运宝黄河大桥技术策划.docx

1、运宝黄河大桥技术策划运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥技术策划书中交第二航务工程局运宝黄河大桥项目经理部二一五年一月第一章 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

2、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75 Km，距下游的三门峡黄河大桥35 Km，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

3、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+339K32+029，桥梁全长1690m，设计速度80 Km /h，设计荷载公路-1级。主桥采用(110m+2200m+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+990m+48m)波形钢腹板钢构-连续组合体系梁桥，引桥采用(440m)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440m预应力混凝土T梁（引桥）+110m+2200m+110m

4、波形钢腹板矮塔斜拉（主桥）+48m+990m+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+2200m+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2.0m，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33m23m5m。图1-5 主塔基础结构图Z1、Z5边墩基础采用21根直径2.0m，桩长分别为60m、70m的摩擦桩，永久性钢护筒，承台平面尺

5、寸为33.5m14.5m4m。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6m2.2m，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

6、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1618mm。波形钢腹板与主梁砼顶板采用T-P

7、BL（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560cm2=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

8、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）1ZBa11485.3ZBb11888.92ZBa22915.4ZBb23707.73ZBa32807.6ZBb33570.64ZBa42702.8ZBb43437.35ZBa52601.8ZBb53308.96ZBa62503.8ZBb63184.27ZBa73966.3ZBb73966.38ZBa83816.1Z

9、Bb83816.19ZBa93600.9ZBb93600.910ZBa103399.0ZBb103399.011ZBa113210.4ZBb113210.412ZBa123034.3ZBb123034.313ZBa132872.2ZBb132872.214ZBa142542.6ZBb142724.115ZBa152590.0ZBb152590.016ZBa162470.5ZBb162470.517ZBa172365.7ZBb172365.718ZBa182276.3ZBb182276.319ZBa192203.6ZBb192203.620ZBa202147.7ZBb202147.721ZBa2

10、12110.7ZBb212110.722ZBa222096.0ZBb222096.023ZBa231273.1ZBb231619.124ZBa241273.1ZBb241619.1（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

11、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15.2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1915.2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+990m+48m）连续梁连续刚刚组合梁，其中F4F7#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2.0m摩擦桩，其中F1F10（单幅）每个墩12根、F11（单幅）为9根，承台F1F10平面尺寸为14m19m4m、F1

12、1为14m14m4m。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；

13、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8.54.5382F2空心墩8.54.537.13F3空心墩8.54.536.74F4双肢实心墩8.51.437.35F5双肢实心墩8.51.436.76F6双肢实心墩8.51.436.47F7双肢实心墩8.51.440.18F8空心墩8.54.537.19F9空心墩8.54.535.310F10空心墩8.54.534.811F11空心墩8.53.537.5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

14、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1416mm。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）1ZB11.61624.62ZB23.23076.03ZB3

15、3.22857.04ZB43.22654.35ZB54.83639.46ZB64.83277.17ZB74.82974.38ZB84.82734.39ZB94.82561.510ZB104.82464.511ZB113.21624.3主梁0#块长680cm2=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

16、5#8#节段各设1道砼横隔墙。边跨现浇段长440cm，合龙段长320 cm，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 (F4F7)零号块结构图图1-26 (F1F3、F8F10)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15.2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2115.2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1.5m摩擦桩，0#桥台、Y1Y3（单幅）每个墩6

17、根。承台平面尺寸为12m6.5m3m。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14.76m3.3m2.5m，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8.53262Y2薄壁空心墩8.53323Y3薄壁空心墩8

18、.5334（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T1936.13213678.959362.0米钻孔桩m1071018366290761.5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

19、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m3

20、236269.3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：公路级；（3) 通航标准：IV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、级阶地、黄土陡坎

21、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、河漫滩及级阶地内，地面高程介于309.90356.61m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-

22、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

23、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、河漫滩及级阶地，揭露厚度为1.110.2m，一般粒径3050mm，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3125

24、8.27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

25、.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

26、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2000m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