杭州湾大桥海盐制梁场施工方案Word文件下载.docx
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平均（m）
历年最高潮位
+6.54
+5.54
+6.04
历年最低潮位
-4.36
-4.01
-4.19
多年平均高潮位
+3.05
+2.52
+2.79
多年平均低潮位
-2.56
-2.12
-2.34
历年最大潮差
8.93
7.57
8.25
多年平均潮差
5.61
4.65
5.13
平均涨潮历时
5h28m
5h27m
平均落潮历时
6h57m
6h59m
6h58m
回归分析场址处乘潮延时为4小时的水位数据如下:
频率（%）
60
70
80
90
水位（m）
2.75
2.59
2.36
2.17
水流:
场址处水流主要受潮流控制,迳流也有一定影响。
潮流运动形式基本为往复流。
水域最大落潮表面流速为1.10m/s，最大涨潮表面流速为0.62m/s。
波浪：
本海区以波浪为主，几乎无涌浪出现。
根据实测资料统计分析，涌浪频率仅为1.4%。
2.6水电
供水、供电及通迅条件优良，均可依托海盐县解决。
2.7交通运输及材料供应
01省道从梁场旁经过，为双车道，陆地运输可满足要求。
拟建运梁码头一座，可满足年运梁300孔60m箱梁，最大月运梁40孔的要求。
梁场设原料码头一座，能满足水运要求。
原料运量（年最大运量）
单位：
万吨
品种
砂
碎石
粉煤灰
水泥
钢材
其它
合计
运量
8
24
1
9
6
2
50
砂：
大部分从福建海运，少部分从长兴、桐庐内河运进，汽车运输至梁场。
碎石：
部分从秦山镇汽车运输，部分从白峰镇海运进场，以海运为主。
水泥：
江、浙、皖一带水泥厂较多。
本项目水泥少部分就近采购、公路运输，大部分通过水路从码头进梁场。
钢材：
部分通过公路，部分通过海运。
3.生产规模
全桥总工期48个月,桥面系施工9个月，初步安排预制场建场期10个月,3个月后可开始供应成品梁，比安装早2个月完成制梁任务即可，制梁日历月总计27个月。
全年有效天数按270天计，要求日生产能力为:
528/（27*30*0.75）=0.87孔,梁场日设计生产能力为1孔。
为适应装运梁不均衡的要求，成品梁应有一定的储存能力，设计为30～40孔梁。
每月最大架梁能力为40孔，平均24孔。
要求日最大装梁能力为：
40/30=1.4孔,根据每日两潮的情况，考虑轮船占用码头时间为4～5小时，建一处码头可满足最大装梁2孔/日的要求。
每片梁需各种材料约2000t，公路运输很难满足材料消耗要求，绝大部分需考虑水运，拟在场址南侧设日装卸能力达4000t的原料码头。
因受杭州湾台风的影响，水运无法均衡供应材料，梁场需能储存10孔梁的水泥、砂、石、粉煤灰等水运材料，以保证连续生产。
4.总体方案
4.1搬运梁方案比选
搬运是生产区、存梁区、水域码头间的联络线，搬运方案决定场地的布置和生产线的设计；
且60m箱梁体积大、重量大，技术难度高。
搬运工艺复杂,因海盐预制场平行于海岸线方向长，垂直于海岸线方向较短，搬运梁需多次转向。
因此搬运方案是梁场工艺设计的核心。
目前搬运梁方式主要有3种：
A：
轮胎龙门吊搬运梁方式
B：
轮轨平车方式
C：
滑车方式
A、B、C方案对比见下表。
项次
对比项目
方案A
方案B
方案C
装运梁速度
较快
稍慢
最慢
基础设施
加固面积较大
加固面积最小
加固面积较小
3
机动性
灵活
固定
4
安全性
风险稍高
较安全
5
生产线布置
有利于工厂化生产
不利于工厂化生产
栈桥布置
设“丁”字形，较长
“一”字形，较短
7
费用
稍高
最低
较低
荷载
水平力小
水平力大
方案成熟
设备需研究
A、B、C方案搬运车设计见附图1、2、3。
4.2梁场布置及设备
4.2.1场地布置
针对A、B、C两种搬运方案，设计A、B两种场地布置形式。
A方案（轮胎龙门吊式）
梁场南侧垂直于海岸线平行设置四个生产车间，每个车间纵列式设置一个制梁台座、一个绑筋台座。
制梁场设9条纵向移梁通道，梁间通道共用，为满足搬运车在不同存梁线、生产线吊梁及上码头的需要，在存梁场中部设转向通道。
为便于装船，水域通道设为直角折线形。
存梁线可存梁40孔，预备8个存梁位置。
详见附图4。
B方案（轮轨式、滑车式）
梁场靠近外堤侧纵列式布置8个制梁台座，另设4个绑筋台座。
制梁场设16条横移轨道、1条纵移轨道，码头栈桥轨道垂直于海岸线。
存梁区可存梁40孔，通道预留8个存梁位置。
详见附图5。
4.2.2主要设备配置：
4.2.2.1起重设备：
A方案设2台跨度为24m可90°
转向的1000t轮胎式搬运车，生产车间设2台跨度为32m可90°
转向的50t轮胎式吊机，能保证底模、布料机等吊装的需要。
原料车间设1台跨度17m可90°
转向的10t轮胎式吊车，用于原料的装卸。
B方案设两台1000t横移轨式运梁车，两台纵移1200t纵移轨式驮运车，或两台1000t横移滑车和两台1200t纵移滑车。
制梁区设两台50t可90°
转向的轮胎式吊机，用于钢筋笼等的吊装。
材料场设一台17m跨的10龙门吊。
4.2.2.2混凝土搅拌和输送设备
搅拌混凝土采用50m3/h混凝土的搅拌站3座，其上料、计量为微机系统控制操作，能自动测定砂石的含水率。
搅拌站配400t散装水泥罐6个，300t粉煤灰罐3个，100t附加剂罐1个。
灌注混凝土的运输采用3台HBT60泵泵送，混凝土入模由3台液压布料机布料。
4.2.2.3养护设备
桥梁采用蒸汽养生，配备2台4t/h卧式锅炉。
蒸汽用管道输送至梁体，配微机控制温度调节系统，梁体各部温差控制在0℃～5℃之间。
4.2.2.4电力设备：
梁场配备500KVA变压器两台、250KW发电机两台。
4.2.2.5供水设备：
梁场设100t水塔一座，1000m3蓄水池一座。
5.主要临时设施设计
根据海盐地质特点，对一般性建筑基础及砂石料场、材料堆放场，进场道路等，以人工填土层作为天然地基，土层经压实、夯实处理，或局部换填、粉喷桩加固，以满足强度、变形要求；
对搅拌站、制梁台座、运梁通道、水域码头等基础采用砼管桩进行加固。
5.1制梁台座
制梁台座用来预制整孔箱梁，因张拉后梁体上拱，荷载向两端集中，荷载相当大。
因此两端一定范围内基础选用φ600砼管桩基础加固。
根据提供的海盐梁场地区的地质勘察资料，单端设12根桩，外端侧一排四根桩设计打入深度45米，内侧两排8根桩设计打入深度为35m。
中间区段对基层强夯处理后，设计砼板块基础。
具体布置见附图5。
5.2梁场运梁通道
运梁通道承受荷载较大，A方案纵向通道基础设计为4排φ600砼管桩，间距2m，桩长28m。
转向区通道基础设计为8排φ600砼管桩，纵向间距2.0m，深度为28m。
B方案基础采用φ600预应力砼管桩进行加固，横移通道桩设计为3排，间距2.0m，外侧桩长45米，内侧桩长35m，纵移通道基础每股设置2排砼管桩,间距为2m,桩长35m。
C方案参照B方案设计。
具体布置详见附图6。
5.3码头设计及布置
根据杭州湾大桥海盐预制场的总工期，日要求最大吊装量为2孔，拟配置运输船驳为3艘。
该船为半潜水驳，工作原理是：
高潮位，驳船乘潮进港，待低潮位时，驳船下落至暗码头，然后装船，待高潮位时，驳船装梁乘潮出港。
根据以上原理，在高潮位时，安排一艘船装梁乘潮出港，一艘船却乘潮进港，另一艘船在桥位吊装，故在预制场建设3000t的运梁码头一座可满足三艘船吊装要求。
根据预制场设计规模，设4000t的原料码头一座。
5.3.1建筑物结构及主要尺度
根据港区地形、地质、水文等自然条件，结合总平面布置和装卸工艺方案，运梁码头考虑为高桩墩式结构，原料码头为高桩梁板式结构。
5.3.1.1运梁码头
方案A：
运梁码头为两条L型1000t轮胎式龙门吊出运的轨道，引道长132m，宽20m。
装船轨道长138m，宽5m，其中船舶靠泊段66m，在高桩墩台外侧设置两个导向墩。
方案B：
运梁码头运梁轨道长140m，宽4m，前端设置一暗码头，码头尺寸为60*20m。
轮轨式运梁车运梁上船。
方案C：
滑车式方案参照方案B设计。
5.3.1.2原料码头
原料码头平台总长159m，宽18m，排架间距6.8m，引桥长134m，宽7m。
5.3.2基础条件
5.3.2.1设计水位及设计高程
设计高水位：
4.57m
设计低水位：
-2.39m
极端高水位:
6.02m
极端低水位:
-3.79m
码头面设计高程:
6.0m（运梁轨道）、-1.0m（暗码头）
7.8m（原料码头）
设计海底高程:
-5.0m（运梁码头）
-7.8m（原料码头）
5.3.2.2设计荷载
运梁码头一、二方案：
轮胎式龙门吊500t/台，轮数16个。
运梁码头三方案：
轮轨式运梁车100t/台，轮数56个。
原料码头：
均布荷载20kN/m，固定式起重机两台。
5.3.3结构方案
5.3.3.1运梁码头
方案A:
运梁码头设置于两台轮胎式龙门吊运输通道之间，运梁引道长132m，宽为20m，采用高桩墩式结构，基础为Ф600mm预应力砼管桩。
桩纵向间距6.0m，横向间距为5+4+4+5m。
轨道式龙门吊从预制场吊梁通过引道后，车轮旋转90度，吊梁沿运梁轨道纵向行走，运梁轨道长138m，宽为5m，基础采用2Ф600mm预应力管桩。
运梁轨道外端设置两个导向墩，导向墩7*5m,采用高桩墩式结构，基础为Ф600mm预应力砼管桩，导向墩间设置钢便桥。
见运梁码头结构图9。
运梁驳船穿档停靠于运梁轨道之间，龙门吊直接将梁装至驳船。
运梁码头采用高桩墩式结构，基础为预应力砼管桩，两条运梁轨道长140m，宽各4m，轨道前端为暗码头，码头顶高程-1.0m，暗码头平面尺寸60*20m，采用混凝土板式结构，基础采用Ф600mm预应力砼管桩，桩纵横向间距5m。
见运梁码头结构图10。
滑车式方案参照B方案设计。
装载箱梁的半潜驳利用高潮位停靠，低潮位时驳船座落于暗码头顶，轮轨式运梁车运梁上船。
高潮位时将梁运走。
5.3.3.2原料码头
原料码头平台采用高桩板结构。
码头平面尺度长159m，宽18m，排架间距6.8m，总共24榀排架，排架基础为预应力砼管桩，每排架设置3根直桩和两根斜桩。
引桥采用高桩梁板结构，引桥长134m，桥宽7m，引桥排架间距12m，引桥排架基础为预应力砼管桩。
上部结构由现浇面层、预安砼空心面板及现浇横梁组成。
见原料码头结构图11。
主要临时设施工程数量见下表：
部位
单位
数量
运梁通道（A方案）
钢筋砼
m3
24528
Ф600管桩
m
274960
运梁通道（B方案）
9000
73120
制梁台座
5460
7360
运梁码头（A方案）
15050
20520
运梁码头（B方案）
6840
8880
原料码头
5724
8640
注：
滑车式方案因有较大的水平推力，运梁通道、码头的数量将大于B方案。
6.整孔预制主要工艺
6.1生产工艺流程
制梁工艺按每套内模、侧模配二个底座的形式设计，每台座循环周期为6天，海盐制梁场拟设8个制梁台座及配套的模具，月设计生产能力为40孔，详见图12。
6.2主要工序施工工艺
6.2.1钢筋
钢筋在加工房统一下料弯制加工成型，绑扎分两部分进行，底板与两腹板为一体，在钢筋加工区的台具上绑扎成型后用1000t移梁搬运车吊至制梁台座上（方案A）或现场直接在台座上绑扎（方案B）。
另一部分箱梁顶板钢筋在立完箱梁内模后再吊装就位（方案A）或现场绑扎（方案B）。
预留孔道采用波纹管成孔，定位网片在专用胎具上加工。
6.2.2砼灌注
采用泵送砼施工工艺，入模由布料机布料，为防止箱梁在内腔倒角处出现排气不畅、混凝土不稳定，造成蜂窝、空洞等现象，采取三台布料机从台座一端向另一端依次流水布料，分别灌注底板混凝土、腹板混凝土、顶板及翼板混凝土，为防止底板翻浆，底板混凝土灌注完毕后，略停30分钟，再逐次往上灌注腹板混凝土，腹板混凝土灌注完后略停15～20分钟，使腹板混凝土充分沉落，再灌注翼板混凝土，以免腹、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹。
底板、顶板设振动梁，砼振动采用平板振动器振捣，腹板砼采用侧振为主、插入式捣固棒为辅的成型工艺，振动器具为环保型高频振动器。
6.2.3砼养生
箱梁混凝土体积大，标号高，水化热大，容易由于内外的温差，梁体产生过大的内应力，造成裂纹。
传统蒸汽养生工艺，均为人工控制升温、恒温、降温等过程，仅满足桥梁养生保湿和供热的要求，对桥梁内应力和裂纹的产生不能有效控制。
为保证梁体质量，加快施工流程，宜采用微机控制供汽系统配合蒸养罩养生的工艺。
系统由微型计算机、通信接口、巡检仪、温度传感器、变送器、电磁阀及专用自动供汽系统软件等组成。
在养护过程中，采用电磁阀、计算机控制养护温度，记录有关数据，并做好电子存盘，系统具有电控、手动双控功能。
当电磁阀出现故障时，可启动手动阀控制。
6.2.4移梁工艺
6.2.4.1轮胎式搬运机（方案A）
搬运车在转向区转向90°
，沿转向通道行进至指定位置，再转向90°
，沿纵向通道行进至生产车间。
生产车间箱梁部分张拉达到吊装条件，搬运车对位，安装吊具，然后吊起箱梁。
通过转向区通道调整搬运车行进线路，吊箱梁至指定存梁点。
搬运车在存梁场吊梁，在转向区转向，沿水域通道行进。
在栈桥上转向，对位后落梁装船。
见图13
6.2.4.2轨式运梁台车（方案B）
纵移台车驮运横移台车调整行进线路，对位活动钢轨，横移台车自行至制梁台座。
侧模拉走、箱梁部分张拉达到吊装条件后，横移台车液压油缸收缩降低台车高度，直接进入台座底部，液压油缸伸出，连活动底模、箱梁顶起。
横移台车驮梁至存梁台座，液压油缸收缩，箱梁落至支撑垫石上。
纵移台车纵移至指定位置，与横移轨道对接，横移台车驮梁行进至纵移台车上，纵移台车驮梁及横移台车一起行进。
纵移台车与栈桥轨道对齐后，横移台车驮梁经水域通道上船。
运输船设轨道与支撑垫块，其作业程序同存梁作业。
见图14
滑车方案工作原理同方案B。
7.模型结构：
整孔箱梁模型采用两种结构形式即：
固定底模式（用于方案A）和固定侧模式（用于方案B）。
（图15、图16）
7.1固定底模式
7.1.1底模、端模：
底模为悬浮体系，全长为整体，设置底振，预留顶梁活动模板；
端模设宽0.5×
高1.0m人行平台。
7.1.2侧模
侧模全长分为三节，节长20米，由钢结构、液压系统、走行系统三部分组成。
走行系统既是侧模的支撑，又是行走的结构，由支撑平台、轨道、走行轮组成。
为适宜操作，侧模设宽0.5×
高1.0m人行平台，桥面顶设振动梁和工作平台，能精确控制桥面平整度。
7.1.3内模
内模全长分为三节，中间节长24米，两端节长18米，由钢结构、液压系统、走行系统三部分组成。
钢结构为开口式结构，为实现大幅度伸缩，液压系统由1#～3#油缸组成，锁定由丝杠、油缸液压锁锁定,1#油缸控制下部腹板模型旋转动作，2#油缸控制侧腹板整体平移，3#油缸控制顶板模型的升降。
走行系统由可上下提升的走行轮、过渡段滑道两部分组成，可设计为动力驱动。
（图17）
7.1.4工作原理
模型工作流程按一套内模、侧模配两套端模、底模设计，工作流程分为以下几个阶段:
7.1.4.1内模拆立阶段
台座1拆内模：
1#台座砼灌注完毕，一期蒸汽养生达到设计强度的50％以上，所有条件均达到拆模要求。
拆除丝杠，发出指令信号，液压锁解开，在指令控制下，3#油缸收缩，顶板模型下落到限定位置。
发出指令，1#油缸收缩，下部腹板绕绞心旋转至限定位置。
发出指令，2#油缸收缩，侧腹板整体平移至限定位置。
台座2立内模：
吊装2#台座钢筋骨架，龙门吊吊端模就位，搭设2#制梁台座内轨道。
在指令控制下，内模整体滑向台座2。
按拆模反向顺序操作，丝杠、液压锁锁定。
侧模拆立阶段
内模就位后，停止第二阶段蒸汽养生，拆除底口、上口拉杆，油缸收缩，侧模整体下落、平移至限定位置；
走行平台驮模型纵向走行至2#台座，油缸同时伸出，模型整体平移、上升至设计位置，上好上口、底口拉杆。
7.2侧模固定式
7.2.1底模、端模：
底模为活动体系，全长分两节,整个体系由钢结构、走行系统两部分组成。
底模下部设置底振。
走行系统既是底模的支撑，又是行走的机构，由支撑平台、轨道、走行轮组成。
端模外侧设宽0.5×
7.2.2侧模
侧模全长为整体，固定不动。
7.2.3内模
内模设计同底模固定式模型
7.2.4工作原理
模型工作流程按一套内模、侧模配两套端模、底模设计，工作流程分为两个阶段。
7.2.4.1内模拆立阶段
2#台座底板及腹板钢筋骨架绑扎完毕，搭设2#制梁台座内模轨道。
底模拆立阶段
内模就位后，台座2继续绑扎顶板及翼板钢筋，台座1完成第二阶段蒸汽养生后，拆除侧模限位楔块，侧模沿底部斜面滑开一定距离，张拉预应力筋，采用1000t轮台式搬运车将梁移至存梁台座。
台座2底模连同绑扎好的箱梁钢筋沿滑道向台座1滑出30米；
底模清理后，用轮胎式吊机将台座1右端底模吊至台座2右端；
接着台座2底模连同绑扎好的箱梁钢筋沿滑道再向台座1滑出30米，用轮胎式吊机将台座1左端底模吊至台座2左端；
最后台座2底模连同绑扎好的箱梁钢筋沿滑道滑向台座1就位，同时侧模液压油缸进油，侧模合拢，并用楔块锁定，轮胎式吊机吊端模就位，完成台座1立模作业。
台座2底模上开始绑扎下一片箱梁的钢筋。
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