1、xx 长江公路大桥 2-5 号深水主墩施工组织设计(一) 编制说明1xx 长江公路大桥是国家“八五”期间重点建设项目，是交通系统首次在长江中下游河段自行设计、施工和建设的深水、大跨度、结构新颖的特大型桥梁工程，技术复杂，工期紧，任务十分艰巨。为保证安全顺利地完成大桥建设任务，编制本施工组织设计的原则是：在保安全、保质量、保进度的前提下，力求工程造价低，施工组织合理。2钢围堰能否安全、准确地落床封底，是本工程成败的关键，而锚碇系统的外力计算是否符合实际情况，又是钢围堰安全施工的前提。由于目前水文、地质资料不足，计算的结果难免有欠妥之处，拟在科研模型试验成果与现场锚碇系统实测资料取得之后，再进行调
2、整。3本施工组织设计在报请总承包单位审批后，要编制分项工程施工组织设计的实施细则，制定更详细的季、月作业计划以及材料、设备、劳动力用量计划。施工细则是现场施工人员据以指导施工的实施性文件，由经理部编制报局和总承包单位审批。(二) 编制依据1xx 长江公路大桥设计文件1)总说明2)附图第一册( 公用部分)3)附图第四册( 第桥型方案)2xx 长江公路大桥施工设计图：2 号、3 号钢围堰构造3黄桥指(1991) 仍号“关于 xx 长江公路大桥主墩墩位优化的报告”4 公路桥涵施工技术规范(JTJ04189)5 公路工程质量检验评定标准(JTJ07185)6中国公路桥梁建设总公司：“xx 长江公路大桥
3、施工总体方案”(三) 工程概况1工程概况1)桥位xx 市位于 xx 省长江中游南岸，在省会武汉市下游约 140km，江西省九江市上游约 120km，南岸与武黄一级公路衔接，北岸通过xx 省浠水县花洲与 106 国道相连。桥轴线位于武黄一级公路末端中线的延长线上，桥右桥左方位角为 900152”，见图 4-22。2)概况(1)桥型及指标主桥为五跨连续刚构桥，全长162.5m+3245m+162.5m=1060m。最高通航水位 23.76m 时的通航净高为 24.0m。竖曲线半径 11490.26m，两侧切线纵坡 3.2。(2)设计荷载为汽车超 20 级，挂120,人群 35kN m 2；4车道，
4、总宽 2.5m+15.1m+2.5m。(3)主墩为上游侧带分水尖的双柱墩，高度 43.67047.895m，基础为双壁钢围堰内的钻孔灌注桩高桩承台结构，每墩有3000mm 嵌岩钻孔灌注桩 16 根。25 号墩基础及墩身结构如图 4-23。(4)工程特点双壁钢围堰直径大，高度亦大。2 号、3 号墩处水深大，围堰下沉时所受水流推力大。地质条件复杂，2 号墩岩面标高差达 480m，钢围堰需做成异形刃脚，加上岩面几乎裸露，故围堰下沉落床和刃脚封堵困难较大；而 4 号、5 号墩的覆盖层厚达 1621m ，增加了下沉的难度。直径 3m 的钻孔桩用回转钻机施钻在国内尚属首次，钻机需要进口或在国内设计制造。部
5、分基岩单轴极限强度达到 130MPa，另外，某些桩位可能有破碎带存在，钻孔桩施钻时有困难。承台为大体积混凝土，墩身为 55 号混凝土，均需采取相应施工措施。水流流向与桥轴法线方向的夹角为 812，设计定位锚碇系统时必须考虑这一特点。墩身高度大。施工筹备期短，施工设备不配套，加之本工程是交通部第一次组织施工的特大型工程，必须做到万无一失。(5)主要工程数量如表 4-8。2自然条件1)河道xx 长江河段，自回风矶至西塞山约 14km，江面开阔弯曲。桥位河段，两岸均有防洪大堤控制，桥墩处两岸间距离约为 2070m。主流偏于 xx 岸，中常水位时，xx 岸滩地宽约 200m，浠水岸滩地宽约 400m，
6、水面宽约 1400m。2)气象xx 地区冬冷夏热，四季分明，雨量充沛，为典型的亚热带东亚大陆性气候。(1)气温多年平均气温为 17，最高月平均气温为 29.2，最低月平均气温为 3.9，最高日平均气温为 34.1，最低日平均气温为-8.7，最大日温差为 16.4，极端最高气温为 40.3，极端最低气温为-11。(2)相对湿度多年平均相对湿度为 78，季节性变化明显。雨季相对湿度79，其它季节相对湿度只有 76。(3)降水多年平均降雨量为 1406.6mm，年最大降雨量为 2184.1mm，年最小降雨量为 929.6mm。降雨量年内分配不均，春夏季多雨，秋冬季少雨。最大日降雨量达 249.5mm
7、，最大一小时降雨量为 90.7mm。(4)风多年平均风速为 2.1ms，常风向为 E、ESE，频率为 12，次常风向为 WNW，频率为 8。偶有风速28m s 的大风，最大风速达 35ms。3)水文(1)水位频率 1的设计洪水水位 25.56m，相应流量 77100m3s，流速2.10ms ，保证率 99的枯水位 7.43m。(2)流向常水位时，流向由北向南，在桥轴线上下呈向下游扩散的喇叭形，河中心流向与桥轴线基本垂直。两侧流向与桥轴线的法线对称斜交，最大交角为 10左右。(3)流速桥轴线断面 1988 年 8 月 4 日，水位 17.09m 时，实测各墩位处垂线平均流速：2 号墩 1.50m
8、s，3 号墩 1.60ms，4 号墩1.64ms ， 5 号墩 1.70ms。1989 年元月 27 日，水位为 12.16m 时，桥轴线处实测最大垂线平均流速 0.68ms。(4)冲刷公规院根据地质资料估算，连续刚构主桥总冲刷深度达 17m。4)地质根据黄桥指(1991)05 号文件附件 2 及部分施工图地质钻探资料，各主墩的工程地质条件如表 4-9。3社会经济情况xx 市为鄂东重镇，上距武汉 140km，下距九江约 120km，人口120 万( 市区人口约 50 万人)，钢铁、建材、有色金属、轻纺工业发达。1)交通运输xx 市水陆交通均极方便，长江航运在此有 xx 港，新近建成的外贸码头现
9、代化程度高有 1040t 门机可供装卸重件之用。铁路经武汉可通达各地，xx 至九江铁路已在建设中，武黄一级汽车专用公路直达拟建的本桥西端。2)建筑材料供应(1)华新水泥厂是我国大型水泥厂之一，距大桥工地仅约23km。该厂可供应散装水泥(2)xx 背山面水，石灰石碎石可自陆上采石厂采购。xx 下游之巴河一带盛产优质中粗砂。3)水、电供应(1)业主能将自来水管接至现场。但墩位处需用的自来水(船员生活用水、船上机械用水等)，必须购买，以船运输至墩位处。(2)业主可提供双回路 10kV 高压电源至桥轴线上游侧的高压配电所。4)当地企业协作能力xx 市 xx 船厂等企业有金属构件加工等能力。地方材料运输
10、，亦可大部依靠当地企业。(四) 施工总平面图 1陆上临时设施均布置在 xx 一岸。其主要依据是：1)xx 岸社会经济基础设施发达、完善，水陆交通便利。2)水泥、碎石等建材产于 xx 一岸，钢铁材料等亦可铁路运输，中转环节少。 3)只有 xx 一侧能提供双回路电源，且容量能满足施工需要。 4)施工用地标高较高，有利防洪。岸坡较陡，可缩短临时码头引桥、引道。5)业主的施工前期工作较好，征地拆迁、进场道路均已初具条件。2根据业主和总包单位的安排，临时生活设施分设在土陶仓库堆场和拆迁的砖瓦厂内，距陆上施工现场约 500700m；生产性临时性工程、临时设施布置在防洪大堤外、桥轴线以下的阶地和水域中。3施
11、工水域及通航：2、3 号墩施工时，施工占用 xx 一侧水域，浠水侧通航；4、5 号墩开工后，xx 一侧 2、3 号墩间通航，通航宽度 200m。施工平面布置图如图 4-24。生活区、生产区平面布置分别如图 4-25、图 4-26。(五) 主要工程施工方法1施工部署及组织机构的设置与分工1)施工部署按照总包单位的部署，1991 年开工 2、3 号主墩，待 2、3 号墩施工至锚碇系统能拆除之后，再于 1992 年下半年开工 4、5 号主墩。2)组织机构的设置与分工(1)组成二航局 xx 长江公路大桥工程项目经理部履行合同规定的施工任务和管理。以二公司为主体，负责除钢围堰分块加工、运输、拼节等以外的
12、所有现场工程施工。(2)船机修造安装公司负责钢围堰加工、拼节和分节间接高。(3)船机公司负责提供起重船等大型船机，并负责定位船设计和改装、加固及导向船设计。(4)科研设计所负责临时供电工程设计及水下不离析混凝土、超缓凝混凝土、55 号高强混凝土等配合比设计。(5)鉴于工程的重要性、技术的复杂性、工期的紧迫性，局成立“xx 长江公路大桥主墩施工领导小组” ，下设专门办事班子，指挥、协调解决施工中的重大问题。2施工工艺流程见图 4-27。3施工控制测量目前尚未收到业主和总包商提供的测量控制基点资料，控制测量暂按以下原则进行。1)参加总包单位组织的对业主提供的测量控制网和基点的接收及校核。2)如果上
13、述控制网尚不能满足施工测量要求时，自行测设加密的控制网。此时，必须将桥轴线作为控制网的一边，并在两岸均设置基线。3)主墩中心以 3 台经纬仪交会测设。其中一台为红外测距经纬仪，其观测方向为桥轴线方向，该仪器的水平角直读精度为 1测距误差5mm+l0ppm。另两台经纬仪的水平角直读精度亦为 1。4)高程测设以精密水准仪进行。如果控制基点距桥墩较远，将设临时高程控制点，定期与控制基点校核。4锚碇定位系统1)锚碇定位系统的组成为实现双壁钢围堰的定位和着床下沉，维持其直至混凝土封底完成以前的安全和稳定，设置锚碇定位系统。该系统由定位船、导向船组、主锚、边锚、尾锚、围堰下拉八字尾锚，与之相应的锚链、锚绳
14、和定位船与导向船及围堰下部之间的拉缆设备、导向设备组成，参见图 4-28。2)锚碇系统受力计算(略)主锚、边锚、尾锚、围堰下拉八字锚的配置见表 4-10。围堰下拉缆：钢丝绳选用 4 根，计算略。定位船拉导向船拉缆：选用 6 根 619-43-1700-光一交右钢丝绳，安全系数 4.09，拉力汁算略。锚碇定位系统所选用的钢丝绳的安全系数均为 4K5，偏小。但考虑到围堰实际着床时，水位达到 17.0m 的几率不大，计算中流速取值也偏于安全，计算假定粗略且偏于安全，故仍采用了该计算结果。实际施工时，如果出现异常情况，必须采取增加锚、缆等应急措施。3)锚碇系统的总体布置，如图 4-28，定位船、导向船
15、调系缆方案分别如图 4-29、图 4-30。4)锚碇系统施工工艺流程见图 4-31。(1)混凝土锚在局九江预制场预制，用 400t 方驳运输到现场。(2)用“ 航工起一 ”250t 浮吊或“航工起四”60t 浮吊抛锚。(3)主锚对拉。在全部主锚与导向船尾锚间进行对拉，对拉荷载为设计锚着力 221.2kN，可选 2-3 个锚对拉至锚开始滑动为止，以求得实际的锚着力系数值。测力方式：弹簧测力计直接测力。5双壁钢围堰施工1)概述双壁钢围堰主要是作为施工手段而存在，设计上并未计及其承受使用荷载。按照设计求，对标高+2.0m( 黄海高程，下同 )以上部分，在施工完毕之后要水下切割拆除。25 号主墩双壁钢围堰外径均为2800cm，内径 2500cm，其结构如图 4-32。围堰在高度方向分成 9 节，每节 29909420cm，重力7901551.7kN，每一节分为 8 块(单元)。围堰设计顶标高均为+22.00m，刃高标高-14.65-22 20m ，其中 2 号墩围堰为高低异形刃脚，岩面高差 4780mm，刃脚高差4350mm。25 号墩围堰施工方法为：分片(单元)制作，浮式平台上组拼
