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南京长江二桥628m跨钢箱梁斜拉桥的关键施工工艺

http://www.lmjx.net 2007-8-22 16:18:17 中国路面机械网 
摘要:本文全面介绍了南京长江二桥南汊主桥施工针对50m深水急流中大型钢围堰的稳固、3m大直径超长基桩的成桩、5100m3大体积钢筋混凝上承台浇筑的温控、195m大高度大斜率钢筋混凝土索塔的浇筑、300t大吨位大体积钢箱梁块件的宪  安装、336m大长重斜拉索的牵引和张挂、628m大跨度复杂体系主渠的施工控制和体系转换、3年工期高标准施工质量的严格保证等所采取的相应工艺措施。 

一、概述
南京长江二桥跨越流经南京市区的长江,位于1968年建成通车的著名的南京长江大桥下游llkm。南京长江二桥南汊主桥为由过渡墩十辅助墩十南塔十北塔十辅助墩十过渡墩支承的跨度组合为58.5m+246.5m+628m+246.5m+58.5m=1238m的南、北对称的双塔双空间索面漂浮体系钢箱梁斜拉桥。南京长江二桥斜拉桥以其628m主跨跨度而名列世界十大斜拉桥第三位,享有国内第一大斜拉桥之誉,并是南京长江二桥最大特色和亮点所在。
南京长江二桥南汊主桥为通航主航道桥,其地理位置在长江下游。南京长江二桥桥位水域水深流急,且受潮汐影响水位一日多变;其桥址地形高低不平且江岸多陡斜不稳;其基础位置地质复杂,基岩软弱。南京长江二桥斜拉桥主跨跨度之大在国内前所未有,其风状态下的大悬臂施工风险性很大。南京长江二桥施工工期短,其精品工程的标准对施工的要求极高。深水基础的万无一失、高索塔浇筑的速度与外观、大吨位钢主梁的架设、安装,各项高标准指标的实现,构成了南京长江二桥南汊主桥的突出施工难点。
承担南汊主桥从下部到上部主体施工的湖南省公路桥梁建设总公司,虚心采纳专家建议,学习国内外先进理论和方法,严密组织,充分投入,精心施工,攻克了一道道难关,确保了南京长江二桥南汊桥顺利建成并开创了许多值得借鉴的技术、工艺新思路。
二、50m深急水域大型钢围堰的稳固
南京长江二桥南、北两主塔采用了圆形双壁铜围堰着岩、堰内21根φ3m,长度分别为102m,87m的钻孔灌注桩、堰壁填充8700m3井壁混凝土、堰底浇筑8.5m厚封底混凝土、桩顶为6m厚钢筋混凝土承台即双壁铜围堰、基桩、封底混凝土、钢筋混凝土承台组合而成的大型联合基础以承受每墩约50万kN桥梁动静荷载和约75000kN的船舶水平撞击荷载。
南、北塔两个大型水中基础,在施工低水位状态下,北塔水深39m,南塔水深20m。两域处地基覆盖层厚度南塔为33m,北塔为29m,其中36m范围内基岩面最大高差分别为0.57m和1.06m。清除覆盖层后,塔基础施工水深最大达到68m。墩位处高水位施工时最大实测水流速度达到3.8m/s。
南、北塔两个圆形双壁铜围堰外径36m,内径33m,堰壁仓厚15m,围堰最大高度为65.5m,是国内迄今为止最大型的深水钢围堰。两围堰封底混凝土厚度各为8.5m,整体浇筑的混凝土体积都超过6200m3,也是国内整体浇筑的最大数量的封底混凝土体积。
钢围堰采用塔位块件拼接的方式拼装和下沉,即钢围堰在岸上制作底节,底节沿滑道下水,底节被浮运至墩位,然后在底节上逐步拼接块件并逐步在堰壁灌水而下沉至河床、接着在块件拼接过程中在堰内吹砂且在堰壁内逐步浇筑混凝土,最终依靠重力(自重加压重)穿过覆盖层着岩。
经过计算及专家论证,在长江6~8月洪水期间,钢围堰只有完成封底并完成了2~3根钻孔灌注桩后,其抵抗巨大水流冲击的安全性才能有充分把握。因此,如何确保钢围堰的顺利着岩,使钢围堰在长江洪峰到来之前完成封底和2~3很钻孔灌注桩施工,实现钢围堰有桩泄洪的目标,是钢围堰施工最关键的问题。在加大设备、材料和人员投入及管理力度的条件下,以下措施和工艺的采用是南京长江二桥钢围堰施工取得成功的最重要保证:
1.钢围堰施工时间的选定
为了确保钢围堰的安全渡洪,合理的钢围堰施工工期安排是非常重要和关键的。长江流域以雨洪径流为主,每年5~10月为汛期,11月~翌年4月为枯水期,洪峰多出现在6~8月,1月或2用水位最低。南京长江二桥南汊主桥业主与承包商于1997年8月25日签订施工合同,于1997年10月6日举行开工典礼,1998年3月11日完成了南、北主塔钢围堰安全、准确着岩,于1998年4用27日完成了两塔钢围堰的水下混凝土封底,并于1998年5月10日洪峰到来前成功完成了两主墩各3~6根钻孔灌注桩的施工。可见,对于国内规模最大的长江上的钢围堰施工,南京长江二桥做了合理的工期安排和严格的工期控制。合理的工期安排对于确保钢围堰施工的成功和降低钢围堰施工的造价有着重要意义。

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