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1. 工程概况
本项目路线起于遂宁市西宁,与遂渝高速交叉,为实现遂渝高速公路与本项目的交通转换,以及满足遂宁市车辆上下高速公路,设置西宁枢纽互通式立交。
1.1 互通桥梁主要结构
西宁枢纽互通立交,起点里程为K0+000,终点里程为K0+620,其形式为半苜蓿叶A型,设计有环形匝道,该互通采用主线下穿形式穿越遂渝高速公路,共10条匝道(分别为A、B、C、D、E、F、G、H、M、SY匝道,SY匝道为原遂渝路两侧拼宽段落)。互通内共10座桥梁,其中3座为跨线桥,一处分离式立交桥改造。
本项目工程与遂渝高速公路的交叉桩号为:K0+000.032=SYK150+284.790,即:本项目起点K0+000.032处与遂渝高速公路K150+284.790交叉。与遂渝高速公路的交叉里程为:SYK149+600~SYK151+060(合计1460m)。
1.2 本项目的主要跨越部位
1、A匝道1#桥第十三、十四跨:交叉于遂渝高速公路SYK150+429.546位置;
2、G匝道1#桥第十二、十三跨:交叉于遂渝高速公路SYK150+133.590位置;
3、SYK150+254.79 遂渝高速大桥:本桥新建于原遂渝高速火把堰大桥一侧加宽施工,与火把堰大桥并列设置,其新建桥梁右侧梁板边线与火把堰大桥左侧梁板边线距离为20cm;
4、SYK149+835 新建车行天桥:交叉于遂渝高速公路SYK149+835位置;
5、SYK149+826原车行天桥拆除:交叉于遂渝高速公路SYK149+826位置;
6、SYK149+600~SYK151+060段路基拼宽施工。
1.3 本项目的主要跨越桥梁结构形式
1)西宁互通AK0+580.973 A匝道1#桥
本桥为跨越任家河、主线高速及遂渝高速而设。本桥上部构造采用(4×20)+(4×20)+(2×20+2×16.11)+(2×25)m普通钢筋混凝土现浇箱梁及装配式预应力混凝土T梁,全桥共4联;下部构造:桥墩采用柱式墩配钻孔桩基础;桥台采用重力式桥台、扩大基础。
2)西宁互通SYK149+826车行天桥
该桥为乡村公路跨越即有遂渝高速而设,SYK149+826处原有老的汽车天桥,桥型方案为12.5m+21m+12.5m斜腿刚构,遂渝高速加宽后该天桥被废除。
3)新建SYK149+835车行天桥进行跨越,恢复乡村公路与既有遂渝高速公路的通行,桥型方案为2×25m装配式预应力砼T梁,桥梁全长57.7m,桥下净空高度不小于5.5m。
1.4 交叉跨线方案
根据地形特点、交通量组成,本着最大限度减少对遂渝高速公路干扰的原则,形成如下交叉跨线方案:
1、本项目主线及M匝道下穿既有的火把堰大桥通过遂渝高速公路。
2、西宁枢纽A、G匝道分别上跨遂渝高速公路,在遂渝高速公路中央分隔带合适位置设置桥墩,采用2×25m预应力混凝土T梁或箱梁的跨越方案,A匝道1#桥交叉于遂渝高速公路SYK150+429.546位置,G匝道桥交叉于遂渝高速公路SYK150+133.590位置。
3、遂渝高速SYK149+600~SYK151+060段部分段落两侧路基需拆除重建,并需对现有5处通道或涵洞进行接长。
4、由于遂渝高速公路路基加宽,原SYK149+826车行天桥不能满足通车要求,需拆除重建,重建SYK149+835车行天桥采用2×25m连续梁连接两侧机耕道。
5、跨越遂渝高速处,桥下净高按5.5m(规范要求5m)进行控制,实际最小净空5.65m。
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第四章 跨线主要施工方案、施工工艺及方法
4.1 施工顺序
支架搭设交通导改;中分带管网改造;桥梁桩基、系梁、墩柱、盖梁、桥台、拼宽段路基土石方施工;跨线部位T梁安装;跨线桥上构现浇、桥面铺装;SYK149+826车行天桥拆除;支架拆除交通导改,完成施工任务,恢复交通。
4.2 施工准备
1、测量准备
在开工之前,首先对中间墩及两侧墩、台位置进行详细测量及定位放样,给出各个结构物高程以及平面位置,报监理工程审批。
2、试验准备
完成各种原材料的检验,并根据实际使用的原材料进行配合比认定,报监理工程师审批。
3、施工前的其他准备
1)开工前进行动员,对即将动工的跨线桥施工进行安全、技术交底,另施工作业人员提高跨线桥施工质量及安全意识;
2)开工前做好通往各个工作面的施工便道,使机械、设备、材料能及时运至现场;
3)专职协调员进场,并熟悉跨线施工的一切流程;
4)做好机械、设备、电力的布置方案,合理利用工期,在即快又安全的前提下完成各种工序;
5)工序与工序之间的交接必须一致,上一道工序必须为下一道工序负责;同时加强工长之间的交流与协调;
6)所需的机械、设备必须在开工前进场准备,以免开工时造成停工待机现象的发生。
7)一切准备就绪后,通知驻地高级监理工程师以及安全监理工程师,是否同意开工,同意开工后,立即全面展开。
4.3 SY匝道两侧拼宽段路基土石方施工方案
路基施工严格按照《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96和《公路工程路基施工技术规范》JTG F10-2006的要求进行施工,以及按两阶段施工设计图进行施工。
1、软土路基处理
开工前,根据两阶段设计图纸,对拼宽段存在有软基处理的部位提前进行,及早完成软基处理。
2、涵洞接长施工
不占道施工,宜早完成原遂渝高速公路的涵洞接长施工任务,合理安排劳动队伍作业。
3、拼宽段路基挖方施工
因目前遂渝高速公路与本工区互通交叉部位的边坡无护面墙等结构,其他结构为边坡绿化植物、镀锌铁丝网、框架梁、锚杆、菱形网格护坡、实体护坡,可采用人工配合机械的方式进行拆除。
根据设计开挖线完成施工放样工作;为了避免挖方落石掉入高速公路造成安全隐患,以及通车安全考虑,临时占用遂渝高速公路两侧硬路肩路段,架设定型彩钢板以及沙袋防撞措施进行保护,彩钢板采用钢管支架进行搭设。而后,调入挖掘机进入施工工作面,逐层开挖路基土石方,由自卸汽车运渣至弃土场或填筑路基填方。如开挖边坡坡度较窄,不能满足机械设备施工,则采用人工开挖的方式进行。
4、拼宽段路基填方施工
填方施工严格按本工区总体施工组织设计进行,施工前,完成软土路基处理以及涵洞接长施工任务,以及对原遂渝路路基坡面、拼宽段路基原地面进行清表处理,清表的同时完成路基台阶开挖,对遂渝高速公路填方段的边坡进行拆除处理。
填方按设计要求每层每侧加宽50cm,以保证路基宽度,同时每填筑5层修整一次边坡,待路基全部填筑完成后,统一采用人工进行修整一道边坡。
4.4 遂渝高速公路中分带管网改造施工方案
1、中分带绿化拆除
位于桥位上的绿化树木、草皮等绿化设施进行移除,移除后保护好绿化树木,待桥梁施工完毕后,恢复绿化带使用。
2、中分带管网改造
中分带下的管沟为倒梯形,管沟中的线缆较多,必须对线缆加以保护。
首先将管网人工小心刨出约50m距离,然后将其改移到单侧,改移后采用ф42钢管钉固定,钢管钉单根长度不小于1.5m,并采取δ=3mm钢板进行围挡,管线采用壁厚5mm、直径不小于20cm的无缝钢管纵向割开,把管线等放入钢管内加以保护,并将钢管纵缝利用胶带缠密实。而后可对桥梁桩基、系梁、立柱等部位进行施工(见管网改造图)。
图1 遂渝高速公路路基中分带管网断面图
管网改移后对桥梁进行作业时,一定注意管网的安全,避免折断,同时现场施工负责人以及专职安全员将随时检查,避免重物堆积于管网之上。管网改造完成后,将通知四川省成南高速公路有限公司验收。
4.5 A匝道1#桥、G匝道1#桥、SYK149+835车行天桥跨线施工方案
4.5.1 桩基成孔施工方案
为保证过往车辆的安全,桩基成孔拟采用人工挖孔,利用空压机、风镐或水磨钻进行挖孔掘进,绝对禁止采用爆破技术进行挖孔作业,以免爆破产生的飞石伤及过往车辆。如孔内遇有地下水,则采用水泵直接抽水至高速公路路基边缘排水沟内。
人工挖孔孔内弃渣,通过支架通道人工将其运至遂渝高速公路外侧,再利用装载机等机械转运至附近临时弃土场。为了及时完成基础施工,拟组织三班制24小时连续作业。其挖孔现场布置如下图所示。
为了确保施工作业安全以及行车安全,以及保证在跨线施工加快进度的前提下,除了运用人工开挖孔桩工艺外,也可采用机械开挖的方式进行,机械宜采用履带式旋挖钻机进行挖孔作业。机械挖孔作业期间,为了保证旋挖钻机不对遂渝高速路的破坏,采用加垫木板及废旧轮胎的方法进入工作面,挖孔作业完毕后,及时清理高速公路路面,保证其不受污染。
图2 人工挖孔桩立面布置图
图3 人工挖孔桩横断面布置图
4.5.2 桩基钢筋安装及砼浇筑方案
因跨线桥中分带处桩基施工本身工作面狭窄,且为了保证遂渝高速公路通车,采用预制钢筋笼的方法显然不可采取,因此,在已成孔的桩基内进行钢筋制作安装。施工中将钢筋等材料通过支架通道运送至施工现场,并采用卷扬机运送至桩内,钢筋放入桩孔内的过程中,桩孔内人员必须离开,待钢筋放入后方可进入工作面进行施工。桩基内钢筋笼按设计要求进行安装,首先将已制作好的加劲箍筋进行定位,然后再按设计间距焊接成型,箍筋在主筋全部焊好后于桩顶位置进行安装,直至按设计施工完毕为止。
桩基混凝土浇筑采用输送泵输送混凝土,将混凝土输送泵放置于公路外侧已形成的匝道内,然后将输送管通过支架通道接至孔口进行砼浇筑。
4.5.3 防撞岛施工方案
因桩基施工中分带管网已经改造完毕,在已形成的墩柱按设计图位置将场地平整完毕,在钢材加工场将已加工好的钢筋骨架运至施工现场拼装并支撑好模板,同样采桩基砼浇筑的方法进行施工。施工时注意预埋件的安装。
4.5.4 柱式墩身施工方案
1、场地布置及材料设备进场:在桩基施工场地布置的基础上,将模板、钢筋半成品、钢筋安装架等设备、材料利用小型货运汽车运输进场,并利用吊车卸车等。
2、钢筋安装:由于本桥墩柱均不高(5m),首先将钢筋骨架进行加工,然后通过人工将其运至施工现场,在已形成的桩基础上进行安装。
3、模板的制作及安装:模板采用专业厂家生产的大块定型钢模,钢模运输采用人工运输,并采用手拉葫芦进行拼装、校正。
4、砼的浇注:砼浇注方法同桩基,利用砼输送泵进行。
5、模板拆除:模板拆除利用人工进行,在拆除过程中,同安装一样,应特别注意模板按设计单块进行拆除并不得碰撞支架。
6、砼养护:砼拆模后,利用薄膜包裹养护7天以上。
4.5.5 盖梁施工方案
盖梁支架利用已架设好的支架上,因跨线桥盖梁离地面位置的距离不高,满堂支架不会有较大的弹性变形。在盖梁施工过程中,于支架上横向布置I36工字钢支撑,在工字钢支撑上立模。
钢筋骨架首先在加工场加工完成,运至现场后安装。钢筋材料及模板转运、安装、拆除均与立柱施工相同。
4.5.6 上部构造T梁安装方案
首先在本预制场按设计要求将梁板预制并张拉完成后,运至桥头,再通过已搭设的架桥机进行架梁。
4.5.6.1 架梁施工工序
1、预制板的运输
拟采用运梁车运输,在已形成的道路上将运梁车运至桥头。安装采用的80T双导梁架桥机进行。
2、梁板安装程序:在桥头路堤上铺设轨道至桥台,在轨道上拼装架桥机,再将架桥机推移至安装孔。推移时,纵移行车应置于导梁后端,以增加后端平衡重量。确保抗倾翻系数大于1.5。架梁前端接近墩顶时将前支架先安装在墩顶预埋螺栓上,再推移至设计位置,使前支架垂直后,固定后架桥机,并将交叉剪力拉紧,以保证横向稳定。
将预制梁运至架桥机后跨内,两端同时起吊。横移小车应置于行车梁跨正中并适当固定,预制梁起吊高度应使梁底超不定期架桥机中间横梁顶面。
将预制梁纵移至安装跨,用止轮器固定纵移行车后,用横移小行车将梁横移到设计位置下落就位。
待一跨的预制梁全部安装完成后,将纵移行车退到后端。再前移架桥机,拆除前支回支墩顶联结螺栓,把前支架挂鼻架上,重复上述进行另一跨安装。
4.5.6.2 施工注意事项
1、为了保证通车安全,架桥机定位一定要稳当。
2、架梁前,对架桥机各个连接部位、轨道搭设、电力设施等相关内容进行详细的检查。
3、为确保安装,必须注意:梁体就位必须正确,支座接角紧密,不得有空隙。
4、架梁时现场专职安全员、施工负责人、安全负责人全部到位进行指挥,做到上下工作面均有人员进行监督、指挥。
4.5.7 支架通道搭设
跨线桥施工属于我项目工区的重、难点工程,因此控制施工工期以及工程质量、通车安全等尤为重要,即按施工工期完工,又能保质保量,又不能出现任何安全状况及影响通车。
因本桥设计跨线方案为25m预应力混凝土T型组合梁装配完成跨线,因此本方案的支架形式采用碗扣支架形式,同时可作为桥面系施工的操作平台。
1、跨线桥施工支架方式
采用组合支架方式,该支架即作为初期桩基出渣及砼浇筑使用,也为上部构造T梁架设以及现浇砼使用。组合支架采用碗扣支架配合工字钢支架组合而成,碗扣架立于高速公路中分带及两端的硬路肩上,之上采用I20a工字钢均匀布置铺装于顶托上,顶托上铺设密目安全网以及钢板平台,支撑体系搭设完毕,具体见下图:
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