、承重在施工机械选用上，节段预制逐孔拼装所要求的架桥机与滑模主梁基本相同，但滑模可省去节段预制场，运梁设备等一大批机械投入。鉴于以上两个原因，拟采用滑模逐孔浇筑的方法进行50m跨连续箱梁的施工。

（1）、滑模的选择滑模选用已在润扬大桥北引桥施工中使用的滑动钢梁专用模架，其滑模主承重钢梁与箱梁外模均为配套产品，其模板的支立、脱模及滑模前进系统均为液压系统，可以很大程度的节约时间缩短工期。

（2）、滑模主承重架支点的设置当50m跨两端桥墩高度较高时，滑模钢支架可采用托架形式，当立柱较低时可采用落地式支架形式。当桥墩施工至一定高度时，要预埋托架牛腿，在牛腿预埋时，不仅要计算其本身抗剪抗弯强度，还要计算墩身受力砼部分的应力分布，以确保桥墩砼不在巨大的应力作用下压碎破坏。落地式滑模钢支架支承在已施工完成的承台上，为了保证支架的稳定性，可将支架临时连接在墩身上（墩身上预埋连接用钢构件）

（3）、滑模的拼装由于滑模构件较长，若将所由构件拼装到位后一次吊装到位难度较大，在施工时可搭设滑模拼装临时平台，先将滑模纵梁分段拼装。平台的构成主要由临时钢立柱基础及横向连接杆件组成，方法是在准备安装滑模的桥跨架设3~4个临时墩，以临时墩为支点，将滑模纵梁分4~5段吊装，在临时墩上先简支后连续，将两侧纵梁横向连系组成底模拼装平台，安装外模以及液压系统。滑模拼装完成后，拆除临时拼装平台，调整其纵横坡以及预拱，桥梁底模纵横坡主要以钢支架高度来粗调整，用钢梁支点处的液压系统精调，箱梁底模预拱由安装在钢梁上的垫块和螺柱调节支架高度来完成，调整预拱度和纵横坡后，必须将滑模固定在桥墩（或已浇好的箱梁上）以防止浇筑砼期间滑模产生移动，影响纵横坡和预拱度

（4）、箱梁内模的施工滑模安装调整到位后，进行箱梁底板及腹板钢筋施工，之后进行箱梁内模施工。箱梁内模为分段整体钢模板，内部配以液压系统，模板的支立及拆卸均可用液压系统进行，另外，内模在设计时，在底脚部配以小滚轮，使得内模脱模后能分段整体前移。内模安装完成后，进行顶板钢筋及砼施工。在砼施工中值得一提的是滑模前进方向的箱梁墩顶顶横隔板不能浇筑，以便内模拆卸后向下一孔滑移。

（5）、滑模前移第一孔箱梁施工完毕后，待砼强度达到要求后张拉完预应力后即可拆模，放松钢梁与外模之间的液压系统，利用其自重让外模与已浇筑的箱梁砼分离，拆除底模横梁连系销子，利用液压系统将外模向下翻转悬挂于钢箱梁上。主钢梁与箱梁外模易通向前移，直至钢梁前支点均支承于下一桥墩预先设置好的支架上，支立箱梁外模，进行底、腹板钢筋施工。底腹板钢筋施工后，用建筑钢管在底板钢筋上搭设内模滑移轨道，与第一孔内模轨道接轨，卸落内模，将内模分段向前滑移拼装，完成第二孔内模施工，并浇筑墩顶横隔板及顶板钢筋施工，最后一次性浇筑箱梁砼。

(三)引桥100m箱梁悬拼施工方案XX大桥引桥在总体设体中，有双幅17孔100M跨径的变截面单箱单室箱梁。在理论和实际操作上，这种箱梁的施工采用悬浇或悬拼的施工方法都是可行的。在本桥的施工方案上，我们推荐采用桥面吊机悬拼的施工方案。主要有以下几个方面的原因：

1、和悬浇的施工方法相比较，由于悬拼施工因梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平行作业缩短了建桥工期。悬拼采用二套桥面吊机，按10天/孔计算，仅需340天即可全部结束。预制可多台座先期进行，而悬浇按最快速度平均8天1个块件，每孔共有28个块件，若同样采用2付挂篮对称浇筑，每孔需用时间112天。采用2付挂篮，则为112天完成2孔，34孔共需1904天，若用4付挂篮，也需952天，加上下部构造及基础的施工时间，悬浇的施工方法将会影响整个桥梁的施工进度。而采用悬拼的施工方法可以大大缩短建桥工期，在进度上是可行的。

2、和悬浇的施工方法相比，悬拼预制梁段的砼龄期比悬浇成梁的长，从而减少悬拼成梁后砼的收缩和徐变，对施工时的标高控制有利，另外，工厂化的预制生产也有利于整体施工质量的控制。

3、因本处浇筑100M跨径引桥均处于水中，且桥高度较高，悬拼减少了大量的钢筋及砼浇筑的水上高空作业，因此，也减少了许多不安全的因素，对安全生产有利。

4、由于工程量大，悬拼能缩短工期，因此，其社会效益和经济效益也是不可忽视的。综上所述，我们推荐采用悬拼的施工方案。但悬拼施工应注意以下几个方面：

①块件预制宜采用长线法台座进行，以较好地控制线型和加快进度。长线法台座布置为垂直式，即台座与河岸线垂直。台座制作时，可先在地基上浇筑一层厚度为15cm的素砼，作为持力层和防水层。预制台座基础砼完成后，即可在其上进行测量放样，定出预制底座中心线并划分为几个台座，先铺5cm厚木板，按底模支架设计图搭门式脚手架，注意使脚手架支撑于木板上并用铁钉固定。搭脚手架时须根据梁底曲线设置，搭至适当高度。底模制作好后，即可按照箱梁预制程序进行预制。梁段的出坑采用由贝雷拼装的龙门吊。出坑后吊放至存梁场地。梁段的场内运输由专用运梁车和栈桥龙门来完成。梁段出坑后由专用运梁车运至岸边，靠岸的浅水区搭设栈桥，在栈桥上架龙门，栈桥龙门为自行式龙门，要有良好的制动装置。然后，由龙门从运梁车上将梁吊运至船上。由船浮运到桥位安装。

②墩顶0#块现浇好后，1#节段若为悬拼，因其是箱梁的第1个块件也是悬拼T构的基准块件，是全跨安装质量的关健，故其连接应采用湿接缝连接。且应采取措施，确保湿接缝铁皮管的对接。

③其余梁段宜采用全断面铰接。施工前，可用木板先进行模拟断面，即用木板做成和两个需铰接的断面同样的尺寸，看其误差在什么位置，然后进行人工修正，这样能保证施工时的调整和成桥的整体性。⑤应特别对其测量的控制。采用悬拼的施工方法时，应在其预制生产和悬拼施工时对其进行测量控制。包括中线控制和标高控制。A、预制场内的中线及标高控制：在预制场内建立基准三角网，选用平行于桥轴线的一直线作为控制中线，在预制场台座外控制中线放样。在梁段预制后，移运前用控制中线在顶面上放出梁中线，并用最大的可能间距放出两条与中线垂直的横线。并在横线上测量4个固定点（每根横线取2个点）的标高，测定记录横线间距及4点标高值，供安装时使用。

①连续预应力筋后张拉顺序应按设计的规定，一般为先顶板后底板再腹板，先短力筋后长力筋的顺序并对称实施张拉；

②正弯矩力筋张拉过程中，要有专人观察记录，锯齿板后端架断面的变化，检查是否出现裂纹；

③在解除临时支座后，注意观察永久支座的下现量并做好记录，以校核转换效果；

④主桥所有预应力筋张拉压力装完后，应检查预应力孔道的压浆情况避免有未压浆孔道出现的情况。

(四)专用航道桥150+268+150m钢构悬浇施工方案

（一）、结构特点专用航道桥上部结构为双幅变截面单箱单室连续刚构箱梁，跨径组合为150+268+150米。箱梁顶板宽16.5米，底板宽为7.5米，翼板宽为4.5米；主墩支点处高14.6米，跨中梁高4.0米，底板腹板厚度也随梁段长度而变化，并设有跨中横隔梁。（二）、基本施工方法箱梁0#、1#及33#块件采用支架现浇，2#~31#块件采用挂篮对称悬臂浇筑，32#块（合拢块）采用吊架施工。

2、0#、1#块墩顶支架现浇法施工

（1）0#、1#块支架、底模0#、1#块现浇支架一次性搭设，其结构形式详见《0#、1#块件现浇支架示意图》。即在主墩横桥向各设2付牛腿，用高强精轧螺纹粗钢筋对拉固定，并设剪力销，在牛腿上横向放置贝雷支架，纵向用40#I字钢连接，并设有落架砂筒。现浇箱梁底模采用δ=18mm厚的高强覆膜竹胶板，以[14作为横楞木，楞木间距20cm。

（2）侧模侧模采用型钢作为围檩骨架，内侧用δ=8mm钢板压制而成。为便于拼装并且随梁高变化而能通用，侧模分节制作，高度3.5米/节设置，以便于组合利用。见《箱梁侧模示意图》及《0#、1#块件现浇支架示意图》。

（3）内模0#、1#块内模采用[14作为横架围檩主骨架，内侧用δ=5mm钢板压制而成。同样为适用梁高变化的要求，内膜也分节制作，每节高度1.0~2.5米，以利于搭配使用内模采用双拼[20槽钢对焊成矩形作为对顶板的支撑。为便于腹板浇注须在内膜上留有天窗，以利于砼的振捣密实，等浇好砼后再封好，天窗间隔纵向按2米左右，高度按2.5米左右设置。

（4）浇筑由于支架采用的是牛腿托架式，因此在施工工艺上拟采用先施工0#、1#块底板，待底板砼达到设计强度的100%后，再浇筑腹板和顶板，以减轻对支架的荷载。待0#、1#块件整个张拉压浆结束后，方可卸落牛腿支架。

3.挂篮悬浇施工专用航道桥箱梁分为两“T”构进行施工，每个T构2#～31#均采用挂篮悬浇。根据施工要求需投入4付挂篮进行施工。考虑到块件重量大以及尽量减少挂篮自重，挂篮形式采用三角组合式，见《悬浇挂篮示意图》。

（1）、挂篮的主要技术参数挂篮设计承载能力：650吨挂篮自重：140吨挂篮总重量与最大块件重量比：62%挂篮主桁架安全系数2.0挂篮承重时抗倾覆安全系数：3.0

（2）挂篮主要构造及操作方法

①主桁体系主桁体系由2组承重桁架与拉杆组成，其结构为三角组合式形式。承重桁架为A3钢板焊接成的矩形构件，站柱、拉杆及主梁的断面尺寸通过计算确定。

②底盘体系底盘体系有前后下横梁、底纵梁、底模组成。前后下横梁均为双拼I36，纵梁为双拼I32，底模有[10横楞及δ=18mm高强覆膜竹胶板组成。

③悬吊体系挂篮悬吊体系由前后横梁及吊带支承部分组成。前后上横梁采用双拼I36，前后吊带采用高强32精轧螺纹钢筋。

④行走、锚固体系挂篮行走体系主要由牵引卷扬机、滑行轨道和行走反压平衡装置组成，挂篮行走时反压平衡装置锚固于箱梁精轨螺纹钢筋上。挂篮锚固体系由主桁上的反压型钢、精轧螺纹钢筋组成。挂篮行走到位后，用精轧螺纹将主桁架上的反压型钢锚固在已浇好的梁段上，并用液压千斤顶预压，初步设定后锚点为6个。

篮拼装和预压0#块、1#块施工完成后，在桥面上放样定出桥梁中心线，主桁架外边线。用塔吊拼装挂篮主桁体系，悬吊系统。底盘拼装、侧模拼装均用塔吊吊装。为确保悬浇段的施工安全和质量，挂篮在第一次使用前必须对挂篮进行试压，对已拼装好的挂篮按箱梁自重的1.2倍试压，注意预压块件堆放要分布均匀，试压时逐级加载，第一节加载后必须及时检查各杆件的连接情况和工作状态，并记录各变形值。试验结果应整理出加载测试报告，其中弹性变形值及非弹性变形值可用来指导挂篮施工标高的设置。

②绑扎钢筋、立内模、浇筑砼在调整好底模、侧模后，绑扎底板钢筋、肋板钢筋工程施工工艺流程，并注意各预应力管道预埋及定位。内模侧板采用桁架拼接，根据块件高度变化大的特点，拟采用2米一节高度，并制作调整范围为０.5~1.0米的调节桁架片，横向用双拼[20对焊对顶，并在一端留有调节螺杆以调节腹板厚度变化。箱梁砼采用2台砼泵车对称浇筑，避免主墩“T”构产生过大不平衡弯矩。砼浇筑先浇底板，再浇筑肋板、顶板砼。浇筑肋板时利用内模上留有的天窗浇筑。

③内模系统内模系统由可伸缩骨架、腹板侧模桁架、滑移轨道组成。滑移轨道铺在张拉好的箱梁底板，整体骨架利用卷扬机牵引，等下一节段底板、腹板钢筋施工完成后，再将内模拉出，安装就位，调整标高。

④模板高程控制由于悬臂浇筑块件砼受自重、温度等因素影响而产生下挠，为使最后合拢段高差在误差允许范围内，施工时应认真调节模板标高，使其线形顺畅，高差在合格范围内。具体措施有以下几点：

a)浇筑0#块、1#块件时应对支架进行预压，根据预压结果预留因支架变形而产生的变形值。

b)将水准控制点引到浇筑好的0#块、1#块件上，通过水准测量及每次浇筑好后的测量值进行比较，预留下挠值，不断调整。

c)认真观测因钢绞线张拉后梁体标高的变化值，以便调整支架预留变形值。

d)将挂篮支架变形值、温度引起的变形值、张拉后的变形值、预留拱度和设计标高进行比较GB／T 38837-2020 农村三格式户厕运行维护规范，以修正与现有模板标高，使其在合格要求范围内。

4、边跨现浇支架施工边跨现浇段根据梁段长度采取支架形式，利用原有承台及临时打入钢管桩作为支架基础，具体结构见《边跨现浇支架示意图》。边跨浇筑也需按施工图纸给定的块件长度进行。其它施工方法同现浇法。

5、合拢段施工合拢段施工采用吊架施工。将承重支架利用精轧螺纹钢筋吊在已浇好的梁段上，形成简支结构，然后再铺纵梁、底模、绑扎钢筋、浇筑。合拢段施工时应注意两侧块件的标高及轴线偏位，如在合格范围内，直接合拢，如超出规定要求，需采取措施。可在标高较高侧加重，并用型钢将两侧块件焊接连接，在一天中最低气温时浇筑砼，砼中可掺一定的膨胀剂，使砼不致因收缩出现裂纹。