京沪高速铁路济南黄河特大桥施工方案汇报

京沪高高速铁铁路济济南黄黄河特特大桥桥施工方方案汇汇报中铁一一局京京沪高高速铁铁路土土建二二标项项目部部2008年3月一、工工程概概况二、施工工总平平面布布置三、总体体施工工方案案1、栈桥桥施工工方案案2、钻孔孔平台台施工工方案案3、钻孔孔桩施施工方方案4、承台台施工工方案案5、墩柱柱施工工方案案6、钢梁梁架设设施工工方案四、总体体施工工计划划一、工工程概概况1、概况况京沪高高速铁铁路济济南黄黄河大大桥总总长5143.4m。全桥桥墩台台基础础均采采用钻钻孔灌灌注桩桩，主主桥为为(112+3××168+112)m下承式式、等等高度度、连连续、、刚性性梁柔柔性拱拱桥。。北引桥桥为1×32m简支箱箱梁+(54+80+54)m连续箱箱梁+108××32m简支箱箱梁、、南引引桥为为3×54m连续箱箱梁+(44+80+44)m连续箱箱梁+10×32m简支箱箱梁。。一、工工程概概况2、主桥桥下部部结构构主桥墩墩基础础墩号号为0-5号。0、5号墩采采用21根φ2.0m钻孔灌灌注桩桩，桩桩长70-90m；1-4号墩采采用28根φ2.5钻孔灌灌注桩桩，桩桩长90m-102m。0、5号墩承承台厚厚4.5m，平面面尺寸寸34.6××13.8m；1、2、3、4号墩承承台厚厚6.0m，平面面尺寸寸42.5××23.3m。主桥桥墩身身采用用带托托盘的的板式式实体体墩，，1～4号墩身身截面面为矩矩形尖尖端型型，0、5号墩为为矩形形圆弧弧倒角角型。。一、工工程概概况3、主桥桥上部部结构构主桥上上部结结构为为112+3×168+112m下承式式连续续钢桁桁梁，，在中中跨设设置加加劲拱拱。刚刚性主主梁采采用带带竖杆杆的等等高度度三角角形桁桁架，，桁高高16m，桁宽宽30m，节间间14.0m，柔性性拱肋肋按圆圆曲线线布置置，矢矢高30m，矢跨跨140m。主桁桁梁采采用焊焊接整整体节节点结结构形形式，，柔性性拱采采用拼拼装节节点，，钢材材采用用Q370qE。主桁桁上弦弦和拱拱肋弦弦杆设设交叉叉型上上平联联，杆杆件采采用焊焊接工工字型型。主主桁每每个上上弦节节点均均设有有横联联，横横联为为三角角形桁桁架形形式，，桁高高约6m，支点处设设有斜桥门门架。桥面面系采用正正交异性板板，下设T型加劲肋，，设8道纵梁，横横梁采用工工字型截面面、鱼腹式式变高度梁梁。一、工程概概况4、水文、气气象、工程程地质⑴水文主桥桥址处处河道属济济南段黄河河窄河道区区，宽约900m。黄河枯水水期仅主河河槽有水，，设计施工工洪水位30.5m，河流平均均流速2.07m/s。位于桥位下下游11公里处泺口口水文站提提供的水文文资料显示示，1997年至2007年间，最大大流量为3930m3/s，最高水位位为29.814m（大沽高程程31.2m），2003年至2007年5年间的最高高水位都出出现在黄河河小浪底水水库调沙期期，期间的的最高水位位在30.5m左右。一、工程概概况4、水文、气气象、工程程地质⑵气象桥址区属暖暖温带半湿湿润季风气气候区，气气候比较温温和。年降降雨量为650～700mm，全年有70%～80%雨量集中在在6～9月间。每年年3～4月风沙最大大，以偏北北风为主，，最高风速速23m/s，平均风速速3.5m/s。7月份平均气气温30℃左右，极极端最高气气温42.7℃，1月份平均气气温零下2℃左右，极极端最低气气温零下19.7℃。一、工程概概况4、水文、气气象、工程程地质⑶工程地质质桥位地层以以第四系河河流相粉质质土为主，，其间多夹夹粉、细、、中沙及粉粉土、薄层层粘土或透透镜体。其其中覆盖层层40m以下姜石含含量较高，，姜石层分分布较多。。黄河主河河道内一般般冲刷厚度度约为7.7m～11.3m，枯水期河河床冲刷层层范围沉积积层主要以以粉砂土为为主。一、工程概概况5、工程特点点济南黄河特特大桥主桥桥工程具有有造型美观观、结构新新颖、施工工技术难度度大、施工工条件复杂杂等特点，，主要表现现在如下几几个方面：：⑴主桥采用用深孔大直直径钻孔桩桩基础,在水文和地地质条件均均很复杂的的条件下,施工难度很很大;⑵水中大体体积承台受受黄河特殊殊水文、地地质条件影影响，施工工难度很大大，对施工工控制要求求高；⑶大桥主跨跨设计跨径径为168m四线铁路桥桥梁，上部部结构为五五跨钢桁梁梁、中间三三跨柔性拱拱桥，目前前在高速铁铁路同类桥桥型中居世世界第一，，其构件加加工精度高高、线形控控制一、工程概概况5、工程特点点难度大、施施工工艺复复杂、主跨跨钢桁梁大大悬臂拼装装和柔性拱拱合拢技术术难度大，，且具有结结构新颖、、受力明确确、线型流流畅、气势势宏伟、功功能齐全等等特点。⑷主桥上部部结构用钢钢量大，对对钢材材质质和加工制制造精度的的要求高，，部分钢材材的供应渠渠道单一，，国内具备备加工制作作能力的钢钢结构加工工企业较少少，原材料料供应和构构件加工制制作存在一一定的难度度。⑸大桥施工工所需临时时工程和专专用设备数数量巨大，，结构复杂杂，对工程程施工成本本的影响较较大。二、施工总总平面布置置1、施工栈桥桥施工栈桥布布置在桥位位下游侧，，距桥轴线线28.5m，栈桥宽8m，南北岸贯贯通，接南南北岸的施施工便道。。二、施工总总平面布置置2、施工便道道南北岸设置置8m宽施工便道道，和施工工栈桥连通通，保证南南北两岸的的贯通。二、施工总总平面布置置3、钢钢梁梁存存放放场场、、预预拼拼场场钢梁梁构构件件预预拼拼场场、、存存放放场场设设置置在在南南岸岸3#-5#墩上上游游侧侧，，设设置置一一台台70t龙门门吊吊作作为为主主要要起起重重设设备备，，场场内内通通道道和和施施工工便便道道相相连连。。二、、施施工工总总平平面面布布置置4、70t移动动龙龙门门吊吊机机提提升升站站在南南岸岸滩滩地地4#-5#墩间间沿沿线线路路跨跨线线设设置置70t移动动龙龙门门吊吊机机提提升升站站，，作作为为边边跨跨钢钢梁梁架架设设和和提提升升设设备备。。三、、总总体体施施工工方方案案㈠施施工工栈栈桥桥方方案案栈桥桥设设计计为为贝贝雷雷梁梁钢钢栈栈桥桥，，桥桥面面宽宽度度为为8.0m，标准准跨为为18m，全长长为321米。施施工栈栈桥设设置在在桥梁梁下游游28.5m处。上部采采用4榀单层层双排排8片贝雷雷纵梁梁，横横向每每3m设置支支撑架架连成成整体体；三、总总体施施工方方案㈠施工工栈桥桥方案案分配横横梁采采用I25a，桥面面系铺铺8mm压花钢钢板。。基础采采用φ630××10mm钢管桩桩，每每排墩墩采用用4根钢管管桩，，钢管管桩均均用18号槽钢钢设置置剪刀刀支撑撑连接接成整整体。。三、总总体施施工方方案㈡钻孔孔平台台方案案固定平平台平平面尺尺寸为为47m×33m，以63根φ630××10mm钢管桩桩作平平台基基础。。相邻邻钢管管桩间间用剪剪刀撑撑连接接。在在钢管管桩顶顶布置置双层层2I40b工字钢钢作垫垫梁，，然后后再在在上垫垫梁上上布置置15组贝雷雷梁，，贝雷雷梁每每两片片为一一组，，梁长长为33米，中中间用用标准准花架架连接接。三、总总体施施工方方案㈡钻孔孔平台台方案案贝雷梁梁与上上垫梁梁用““U”型螺螺栓连连接。。在相相邻两两组纵纵梁间间用[10槽钢进进行剪剪刀撑撑连接接。在在贝雷雷梁上上布置置12组2I40b工字钢钢作次次梁，，次梁梁与贝贝雷梁梁用““U”型型螺栓栓进行行连接接。平平台顶顶面采采用I32a工字钢钢作分分配梁梁，间间距为为0.4米，上上铺设设δ8压花钢钢板作作面板板。采采用φ48钢管作作栏杆杆，栏栏杆间间距1.5米，高高1.2米。三、总总体施施工方方案㈡钻孔孔平台台方案案在钻孔孔施工工中，，钻机机安装装前割割除待待钻孔孔钢护护筒与与平台台竖向向连接接，采采用钢钢丝绳绳等软软连接接方式式防止止钻孔孔过程程中钢钢护筒筒下沉沉。同同时保保持平平台对对钢护护筒的的平面面限制制，防防止水水流冲冲刷对对钢护护筒平平面位位置的的影响响。单单个钻钻孔桩桩施工工完成成后，，恢复复钢护护筒与与平台台竖向向连接接，保保证平平台稳稳定、、安全全。三、总总体施施工方方案㈢钻孔孔桩施施工方方案1#、2#主墩钻钻孔施施工采采用固固定平平台、、0#、3#、4#、5#主墩按按陆地地钻孔孔桩施施工作作业。。1、设备备选型型根据孔孔位处处地质质及水水文条条件、、孔深深、施施工场场地、、施工工能力力等因因素，，选用用ZSD250、DW300和GPS200气举反反循环环回转转钻机机，钻钻头选选用刮刮刀钻钻头进进行钻钻孔施施工。。2、钻孔孔施工工钻机采采用汽汽车运运至孔孔位处处安装装就位位。施施工采采用优优质膨膨润土土加水水解聚聚丙烯烯酰胺胺泥浆浆，钻钻碴统统一堆堆放在在岸上上指定定位置置，然然后统统一运运输至至指定定的弃弃碴场场，严严禁乱乱弃。。三、总总体施施工方方案㈢钻孔孔桩施施工方方案3、第一一次清清孔根据钻钻孔桩桩孔径径大、、孔深深等特特点，，在保保证护护壁稳稳定的的条件件下，，当钻钻至接接近设设计高高程时时，在在泥浆浆循环环管路路上安安装一一台泥泥浆分分离器器，在在钻进进过程程中，，对循循环的的泥浆浆先进进行机机械和和自然然沉淀淀的双双重净净化后后注入入钻孔孔内。。4、钢筋筋笼制制作与与安装装钻孔桩桩钢筋筋笼直直径很很大，，长度度较长长，重重量较较重。。主筋筋为φ25圆钢，，采用用滚压压直螺螺纹套套筒连连接方方式。。钢筋筋笼在在加工工场制制作，，用专专用车车辆通通过便便道、、栈桥桥运输输至孔孔口，，汽车车吊安安装到到位。。三、总总体施施工方方案㈢钻孔孔桩施施工方方案5、二次次清孔孔二次清清孔以以灌注注水下下混凝凝土的的导管管作为为清孔孔时的的吸管管，清清孔时时，空空压机机将高高压风风通过过风管管经导导管送送入孔孔内，，孔内内泥浆浆及孔孔底沉沉淀物物被送送入的的高压压风冲冲起，，由于于负压压作用用迫使使含有有沉淀淀物的的泥浆浆从导导管中中吸出出，泥泥浆吸吸出之之后直直接进进入泥泥浆分分离器器，经经过泥泥浆分分离器器对泥泥浆的的筛分分过滤滤，悬悬浮在在泥浆浆中的的细砂砂被泥泥浆净净化装装置分分离由由出砂砂口排排出，，过滤滤完毕毕的泥泥浆流流入孔孔内，，形成成一个个完整整的循循环路路径。。如此此反复复，经经过循循环净净化，，使清清孔后后的泥泥浆指指标和和孔底底沉淀淀厚度度满足足规范范和设设计文文件规规定要要求。。三、总总体施施工方方案㈢钻孔孔桩施施工方方案6、水下下混凝凝土灌灌注二次清清孔检检查合合格后后，立立即进进行水水下混混凝土土灌注注。首首批混混凝土土灌注注量计计算为为12m3，设计计15m3专用料料斗进进行首首批混混凝土土灌注注。灌灌注前前充分分做好好准备备，保保证施施工的的连续续性。。每根根桩灌灌注时时间不不应太太长，，尽量量在8小时内内连续续灌注注完毕毕。导导管埋埋入混混凝土土的深深度控控制在在规定定范围围内。。水下下砼浇浇注后后宜高高出桩桩顶设设计标标高1m，以便便清除除浮浆浆和消消除测测量误误差。。水中中孔灌灌注过过程中中通过过安装装的泥泥浆泵泵将连连通孔孔内泥泥浆经经安装装在便便桥上上的泥泥浆管管道泵泵送到到岸上上泥浆浆沉淀淀池,经沉沉淀淀池池沉沉淀淀和和过过滤滤后后将将多多余余的的水水排排出出,严禁禁直直接接将将泥泥浆浆排排入入河河道道内内,保护护河河道道水水环环境境不不受受污污染染。。三、、总总体体施施工工方方案案㈣承承台台钢钢板板桩桩围围堰堰施施工工方方案案1、2号墩墩承承台台采采用用钢钢板板桩桩围围堰堰，，围围堰堰防防水水性性能能好好，，整整体体刚刚度度较较强强。。围围堰堰平平面面为为矩矩形形，，其其内内口口尺尺寸寸为为46.5××28.3米，，钢钢板板桩桩单单根根长长24米，，其其底底端端标标高高为为+7米，，顶顶面面标标高高为为+31m；采采用用德德国国拉拉森森Ⅳ型钢钢板板桩桩，，套套型型锁锁口口，，四四个个转转角角位位置置采采用用焊焊接接的的T形钢钢板板桩桩。。三、、总总体体施施工工方方案案㈣承承台台钢钢板板桩桩围围堰堰施施工工方方案案围堰堰采采用用钢钢板板桩桩结结构构，，内内支支撑撑由由两两层层钢钢管管和和型型钢钢组组成成围围囹囹支支撑撑。。钢钢板板桩桩围围堰堰内内清清淤淤采采用用人人工工配配合合吸吸泥泥机机吸吸泥泥，，淤淤泥泥用用运运输输车车及及时时外外运运，，在在指指定定的的弃弃土土场场弃弃土土。。钻孔孔桩桩施施工工完完成成后后，，及及时时拆拆除除钢钢平平台台，，拔拔除除钢钢管管桩桩，，开开始始施施打打钢钢板板桩桩。。钢钢板板桩桩施施打打采采用用浮浮吊吊配配合合液液压压震震动动锤锤进进行行。。三、、总总体体施施工工方方案案㈣承承台台钢钢板板桩桩围围堰堰施施工工方方案案承台台钢钢板板桩桩施施打打完完成成后后，，及及时时将将围围堰堰内内淤淤泥泥清清除除至至封封底底混混凝凝土土底底面面设设计计标标高高处处，，然然后后利利用用浮浮吊吊和和混混凝凝土土汽汽车车泵泵进进行行水水下下混混凝凝土土封封底底施施工工。。封封底底混混凝凝土土施施工工完完成成后后，，达达到到强强度度后后第第一一次次抽抽水水至至第第一一层层内内支支撑撑设设计计位位置置以以下下50cm，进进行行第第一一层层内内支支撑撑安安装装；；三、、总总体体施施工工方方案案㈣承承台台钢钢板板桩桩围围堰堰施施工工方方案案第一一层层内内支支撑撑施施工工完完成成后后，，第第二二次次抽抽水水至至第第二二层层内内支支撑撑设设计计位位置置以以下下50cm，进进行行第第二二层层内内支支撑撑安安装装；；第第二二层层内内支支撑撑安安装装完完成成后后，，即即可可抽抽干干围围堰堰内内的的水水，，割割除除护护筒筒，，清清除除淤淤泥泥，，进进行行承承台台施施工工。。三、、总总体体施施工工方方案案㈤承承台台施施工工方方案案承台台平平面面尺尺寸寸为为42.5×23.3m，厚6m，C45大体积混混凝土。。承台施施工采用用大块钢钢模板。。承台大大体积砼砼施工中中采取以以下措施施：1、承台施施工时采采取分2次浇注和和“内散散外蓄””的方案案，即混混凝土内内部采取取冷却循循环水管管降温措措施，同同时做好好混凝土土外表面面的保温温工作。。承台混混凝土采采用分层层浇注、、插入式式振捣器器振捣的的方法进进行，要要求在前前层混凝凝土初凝凝前或能能重塑前前完成次次层混凝凝土的浇浇注作业业，分层层厚度控控制在30～40cm，以利于于早期混混凝土水水化热的的散发。。三、总体体施工方方案㈤承台施施工方案案2、优化砼砼配比设设计选用水化化热较低低的矿渣渣硅酸盐盐水泥，，掺入Ⅰ级粉煤灰灰和高效效缓凝减减水剂。。对原材材料的质质量进行行严格控控制。3、施工控控制混凝土施施工时，，为避免免砼内外外温差过过大，在在承台内内部设置置冷却水水管。混混凝土采采用保湿湿蓄热法法养护，，即在承承台四周周及表面面覆盖帆帆布或土土工布，，用冷却却管流出出的水进进行养护护。对混混凝土内内部温度度进行监监控，根根据观测测结果确确定冷却却水管通通水量、、通水时时间和蓄蓄热养护护时间等等，以降降低混凝凝土内外外温差，，使温差差控制在在25℃以内。三、总体体施工方方案㈥墩柱施施工方案案墩身为实实心矩形形尖端（（圆端））截面，，高度约约20m，采用常常规墩柱柱施工方方法进行行施工。。墩身施工工采用大大块整体体钢模板板施工。。墩旁设置置一台浮浮吊作为为墩柱施施工材料料等的起起吊和垂垂直运输输设备。。三、总体体施工方方案㈦钢梁安安装施工工方案1、主要大大型临时时设施⑴提升站站全桥于4#-5#墩位置设设一台70t龙门吊机机作为钢钢梁杆件件上桥提提升站；；杆件经经提升站站起吊上上桥。70t龙门吊机机基础在在原河滩滩地面平平整后，，设置30cm厚3：7灰土，然然后在灰灰土顶面面浇注30cm厚钢筋混混凝土轨轨道基础础，轨道道基础处处隔一定定间距设设置一个个锚桩，，锚桩为为施打的的钢管桩桩，和轨轨道基础础浇筑成成一体。。龙门轨轨道基础础顶面标标高设置置不超过过原地面面50cm，相应位位置的运运输道路路和施工工场地顶顶面也不不超过原原地面50cm，保证场场地不阻阻水。三、总体体施工方方案㈦钢梁安安装施工工方案1、主要大大型临时时设施⑵钢梁预预拼场钢梁预拼拼场设置置在3#-5#墩上游侧侧,长200m，宽度约约50m。主要作作为杆件件预拼、、杆件翻翻身、正正交异性性桥面板板工地焊焊接场地地。三、总体体施工方方案㈦钢梁安安装施工工方案1、主要大大型临时时设施⑵钢梁预预拼场设置有钢钢桁梁上上下弦杆杆、斜杆杆、竖杆杆、桥门门架、平平纵联、、横梁、、桥面正正交异性性板台座座以及拱拱弦杆、、吊杆等等存放台台座。存存放台座座设置为为高约40cm混凝土座座。龙门门吊机轨轨道基础础顶面标标高设置置不超过过原地面面50cm，相应位位置的运运输道路路和施工工场地顶顶面也均均在原地地面上50cm以内，保保证场地地不阻水水。三、总体体施工方方案㈦钢梁安安装施工工方案1、主要大大型临时时设施⑶临时支支墩4#～5#墩间布置置双排共共7个临时墩墩，临时时墩采用用明挖扩扩大基础础，墩柱柱为设置置空间联联结的4根钢管桩桩组成，，并于墩墩顶安装装型钢垫垫梁。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案1、主要大型临临时设施⑶临时支墩0#～4#墩间各修建一一个跨中临时时墩。临时墩墩基础采用钢钢管桩加砼承承台基础，支支墩由钢管混混凝土柱及分分配梁组成。。钢梁架设完完成后，及时时拆除临时墩墩柱，凿除临临时承台，将将河道内的钢钢管桩拔除。。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案2、主要施工机机械设备(1)两台70吨龙门吊机跨度50m，高50m，吊重70吨龙门吊机用用于4#～5#墩间钢桁梁架架设、70吨桥面架梁吊吊机安装和钢钢梁杆件提升升；跨度40m，高16m，吊重70吨龙门吊机用用于钢梁预拼拼场杆件预拼拼和杆件存放放倒运。(2)70吨桥面架梁吊吊机70吨桥面架梁吊吊机用于钢梁梁安装及拱肋肋架设。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案2、主要施工机机械设备(3)千斤顶设备根据钢梁安装装调整和拱肋肋合龙调整需需要，除0#、5#墩以外所有墩墩顶均需布置置竖向和横向向千斤顶设备备。(4)两台70吨运梁台车预拼场70吨运梁台车用用于将钢梁杆杆件和桥面板板运至70吨龙门吊机之之下。钢梁桥面70吨运梁台车用用于将杆件或或桥面板运至至70吨架梁吊机下下方起吊架设设。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案3、主要施工方方法五跨连续钢桁桁梁架设采用用是先梁后拱拱，由南岸端端向北岸端拼拼装的总体方方案。⑴钢桁梁施工工方法①在4#～5#墩间钢桁梁节节点位置设7个临时墩，并并于墩顶安装装型钢分配梁梁，利用70t龙门吊机进行行此跨钢桁梁梁架设。同时时于0～4#墩各跨中施工工临时墩。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案3、主要施工方方法⑴钢桁梁施工工方法②4#～5#墩间钢桁梁安安装完毕后，，利用70吨龙门吊机于于此跨钢桁梁梁顶面安装70吨架梁吊机，，并于此跨钢钢桁梁下平面面布设运梁线线，龙门吊机机为提升设备备，将从钢梁梁预拼场运来来的钢梁杆件件或桥面板吊吊至运梁线台台车上，运至至70吨架梁吊机下下方，利用架架梁吊机进行行钢桁梁安装装。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案3、主要施工方方法⑴钢桁梁安装装方法③依次安装下下弦杆、斜杆杆、竖杆、上上弦杆、横梁梁、桥面板、、横联和前一一节间上平联联，调整钢梁梁标高至设计计位置，按设设计要求进行行桥面板横向向和纵向接缝缝的焊接，前前移吊机至下下一节间并锚锚固。如此循循环并利用每每跨跨中临时时墩悬臂拼装装0#～4#墩间钢桁梁。。三、总体施工工方案㈦钢梁安装施施工方案3、主要施工方方法⑵柔性拱安装装方法待0#～5#墩钢桁梁架架设完毕，，将70吨架梁吊机机退至1#～2#墩间进行此此跨拱肋安安装。安装装顺序为拱拱肋、吊杆杆、拱肋平平联，调整整1#、2#墩支座标高高进行此跨跨拱肋合龙龙。如此安安装2#～3#、3#～4#墩间拱肋并并调整相应应跨支座标标高和拱肋肋合龙。三、总体施施工方案㈦钢梁安装装施工方案案3、主要施工工方法⑶收尾拆除支架、、临时墩、、拱肋临时时联结及70吨架梁吊机机；全桥钢钢梁线形和和位置调整整。安装桥桥面道碴槽槽板及桥面面系结构，，全桥竣工工。三、总体施施工方案㈦钢梁安装装施工方案