桥墩混凝土剥蚀加固工程施工方案.doc

青藏铁路格拉段第二标段干沟雪水大桥 桥墩混凝土剥蚀加固方案
桥墩混凝土剥蚀加固工程施工方案

1．工 程 概 况
雪水河大桥地处大干沟水电站库区内，位于大坝上游，是青藏铁路上的重要桥梁。该桥11墩2台，2＃～10＃墩为水中墩，全部进行防剥蚀加固处理。
桥墩剥蚀现状：对2号墩进行观察，冻结线下墩身剥蚀，局部表层混凝土脱落，露出骨料，为防止剥蚀进一步发展，必须对桥墩进行抗剥蚀加固。
加固措施为：
桥墩加固采用外包C30混凝土，厚30厘米。为满足水下灌注，采用在脚手架上先焊制内径D+60厘米的钢筒下沉至承台顶，然后灌注水下混凝土封底，封底完好后，抽干内部水然后灌筑剩余混凝土至水库设计水位上25厘米。
所采用混凝土为高抗冻性混凝土，灌注混凝土高度为6.15～6.69米。
外包钢筒为5毫米厚耐侯钢板，钢板防腐采取外涂2毫米厚环氧树脂。
主要技术标准
铁路等级：Ⅰ级线路
正线数目：单线
坡度：—4‰
线路曲线半径：R=1200米
地震烈度：八度
2．工程项目的施工顺序及主要施工方法
2.1 栈桥施工
栈桥设计
因需支护的墩身均为水中墩，需设栈桥做便道，以保证施工机械与人力的通行。
（1）栈桥长度
大桥施工常水位9m，栈桥布置于大桥上游侧，栈桥中心距大桥中心4.5m。从格尔木岸下河便道接入，通至拉萨岸下河便道。
（2）栈桥结构形式
栈桥宽度3.0m,桥面坡度为平坡。
（3）栈桥结构确定
由于雪水河大桥水位较深，常水位水深9米，以目前工程量搭设钢便桥施工难度大且投入较大，且十分不经济，因此拟采用钢浮桥。
由于考虑小型起重设备上桥、人员、小型机具、钢筒自重、混凝土输送泵管道通过，因此每米浮力按1吨考虑。
栈桥设为浮桥，采用钢浮箱承力，钢浮箱采取3*3*1.2米，间距按照浮箱中心距5米布置；桥面采用I28号工字钢作纵梁，设置二道； I12号工字钢作横梁，长3.0米，间距0.6米；桥面板采用钢板铺设，钢板厚1厘米，纵长306米；桥面两侧安装防护栏杆，栈桥两侧布设电缆线。
1厘米厚钢板桥面
Ⅰ12工字钢横梁 ＠0.6米
Ⅰ28工字钢纵梁

3*3*1.2米浮箱钢板厚6毫米＠5 米

纵 断 面 图
3米 面板
I12工字钢横梁 Ⅰ12工字钢横梁
Ⅰ28工字钢纵梁
钢浮箱

横 断 面 图

栈 桥 结 构 图

1.5 0.5 1.9 1.9 0.5 1.2
3.9 3.6
拉萨岸
1.2 0.5 1.9 1.9 0.5 1.2

施 工 浮 桥

10＃墩

作业平台 雪水河

306米

2＃墩
格 尔 木

格尔木岸

栈桥平面示意图 单位:米

栈桥工程数量表
序号
项 目
单位
数 量
备 注
1
6mm浮箱钢板
t
91.5

2
Ι28工字钢
t
27

3
Ι12工字钢
t
21

4
δ=10mm钢板
t
70.65

栈桥搭设
栈桥施工工艺流程：浮箱制作 浮箱运送就位 架设纵梁 架设横梁 铺设桥面面板 焊扶手栏杆 布设桥面电缆线
（1）栈桥施工前，利用汽车将材料及设备运至公路桥上，用汽车吊将材料吊至机动船上，采用水上运输方式，运至墩位处，利用浮吊将材料吊装到位。
浮箱就位后，选择钢筋混凝土重力锚，锚的布设采用八字锚，锚的抛设用浮吊船，将置于浮箱的锚以粗千斤绳穿入锚鼻，将重力锚吊放至河床固定，用卷扬机将锚绳拉紧，固定浮箱,以便进行浮桥上部拼装。
重力锚（置于河床底）
雪水河

已 搭 浮 桥 浮箱

桥墩 桥墩

浮箱定位示意图
（2）梁部施工
栈桥梁部施工采用浮吊配合，将工字钢运输到位后吊装架设。纵梁、横梁架设焊接完毕后，由卷扬机拖拉桥面钢板就位，焊接。
两侧焊钢栏杆，布设桥面电缆线，施工其他附属设施。
浮桥施工完毕。
2.2 作业平台施工
作业平台，采用钢管脚手架进行搭设。
基础置于承台及加台顶，设为双排脚手架。作业平台自承台上高8米，内架宽5.5米，外架宽7.9米。承台标高为3334米，施工常水位3337.5米，脚手架下部在水中。施工时自便桥逐步推进，竖直安设立杆，放稳后安装立杆，直至平台搭设完毕。由于下部在水中，无法设横撑及剪刀撑，因此，向上接高脚手架，设剪刀撑，确保作业平台稳固。
1.2 0.5 3.9 0.5 1.2
8
4.5 3.5

桥
墩
施工常水位
钢筒支撑面

承台顶
工作平台结构示意图 作业平台与桥墩位置示意图

脚手架搭设完毕后，用水准仪测设钢筒支撑平面，支撑平面必须水平，以保证钢筒焊制质量及垂直度。
每个作业平台搭设需7天，拆除需9天，共有水中墩9个。因此，考虑工期要求，共需5套，其余周转利用。
每个作业平台需用脚手架管3.1吨。
2.3 桥墩剥蚀防护施工
2.3.1钢筒施工
水中桥墩9个均需要采取防护包裹。
钢板按照设计要求卷制，为使各块钢板能拼接严密且增加刚性，在每块钢板上加焊法兰盘，用φ16螺栓连接，法兰盘距钢板边缘5毫米，以便按设计进行焊连。加工完毕，必须进行试拼，将不密贴处进行局部修整，确保各边缘能较好吻合，试拼合格后涂刷液态环氧树脂。
自便桥、作业平台运至墩位处。作业平台用提升设备将钢筒提起，自作业平台处设支撑平面，支撑平面调平后将钢筒落下固定。调整钢板的垂直度，使两块半圆钢板能很好的拼接，将法兰盘螺栓装好紧固，固定后用电弧焊进行焊接，拼缝焊接严密。
钢筒焊好后内部焊支撑点使之确保与桥墩的间距满足设计要求，并能起到固定钢筒的作用。钢筒底节内部，平焊一圈钢板环，用以固定钢筒底部、防止混凝土流失、防止在灌注混凝土时钢筒被顶上浮。
第一节焊好后，调平顶面，向上接高，依次焊接其它钢筒块板达设计高度。
钢筒焊接完毕后，对钢筒外壁再次涂刷环氧树脂，特别是焊缝处仔细涂刷，避免外露的钢板年久修锈蚀，影响质量减短使用寿命。
对钢筒进行垂直度调整，调整垂直后，用固定在桥墩抱箍上的倒链将钢筒整体提起，撤出作业平台上的支撑面，将钢筒下放就位。为保证钢筒下沉过程中，其平面位置及倾斜度满足施工规范要求，钢筒下沉的导向设备采用刚度满足要求的双层定位导向架。
导向架拟用特制万能杆件现场拼装成型，截面尺寸为“回”型，与作业平台脚手架相连接，其内口尺寸比钢筒外径大105mm，在拼装时，严格控制结构尺寸及导向架的垂直度，待导向架拼装完成且垂直度满足要求后，在内口四壁中心位置，即作业平台中轴线，安装Φ50钢管导向轨道，为减小摩擦阻力，轨道面涂抹黄油润滑。
根据设备情况，平台以上导向架拟定高4m，在平台第一层水平联系位置临时增加定位型钢，整个导向架高度不小于6m。钢筒下放应缓慢进行，始终保证垂直度，避免因倾斜而卡在桥墩上，给施工带来麻烦。钢筒就位完毕，对顶面进行水平测试，即可反映出垂直状况，对垂直度超标的钢筒采取补救措施，直至符合要求。所有钢筒沉设完成，确定垂直后采用钢牛腿支撑，并焊接与施工平台固定。
2.3.2混凝土灌注施工
水下砼灌注封底
准备工作
本工程为混凝土薄壁结构，工程量虽小，施工难度较大，施工前一定要周密细致地作好各项准备工作，包括劳力组织、场地布置等各项准备工作。
按施工作业要求组织好专业班组，并进行岗前技术培训，尤其对搅拌站的操作人员，要选择责任心强的技工承担，以保证混凝土施工连续和施工顺利进行。
配备发电机，保证施工用电不中断。
场地照明、墩上用电设备如配电盘、灯具、电线、电缆，液压设备检修作业使用的工具和材料应提前制备齐全，并必须安设漏电保护器，防止漏电伤人。
混凝土灌注 水下砼灌注采用导管法，导管采用输送泵管，导管使用前应试拼组装，试验其密封性，进行编号及自下而上标示尺度，伸入钢筒内，距钢筒底0.6米处。水下砼灌注应连续进行，不得中途停止，合理组织、统筹协调各道工序；控制砼坍落度，以18～22㎝为宜，并有良好的和易性；导管埋入深度取决于灌注速度和砼质量，但不得小于1m，一般控制在2～4m之间；在钢筒底部放慢灌注速度，以防钢筒被砼顶托上浮；灌注过程中，由转仁经常量测混凝土顶面高程，使之流动均匀，保证封底质量。 封底混凝土厚2米，封底完毕，当强度达到设计强度70％后，使用潜水泵抽水。
剩余混凝土灌注
混凝土施工前，检查支架、钢筒和施工缝的处理，并请监理工程师检查签认。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土输送泵两侧对称灌注，并做好施工记录。捣固定人、定位、定责，不得漏捣、重捣、捣固过深，捣固棒不要接触钢筒。
混凝土浇注应连续进行，不得中断，混凝土要及时洒水养生，加强养护。
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- 中铁四局集团第二工程有限公司