运宝黄河大桥技术策划

2/124运城至灵宝高速公路中交第二航务工程局运宝黄河大桥项目经理部目录第一章项目概况 31.1项目简介 31.2自然条件 211.3施工条件 241.4工程特点 25第二章项目总体部署及节点工期目标 262.1项目管理模式 262.2施工总体布置及临时措施 282.3工期节点目标 422.4主要设备计划 43第三章主要施工方法 463.1分部分项工程施工顺序 463.2钢便桥及钢平台施工 483.3主桥施工 533.4副桥施工 1133.5引桥施工 119第四章项目施工的重点及难点技术分析和预案措施 1204.1项目施工的重、难点 1204.2对策分析及措施 121第五章待解决的技术问题 1235.1钢护筒入土深度问题 1235.2承台开挖深度 123第六章重要技术方案编制计划 123第七章项目科技创新计划 124第一章项目概况1.1项目简介运宝黄河大桥位于山西省芮城县陌南镇柳弯村和河南省灵宝县老城村之间，是山西省的重点公路工程，是沟通晋西南和豫西北的重要公路桥梁。运宝黄河大桥跨越黄河三门峡水库库区，距上游的风陵渡黄河大桥75Km，距下游的三门峡黄河大桥35Km，距下游三门峡水库大坝51.4Km。本项目跨越山西运城湿地自然保护区、河南黄河湿地国家级自然保护区、圣天湖鲶鱼黄河鲤鱼及黄河中游禹门口至三门峡段国家级水产种资源保护区等多处环境影响敏感区域。图1-1项目位置图大桥采用6车道高速公路标准建设，工程起讫桩号为K30+339～K32+029，桥梁全长1690m，设计速度80Km/h，设计荷载公路-1级。主桥采用(110m+2×200m+110m)波形钢腹板单索面矮塔斜拉桥，整体式上部结构，桥面宽34m；副桥采用(48m+9×90m+48m)波形钢腹板钢构-连续组合体系梁桥，引桥采用(4×40m)预应力T梁，副桥及引桥桥面分幅，单幅宽度15.5m。图1-2项目组成及走向图1.1.1桥跨布置运宝黄河大桥桥跨布置为4×40m预应力混凝土T梁（引桥）+110m+2×200m+110m波形钢腹板矮塔斜拉（主桥）+48m+9×90m+48m连续梁—连续钢构组合梁（副桥）。桥跨布置见下图：图1-3桥跨布置图1.1.2主桥（1）结构体系主桥采用（110m+2×200m+110m）矮塔斜拉桥，墩、塔、梁固结体系，主梁采用波形钢腹板箱梁，桥墩采用等截面实心双薄壁墩，钻孔灌注桩基础。主桥结构体系如下图：图1-4主桥立面图（2）基础Z2、Z3、Z4主墩基础采用35根直径φ2.0m，桩长分别为84m、67m、77m的摩擦桩，永久性钢护筒，承台平面尺寸为33m×23m×5m。图1-5主塔基础结构图Z1、Z5边墩基础采用21根直径φ2.0m，桩长分别为60m、70m的摩擦桩，永久性钢护筒，承台平面尺寸为33.5m×14.5m×4m。图1-6边墩基础结构图表1-1主桥桩基汇总表编号墩位直径（m）长度（m）根数（根）1Z1260212Z2284353Z3267354Z4277355Z527021小计10710147（3）墩身Z2、Z3、Z4主墩采用4肢等截面实心墩（墩顶10m段为外倒81°的加宽段），断面尺寸6m×2.2m，墩高分别为40m、45m、45m。图1-7主桥桥墩立面图图1-8主桥桥墩平面图图1-9连接墩立面图图1-10连接墩平面图（4）主塔主塔布置在桥梁中心线位置，为单塔双索面结构，塔高33m，塔顶2.5m为装饰块。图1-11主塔立面图图1-12主塔平面图（5）主梁主梁采用单箱5室断面，中间两道为砼腹板，其余四道为波型钢腹板的PC箱梁结构，主梁底宽25m，顶宽34m,梁顶设2%双向横坡。跨中梁高3m，底板厚0.30m；根部梁高7m，底板厚1.2m。顶板厚度60cm。波型钢腹板采用Q345c耐候钢材，直腹板，波长160cm，波高22cm，水平面板宽43cm。为了提高整个结构的横向抗变形能力，同时能将斜拉索的索力有效传递至整个截面上的所有腹板，在斜拉索对应位置均设置了砼横隔梁。波形钢腹板采用1600型Q345qCNH耐候钢材，直板段长度430mm，斜板段水平投影长度370mm，直线长度430mm，波高220mm，板厚16～18mm。波形钢腹板与主梁砼顶板采用T-PBL（双开孔板）连接，边腹板波形钢腹板与底板砼采用外包式连接，次边腹板波形钢腹板与底板砼采用插入式连接。主梁0#块长560cm×2=1120cm、1#块长160cm，高度700cm，底板厚度由170cm渐变为120cm，顶板厚度60cm，设两道砼横隔墙。标准节段共21个（2#—22#），其中（2#—7#）节段长320cm，（8#—22#）节段长480cm，梁高由700cm渐变为300cm(其中梁高变化段长度为8800cm)，底板厚度由120cm渐变为30cm，顶板厚度60cm，其中2#—9#节段不设砼横隔墙，10#—21#节段各设1道砼横隔墙。边跨现浇段长820cm，合龙段长320cm，梁高300cm，底板厚度30cm，顶板厚度60cm，无砼横隔墙。图1-13主梁节段划分图图1-14主梁标准图图1-15波形钢腹板与砼上部连接示意图图1-16波形钢腹板与砼下部连接示意图图1-17波形钢腹板箱梁内部图表1-2主桥波形钢腹板分节重量统计表节段号编号重量（kg）编号重量（kg）1ZBa11485.3ZBb11888.92ZBa22915.4ZBb23707.73ZBa32807.6ZBb33570.64ZBa42702.8ZBb43437.35ZBa52601.8ZBb53308.96ZBa62503.8ZBb63184.27ZBa73966.3ZBb73966.38ZBa83816.1ZBb83816.19ZBa93600.9ZBb93600.910ZBa103399.0ZBb103399.011ZBa113210.4ZBb113210.412ZBa123034.3ZBb123034.313ZBa132872.2ZBb132872.214ZBa142542.6ZBb142724.115ZBa152590.0ZBb152590.016ZBa162470.5ZBb162470.517ZBa172365.7ZBb172365.718ZBa182276.3ZBb182276.319ZBa192203.6ZBb192203.620ZBa202147.7ZBb202147.721ZBa212110.7ZBb212110.722ZBa222096.0ZBb222096.023ZBa231273.1ZBb231619.124ZBa241273.1ZBb241619.1（6）斜拉索体系斜拉索布置在中央分隔带内，采用双索面布置，每个索面按13对钢索布置，横向间距为100cm，主梁锚固端间距为480cm。斜拉索采用OVMAT可单根更换的环氧涂层钢绞线斜拉索体系。塔内设分丝管，塔外设抗滑件锚固装置，梁端张拉。斜拉索采用HDPE护套进行防护，为便于监测索力，索体内设磁通量传感器。图1-18主桥斜拉索示意图图1-19斜拉索装配示意图（7）预应力体系体内预应力体系采用三向预应力，即设在箱梁顶底板内的纵向预应力、箱梁顶板内的横向预应力和中腹板内的竖向预应力，均采用ф15.2高强度低松弛预应力钢绞线。为增加主梁截面的整体性，主梁内设置了体外预应力体系，采用19ф15.2环氧涂层高强度低松弛钢绞线。1.1.3副桥（1）结构体系副桥采用（48m+9×90m+48m）连续梁—连续刚刚组合梁，其中F4～F7#墩为双肢薄壁墩，采用墩、梁固结体系；其余为薄壁空心墩，采用墩、梁分离，主梁采用波形钢腹板箱梁，钻孔灌注桩基础。副桥结构体系如下图：图1-20副桥结构体系图（2）基础桩基均为φ2.0m摩擦桩，其中F1～F10（单幅）每个墩12根、F11（单幅）为9根，承台F1～F10平面尺寸为14m×19m×4m、F11为14m×14m×4m。图1-21副桥基础结构图表1-3副桥桩基汇总表编号墩位直径（m）长度（m）根数（根）1F127312根×2幅=242F227312根×2幅=243F327212根×2幅=244F427012根×2幅=245F527212根×2幅=246F627012根×2幅=247F727212根×2幅=248F827212根×2幅=249F927412根×2幅=2410F1026712根×2幅=2411F112679根×2幅=18小计18366258（3）墩身F1至F10号刚构部分墩身采用双肢实心墩，壁厚1.4m；连续部分墩身采用等截面空心墩,墩身横桥向宽度8.5m，顺桥向宽度4.5m，壁厚0.8m；F11为连接墩，采用等截面空心墩，墩身横桥向宽度8.5m，顺桥向宽度3.5m，壁厚0.8m。表1-4副桥墩身汇总表编号墩位结构形式断面尺寸（m）高度（m）1F1空心墩8.5×4.5382F2空心墩8.5×4.537.13F3空心墩8.5×4.536.74F4双肢实心墩8.5×1.437.35F5双肢实心墩8.5×1.436.76F6双肢实心墩8.5×1.436.47F7双肢实心墩8.5×1.440.18F8空心墩8.5×4.537.19F9空心墩8.5×4.535.310F10空心墩8.5×4.534.811F11空心墩8.5×3.537.5图1-22实心墩结构图图1-23薄壁空心墩结构图（4）主梁主梁采用波形钢腹板PC箱梁，单箱单室断面，底宽8.5m，顶宽15.5m，梁顶设2%双向横坡，采用纵向、横向预应力砼结构。跨中梁高2.7m，底板厚0.3m；根部梁高5.5m，底板厚1.2m。跨间设4道砼横隔梁。其中（F1-F3，F8-F11）号墩与主梁通过支座连接，为连续梁桥体系；（F4-F7）号墩与主梁固结，为钢构体系。波形钢腹板采用1600型Q345qCNH耐候钢材，直板段长度430mm，斜板段水平投影长度370mm，直线长度430mm，波高220mm，板厚14～16mm。表1-5副桥波形钢腹板分节重量统计表节段号编号节段长（m）重量（kg）1ZB11.61624.62ZB23.23076.03ZB33.22857.04ZB43.22654.35ZB54.83639.46ZB64.83277.17ZB74.82974.38ZB84.82734.39ZB94.82561.510ZB104.82464.511ZB113.21624.3主梁0#块长680cm×2=1360cm、1#块长160cm，高度550cm，底板厚度由120cm渐变为80cm，顶板厚度35cm，设2道砼横隔墙。标准节段共8个（2#—9#），其中（2#—4#）节段长320cm，（5#—9#）节段长480cm，梁高由550cm渐变为270cm(其中梁高变化段长度为3360cm)，底板厚度由120cm渐变为30cm，顶板厚度35cm，其中5#—8#节段各设1道砼横隔墙。边跨现浇段长440cm，合龙段长320cm，梁高270cm，底板厚度30cm，顶板厚度35cm，无砼横隔墙。图1-24副桥主梁节段划分图图1-25(F4～F7)零号块结构图图1-26(F1～F3、F8～F10)零号块结构图（4）预应力体系体内预应力体系由设在箱梁顶底板内的纵向预应力、顶板内的横向预应力组成，均采用ф15.2高强度低松弛预应力钢绞线。腹板全为波形钢腹板，故不设置竖向预应力。为增加主梁截面的整体性，主梁内设置了体外预应力体系，采用21ф15.2环氧涂层高强度低松弛钢绞线。1.1.4引桥（1）基础桩基均为φ1.5m摩擦桩，0#桥台、Y1～Y3（单幅）每个墩6根。承台平面尺寸为12m×6.5m×3m。图1-27引桥基础结构图表1-6引桥桩基汇总表编号墩位直径（m）长度（m）根数（根）10#桥台1.5406根×2幅=122Y11.5606根×2幅=123Y21.5636根×2幅=124Y31.5656根×2幅=12小计273648（2）墩身、盖梁采用薄壁空心墩，墩身横桥向宽度8.5m，顺桥向宽度3.0m，横桥向壁厚0.8m，顺桥向壁厚0.6m。盖梁长×宽×高＝14.76m×3.3m×2.5m，设1%横坡。图1-28引桥墩身结构图表1-7引桥墩身汇总表编号墩位结构形式断面尺寸（m）高度（m）1Y1薄壁空心墩8.5×3262Y2薄壁空心墩8.5×3323Y3薄壁空心墩8.5×334（3）预制T梁引桥上部结构采用40m装配式预应力砼连续T梁，主梁高2.5m，预制安装施工，采用先简支后连续施工工艺。图1-29引桥横断面布置图1.1.5主要工程数量表表1-8主要工程数量汇总表序号部位项目单位主桥引桥副桥合计1基础桩基钢筋T1936.13213678.95936Φ2.0米钻孔桩m107101836629076Φ1.5米钻孔桩m27362736承台钢筋T700.461.51191.21953.16承台砼m3152712493.32340841172.32下部结构墩柱砼m3104482742.218945.332135.5盖梁砼m3495.5696.71192.2桥台砼m362.762.7钢筋T1068.1567.62750.44386.1钢筋焊网T94.1112.7206.83上部结构钢筋T4208.4534.74080.08823.1砼m327842.83482.625424.656750.0钢绞线T1423.5117.91160.62702.0精轧螺纹钢T251.999.3351.2波形钢腹板T1686.32359.84046.14附属结构钢筋T414.8114.81522.72052.3钢筋焊网T18.057.3324.4399.7砼m33232.3910.24683.08825.5沥青砼m31798.0469.12629.14896.25合计砼m3236269.3钢筋T23150.7钢绞线T2702.0精轧螺纹钢T351.2钢筋焊网T606.5波形钢腹板T4046.1说明：本桥最大冲刷深度达到20m，且地下水、地表水对砼结构及钢筋均具微腐蚀性，桥墩桩基、承台、墩身砼采用防渗砼，防渗等级为P8。1.1.6技术标准本合同段按双向六车道高速公路标准建设。主要涉及标准如下：（1）设计速度：80Km/h；（2)汽车荷载标准：公路－Ⅰ级；（3)通航标准：=4\*ROMANIV级；（4）设计洪水频率：1/100；1/300（特大桥）；1.2自然条件1.2.1地形、地貌桥址区黄河流向近NE，桥址区地貌单元属黄河河谷区，微地貌单元主要有河床、河漫滩、Ⅰ～Ⅱ级阶地、黄土陡坎及斜坡。区内黄河河道宽阔平缓，宽约360m。桥址区大部分地段位于黄河河床、河漫滩及Ⅰ级阶地内，地面高程介于309.90～356.61m之间，运城端桥台与河底相对高差约为47m，地形较平缓。图1-30桥址区全貌图1.2.2气候条件项目区属大陆性半干旱半湿润季风气候，春季多风少雨干旱，夏季酷热。降雨多集中在7月～9月。多年平均气温为12.9℃，极端最高气温42.4℃，极端最低气温-18.7℃。多年平均风速为2.7m/s，极大风速达28.2m/s。土壤最大冻结深度为38cm，一般11月底封冻，翌年2月下旬解冻。图1-31气温走势图根据芮城县气象站提供的资料统计，每年11月中旬至次年2月中旬月平均最低温度＜-5℃，不具备施工条件，拟考虑90d冬休。1.2.3水文条件本项目桥位距离下游三门峡水电站大坝51.4Km，目前三门峡水库基本上采取汛期泄洪排沙、非汛期蓄水发电的运用方式，形成“冬春水深、夏秋水浅”的现象，并根据国家水利部的要求从2002年11月开始按照非汛期平均水位不超过315m、最高运用水位不超过318m（大沽高程）进行蓄水控制。根据三门峡市水文站提供的距离桥址下游16Km的大禹渡口近10年水文观测资料，桥位区最高水位319.49m，最大流速3.2m/s。本项目位于黄河中游的三门峡库区内，基本不产生冰凌灾害，仅个别年份河面出现薄冰。1.2.4地质条件桥址区地貌单元属河谷阶地区，地形平缓，无不良地质现象发育，场地稳定性较好，地基稳定性较差。土层自上而下依次为：粉土、卵石、细砂、粉质黏土。其中饱和粉土、细砂具有液化性，地基液化等级为轻微～严重；卵石分布于河床、河漫滩及Ⅰ级阶地，揭露厚度为1.1～10.2m，一般粒径30～50mm，最大粒径150mm，其中粒径大于20mm颗粒约占总质量70%，充填细砂，饱和，稍密。桥址区内地表水、地下水对钢筋及砼结构具微腐蚀性。表1-9主桥、副桥墩位详细地质情况统计表墩号泥面标高（m）承台底标高（m）桩底标高（m）结构层厚度（m）结构层底标高（m）主桥Z2309.3307.566223.566粉土7.33301.97细砂12.7289.27粉质粘土31258.27细砾44.8213.47主桥Z3310.05303.712236.712粉土13.8296.25卵石10.2286.05粉质粘土1.6284.45细砂11.3273.15粉质粘土6.1267.05细砂11.4255.65粉质粘土17.1238.55细砂27.25211.30主桥Z4311.75303.526226.526粉土2.76308.99细砂9.8299.19卵石10.2288.99粉质粘土3285.99细砂27.8258.19粉质粘土24.9233.29细砂16.1217.19副桥F3317.834311.864239.864粉土11.2306.66粉土7.5299.16卵石7.8291.36粉质粘土0.88290.48细砂15.12275.36粉质粘土1.4273.96细砂14.1259.86粉质粘土14.6245.26细砂7.6237.66副桥F6317.404311.464241.464粉土8.1309.27粉土7.4301.87卵石6.5295.37细砂32.2263.17粉质粘土12.9250.27细砂5.9244.37粉质粘土1.5242.87细砂5.5237.37副桥F10316.624310.564243.564粉土4.7311.92粉土7.3304.62卵石5.1299.52细砂17282.52粉质粘土1.9280.62细砂14266.62粉质粘土10.9255.72细砂7.2248.52粉质粘土1.3247.22细砂11.2236.021.3施工条件1.3.1交通运输山西侧：沿县道X829由运城市柳湾村进入引桥位置，通过修筑450m的进场道路进入进入主桥施工现场。河南侧：由灵宝市大王镇进入（7.0m宽水泥路），修筑260m进场道路达到本项目副桥终点位置，后进入施工临时便道和栈桥。物资、设备和人员进场比较方便。图1-32进场道路示意图1.3.2水、电、燃料资源水、电、燃料资源充足。现场施工用水抽取黄河水经蓄水池储存、过滤、净化后作为施工用水。经测算，施工高峰期每天混凝土浇筑方量可达2000m³左右，按方混凝土用水量200kg计，高峰期搅拌站每天用水量可达400T。用水量较大，故搅拌站用水拟采用井水，对井水采取净化措施，水质分析鉴定符合要求后方可使用。饮用水采用净化水或自来水。1.3.3通讯条件项目所在位置可接入光缆，通信条件较好。1.4工程特点（1）桥梁结构型式新颖本标段主桥采用单箱5室截面、砼腹板与波形钢腹板共同受力的主梁结构，为主跨200m的三塔连续矮塔斜拉桥，在建桥梁项目中位居全国第一。波形钢腹板结构型式新颖，悬臂安装时受到设计纵坡、加工偏差、以及砼浇筑过程中挂篮的变形影响，线形和精度控制难度大，波形钢腹板与砼之间的连接技术要求高，施工难度大。（2）地质复杂，桩基深度大、数量多、风险高本标段桩基数量将近32000m，最深桩基达84m，穿越厚卵石层、砂土液化地带，必须根据实际地质情况选择合适的钻孔设备和成孔工艺，基础施工难度大，质量风险高。承台埋深5-8m，施工难度大，安全风险高。（3）多点跨河、高空作业，安全风险高本项目主桥跨越黄河，主、副桥桥面系距离水面/地面高度大于40m，施工高峰期13副挂篮同时悬臂作业，高空作业过程中安全风险高，管理难度大。（4）项目跨越两省，环境特殊本项目跨越黄河，地处山西、河南两省交界地带，两省的政策性差别导致征地困难，协调难度大，临时用电及特种设备报验程序复杂。（5）工期压力大，合龙程序复杂，周转材料和特种设备投入数量多本项目合同工期为30个月，且跨越2个冬季，有效施工时间不足24个月，必然导致多点平行施工，所投入挂篮、塔吊、模板、支架等周转材料和设备用量增加，成本巨大。（6）项目路线长、施工班组多、设备分布广，管理难度大本项目路线全长1.69Km，全部为桥梁结构，主体工程拟配备包含钢结构、钢筋加工、土建、预应力合计9个作业队，施工高峰期13副挂篮、15台塔吊同时作业，钢筋集中配送，砼多点供应，必然会造成现场协调、管理难度巨大。第二章项目总体部署及节点工期目标2.1项目管理模式2.1.1项目管理模式根据本项目特点，采用项目部直接负责，下设九个平行管理团队，项目领导包片管理的管理模式，具体如下:一队：负责T梁制安、引桥、主桥Z1边墩及Z2墩（塔）及相应区间上部结构施工。二队：负责主桥Z3、Z4墩（塔）及相应区间上部结构施工。三队：负责主桥Z5、副桥F1、F2墩及相应区间上部结构施工。四队：负责副桥F3、F4墩柱及相应区间上部结构施工。五队：负责副桥F5、F6墩柱及相应区间上部结构施工。六队：负责副桥F7、F8墩柱及相应区间上部结构施工。七队：负责副桥F9、F10、F11墩及相应区间上部结构施工。八队：负责钢筋集中加工及配送中心、钢结构加工中心现场管理。九队：负责全桥预应力施工班组施工管理。表2-1项目生产副经理包片管理分工表分管领导分管片区、工作内容分管部门彭开彦一队、二队现场施工生产、协调工作；设备部陈帆三队、四队、五队现场施工生产、协调工作；物资部王金刚六队、七队及九队预应力施工班组生产、协调工作；安全部备注：另外，由工程部部长负责钢筋集中加工及配送中心、钢结构加工中心的协调管理工作。2.1.2项目组织结构及班子配备项目经理-尤加林：全面负责项目管理。项目书记--梁真安：负责党务、后勤、宣传、协调，分管综合办、环保协调部。项目总工--陈成：全面负责技术管理工作，分管总工办、工程部、质检部、测量组、试验室。商务副经理--冯茂利：负责商务及合同管理，分管合约部、财务部。生产副经理—彭开彦：负责项目设备管理，分管设备部。生产副经理—陈帆：负责项目物资管理，分管物资部。生产副经理—王金刚：负责项目安全、环保管理，分管安全部、环保协管部。124/124图2-1项目组织机构图2.2施工总体布置及临时措施2.2.1临时设施规划布置原则（1）本项目起点紧邻运宝高速服务区场地，已建成配套房屋设施，根据现场特点和本工程实际情况，可租赁其房屋设施作为项目部办公及生活场所，费用严格控制在分公司的大临建设费用范围之内。（2）山西侧民工住房统一安排在桥台右侧的空地内，河南侧民工住房在标尾临时征地，自建板房，以方便现场施工管理为原则。（3）其它临建设施安排在服务区现有场所的空地内，尽最大可能减少红线外临时用地，节约用地成本。（4）驻地建设严格按《关于开展高速公路施工标准化活动的通知》（交公路发[2011]70号）、《关于开展公路水运工程平安工地建设活动的通知》（交质监发[2010]132号）、运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥工程施工招标、投标文件内相关内容要求及山西交通运输厅的要求建设标准化工地，达到实用、卫生、消防、环保、美观的标准。图2-2施工总平面布置图2.2.2路上临时设施布置租赁的服务区场地除项目部办公、生活场所外，其它大临建设共计1个T梁预制场、1个钢筋加工集中配送中心场、1个搅拌站场地，另外在引桥桥头右侧40m空地处搭设工人生活区，在副桥终点处附近建设一小型工人住宿场所。共计租赁服务区用地面积48700m2；临时征用当地村民土地10000m2。施工便道红线外占地面积合计6560m2。表2-2临建设施统计表序号名称位置尺寸红线内占地（m2）红线外占地（m2）总占地面积（m2）1T梁预制场既有路基段，业主已协商使用权180m×40m★72002钢筋加工集中配送中心利用服务区150m×90m★135003项目部办公、生活区利用服务区★20004钢结构加工中心利用服务区★30005周转材料堆放场利用服务区★80006工人生活区耕地及荒地，需协调用地手续★100007搅拌站及试验室利用路基标临设场地，已征地★150008进场道路耕地及荒地，需协调用地手续820m×8m★6560、办公区、生活区布置项目部租赁现有服务区超市大楼的二楼作为办公区，一楼大厅进行适当改造后作为项目部的厨房和项目部会议室，服务区职工住宿楼作为项目部的宿舍区。办公区、生活区占地2000m2，其中办公用房18间，住宿用房34间，可满足项目部70人左右的办公及住宿需求。图2-3项目部办公楼图2-4项目部生活区、生产区布置（1）预制场本项目共56榀梁，设1个梁预制场，，位于项目引桥起点路基处，场地7200m2，配备2台80T/30m/8m门机，采用160T-50m架桥机安装。图2-5T梁预制场平面布置图（2）物资（钢筋、钢结构）集中配送中心在服务区北区外设置1个标准物资集中配送中心，场地面积为13500m2,场内安装4台10T/30m/8m米龙门吊和一台移动式塔吊TC5613，主要加工制作全桥钢筋、桩基钢护筒、桥梁预埋件钢结构等，加工成型后统一配送运输至全桥各施工部位。图2-6钢筋集中配送中心布置图（3）试验室施工现场按标准化要求配置工地试验室，试验室设置在现场搅拌站内，共设9间，建筑面积285m2，试验室布置见下图：图2-7工地试验室平面布置图（4）物资仓库利用服务区场所已建的仓库作为项目部小型器具、锚具、电工、五金、化工等材料的储存场所。图2-8物资仓库储存室2.2.3水上临时设施布置施工主栈桥根据施工需要及本项目的特点，施工主钢栈桥段布置见下图：图2-9施工主栈桥整体布置表2-3栈桥位置及长度统计表栈桥位置桩号长度（m）宽度（m）栈桥轴线与路线中心偏距（m）主桥段K30+528～K31+108580824.3副桥段1K31+680～K31+790110822副桥段2K31+789～K32+029240822（拟搭设）保护性湿地段K31+108～K31+680572822栈桥与施工便道相接的位置设置钢筋混凝土桥台，栈桥布置及形式见下图：图2-10栈桥总体布置图主栈桥全长1502m，黄河和涧河区域内基础采用Φ820×10mm螺旋钢管桩，桥梁基本跨径为12m，6跨一联，每联设置一个制动墩，钢管桩之间设置平联，平联采用Φ273×8mm钢管桩，双拼HN600×200主横梁，321型贝雷梁主纵梁，分配梁为工25a@0.75m和工12@0.3m，面板为厚度10mm花纹钢板。图2-11主栈桥断面图图2-12Z2/Z3/Z4平台断面图图2-13Z2/Z3/Z4平台平面图（2）副桥副桥F7、F8号墩钢平台平面尺寸为：39.5m×42m；其中中间26m×42m为钻孔平台，再其两侧分别有2个6.75m×42m支栈桥。钻孔平台采用永久钢护筒作为基础，平联采用Φ426×6mm钢管，主横梁采用2HN600×200，分配梁采用HM588×300，纵向次梁工12@0.3m，面层厚度10mm花纹钢板；支栈桥采用Φ820×10mm螺旋钢管桩作为基础，平联采用Φ426×6钢管，主横梁采用2HN600×200，主梁采用321贝雷片，分配梁采用工25a，纵向分配梁工12@0.3m，面层采用厚度10mm花纹钢板。每个平台上布置一台跨径26m净高25m的30T龙门吊，龙门吊行走梁为双拼HN800×300；在龙门吊两侧布置履带吊工作平台，并在每个桥墩中心线上游侧布置一台塔吊，以便后续承台钢板桩围堰和副桥施工。图2-14副桥F7/F8水上施工平台布置图图2-15副桥F7/F8水上施工平台断面图2.2.4供电供电系统根据施工需要及现场总体布置，拟安装1台800KVA，1台250KVA（服务区现有），1台500KVA，3台630kVA变压器供施工及生活用电，总装机容量为3440kVA。其中800KVA，250KVA及1台5000KVA变压器从山西运城侧高压线路接入，剩余3台630KVA的变压器由三门峡侧副桥F2墩附近10KVA高压线接入，各箱变的型号、安装位置及分管使用区域见下图：图2-16箱变设置平面示意图表2-4箱变设置一览表配电箱变编号箱变安装位置规格型号使用范围1#北服务区场地内K29+900处500KVA砼搅拌站、试验室、搅拌站职工办公2#北服务区场地K29+750处315KVA钢筋集中加工配送中心3#南服务区楼房内利用现有250KVA变压器项目部办公、生活用电、工人生活区4#K30+300处500KVAT梁预制场、引桥Y0墩至主桥Z2墩5#K31+050处630KVA主桥Z3、Z4、副桥F1墩间部分6#K31+300处630KVA副桥F1至F6墩间部分区域7#K31+600处630KVA副桥F6至F11墩间部分区域各变压器具体用电量计算详见附件-《箱变负荷统计表》。、应急电源现场配备2台250kW发电机作为生产及生活紧急应急电源。其中，搅拌站配备一台，桥上配备1台。2.2.5供水因黄河水有轻微腐蚀性，不宜作为施工用水，现场施打一口深井抽取地下水并经净化处理后作为搅拌站等生产用水，现场养护用水从搅拌站接入，沿桥布管。生活用水接入服务区现有自来水管网。2.3工期节点目标本项目计划开工时间为2015年1月1日，竣工时间为2017年6月30日，总工期30个月(开工令尚未下发)。缺陷责任期2年，保修期5年。表2-5主要施工节点及完成时间序号部位部位开始时间完成时间周期（天）1主桥开工、栈桥平台2015年01月15日2015年05月06日110桩基施工2015年05月06日2015年07月05日60承台施工2015年07月05日2015年09月03日60墩身施工2015年09月03日2015年11月07日65主塔施工2016年04月19日2016年06月18日600、1号块施工2016年02月29日2016年03月30日45主梁施工2016年03月30日2017年04月14日378合龙段施工2017年04月12日2017年05月02日202副桥（左幅）左幅桩基施工2015年06月20日2015年07月20日30左幅承台施工2015年07月20日2016年08月24日35左幅墩身施工2015年08月24日2015年11月02日70左幅0号块施工2015年11月02日2016年03月25日144左幅主梁施工2016年03月25日2016年06月29日96左幅合龙段施工2016年06月29日2016年07月14日153副桥（右幅）右幅桩基施工2015年07月20日2015年08月19日30右幅承台施工2015年08月19日2015年09月23日35右幅墩身施工2016年02月29日2016年04月11日42右幅0号块施工2016年04月11日2016年05月21日40右幅主梁施工2016年06月29日2016年10月18日111右幅合龙段施工2016年10月18日2016年11月27日404引桥桩基施工2015年03月01日2015年03月31日31承台施工2015年04月01日2015年04月30日30墩身、盖梁施工2015年04月30日2015年07月29日90T梁预制2015年03月30日2015年06月29日90T梁架设2015年07月29日2015年08月08日20说明：具体施工计划详见《运宝黄河大桥总体施工计划网络图.project》2.4主要设备计划表2-6项目设备配置需求计划表序号设备名称型号规格数量-台预计进场时间预计退场时间使用时间-月用途来源1搅拌站120m3/h22015年1月2017年6月30拌合站新购2地磅120T/18m12015年1月2017年6月30拌合站调拨或新购3装载机ZL5022015年3月2017年7月28拌合站调拨或新购4罐车10m3152015年3月2017年6月28拌合站调拨或租赁5拖泵HBT8042015年3月2015年8月6桩基施工调拨或租赁6拖泵HBT8082015年7月2017年7月24墩身、主梁施工调拨或租赁7天泵52m臂长12015年7月2016年4月9墩身、主梁施工租赁8履带吊80T12015年1月2015年9月9栈桥、钻孔平台搭设，钢板桩施打租赁9履带吊80T22015年4月2015年9月6栈桥、钻孔平台搭设，钢板桩施打租赁10履带吊70T42015年6月2015年9月4引桥、副桥桩基、承台施工租赁11汽车吊25T22015年1月2015年9月9桩基、承台材料倒运租赁12塔吊TC601332015年9月2017年7月22主桥墩身、主梁施工租赁13塔吊TC5613132015年8月2017年3月19副桥墩身，主梁施工租赁14门机80T/30M22015年3月2015年6月4T梁预制施工队自备15门机10T/30M42015年1月2017年6月30钢筋配送中心调拨或租赁16门机30T/30M32015年5月2015年10月6主墩桩基、承台施工调拨或租赁17挖掘机PC22012015年1月2017年6月30便道修筑、基坑开挖、便道维护租赁18长臂挖机200型12015年6月2015年8月3副桥承台施工租赁19平板车9m22014年12月2015年6月7栈桥、钻孔平台搭设施工队自备20平板车9m32015年4月2015年8月5桩基钢筋笼倒运施工队自备21平板车9m42015年7月2017年7月24承台、墩柱、主梁施工材料倒运租赁22振动锤DZJ70型22015年4月2015年9月6钢板桩施打施工队自备23振动锤DZJ120型12015年1月2015年3月3钢管桩施打施工队自备24振动锤DZJ120型22015年4月2015年7月4钢管桩施打施工队自备25钻机SR36092015年3月2015年8月6桩基施工施工队自备26自卸车18m322015年3月2015年8月6陆上钻渣运输租赁27冲锋艇6人12015年3月2017年8月30安全保障新购28布料杆12m臂长62016年4月2017年7月15主桥主梁施工调拨或新购29泥沙泵32015年8月2015年11月4承台施工施工队自备30污水泵32015年8月2015年11月4承台施工施工队自备31空压吸泥设备20m312015年8月2015年11月3承台施工租赁32挂篮34m×4.8m62016年4月2017年7月15主桥主梁施工新购33挂篮16m×4.8m202016年3月2016年11月10副桥主梁施工新购或租赁34运梁小车10T62016年4月2017年7月15主桥主梁施工新购35CO2气体保护焊接设备302016年4月2017年7月15钢腹板焊接施工队自备36卷扬机5T122016年3月2016年8月6挂篮拼装施工队自备37张拉设备82015年3月2017年6月26主梁、T梁施工新购38压浆设备82015年4月2017年6月26主梁、T梁施工新购39砼摊铺机12016年7月2017年8月13桥面系施工新购40磨光机22016年7月2017年8月13桥面系施工新购41锅炉1冬季施工新购42运梁车160t12015年7月2015年8月2T梁安装施工队自备43架桥机160t-50m12015年7月2015年8月2T梁安装施工队自备44洒水车8m312015年1月2017年6月30文明施工新购45发电机组250KW12015年1月2017年6月30搅拌站备用调拨或租赁46发电机组250KW12015年7月2017年7月24墩身、主梁施工备用调拨或租赁47数控钢筋弯箍机12015年1月2017年6月30钢筋配送中心新购48数控钢筋弯曲机12015年1月2017年6月30钢筋配送中心新购49车丝机10厂家自带50卷板机30mm22015年1月2015年6月6钢护筒制作施工队自备51电动扳手sr-112402016年4月2017年7月15主梁施工，钢腹板安装调拨或租赁52变压器500KVA12015年1月2017年9月33搅拌站、试验室调拨或新购53变压器250KVA12015年1月2017年9月33钢筋加工厂调拨或新购54变压器250KVA12015年1月2017年9月33项目部服务区变压器过户55变压器500KVA12015年1月2017年9月33引桥+主桥Z2调拨或新购56变压器400KVA12015年1月2017年9月33主桥Z3-Z5调拨或新购57变压器630KVA12015年1月2017年9月33副桥F1-F6调拨或新购58变压器400KVA12015年1月2017年9月33副桥F7-F11调拨或新购59沥青搅拌、运输、摊铺设备12017年7月2017年8月2沥青铺装层施工分包队自备第三章主要施工方法3.1分部分项工程施工顺序3.1.1主桥施工顺序图3-1主桥施工顺序3.1.2副桥施工顺序图3-2副桥施工顺序3.1.3引桥施工顺序图3-3引桥施工顺序3.2钢便桥及钢平台施工3.2.1测量放样先填土筑岛，将1#钢管桩变水上为陆上施工，测量人员根据图纸放出桩位，确定桩位中心，挖半径为0.32m、深1m的基坑，施打1#钢管桩，施打完以后复核桩位，再搭设第一跨钢便桥。待第一跨钢便桥施工完毕后，复核桩位及桥轴线，再以已搭设的钢便桥为基准向前推进放样复核。放样时设置临时导向架，导向架布置见下图：图3-4钢便桥施工临时导向架布置图3.2.2钢管桩起吊钢管桩由板车运至施工现场,利用履带吊吊钩把桩吊起,然后放入导向架中,利用夹具夹住钢管桩。3.2.3振动沉桩钢管桩下沉不可中途停顿或较长时间的间隙，打桩下沉过程中，用测量仪器随时监控垂直度。如发现钢管桩下沉时有倾斜趋势，及时采取相应措施调整垂直度。沉桩控制以设计桩底标高为主，贯入度(小于5mm/min)控制为辅进行双控。钢管桩采用80t履带吊配合DZ120型振动锤振动下沉，履带吊主要性能参数见表3-1,振动锤主要性能参数见表3-2，焊接质量要求见表3-3，沉桩施工技术要求见表3-4。表3-180t履带吊作业参数表表3-2DZ120型振动锤主要技术参数项目单位参数电机功率KW120静偏心力矩N.m750激振力KN0-823转速R/min0-1000空载振幅mm0-7.45允许拔桩力KN392整机重量吨7.0表3-3焊缝外观允许偏差应符合下表规定：项目允许偏差（mm）备注上下节桩错口3mm咬边深度0.5mm焊缝高度0～2mm焊缝宽度0～3mm表面裂缝、未熔合、未焊透不允许弧坑、表面气孔、夹渣不允许表3-4钢管桩沉桩施工技术要求项目桩位平面位置桩顶标高倾斜率允许偏差±40mm±10mm1％3.2.4平联安装钢管桩打设好后，测量放点后进行标高抄平划线，割槽口安装主横梁。桩顶采用焊接十字撑板或焊接4块加劲板的方法进行加强（见下图）。图3-5钢管桩桩顶结构单排钢管桩施打就位后，通过单端“哈佛接头”进行平联连接。钢管桩与平联之间的连接通过单端“哈佛接头”焊接连接（见下图）。图3-6哈佛接头示意图3.2.5主横梁安装采用80t履带吊将主横梁放入桩顶槽口内，使横梁轴线和钢管桩排架轴线重合，以保证钢管桩轴心受压，焊接连接板及加劲板（见下图）。图3-7主横梁与钢管桩连接构造3.2.6贝雷梁安装贝雷梁在后场分片拼装出一跨长度，运至现场由80t履带吊机整体起吊安装。贝雷梁起吊前应进行调节试吊，贝雷梁起吊至对接位置后，用手动葫芦进行微调，先对接上弦，再对接下弦。插上钢销后，立即安装保险销。待整个对接段的钢销和保险销安装完毕后，吊机方可松钩。贝雷梁拼装完成后，根据测量放样的便桥中心调整各片贝雷梁的位置，并焊接横向限位角钢固定贝雷梁。贝雷梁下弦杆、上弦杆用“U”形螺栓和横向主梁和分配梁连接。贝雷梁固定见下图：图3-8贝雷梁与主横梁、分配梁固定示意图3.2.7分配梁安装贝雷梁安装完毕，按间距750mm铺设25a工字钢作为横向分配梁。3.2.8面板施工面板采用8000mm×1000mm×10mm花纹钢板，每幅之间留有1cm空隙以便与轻工12工字钢焊接。3.3主桥施工3.3.1桩基施工概述Z2、Z3、Z4主墩每个墩设直径2.0m的摩擦桩35根，桩长分别为84m、67m、77m；Z1、Z5墩每个墩设直径2.0m摩擦桩21根，桩长分别为60m、70m。从地质柱状图上可以看出，基础地质以粉土、细砂为主，采用旋挖钻可以满足钻进要求且旋挖钻具备成孔质量高、施工速度较快、环境污染小、操作灵活的优点，全桥均采用旋挖钻成孔工艺。图3-9主塔基础结构图图3-10边墩基础结构图表3-5主桥桩基汇总表编号墩位直径（m）长度（m）根数（根）1Z1260212Z2284353Z3267354Z4277355Z527021小计1071014工艺流程定桩位（平台搭设时完成）定桩位（平台搭设时完成）埋设护筒（平台搭设时完成）埋设护筒（平台搭设时完成）钻机就位钻机就位钻孔钻孔第一次清孔第一次清孔测孔深、沉淤测孔深、沉淤泥浆处理泥浆处理泥浆补充制作钢筋笼下钢筋笼泥浆补充制作钢筋笼下钢筋笼下导管下导管第二次清孔第二次清孔测沉淤测沉淤安放料斗安放料斗配制砼浇筑砼配制砼浇筑砼图3-11旋挖钻钻孔桩施工工艺流程图施工准备Z2、Z3、Z4墩采用钢平台钻孔施工，桩位放样、埋设护筒及场地准备在钢平台搭设期间已经完成。Z1、Z5均在陆上，可在便道修筑好后便开始施工。泥浆配置及泥浆池设置在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，可利用孔内原土造浆护壁。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。当原土造浆的泥浆性能指标不能满足钻孔护壁要求时，应另外拌制泥浆。钻孔桩泥浆采用膨润土拌制，并且针对不同的地质层根据泥浆的性能指标要求进行泥浆配制，造浆配合比、不同地质层下泥浆的性能指标要求见表。表3-6膨润土造浆配合比（单位：kg）原料名称淡水膨润土CMC纯碱FCIPHP加重剂配合比1008～4膨润土的0.01～0.05%膨润土的0.3～0.5膨润土的0.1～0.3泥浆的0.003%试验确定表3-7不同地层下泥浆的性能指标要求地质情况泥浆指标相对密度（g/cm3）粘度（s）胶体率（%）失水率（ml/30min）含砂率（%）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（pH）亚砂土1.20～1.4519～28≥96≤15≤4≤23～59～11淤泥质亚粘土1.20～1.3519～28≥96≤15≤4≤23～59～11粘土1.05～1.1518～22≥95≤20≤4≤31～2.59～11亚粘土1.05～1.1518～22≥95≤20≤4≤31～2.59～11细砂1.20～1.4519～28≥95≤20≤4≤31～2.59～11粘土、亚粘土1.05～1.1518～22≥95≤20≤4≤31～2.59～11利用其他桩基的钢护筒作为泥浆池和沉淀池，每个墩一个泥浆池和一个沉淀池。钻机就位及钻进钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检。钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。钻孔达到设计深度后，对孔深、孔径、孔位和孔型等进行检查。确认达到设计要求后经驻地监理工程师认可，方可进入清孔和灌注混凝土的准备工作。清孔钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、孔型、竖直度等进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底沉淀物尽量装入旋挖斗内，提钻甩渣，清孔必须彻底,避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重为1.03~1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，摩擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。清孔是钻孔灌注桩保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的各项质量指标、孔底沉渣厚度、泥浆指标和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。若沉淀时间较长，则应在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后用水泵施行二次清孔作业。二次清孔方法：在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉碴，过程中要测量泥浆的各项指标，同时用测锤测量沉淀厚度，确保沉渣厚度不大于20cm，完成后立即进行砼浇筑。图3-12旋挖钻钻孔作业图钢筋笼的制作吊装（1）钢筋笼制作及存放钢筋笼在钢筋加工厂制作。先制作加强箍筋，并在其上标出主筋位置，在主筋范围内放好全部的加强箍筋。按加强筋上所示位置相互对准，焊接主筋，形成钢筋骨架。加强箍筋按图纸要求设置，并在四周对称焊接4根定位钢筋，以控制钢筋笼保护层厚度，然后按设计间距安装箍筋。钢筋主筋接头采用直螺纹套筒连接，同一截面上接头数量不超过50%，相邻接头断面间距不小于35d，且不得小于50cm。加工好的钢筋笼按安装要求分类编号堆存。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号存放。钢筋笼与地面之间应采用20cm*20cm以上枕木进行支垫，枕木支垫的位置应位于钢筋笼加强圈上，且间距不大于3m。钢筋笼堆放应采用彩条布或帆布进行遮盖。钢筋笼存放应尽量平放，不堆码，如需堆码，最多不超过一层。（2）钢筋笼吊装钢筋笼制作好后，用平板运输车运至施工现场，然后用汽车吊吊装入孔。钢筋笼吊装前，要向监理工程师报检，经检查、确认钢筋种类及材质、钢筋根数、长度及布置间距、接头位置及数量、焊接形式及焊接质量、焊缝长度、保护层厚度、钢筋笼垂直度等均符合设计和规范要求后，方可进行吊装入孔施工。钢筋笼吊装采用履带吊，为保证钢筋笼不变形，采用多点吊。9m长钢筋笼吊点布置于3m和8m处。图3-13钢筋笼起吊吊点布置图起吊时主、副吊钩同时上提，待钢筋骨架缓慢离开地面后，副吊钩停止起吊，继续提升主吊钩。随着主吊钩不断提升，慢慢放松副吊钩各吊点，直到钢筋笼同地面垂直，停止起吊。检查钢筋笼是否顺直。钢筋笼入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。在下放过程中，在孔口将加强箍筋内的临时固定筋去掉，以防导管下放时受阻。为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端对称设置两个吊环加以固定，防止钢筋骨架的倾斜、移动和上浮。钢筋笼吊装到位后，经监理工程师确认钢筋笼长度及垂直度、平面位置偏差、底面高程偏差等项目符合设计及规范要求后，方可进行下一道工序的施工。钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。声波检测管安装按设计要求主桥每根桩基均布置4根声测管，（在钢筋笼内侧设置）检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋牢固连接，其下端口用钢板密封。声测管采用57*3mm钢管制作。为确保混凝土灌注后管道畅通，检测管安装后，在检测管内注水，上口用木塞封口，严禁泥浆或水泥浆进入管内。安装时应注意，检查管上口需高出桩顶20cm以上，下端至桩底，检测管每节长8m，最底一节长度不大于12m，节间用套管焊接连接。导管、漏斗、储料斗安装（1）导管钢筋下到位后，再次测泥浆比重、含砂率、稠度及孔深，当以上指标均达到要求时，便可下导管。导管采用内径为273mm的钢导管，内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管按自下而上顺序编号和标示尺度。在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼装构造进行认真检查外，还需做拼装、过球、水密等试验。水密试验时的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头采用螺旋丝扣连接，并设防松装置。导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。导管安装后，其底部距孔底有250~400mm的空间。当导管的材质、长度及密水性符合规范要求，经监理工程师认可后，方能进行水下混凝土的灌注。（2）储料斗为满足封底要求，首批砼方量按导管距离孔底40cm且埋深达到1m计算，需要4.4m3储料斗用5mm厚的钢板制作，底部做成斜起，储料斗容量为6m3。共加工两个南北岸各一个。储料斗设计图如下：图3-14储料斗设计图表3-8储料斗材料表序号材料型号部位数量单位重量（kg）备注1钢板δ5储料斗面板9.834m2385.98452型钢［20加劲肋24m618.483［40支架70.4m4147.2644圆钢φ24开关把手9m31.985285合计10367.4276加工数量2个（3）漏斗为保证首批砼浇注的连续性，在导管顶部接一漏头，漏斗尺寸为1.2m×1.2m×0.8m，容量为1.35m3,漏斗封口采用球栓式，根据导管内径尺寸，用φ300mm钢管加工。漏斗共加工2个。漏斗加工图如图：图3-15储料斗设计图表3-9漏斗材料计划表序号材料型号部位数量单位重量（kg）备注1钢板δ5漏斗面板6m2235.52型钢∠30X30角钢加劲肋18m32.223钢筋Φ202m0.049364导管φ300导管0.5m18.18755合计571.91372加工数量2个（4）导管定位架按照下图加工导管定位架，第一节导管靠定位圈卡在定位架上，起吊另一节导管与之对接，对接完毕后，打开定位板，导管由吊钩吊住慢慢下放，待导管接头通过定位架后，关闭定位板，又靠第二节导管限位圈卡在定位架上支承导管自重，脱钩起吊下一节导管进行连接。图3-16导管定位架示意图表3-10导管定位架材料计划表序号材料型号部位数量单位重量（kg）备注1钢板δ2漏斗面板1m27.852型钢［20支架20m515.43合计523.25加工数量2个0浇注混凝土前二次清孔浇注混凝土前，应再次量测孔深和沉渣厚度，若沉渣厚度大于20cm，则应进行二次清孔，方法同第一次清孔中的换浆清孔法。当孔底沉渣厚度小于20cm，经监理工程师确认后，立即灌注水下混凝土。1灌注水下混凝土1）导管法灌注水下混凝土有关参数计算（1）漏斗需要高度hc式中：Hw—为预计浇筑混凝土面至钻孔孔中泥浆面的高度，按3.5米计；vw—为孔中泥浆容重，取11KN/m3；vc—为混凝土拌和物容重，取24KN/m3；P0—为使导管内混凝土下落至导管底并将导管外混凝土顶升时所需的超压力，取。 ，取图3-17水下混凝土灌注参数示意图1（2）封底混凝土v计算v≥式中：v—为首批封底混凝土所需数量（m3）；h1—孔内混凝土面达到Hc时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压所需要的高度，≥。Hc—首批封底混凝土面到孔底的高度，。Hw—封底后混凝土面以上泥浆深度（m）；D—井孔直径；D—导管内径；h2—导管初次埋置深度，取h=1米；h3—导管底端至钻孔底面间隙，取h3=0.4米。图3-18水下混凝土灌注参数示意图22）水下混凝土的灌注第二次清孔后马上灌注水下混凝土。混凝土在拌和站集中拌制（商混），采用混凝土运输罐车运输，导管法灌注。混凝土灌注前报请监理工程师进行全过程旁站。初灌前在装混凝土漏斗底设置可靠的橡胶隔水球。备足首盘封底混凝土数量，灌注首批混凝土。为了防止发生断桩现象，浇注首盘混凝土时，储料斗和提升斗中的混凝土量，应满足混凝土冲击隔水球全部下落后，初次埋置导管1~2m的要求。首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注开始后，应紧凑地，连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。3）灌注混凝土测深孔内混凝土测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用提前标定好的专用测绳（采用校验过的钢尺进行比长，标定）系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度来推算混凝土灌注深度和导管埋深。测深时要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。4）导管埋深控制灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度，一般宜控制在2－6m较好。大于6m以上时，易发生堵管事故。因此控制导管埋深，直接影响成桩质量，所以拔管前须仔细测探混凝土面深度，用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。导管拆除时动作要快，时间一般不宜超过15分钟，一次拆管长度不超过6m。要防止螺栓、橡胶和各种工具等掉入孔中。当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，而使导管漏水或阻塞。在灌注混凝土时，每根桩应留取不少于两组试件，并随时抽查混凝土的坍落度。如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件采用标准养护，强度测试后填制试验报告。在浇注即将结束时，导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如果混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，使浇注工作顺利进行，泥浆引流至泥浆池处理，以防止污染。在桩顶达到设计标高后再向上多浇注1.0m，以确保桩顶质量。灌注水下混凝土前和灌注过程中应填写检查证并做好施工记录。混凝土灌注完毕及时清除桩顶浮浆。2成桩检测桩基施工完毕后，报请监理工程师对桩顶标高、桩基直径、桩身质量及强度进行超声波检验、验收。对质量有疑问的桩基采用钻芯取样的方法进行检测。3.3.2主墩Z2、Z3、Z4承台施工钢板桩围堰施工（1）钢板桩围堰承台施工工艺流程浇筑封底砼浇筑封底砼合格围堰内清基钻孔平台拆除钢板桩组织钢板桩运至现场钢板桩定位架安装插打钢板桩检测不合格安装支撑及加固围堰检测抽水堵漏、围囹安装基底找平承台墩身施工钢板桩拆除抽水堵漏图3-19钢板桩围堰承台施工总体工艺流程图（2）钢板桩围堰设计Z2墩：（大沽高程）采用21m长钢板桩钢板桩围堰顶标高：+318.5m。钢板桩围堰底标高：+297.5m。承台底标高：Z2墩+307.566m。承台顶标高：Z2墩+312.566m。河床面标高：Z2墩+308.9m。设计最高水位：+318m。Z3、Z4墩：（大沽高程）采用24m长钢板桩钢板桩围堰顶标高：+318.5m。钢板桩围堰底标高：+294.5m。承台底标高：Z3墩+303.712m，Z4墩+303.526m。承台顶标高：Z3墩+308.712m，Z4墩+308.526m。河床面标高：Z3墩+310.05m，Z4墩311.7m。设计最高水位：+318m。（3）施工准备首先在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号：拉森IV型（400×170×15.5）钢板桩，Z2墩为标准型21m×308根、角桩21m×4根；Z3、Z4墩各为标准型24m×308根、角桩24m×4根。

钢板桩进场前需要检查清理，发现缺陷随时调整，清理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连接锁口碰坏。

钢板桩平面不直的，应尽量使其平直整齐，避免不规则的转角，以便顺利将钢板桩插打入地下，并利于围檩支撑的设置。（4）测量定位对墩位承台控制点标明并经过复核无误后加以有效保护，同时距离承台边线外侧放出钢板桩插打位置，并用型钢焊接定位导向架，导向架设置1层。导向架标高+317m，施工完成后兼作为第一层围囹使用。定位导向架采用型钢焊接固定在桩基护筒上，外侧固定在U型栈桥钢管桩上。钢围堰位置及钢板桩模数组合如下图：图3-20主墩钢围堰布置图（5）钢板桩施工1、将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，以2～3人拉动通过为宜。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到90KW以上，夹板牙齿磨损不宜太多。2、履带吊布置在承台外侧支栈桥上，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。3、锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，并起锤。4、钢板桩计算长度为（Z2墩21米，Z3、Z4墩24米），钢板桩采用主墩塔吊配合将单根桩竖向放置于支栈桥内侧。振动锤夹桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩至打桩地点。5、钢板桩插打时，单桩的锁口内均涂以黄油混合物油膏，以减少插打时的摩阻力并加强防渗性能。6、在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。7、对准钢板桩与定位桩的锁口，靠震动锤与桩自重压到桩所要插打的位置。8、试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至计算标高，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。9、板桩施打至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。10、松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。11、钢板桩合拢在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出钢板桩的数量，按此确定下一步钢板桩如何插打。为了便于合拢，合拢处的相邻两片桩为一高一低，打完每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直，合拢应选择在角桩附近（一般离角桩5片），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离，为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口与对面的钢板桩锁口应尽量保持平行。图3-21钢板桩插打方向示意图（6）围囹及内撑布置Z3、Z4墩：围堰共布置3道支撑，具体布置见下图。第一道围檩采用单根工56型钢，直撑、斜撑采用外径42.6cm，壁厚6mm的钢管；第二、三道围檩采用两根工56型钢，直撑、斜撑钢管外径63cm，壁厚8mm。第一道围檩布置于钢板桩围堰顶口，标高+317；第二道围檩标高+313，第三道围檩位于混凝土顶面上50cm处，标高为：Z3墩+309.212，Z4墩309.026。Z2墩：围堰共布置2道支撑，具体布置见下图。第一道围檩采用单根工56型钢，直撑、斜撑采用外径42.6cm，壁厚6mm的钢管；第二道围檩采用两根工56型钢，直撑、斜撑钢管外径63cm，壁厚8mm。第一道围檩布置于钢板桩围堰顶口，标高+317；第二道围檩标高+313。图3-22钢板桩围檩标高示意图1图3-23钢板桩围檩标高示意图2图3-24第一层围檩平面图图3-25第二、三层围檩平面图（7）围堰吸泥开挖原始河床面高于封底砼底标高，须进行吸泥开挖。吸泥开挖分两次，第一次在第二道围檩安装完成后进行，第二次在第三道围囹安装完成后（Z3、Z4墩），将围堰内水位恢复至围堰外水位标高后采用水下吸泥。将2台空气吸泥机布置在围堰的内壁两侧对称吸泥，吸泥的方向为上游向下游方向移动。由于吸泥过程中吸泥机排水量过大，需要准备两台大功率水泵以便给围堰内部补水防止内外水位差过大而引起刃脚翻沙，在吸泥后期，潜水工要配合吸泥，采用逐段清理、逐段检查的方法，当吸泥效果不好时采用高压射水配合方式进行。吸泥完毕后要按方格网坐标点逐点量测高程。图3-26空压机与导管连接示意图（8）围堰封底1、Z2墩钢板桩围堰抗浮计算封底混凝土厚度3.5m。混凝土自重：G混凝土=（36*26.4*3.5-35*3.5*3.14*1.12）*（2.4-1）=4005.4t混凝土与钢管桩摩擦力：f混凝土=3.14*2.2*3.5*35*10=8462.3t钢板桩围堰浮力：f浮=（36*26.4-35*3.14*1.12）*14=（950.4-132.979）*14=11443.894tG混凝土+f混凝土=4005.4+8462.3=12467.7>f浮=11443.894t封底混凝土满足抗浮要求。2、Z3、Z4墩钢板桩围堰抗浮计算封底混凝土厚度4.5m。混凝土自重：G混凝土=（36*26.4*4.5-35*4.5*3.14*1.12）*（2.4-1）=5149.8t混凝土与钢管桩摩擦力：f混凝土=3.14*2.2*4.5*35*10=10880.1t钢板桩围堰浮力：f浮=（36*26.4-35*3.14*1.12）*19=（950.4-132.979）*19=15531tG混凝土+f混凝土=5149.8+10880.1=16029.9>f浮=15531t封底混凝土满足抗浮要求。3、封底砼施工工艺流程：钢板桩插打完成——围檩及内撑安装——围堰内河床吸泥、整平——封底砼平台搭设——封底砼导管布设——封底砼浇筑及整平4、封底前准备Z2墩钢板桩围堰封底混凝土数量为2860.974m3，标号为C30水下混凝土。封底混凝土厚度为3.5m。Z3、Z4墩钢板桩围堰封底混凝土数量为3678.395m3，标号为C30水下混凝土。封底混凝土厚度为4.5m。封底混凝土一次性浇注，在护筒上搭设操作平台，混凝土后场生产，运输至前场，采用背夹泵输送混凝土于小料斗内，小料斗连接导管封底，浇注顺序为先上游、后下游，先四周后中间的原则，进行水下砼封底浇注。封底前钢板桩围堰内河床底铺设一层土工布或石棉瓦，用片石或废砼试块把土工布边或石棉瓦压实，防止封底砼夹泥；在砼浇筑前采用高压水泵对护筒表面进行清洗，以保证砼与护筒握裹力满足要求。封底操作平台设于第一层围檩上，采用工56作为承重横梁，上铺木跳板方便人员作业。1）在最上面一层钢围檩的内撑上铺设I56型钢，铺设间距为100cm，然后在型钢上铺设跳板、挂设安全网。2）在每根导管顶口放置小料斗进行封底和灌注，小料斗采用δ=3mm钢板制作，便于人工转运。3）首批封底砼采用小料斗供料，然后用背夹泵供料封底。5、导管布置封底混凝土导管采用内径φ273mm、壁厚δ=8mm的无缝钢管制作，管节长度为3m、2m、1m及0.5m等4种，管节之间连接采用快速螺纹接头。Z2墩导管长15m，Z3、Z4墩导管长20m，底部距离河床面15cm，采用临时导管定型卡固定在操作平台上。导管上部系棕绳，控制导管倾斜，利用塔吊或龙门吊作为起吊设备。导管顶口与小集料斗相接，用拔球法灌注水下封底砼。围堰导管布置按以下原则进行布置：全部导管作用范围覆盖整个混凝土浇注区。导管的作用半径应留有一定的交叉区域，以保证整个封底砼的厚度均匀。导管与钢护筒外侧壁尽量保持一定距离，利于混凝土的均匀扩散。导管的作用半径按4.0m考虑，共计布置35个布料点。导管底口距离河床面15cm左右，浇注区域先布置6根导管，浇注完后再移到另一个待浇注的位置，依次循环。导管具体布置见图。图3-27封底混凝土布料点示意图6、浇筑封底混凝土1）测量准备测量锤10个，每个重量3kg，测绳30m×20根，施工前用江水浸泡2天，并校核其长度。平台标高测量，每个浇筑点及测点处平台标高应提前测出，作为测量混凝土面的依据，并用油漆标示在该处。2）水下混凝土浇注混凝土质量要求：混凝土配合比的合理设计，是封底成功的重要因素之一，除采用双掺技术提高混凝土的和易性、流动性及稳定性外，还对封底混凝土其它性能指标进行了规定。在封底混凝土浇筑过程中，可根据具体情况，对混凝土配合比进行必要的调整，使得混凝土的各项指标均满足封底混凝土的质量要求。A、混凝土强度不能小于设计强度；B、混凝土初始坍落度22±2cm；C、5