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钢浮桥在大跨度水中桥梁施工中的应用探讨

中铁二十五局集团第六工程有限公司 2021-04-07 16:26:48

  1. 工程概况

柳江双线特大桥位于广西壮族自治区柳州市境内,跨越柳江、黔桂铁路、柳太公路而设,为深水复杂特大桥,桥梁中心里程DK504+879.7,该桥主桥跨越柳江,桥位处河面宽度640mn,水深约7~8m。全桥过江共设置27#~32#六个水中墩,跨江主桥上部结构采用(60+5×104+60)m预应力连续梁,全长641.6m,梁体截面类型为单箱室直腹板箱梁,梁高4.8~8.0m。下部结构采用桩径2.0m钻孔桩群桩基础,桩长10 ~ 31m之间;承台采用二级圆端形承台,一级12m×16.4m×3m,二级8m×12m×1.5m;墩身采用圆端形,墩高均为24.0m。

柳江为III(3)级航道,桥位处航道设于30~31号墩之间,柳江桥下游修建有红花水电站,桥址处位于水电站库区范围内, 水流较缓。常年水流速为0.05~0.30m/s,电站泄洪时水流较快。根据柳江水文资料显示,每年6~8月份为柳州市洪水季节,柳江河水位上升快,水位高,变化大,多年平均降雨量1424.7mm, 最大日降雨量214.8mm。年平均风速1.6m/s,最大风速24.3m/s。其中百年一遇的洪水(水位H1%=93.95m)时其水流速为2.1m/s, 2009年4月15日实测桥址处水流速为0.27m/s。

  1. 方案比选

便桥施工的方案和方法很多,综合考虑方案的安全性、经济性、施工周期和施工的可操作性,可以选择不同的施工方案和施工方法。目前便桥施工方案主要有钢栈桥及浮桥

(1)钢栈桥方案

传统钢栈桥采用钢管、贝雷片、工字钢、槽钢、面板、角钢等组合拼装成临时钢桥。供施工车辆、材料、混凝土运输和施工人员的通行。钢便桥采用振动锤下管在水中逐跨施工,工期较长,施工难度大。

(2)钢浮桥方案

钢浮桥采用圆筒、工字钢、面板及钢管拼装而成,利用圆筒的浮力支承上部地泵管道及施工人员荷载,钢浮桥固定于施工平台上。钢浮桥在陆地加工完成后,利用驳船运输下水拼装[1]。

以上两种方案从技术角度均可行,本桥位区覆盖层主要是粉细砂,并且覆盖层的厚度为2~4m,河床冲刷严重,如果采用钢管桩钢栈桥,由于覆盖层较薄,钢管桩固定不住,必须采取加固措施,采取栽钢管的方法。即先将钢管桩周围的覆盖层清理干净,然后以钢管桩为导管灌注水下砼,施工工艺复杂、施工难度较大且造价高。更不利的是洪水期洪水通过时必须将桥面系及钢管桩拆除才能确保便桥的安全性。因此,考虑防洪水期和为加快施工进度,并经过技术经济比选,决定采用搭设钢浮桥作为施工便桥[2]。

  1. 钢浮桥设计

柳江双线特大桥钢浮桥的设计从河流流速、防洪水性、简易性和经济等角度考虑。因地制宜,充分利用钢圆筒的浮力进行设计作为砼泵送管道、小型机具设备、少量材料及人员等运输的通道。

钢浮桥设计要求

浮桥设计长度:浮桥设计长度650m,位于27#~32#墩间。浮桥桥面标高:高于柳江河河面50cm,随柳江水位上下浮动。浮桥宽度:3m。

浮桥结构:利用钢浮筒自身浮力作为浮桥桥面支承,通过工字钢、钢丝绳、角钢将桥面与钢浮筒连接。桥面焊接钢管围栏并铺设3mm厚花纹钢板供人员和混凝土输送管道通过。

浮桥结构图

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