目录
1 工程简介 .................................................................. 3
1.1 工程概况 .......................................................................................................................................... 3 1.2 水 文 ............................................................................................................................................... 4 1.3 地 质 ............................................................................................................................................... 6 1.4 设计参数 .......................................................................................................................................... 9 1.5主要工程量 ..................................................................................................................................... 10 2 施工总体安排 ............................................................. 10
2.1总体施工方案 ................................................................................................................................ 10 2.2施工周期分析 ................................................................................................................................ 10 2.3加工场地及搅拌站布置 ...............................................................................................................11
2.3.1加工场地布置 .....................................................................................................................11 2.3.2拌合站 ...................................................................................................................................11
3 资源配置 ................................................................. 11
3.1主要机械设备配置 ........................................................................................................................11 4 总体施工方案 ............................................................. 12
4.1栈桥施工 .......................................................................................................................................... 12
4.1.1钢栈桥的总体布置 ........................................................................................................... 12 4.1.2 钢栈桥施工 ....................................................................................................................... 14 4.2 钢围堰施工 .................................................................................................................................... 15
4.2.1 施工条件分析 ................................................................................................................... 15 4.2.2 施工方案比选分析 ....................................................................................................... 16 4.2.3 方案比选 .......................................................................................................................... 17 4.2.4 主要施工方法 ................................................................................................................... 17 4.2.5 主要施工措施材料及设备 .......................................................................................... 24 4.3 钢板桩施工 .................................................................................................................................... 25
4.3.1钢板桩初步设计 ............................................................................................................... 25 4.4桩基施工 .......................................................................................................................................... 27
4.4.1 钻孔平台设计 ................................................................................................................... 27 4.4.2 钻孔平台施工 ................................................................................................................... 28
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4.4.3 钢护筒沉放 ....................................................................................................................... 29 4.4.4 成孔施工 ............................................................................................................................ 31 4.5 承台施工 ........................................................................................................................................ 31 4.6 墩身施工 ........................................................................................................................................ 31
4.6.1脚手架搭设......................................................................................................................... 31 4.6.2墩身钢筋绑扎 .................................................................................................................... 32 4.6.3墩身模板安装 .................................................................................................................... 32 4.6.4混凝土的浇筑 .................................................................................................................... 32 4.6.5混凝土的养护及拆模 ...................................................................................................... 32 4.7 上部连续梁施工 ........................................................................................................................... 32
4.7.1 施工顺序 ............................................................................................................................ 32 4.7.2上部结构施工注意事项 .................................................................................................. 32 4.8 简支T梁施工 ............................................................................................................................... 33
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新建铁路嘉陵江特大桥施工方案
（南充化学工业园区铁路专用线）
1 工程简介 1.1 工程概况
嘉陵江特大桥是南充化学工业园区铁路专用线的组成部分，是线路控制性工程。桥梁东起DK16+695.51，西至DK18+147.93，全长1.452Km。桥梁主体结构为1×32m+（84.7+160+84.7）m连续钢构+(40+3*48+40)m连续梁+26×32m简支梁结构。
全桥共设36个墩台，其中：有2#～12＃桥墩共11个桥墩位于河道行洪断面以内，桥面宽10.5m。
2#～3#桥墩间为桥梁主跨，主跨160m，为预应力钢筋砼连续刚构，主跨桥墩为双薄壁墩，其余桥墩为圆端型桥墩，承台均为矩形承台，主跨桥墩下部为两个21.2m×7.7m的矩形承台，承台厚5m，2#、3#承台底高程分别为238.91m、237.91m，承台下布置10根Φ2.0m的钻孔灌注桩，桩长分别为25m、21m。桥墩高度分别为32m、33m。
桥梁引桥由(40+3×48+40)m的预应力钢筋砼连续梁及32m的预应力钢筋砼简支T梁组成，桥墩承台为10.90m×8.1m～6.3m×6m的矩形承台，桥台承台厚为2.5m，其余桥墩均为3.0m，每个承台下布置6～12根Φ1.25和Φ1.5m的钻孔桩，桩长分别为13m～28m，桥墩高11.5m～33m。如图1.1-1、1.1-2所示
图1.1-1 主墩基础布置图
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图1.1-2 基础平面布置图（单位：cm）
1.2 水 文 1.2.1水文地质条件
（1）地表水
主要为桥位处水田积水、沟溪水，水量受季节的影响较大，雨季时水量较大，主要受大气降雨补给。
（2）地下水
测区地下水主要存在两种类型，即第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。 ①第四系孔隙水
两端陡坡地表水流排泄顺畅，下渗量较小。嘉陵江两侧河滩中覆盖层厚2～25m，以黏性土、中细砂和卵石土为主，黏性土属弱透水层及弱富水层，所含孔隙水量较小，孔隙水不发育；砂层和卵石土属强透水层及富水层，所含孔隙水量较大，孔隙水发育。
②基岩裂隙水
基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，其中泥岩隔水性好，水量较小，多发育于浅层风化裂隙中；砂岩裂隙较发育，地下水相对较丰富，主要接受地表水及土壤中水下渗补给。 1.2.2建设规模、特性及防洪标准
新建南充化学工业园区铁路专用线嘉陵江特大桥的全长1452m，桥高43.6m。设计洪水位：P=1%，Q＝32800m3/s，设计水位266.26m。最高通航水位：259.55m，最低通航水位：248.00m。
工程设计标准：P=1%，Q＝32800m3/s，设计水位266.26m。
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两岸防洪标准：P=10%，Q=20500m3/s，设计水位262.25m
由于设计提供资料不详，枯水期桥址处水位不知，根据9月29现场踏勘和现有初步设计方案图纸，9月29日的大致水位251.0m。若以251.0m作为施工水位，则东岸主墩承台处岸侧水深越5.0m，江侧水深约9m；西岸化工园区侧主墩承台处水深约5.0m，江侧水深约8m。
线路横跨嘉陵江，两岸通过多条小支沟；河沟中一般常年有水，水量受大气降水影响较大，雨季水量较大，流速较快；旱季时流量小，流速缓。
地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水。第四系孔隙水主要赋存于嘉陵江一级阶地、丘间槽谷土层中，卵石土、粉质黏土层厚度较大，表水排泄不畅，孔隙水较发育。基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，泥岩属相对隔水层，裂隙水较贫乏，多发育于浅层风化裂隙中；砂岩构造裂隙较发育，地下水相对较丰富；主要接受地表水及壤中水下渗补给。
地表水水质多为HCO3-- Ca2+型水，对砼一般无侵蚀性。地下水多为HCO3- .SO42-- Ca2+、HCO3- .SO42-- Ca2+ . Mg2+型水，大部分对砼具硫酸盐侵蚀，侵蚀等级为H1。沿线地下水地表水对砼或砼结构具侵蚀性段落如下表：
表1.2-1桥位断面及桥下3.3km断面水位流量关系
频率 流量（m3/s） 桥位（m）
1% 32800 266.26
2% 29200 265.22 264.14
5% 24300 263.64 262.63
10% 20500 262.25 261.31
50% 10800 256.66 255.87
桥下3.3km(m) 265.11
表1.2-2 桥位断面平均流速计算成果表
频率 1% 2% 5%
流量 32800 29200 24300
建桥前 3.22 3.07 2.86
建桥后 3.43 3.27 3.04
增加 0.21 0.20 0.18
增加(％) 6.5% 6.4% 6.2%
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10% 20500 2.69 2.85 0.16 6.0%
1.3 地 质 1.3.1河道地质情况 （1）地形地貌
桥址位于丘陵、阶地地貌，地面高程约250m～300m，相对高差10m～50m，桥区内地形坡度2°～0°，小里程端为陡峭悬崖，植被发育较好，大里程段线路两侧有大片水田、旱地以及民房。 （2）地层岩性
桥址范围内覆盖层主要为第四系全新统冲积层（Q4al+pl）、坡残积层（Q4dl+el）、滑坡堆积层（Q4del），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩夹砂岩，各岩性由新到老由细到粗描述如下：
<2-2>松软土（淤泥质黏土）（Q4al+pl）：青灰色～灰黑色，软塑，部分段内夹有少量腐蚀后的植物根系，广泛分布于嘉陵江西岸河谷内水田之下，局部段内上部覆盖粉质粘土，厚7～9m；属Ⅱ级普通土，为E组填料。
<2-3>粉质黏土（Q4al+pl）：灰黄色，硬塑状，局部夹少量的粉细砂、圆砾、碎石等，广泛分布在嘉陵江西岸旱地中，局部底部含淤泥质松软土，厚2～5m；属Ⅱ级普通土，D组填料。
<2-4>粉细砂（Q4 al+pl ）：灰黄色，饱和，稍密～中密，含粘粒较重，局部夹少量的卵石、圆砾，主要分布在嘉陵江右岸河滩表层以及种植土之下，钻孔揭露D1K17+900～D1K18+400段内分布于淤泥质粘土之下，厚1～3m；属Ⅰ级松土，为C组填料。
<2-7>卵石土（Q4 al+pl）：灰白色、青灰色，潮湿～饱和，松散～稍密，卵石含量约占60%～80%，局部夹圆砾以及少量的漂石。圆砾粒径1～2cm，约占10%左右，漂石约占5%，粒径20cm～40cm，余为中粗砂充填。卵石粒径6～15cm，磨圆度较好，多呈浑圆状，分选性差，石质成分主要为石英砂岩、花岗岩等，岩质坚硬，广泛分布于嘉陵江及两侧的河滩中，厚8～17m。属Ⅲ级硬土，B组填料。
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<4-3>粉质黏土（Q4dl+el）：褐黄色、褐红色，硬塑，含少量角砾，主要分布于丘坡岗地表层及斜坡坡坎上，厚0～2m，坡麓处及坡上平缓处局部稍厚，属Ⅱ级普通土，为D组填料。
<6-6>块石土Q4del）：紫红、褐红色，稍湿，稍密～中密，成分为切层基岩滑坡形成的泥岩质岩块，厚5～15m，局部较厚。属Ⅳ级软石，C组填料。
<8-2>泥岩夹砂岩（J3s）：紫红、暗紫红色夹灰绿色条带、斑点，以泥岩为主，间夹中厚层砂岩，局部地段含少量的石膏。泥岩泥质结构，泥质胶结，厚层构造，节理不甚发育，表层岩体抗风化能力差，易风化剥落，遇水易软化；砂岩以紫红色为主，少量灰色，细粒结构，泥质胶结为主，少量钙质胶结，厚层～巨厚层状，节理较发育。强风化带(W3)厚2～12m，局部较厚，节理发育，质较软，属Ⅳ级软石，D组填料；弱风化带(W2)，属Ⅳ级软石，C组填料。
（3）地质构造及地震动参数
线路范围属扬子准地台四川中台坳川中台拱区，位于西山向斜北西翼；地层单斜，岩层产状稳定，倾角一般4~6°，局部7~9°，未见断层构造。岩层中节理较发育，一般有两组，”X”状，多为闭合状，浅表有泥质充填。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。 （4）工程地质特征
①嘉陵江滑坡
线路跨越嘉陵江桥位处，沿嘉陵江东岸发育条带状滑坡，顺嘉陵江方向延伸长度大于1000m。与线路相交于D1K16+680~ D1K16+767的滑坡，为基岩切层滑坡，后缘高程约295m，前缘剪出口高程约255m，相对高差约40m；滑坡前缘宽约310m，后缘宽约260m，主轴长约100m；滑体由块石土组成，钻探揭示块石土稍湿，成分为泥岩质岩块，直径0.5~1.5m，含量约占70%，碎石约占20%，余为粉质粘土充填，厚5～18m，表层1~2m为粉质黏土。钻探（钻孔DZ-116）揭示基岩面上约0.5m范围为粉质粘土，颜色较杂，含水较高，呈软塑状，为明显滑带（面）特征，推测土石界面为滑动面。滑坡主轴断面如下图所示：
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滑坡所处地段岩性为泥岩夹砂岩，岩层产状N65°E/4°NW，微反倾于坡内，主要发育两组节理（1）N54°E/90°；（2）N65°W/72° SW（倾坡外），结构面张开约2~8cm，延伸较长，为滑坡区内控制性不利结构面，与近水平微反倾岩层面的组合形成了滑坡潜在滑动面；同时砂、泥岩软硬相间，容易形成差异风化，且为相对透水和隔水层，地下水在砂泥岩接触面聚集，从而软化岩体形成潜在滑动面；前缘嘉陵江主河道冲刷形成临空面，江河水面升降、大气降水在裂隙内引起动静水压力是斜坡不断发展变形，形成滑坡的主要因素。在上述因素综合作用下，引起滑体A向江中滑移，牵引滑体B形成潜在滑动体，形成滑坡。
根据现场调查，滑坡体左侧发育1条冲沟，为季节性沟槽，只在下雨时有水，平时干涸；地表纵坡大，表水排泄通畅，地表水不发育。钻探揭示地下水不发育。地表调查无明显的变形、裂缝，滑体上植被发育，灌木丛生。近年既有百年一遇的干旱（2007年），又遇特大洪水（2008年），遭遇洪水浸润、水位迅速上升、下降等不利影响，滑坡无变形、开裂等迹象，显示滑坡处于整体稳定状态。线路沿滑坡主轴方向以桥形式穿越，0#、1#桥墩位于滑体上，对工程施工及安全有不利影响。由于嘉陵江东岸滑坡沿江发育，分布范围广，桥位改线绕避难，建议在墩位前缘设抗滑桩。
a嘉陵江特大桥
该桥近垂直跨越嘉陵江，江面宽约240m（旱季），西岸为开阔平缓的Ⅰ级阶地，两端地势较陡，基岩裸露。桥址范围内覆盖层主要为第四系全新统冲积（Q4al）淤泥质黏土、粉
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质黏土，粉细砂、卵石土，坡残积层（Q4dl+el）粉质黏土、滑坡堆积（Q4del）块石土，下伏基岩为侏罗系上统遂宁组（J3s）泥岩夹砂岩。桥区属丘陵、阶地地貌，丘坡覆盖层很薄，局部基岩出露；阶地覆土较厚，钻孔揭示局部厚度达30m，下伏泥岩质软，易风化，遇水易软化。桥址范围地层近水平，地质构造简单；0#、1#桥墩位于滑体上，对工程施工及安全有不利影响。地表水对混凝土无侵蚀性，对混凝土具酸性、SO42-侵蚀，其中SO42-侵蚀等级为H1，酸性侵蚀为H2。总体上桥区工程地质条件较差。桥址工程地质纵断面示意如下图所示：
桥梁0#台、1#墩位于滑体上，滑坡目前处于整体稳定状态，对工程施工及安全有不利影响。建议对滑坡进行处理，保护桥梁基础不受影响。墩台可采用桩基或明挖扩大基础，基础应置入完整基岩弱风化带内一定深度，斜坡墩台基础宜留足襟边宽度。基坑开挖过程中应加强坑壁支护、地表水及地下水的侵蚀性复查。嘉陵江水下水力坡度较大，存在潜流，对卵石层可能会形成潜蚀掏空影响，在设计及施工时予以注意。桥址区为砂泥岩地层，泥岩遇水极易软化，桩基开挖至设计标高后，应及时下基浇注。 1.4 设计参数
线路等级：工业企业标准轨距铁路Ⅰ级； 正线数目：单线； 设计时速：70km/h ；
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最小曲线半径：一般600m，困难地段350m； 地震烈度：地震动峰值加速度为0.05g。 1.5主要工程量
嘉陵江特大桥主要工程数量见表1.5-1。
表1.5-1 嘉陵江特大桥主要工程数量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
承台 墩身 连续钢构 连续梁 简支T梁 桩基 工程项目
规格型号 φ125 φ150 φ200 12.7×13×3
～ 6×6.3×3 11.5～33 84.7+160+84.7 40+3×48+40
32
个
38
m 单位
数量 229 4294 920
个 联 联 跨
34 1 1 27
2 施工总体安排 2.1总体施工方案
根据现场实际情况，在嘉陵江特大桥两岸分别设置栈桥，各自通向2#和3#主墩，成为材料和机械设备的主要运输通道。全桥桩基采用冲击钻成孔，主墩基础采用钢围堰施工，其余采用钢板桩施工。主墩水中钻孔平台搭设完成后即进行钢围堰施工，钢围堰施工完成后进行桩基、承台施工，其余墩台采用钢板桩进行基础施工。承台完工后转入墩身施工，搭设墩身脚手架钢管采用翻模施工，直至墩顶。主墩在最后一节埋设预埋件，0#块采用托架施工，0#块浇筑完成后安装挂蓝，其余节段采用挂蓝悬灌施工，最后施工边跨合拢，中跨合拢。连续梁同时施工，最后用架桥机安装简支T梁。
钢筋在钢筋加工场内加工成半成品，运至现场吊装绑扎成型； 模板统一在专业模板加工厂内加工制作；
在桥梁一侧设置搅拌站1座，满足全桥混凝土供应需求；
在桥梁东桥头距栈桥50m位置设置一处50m×30m的材料存储、转运码头。 2.2施工周期分析
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嘉陵江特大桥施工周期表如表2-1。
表2-1施工周期分析表
序号 1 2 3 4 5 6
工序名称 桩基 承台 墩身 连续刚构 连续梁 简支T梁
总施工日期
施工时间（月）
4 4 3 12 11 1
时间段 2012.11～2013.02 2012.12～2013.03 2013.2～2012.4 2013.5～2014.4 2013.6～2014.4 2014.5～2014.5
2012.11.1～2014.5.30（570天）
2.3加工场地及搅拌站布置 2.3.1加工场地布置
为了确保钢筋加工质量，保证工期进度要求，加工场宜就近选择，在桥梁西桥头设置一处钢筋加工场，占地面积约3亩，配置钢筋原材料堆场、钢筋加工、半成品堆放、配件加工及现场办公室，在桥梁东头距栈桥50米处设置一处50m×30m材料堆放和转运码头。 2.3.2拌合站
本桥梁施工所需混凝土由1#拌合站提供，1#拌合站位于桥梁西桥头附近，与钢筋加工场接壤，采用两台HZS120型搅拌机，理论每小时拌合方量为240m3，能够满足混凝土供应。混凝土通过混凝土罐车沿施工便道运抵施工现场。 3 资源配置
3.1主要机械设备配置
主要机械设备配置见：表3-1 主要机械设备配置表。
表3-1 主要机械设备配置表
序号 1 2 3 4 5
设备名称 挖掘机 装载机 汽车吊 履带吊 平板运输车
型号 PC200 ZL50 25t 65t
数量 2台 2台 2台 2台 2辆
备注
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6 7 8 9 10 11 12 13 14
发电机 混凝土输送泵 混凝土罐车 拌和站 钢筋切割机 钢筋弯曲机 电焊机 塔吊 混凝土泵车
300kw HBT80 HNJ5260GJB 2HZS120 40型 40型 500A 60t.m 37m
2 4 8 1座 4 4 10 2 1
80m/h 8m 3KW 3KW 26KW 26KW
33
4 总体施工方案 4.1栈桥施工
4.1.1钢栈桥的总体布置 （1） 钢栈桥的使用要求 ①钢栈桥承载力应满足：
650KN履带吊在桥面行走及起吊20t要求，350KN混凝土罐车错车要求。 ②钢栈桥在墩台位置应满足施工平台要求。
③钢栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、钢吊箱及承台施工，能满足嘉陵江特大桥整个施工期间要求。
④钢栈桥的高程应满足最大洪水位要求。 （2） 钢栈桥的拟定结构
钢栈桥桥面宽8.5m，高程+260.55m。钢栈桥采用φ800×10mm的Q235a钢管桩。下横梁采用HN600mm。主纵梁1.5m高的321普通型贝雷梁，共9榀，贝雷梁上依次铺设Ⅰ25a横向分配梁、间距1.5m，Ⅰ14的纵向分配梁、间距30cm，桥面铺设δ=10mm的花纹钢板，最后安装栏杆、照明和管线等附属结构。
①平面布置
钢栈桥分别从1#墩和4#墩起，沿桥轴线一直通至2#和3#主墩,1#栈桥长72m，2#栈桥长117m，栈桥总长189m，跨径均为9米。 钢栈桥平面布置见图4.1-1所示。
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4.1-1 栈桥平面布置
②纵向布置
钢栈桥（桥面设计标高+260m）从嘉陵江特大桥1#墩向大里程方向DK16+763.9起，止于DK17+075.9，全长312m，设计坡度为0%。纵向布置见图4.1-2
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4.1-2 栈桥纵向布置
③钢栈桥断面结构如图4.1-3所示：
图4.1-3栈桥横断面布置
④栈桥工程数量如表4.1-4所示；
表4.1-4栈桥工程数量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
材料名称 主梁 横梁 分配梁 花纹钢板 方钢管 钢管桩 钢管桩横向连接
加筋板 连接角钢 贝雷连接片
合计
型号 贝雷梁 HN600型钢 I25a I14 δ=10mm钢板 5×5×2.5 Φ800×10mm Φ400×6mm δ=10mm钢板 δ=16mm钢板 75×75×5
数量 936 850 1768 8736 2652 1747 2419 425 29 23 1480 410
单位 片 m m m m m m m m m m 片
222
重量(t) 439.920 80.800 67.200 147.400 208.200 5.000 471.284 24.700 2.200 2.900 8.600 6.400 1464.604
4.1.2 钢栈桥施工
由于受工作面的限制，栈桥分别由两端向前逐跨推进施工，钢管桩采用65t履带吊配
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合DZ90型液压振动锤沉放，然后用65t履带吊进行下横梁安装、主纵梁安装、分配梁安装及栈桥面板铺设等施工，完成后推进履带吊，逐跨完成栈桥施工。钢栈桥搭设主要工序示意如图4.1-5所示：
1、利用履带起重机提升振桩锤沉放钢管桩。2、钢管桩沉放就位，准备安装贝雷梁。
3、利用履带起重机安装贝雷梁。4、利用履带起重机安装分配梁和桥面板。
图4.1-5 栈桥搭设过程示意图
4.2 钢围堰施工 4.2.1 施工条件分析 （1） 墩位地质条件
主墩处覆盖层为砂卵石，东侧桥墩层厚4～5m，西侧11～12m。卵石含量约占60%～80%，卵石粒径6～15cm，局部夹圆砾以及少量的漂石。圆砾粒径1～2cm，约占10%左右，漂石约占5%，粒径20cm～40cm，余为中粗砂充填。
较多的砂卵石及粒径20cm～40cm的漂石对栈桥及平台钢管桩下沉较为不利。 砂卵石下层为强风化泥夹砂岩，东侧层厚约6.0m，西侧层厚约3.0m。 （2） 水位水深
根据设计文件，最高通航水位：259.55m，最低通航水位：248.00m。
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工程设计标准：P=1%，Q＝32800m3/s，设计水位266.26m。 两岸防洪标准：P=10%，Q=20500m3/s，设计水位262.25m。
若以250.0m作为施工水位，则东岸主墩承台处岸侧水深约4.0m，江侧水深约8m；西岸化工园区侧主墩承台处水深约4.0m，江侧水深约7m。 （3） 地下水因素
根据水文资料，主墩地处砂层和卵石土，属强透水层及富水层，所含孔隙水量较大，孔隙水发育。 （4） 水上施工条件
桥址位于已建青居航电枢纽船闸下引航道出口约1.7kmm，工程末端距下游东西关航电枢纽大坝约50km，上游电站对施工墩位水位影响较大。
东西关梯级位于武胜县东西关寨，枢纽船闸尺度为120×16×3.0m，宽度16m以下的船舶可以达到施工水域。
通过了解，施工水域段仅有小型（最大约400t）自卸式砂石料船，无其它工程船舶。 （5） 墩位附近地形地质条件
靠化工园区的西侧河滩地势平坦，枯水期施工场地较好；东侧河滩地势较陡，且有滑坡体。主墩施工期间需先对滑坡体进行处治，减小施工安全风险。 4.2.2 施工方案比选分析 （1） 方案一：筑岛+围堰法
先筑岛，在岛上拼装钢围堰并下沉封底，以围堰为平台措施施工桩基和承台。 根据枯水期250.0m标高情况，筑岛施工的顶面标高取251.0m（河坎高度）。筑岛施工时岸侧从河坎往江侧填，按围堰外轮廓基础上在上下游及靠江侧各加宽10m，上下游及江侧坡面按45度坡度控制，坡面防护采取袋装砂+石笼，厚度按各1.0m控制。筑岛断面示意见图4.2-1。
东侧 西侧 中交第二航务工程局有限公司 16 新建铁路嘉陵江特大桥初步施工方案
图4.2-1 筑岛施工断面示意图（尺寸单位:cm）
根据251.0的筑岛顶面进行估算，东侧主墩筑岛土方约2.5万m3；砂袋设置1.0m厚，约2400m3；石笼设置厚1.0m，约2800m3。
西侧筑岛需填土2.0万m3，砂袋防护约1200m3，石笼防护约1500m3，见图3.3-3。 根据断面看，东侧主墩位置河床坡面陡峭线形圆滑，填土时容易形成新的滑坡体。 （2） 方案二：辅助施工平台+钢围堰法
由于施工水域无工程船舶，通过栈桥搭设施工辅助平台，解决水上施工设备问题。在辅助平台上拼装首节钢围堰，通过辅助平台上的吊装系统下放首节钢围堰，再通过平台上的吊装设备接高下沉围堰着床着岩，再在围堰上搭设护筒定位架兼钻孔施工平台，最后抽水干施工承台。 4.2.3 方案比选
筑岛法由于新填土体厚度大，原河床地形坡度大、河床面圆滑，易形成新的滑坡体，实施安全风险较大，且筑岛放坡后较大范围的堵塞了航道，总体上实施风险及可行性较差。
采用辅助施工平台拼装接高下沉钢围堰，解决了大型施工船舶无法进入施工水域问题，可控性相对较好。
通过比较，对该桥主墩拟采取辅助施工平台结合钢围堰进行桩基和承台的施工。 4.2.4 主要施工方法 （1）施工要点
本方案利用栈桥，在主墩位置搭设辅助施工平台，在辅助施工平台上拼装首节钢围堰，利用平台上吊装系统下放首节钢围堰入水，再利用平台上的吊装起重设备接高下沉后续钢围堰，搭设护筒定位架兼钻孔施工平台，埋设护筒浇筑封底混凝土，然后钻孔施工桩基，最后抽水干施工承台。其主要施工要点如下：
1）东侧围堰基础找平，水下挖方结合水下爆破找平承台基地面，解决该主墩承台需嵌入泥夹砂岩层问题。
2）栈桥及辅助施工平台搭设。 3）首节钢围堰拼装下放入水。 4）围堰接高下沉着床着岩。
5）安装护筒定位架兼钻孔施工平台，埋设钢护筒并浇筑围堰封底混凝土。 6）桩基施工。 7）抽水干施工承台。
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（2）钢围堰初步设计
以单个主墩双承台外轮廓线为基础，向周边各加宽50cm作为钢围堰的内空尺寸，四角设置为圆端形，钢围堰为双壁，壁厚1.5m，根据两主墩地质条件分别设置成平底围堰和高低刃脚围堰。根据两岸坝体标高近255.3m防洪情况，围堰顶按256.8m进行防洪设置。
1）东岸围堰需嵌岩，采用等到围堰。围堰高约20.4m，平面尺寸为25.2×20.7m，总体重量估算约600t。
2）西岸承台处于砂卵石层，围堰需坐落到岩面上，由于河床基岩面在江岸侧存在约2.6m的高低差，故围堰刃脚需设置成高低异形。围堰高约26.2（23.6）m，平面尺寸为25.2×20.7m，总体重量估算约750t。
围堰初步设计图见图4.2-2。
图4.2-2 钢围堰初步设计图
（3） 栈桥及辅助施工平台
施工辅助平台顶标高与栈桥顶标高同，以保证运输车辆、起重设备能从栈桥到达施工辅助平台，而栈桥顶标高需考虑洪水期渡洪问题，设置高度为顶面标高260.55。
辅助施工平台部分利用栈桥，钢管桩采用Φ800×10mm，横梁系统采用2HN600×200组合型钢，主梁采用贝雷片，分配梁采用I25型钢，面板系由I12.5和δ6mm面板组成。辅助施工平台的平面和立面布置见图4.2-3。
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图4.2-3 栈桥、辅助施工平台平面及立面布置图（尺寸单位：cm）
（4） 东侧主墩水下清理爆破找平
由于东侧主墩靠岸侧承台最大嵌岩深度达3.5m，围堰将无法下沉到设计位置，为使围堰下沉到承台底部并确保有一定尺寸的封底混凝土厚度，将东侧主墩承台范围内的砂卵石预先尽情清理，并对承台底部及以下1.5m深度内的泥夹砂岩尽情长臂挖机清理或水下爆破，并进行合理的找平，为围堰的下沉着床创造工作面。
按承台范围及周边放坡45度进行估算，围堰下放前东侧主墩水下清理砂卵石约5000m3，水下爆破清理泥夹砂岩约2500m3。 （5） 首节围堰下放
首节围堰在施工辅助平台上分块拼装，平台上设置支架卷扬系统下放入水。 1） 首节围尺设置
首节高度平均高度取4.0m，估计重量约120t，入水深度约1.6m，干弦高度约2.4m。首节围堰立面示意见图4.2-4。
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图4.2-4 首节围堰立面示意图（尺寸单位：cm）
2） 拼装平台设置
在辅助平台上放置贝雷梁，形成拼装平台，待围堰下放时，取出承重贝雷片。拼装贝雷梁在辅助平台上按顺桥向放置，具体布置见图4.2-5。
图4.2-5 首节钢围堰拼装平台图 3） 首节围堰起吊下放 首节围堰的入水采用才平台上搭设支架系统，顺桥向搭设承重梁，承重梁上放置卷扬机系统，通过滑车组下放首节围堰入水。下放支架及承重系统见图4.2-6。
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图4.2-6 首节钢围堰吊装下放图 首节围堰入水时，首先通过起重系统提起首节围堰一定高度，确保起重系统能够调试稳定后，拆除拼装平台，然后下放首节围堰入水，直至围堰自浮。 4） 围堰接高下沉及封底混凝土 围堰接高下沉包括如下施工步骤： 第一步：围堰入水后，拆除吊装系统及平台上的杂物，围堰处于自浮状态，见图4.2-7。
图4.2-7 首节钢围堰自浮状态
第二步：接高第二节围堰。利用平台上的起重设备，分块接高第二节围堰，并在夹壁内注水下沉，见图4.2-8。
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图4.2-8 第二节围堰接高并注水下沉
第三步：接高后续节段围堰，下沉钢围堰至承台结构下或泥夹砂岩层上，达到设计要求，见图4.2-9。
图4.2-9 钢围堰接高下沉就位
对于第三步，东侧主墩提前进行了河床清理及水下爆破找平，围堰直接接高下沉到设计位置。
对于西侧围堰，承台处于砂卵石层内，围堰着床后，接高下沉需要采取吸泥机吸泥下沉，对于板结的砂卵石层，采用爆破法辅助吸泥下沉。
第四步：搭设护筒埋设支撑架和钻孔施工平台，工艺图见图4.2-10。
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图4.2-10 搭设护筒定位架兼钻孔施工平台
护筒定位架采用4∠80组合型钢组拼焊接而成的格构式横加结构，单个围堰护筒定位架兼钻孔平台初步估计重量约180t。平面布置示意见图4.2-11。
图4.2-11 护筒定位架兼钻孔施工平台布置示意图
第五步：埋设桩基施工钢护筒，水下袋装混凝土封堵围堰刃脚，围堰外抛填石笼防护，浇筑夹壁和封底混凝土，形成钻孔桩施工条件，见图4.2-12。
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图4.2-12 钢护筒埋设及封底混凝土浇筑示意图
4.2.5 主要施工措施材料及设备
结合本方案，以钢围堰、栈桥、施工平台、入水滑道为主要措施，其中投入的材料和主要机械设备预计统计见表4.2-1，表4.2-2。
表4.2-1 主要措施材料表
编号细目名称型号规格单位东主墩数量西主墩2数量全桥合计备注1壁体A3钢t60075013502围堰附属措施A3钢t4040803支撑架(钻孔平台）A3钢t180180360钢围堰4找平及封底混凝土C25m31000300040005夹壁混凝土C25m31200120024006桩基钢护筒Φ2.1m，δ10t1551853401钢管Φ800，δ10t1201302502HN600x200型钢A3钢t50501003贝雷梁A3钢t80801604I25型钢A3钢t404080施工平台5I12型钢A3钢t50501006δ6mm面板A3钢t4040807加固定位措施A3钢t55108嵌岩桩定位水下砼C25m3320400720水下清理1水下砂卵石挖取砂卵石m35000755012550及爆破2水下爆破石方泥夹砂岩m325000250012其它3 项目
说明：该表中施工平台部分只考虑了围堰周围操作平台材料，未计入从便道到施工平台部分的栈桥所
需工程材料数量。
中交第二航务工程局有限公司 24 新建铁路嘉陵江特大桥初步施工方案 表4.2-2主要施工机械设备表
机械名称 自行吊车 履带吊 自行吊车 自行式砂石料船
电焊机 电焊机 水 泵 葫芦 葫芦 卷扬机 交通船 空压机 空压机 吸泥机 螺旋千斤顶 全站仪 经纬仪 水准仪 试验仪器 发电机 发电机 冲击钻机 挖机 装载机 液压振动锤 超声波探伤仪
规格型号 50t 60t 25t 400t 500A交流式 CO2保护焊机 50m/h 20t 10t 10t 20m3 40m3 50t 400KW 200KW 120型 50型 120型
3
数量 2辆 2辆 2辆 2艘 30台 12台 4台 12个 12个 10台 1艘 2台 2台 8套 24 1台 2台 1台 1套 2台 2台 2台 2台 2台 2台 2台
备注 需考察航段
平台桩嵌岩
4.3 钢板桩施工 4.3.1钢板桩初步设计
根据水文地质资料显示，嘉陵江特大桥除主墩外其余承台处于砂卵石结构层，桥位处嘉陵江两岸防洪设计水位：262.25m。为了便于桩基施工，防止基坑坍塌，必须采取相应措施进行防范。经过比对可采用钢板桩工艺施工。 （1） 围堰设计及结构形式
围堰设计本着安全可靠实用、经济合理、满足稳定及抗渗和抗冲刷能力符合安全
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要求、要求结构简单，方便施工，就地取材的原则进行设计，同时便于工程结束后方便拆除及满足工程工期施工要求。
根据水文资料及工程地质情况综合考虑围堰施工采用钢板桩施工，在承台位置水面打入14m长拉森式钢板桩。以4#墩为例，钢板桩顶高程为+262.25，底高程为+248.25m。具体围堰设计断面图如图4.3-1、4.3-2所示：
图4.3-1 钢管桩围堰平面布置
图4.3-2 钢板桩围堰立面布置
（2） 围堰具体施工工艺
围堰施工包括施工准备、打拉森钢板桩、安装钢围檩和支撑、基坑开挖、基础施工、
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围堰维护及拆除等工序。
（3） 钢板桩围堰工程数量如表4.3-3所示；
表4.3-3 钢板桩围堰工程数量
序号 1 2 3 4 5 6 7
承台型号 12.7*13*3 8.1*10.9*3 7*7.9*3 7*7.5*3 6.7*7*3 6*6.3*3 合计
承台数量
2 5 11 12 1 1
单个承台数量(t)
142 107 88 85 82 74
重量(t) 283.350 535.854 963.649 1015.402 81.531 74.111 2954
4.4桩基施工 4.4.1 钻孔平台设计
嘉陵江特大桥2#、3#墩位于嘉陵江水道，拟采用搭设钢平台进行钻孔，钻孔平台采用钢管桩加型钢贝雷梁的结构形式，主墩钻孔平台纵桥向长27m，横桥向27m；平台标高均为+260m，高程与栈桥一致。钻孔平台结构形式如图4.4-1、4.4-2所示。
钢栈桥BAAB平面图图4.4-1 钻孔平台平面布置
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δ10mm花纹钢板槽14@350工25a分配梁两排单层贝雷梁2HN600*20主纵梁Φ800钢管桩A-A槽14@350工25a分配梁两排单层贝雷梁2HN600*200主纵梁
Φ800钢管桩B-B
图4.4-2 钻孔平台结构
4.4.2 钻孔平台施工
钻孔平台钢管桩采用D60振动锤施沉。平台施工顺序从下至上依次为：施沉φ800×10钢管桩，安装主纵梁(2HN600*200)，安装主横梁(“321”军用贝雷梁，每组二片)，贝雷梁上铺Ｉ25a横向分配梁, Ｉ25a横向分配梁上铺［14纵向分配梁(间距35cm)，最后铺设δ=10mm花纹钢板。贝雷梁跨度分为4.5m、7.5m两种；Ｉ25a横向分配梁按间距0.75m布置，且横向分配梁距护筒边缘最远为50cm。
钻孔平台搭设后，四周焊接护栏并加设防护网，平台用10mm花纹钢板铺设，防止施工器具、材料掉进护筒及保证人员安全；对钻头、配重等重量较大部件，采用专用平台集中堆放；空压机与平台临时固定，并采取防雨措施。
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4.4.3 钢护筒沉放 （1） 导向架就位
测量在平台上放出导向架的平面位置，使导向架的平面中心与对应桩中心一致，然后导向架就位，调整导向架的垂直度。导向架上口采用手拉葫芦与平台成30°左右在四个方向，中层导向架与平台间采用焊接连接。导向架结构如图4.4-3所示；
钢护筒32吨千斤顶I25锁口型钢2［20槽钢加骨架钻孔平台60001600+9.01600一般高潮位1600280060001600平台辅助桩4000 图4.4-3导向架结构示意 （2） 下接钢护筒起吊、就位、临时固定
用履带吊吊起下节钢护筒，使钢护筒垂直，然后打开导向架的锁扣型钢，钢护筒缓慢进入导向架内，首先将导向架下层导层向顶紧螺栓与护筒顶紧，确保护筒在该处平面中心与导向架（桩基中心）一致，用两台经纬仪测量观测调整垂直度，垂直度小于0.5%时，把上层导向顶紧螺栓与护筒顶紧，选择在平潮或流速较小时使钢护筒靠自重缓慢下滑，直至入泥稳定待下节钢护筒下沉稳定后才能脱钩。 （3） 振动锤安装及第一次振动下沉
安放振动锤时，将液压钳对位后，夹住护筒，缓慢松钩，开动振动锤振沉护筒到导向架上口1m左右，移走平台上4m高导向架，下层导向架不拆除，再施振护筒至平台以上1.0m左右的位置停止振动。
（4） 上节钢护筒接长、护筒第二次下沉
待下节钢护筒顶口下沉到平台以上1m左右时，吊开振动锤，用型钢在护筒顶口焊上
中交第二航务工程局有限公司 29 新建铁路嘉陵江特大桥初步施工方案
导向码子便于下节钢护筒就位。起吊上节护筒进行对位，测量调整垂直度，满足要求后进行焊接，为保证焊接质量，在护筒接头四周设置挡风、遮雨装置。焊接质量应满足设计和规范要求。上下两节钢护筒对接示意见图4.4-4。接口焊接后，还应在上下钢护筒接口外周加焊6块350mm×600mm×10mm的加强钢板。焊头焊完后进行第二次施振，待下沉到平台上一米左右拆除下层导向装置（避免振动锤锤击损坏设备），再进行施振到护筒顶口与平台齐平位置停止下沉。
（5） 整个下沉过程都必须处于测量监控下进行
通过两台经纬仪在两个方向用经纬仪竖丝法观测），保证护筒垂直下沉，下沉速度不宜过快以便调整。钢护筒下沉完毕后测量测出钢护筒偏位情况，并在护筒顶口放出桩位中心线，为钻机安装定位提供依据。钢管桩下沉如图4.4-5所示；
导向卡子上节护筒45°下节护筒2502
图4.4-4上下两节钢护筒对接示意
钢护筒导向架栈桥钢管桩平台下层平联5000 中交第二航务工程局有限公司 30 新建铁路嘉陵江特大桥初步施工方案 图4.4-5 钢护筒沉放示意
4.4.4 成孔施工
结合本桥区地质条件及各种成孔施工方案的特点分析，确定采用冲击钻施工， 工艺流程如图4.4-6。
图4.4-6 钻孔桩施工工艺流程
4.5 承台施工
嘉陵江特大桥2#、3#主墩采用钢围堰施工，其余墩台采用钢板桩施工，钢围堰、钢板桩施工上述已介绍，此处不再赘述。 4.6 墩身施工
每个墩身施工在其承台施工完毕以后立即进行，墩身钢筋采取在钢筋加工场内加工成半成品，运至施工现场绑扎、使用焊连接成型；墩身模板均采用大块定型钢模板，模板统一在专业模板加工厂内加工制作。 4.6.1脚手架搭设
承台浇筑完成并等混凝土强度达到要求拆除承台模板后，可以开始搭设脚手架，脚手架采用扣件式脚手管搭设而成，脚手管规格为φ48X3.5,脚手管的连接根据需要采用十字扣件，对接扣件，活动扣件。
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4.6.2墩身钢筋绑扎
钢筋绑扎必须按照设计图纸绑扎，不得减少或自行调整钢筋位置。墩身钢筋主筋在承台预埋，对于墩身较低的主筋，可以一次性预埋到顶；对于墩身较高的主筋，考虑主筋不易定型，采取预埋节段主筋，后采取闪光对焊连接的方法接长，构造筋分节安装。
圆端形实体墩施工为了方便振捣工人下到墩中进行振捣工作，需要预留下人孔。调整部分钢筋，圆端形实体墩每个墩顶处预留一个60*60cm人孔。当混凝土浇筑到托盘底部时，立即绑扎下人孔钢筋。 4.6.3墩身模板安装
模板加工完成后必须在加工厂内进行试拼装，拼装要求每套模板所有部件通过试拼检查(尤其是拼缝的要求必须达标)，试拼时要有我方专业工程师和质检人员在场，并要求现场模板安装人员到场参观。如果发现问题，立即按要求整改，整改后必须再次试拼装。通过我方专业工程师和质检人员验收合格后方可运输至工地现场组拼，组拼时，加工厂必须派人进行现场指导。 4.6.4混凝土的浇筑
根据墩身高度采用混凝土泵车浇筑混凝土。
为防止混凝土离析，从高处向模板内输送混凝土时，要符合以下要求：自由倾落高度不超过2.0m。当高度在8.0m以内时，使用多节串筒；高度在8.0m以上时，则串筒内附加减速翼板，串筒出口距混凝土表面1.5m左右，防止混凝土离析。在串筒出料口下面，混凝土的堆积高度不超过1.0m。墩身平面内均匀布料，混凝土顶面高差不得超过0.3m。 4.6.5混凝土的养护及拆模
混凝土浇筑完成后，应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖，尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。夏季及时用塑料薄膜包裹并定时撒水养护，冬季采用覆盖保温方式养护。暴露面的保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖。此时应注意覆盖物不要直接解除混凝土表面，直到混凝土终凝为止。 4.7 上部连续梁施工 4.7.1 施工顺序
上部结构施工顺序为：（1）采用型钢托架进行上部0#块现浇施工；（2）安装挂篮，采用挂篮进行节段悬浇施工；（3）采用托架进行边跨现浇段节段施工；（4）利用吊架进行边跨合拢段节段施工；（5）最后利用吊架进行中跨合拢段节段施工。 4.7.2上部结构施工注意事项
中交第二航务工程局有限公司 32 新建铁路嘉陵江特大桥初步施工方案
（1） 0#块是上部结构中最复杂也是最重要的构件，施工前的托架制作与安装应严格
安装设计要求进行，禁止擅自更改。
（2） 挂篮采用后锚三角形式，按结构分为承重系统、底平台系统、模板系统、锚固
系统、悬吊系统和行走系统六部分组成，严格按设计要求进行改造或安装。 （3） 箱梁的外模、内模及底模均采用定型钢模板，倒角模板采用普通组合钢模与小
型定型模板组合。
（4） 钢筋在后场按设计尺寸加工，按先后绑扎顺序，分类吊运至底板上，钢筋绑扎
尺寸严格按设计图纸控制，同时预埋好护栏钢筋与顶、底板标高控制钢筋，当钢筋与预应力管道发生冲突时，可适当调整钢筋尺寸。为了便于预应力管道的安装，当完成顶、底板第一层钢筋时即按设计要求埋入底、顶板横、纵向预应力钢束，再完成第二层钢筋。
（5） 现浇段包括纵、竖向两种预应力管道，管道在埋置前必须确认其通畅、无破损、
砂眼等方可使用，竖向预应力可先将预应力筋放入波纹管一起埋入。 （6） 砼浇筑完毕，养护至设计张拉强度要求且龄期满足设计要求后，即可进行预应
力张拉，纵向预应力→竖向预应力。张拉顺序遵循设计要求：先上后下，先长束后短束，对称张拉，张拉时采用张拉应力和伸长量双控，应力控制为主，伸长量校核。
4.8 简支T梁施工
简支T梁制运架主要采用在场内预制，运梁小车运输，架桥机逐孔架设的施工方案。
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