某铁路客运专线跨河特大桥冬季施工方案.doc

秦沈客运专线绕阳河特大桥冬季施工 张少锋 （铁道部大桥局一处） 摘要：介绍秦沈客运专线绕阳河特大桥下部结构工程冬季施工的方法 关键词：绕阳河桥 冬季 施工 1 概况 1.1 工程简介 秦沈（秦皇岛－沈阳）客运专线绕阳河特大桥，位于辽宁省盘山县境内。全长2029.5m，为82孔24m双线简支箱梁桥，线间距4.6m，全桥处于平坡直线上，双线耳墙式桥台，圆端形板式桥墩，Φ1.0m钻孔桩基础。全桥钻孔桩562根，承台83个,墩（台）身83个。混凝土总方量约3万立方米，大桥所有墩（台）均位于绕阳河内，两端桥台分别距河堤约35m。总工期11个月。 1.2 气候条件 该桥所处地区为寒冷地区，属温带湿润和半湿润季风气候，冬季干燥寒冷，春秋两季短促多风，夏季温暖多雨。历年最冷月平均气温-9.7oC，历年极端最低气温-25.9oC。历年平均降水量644.5mm。全年约70%的降雨集中在7～9月份，历年最大风速22.3m/s。土地最大冻结深1.2m，最早冻结日期11月10日，解冻日期4月4日。实际施工中实测最低气温低于-25 oC的日期达40天，其中最低气温达-38 oC。 1.3 水文条件 桥址位于绕阳河库区，该库区每年3月份开始关闭桥位下游约7公里处的水闸进行蓄水，为周围5万多亩稻田提供灌溉水源，6月份该地区降雨量开始增加，7-9月份为河流汛期，流量较大，水位较高，1977年和1995年两年汛期最高水位达7.9m。10月初水位开始回落。河床地质为：表层约1～1.5m淤泥质砂粘土，其下均为粉砂或细砂层。地下水位较高，涌砂严重。 2 冬季施工的必要性和重要性 通过现场实地考查，针对水文地质及气候条件，结合实际工程量和工期要求进行了如下施工方案比选： 2.1 施工方案一 全线栈桥及墩位平台的施工方案 此方案虽满足汛期河流排洪要求，但因栈桥全长约需2Km，如按每天施工6米栈桥（包括墩位平台）计算，约需330天才可完成全部栈桥，这样不仅不能满足11个月的工期要求，而且辅助结构投入量大，造价高。 2.2 施工方案二 便桥和栈桥相结合的施工方案 该方案是在浅水区修筑约1500m的便道，在墩位处填土筑岛和在主河槽处修建约600m的栈桥及相应的墩位平台。经计算此方案可以满足汛期排洪和施工要求，也较方案一能够缩短工期，但因桥位位于绕阳河库区，只有相对较高的便道（栈桥）及墩位平台方可满足蓄水季节及汛期主体工程施工的要求。辅助投入量相对较大，施工费用较高。另外该方案虽可满足汛期河流泄洪要求，但省水利部门仍要求必须在第二年蓄水季节及汛期之前清除河道内的施工设施，同样受工期制约。 2.3 施工方案三 利用冬季枯水季节采用全线填土筑岛进行连续施工 利用汛期过后河流水位开始回落季节，全线填土修筑便道和墩位平台，作为主体工程的主要施工场地，同时采取一定措施确保冬季连续施工。该方案不仅可同时满足工期及省水利部门的要求，而且对于该桥位处的地质条件来讲，利用冬季水位较低的条件，施工时的辅助投入相对也较少。 经过对上述三种方案的详细比选，方案三虽需增加一定的冬季施工投入，但从总的施工工期和施工投入上讲，均比方案一和方案二合理、经济。 3 冬季施工的准备 为了确保冬季施工的顺利进行，特从混凝土运输中的热损失、混凝土出场温度、原材料的加热等几个方面进行了热工计算。 3.1 混凝土热损失的热工计算 根据《规范》关于冬季施工时混凝土的入模温度不低于+5 oC的要求，首先确定最不利条件下混凝土温度的最大损失值和温度损失最大时确保混凝土入模温度条件下所必须的混凝土的最低出厂温度值，计算公式如下： Ts=(a×t+0.032n)×(To-Tw) (3.1-1) 式中：Ts－混凝土运输至成型的温度损失（oC）；a－温度损失系数（h-1）；t－混凝土运输至成型的时间（小时）；n—混凝土倒运次数；To—混凝土从搅拌机中倾出时的温度（oC）；Tw—外界气温（oC）。 另： To=Tr+Ts (3.1-2) 式中：Tr—为混凝土入模时的温度（oC）；按《规范》取Tr=5 oC 计算时拟定外界最低气温为Tw=-35 oC，结合现场施工战线长，混凝土工厂布置于河岸一侧，采取混凝土搅拌车运输等因素，分别取t=0.5小时；a=0.25；n=2。代入公式（3.1-1）及（3.1-2）得： Ts=9.32 oC，混凝土的最低出厂温度为To=14.32 oC。 3.2 混凝土出场温度的热工计算 为保证混凝土的出厂温度，需将制备混凝土的原材料加热，考虑到砂料具有一定的含水率，石料含水率较低，水又易于加热等条件，计算时拟定石料温度等同与外界气温，水加热至+80 oC，计算在最不