江口電站交通橋及橋臺設(shè)計、施工的優(yōu)化

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1、工程概況
    江口水電站位于重慶市武隆縣江口鎮(zhèn)芙蓉江河口以上約2km,是一座以發(fā)電為主的綜合利用工程,是芙蓉江干流梯級開發(fā)的最末一級。電站大壩為混凝土雙曲拱壩,廠房為引水式地下廠房,且位于左岸山體內(nèi)。電站裝機3臺,單機容量100MW,總裝機容量為300MW.水庫正常蓄水位和校核洪水位分別為300.00m和303.35m.
    進水口交通橋原布置在3#進水塔與大壩之間,連接著大壩與進水塔的交通,2002年9月,因大壩澆筑上升的速度影響了交通橋的順利施工,為滿足江口電站年底首臺機組發(fā)電的實際需要,交通橋在總體布置上作了修改,現(xiàn)布置在2#、3#進水塔與EL305上壩路之間,交通橋一邊座在2#、3#進水塔的連續(xù)牛腿上,另一邊座在進水口永久邊坡上的橋臺基礎(chǔ)上,交通橋的設(shè)計荷載為汽80t級。交通橋總跨度20.7m,凈跨19.47m,橋面寬度為6m;交通橋主梁為T形斷面,主梁高1.8m,肋板寬0.35m,梁肋高1.55m;主梁上部設(shè)置橋面裝層,平均厚度為10cm,主梁砼設(shè)計標(biāo)號為C30,設(shè)計工程量為89.4m3,橋面裝層砼設(shè)計標(biāo)號為C20,設(shè)計工程量為8m3,鋼筋制安21.5t.交通橋橋臺邊坡布置有系統(tǒng)錨桿(L=5.5m,Φ28,梅花形布置)和排水孔,橋臺基礎(chǔ)設(shè)計底高程為284.5m,邊坡坡度為1:0.7,橋臺砼設(shè)計工程量為600m3,鋼筋制安9.5t.橋臺基礎(chǔ)和邊坡巖石為灰?guī)r夾白云巖,邊坡巖體較好,基礎(chǔ)巖石較差。
    2、設(shè)計方案的優(yōu)化
    橋臺原來的設(shè)計方案是在永久邊坡上開挖一橋臺基礎(chǔ)(開挖石方約300m3),進行橋臺基礎(chǔ)的施工,再進行交通橋的施工。但是由于現(xiàn)實條件的限制進行橋臺基礎(chǔ)的開挖的難度非常大:開挖區(qū)上游20m范圍內(nèi)有一臺塔吊,下游20m范圍內(nèi)江口電站四八聯(lián)營體的大壩正在澆筑施工,正對面20m范圍內(nèi)進水塔也在進行澆筑施工,而且開挖區(qū)的空中布置有高壓電纜兩根。經(jīng)施工單位同監(jiān)理單位、設(shè)計單位在施工現(xiàn)場共同研究,對原設(shè)計方案進行優(yōu)化:將進水口交通橋由壩上接進水塔改為從岸邊引接,在進水口邊坡的EL284.50m的馬道上開挖一倒三角平面,原直立橋臺基礎(chǔ)修改為1:0.7的貼坡鋼筋砼橋臺基礎(chǔ),在EL303.12m處變?yōu)橹绷⒒A(chǔ)。
    在橋臺倒三角基礎(chǔ)的開挖施工中,發(fā)現(xiàn)該基礎(chǔ)節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,為保證橋臺基礎(chǔ)的安全,增加橋臺基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定性,在橋臺基礎(chǔ)下設(shè)置4排Φ28的抗剪、抗拉系統(tǒng)錨桿,錨桿單長8m。
    3、施工方案的優(yōu)化
    進水口交通橋經(jīng)多次修改、設(shè)計后,工期十分緊張,為滿足年底首臺機組發(fā)電的實際需要,經(jīng)我局施工技術(shù)人員綜合考慮,決定對交通橋及橋臺基礎(chǔ)的施工優(yōu)化——20m高的橋臺基礎(chǔ)(EL283.0~EL303.12)一次立模澆筑施工。
    常規(guī)的施工方法對分層的厚度有很高的要求,倉號的一次澆筑高度一般不超過5.5m.若采用常規(guī)的方法施工,橋臺基礎(chǔ)需5次澆筑施工到EL305.0,施工周期為22天~25天;施工方案優(yōu)化后,橋臺基礎(chǔ)需2次澆筑施工到EL305.0,相應(yīng)的施工周期為11天。為保證入倉砼的質(zhì)量,施工中采用溜筒下料,溜筒中間部位設(shè)置緩沖管,大大減少了粗細(xì)骨料的分離程度;C20、2級配砼的初凝時間約6小時,為控制澆筑速度,實際施工時澆筑強度控制在9m3/小時左右,上升速度為55cm/小時。橋臺基礎(chǔ)施工的工期大大縮短,為交通橋主梁砼施工贏得了寶貴的時間,同時橋臺基礎(chǔ)的施工質(zhì)量非常好,優(yōu)良率達(dá)到100%.
    交通橋主梁采用搭設(shè)承重架作為支撐,承重架的高度為35m,共使用架管35t.交通橋主梁共4根,每根主梁由4榀鋼筋骨架組成,鋼筋骨架長度為20.70m.為保證鋼筋骨架的焊接強度,鋼筋骨架的焊接需在平臺上焊接,綜合考慮,在橋臺基礎(chǔ)開挖完成后,搭設(shè)承重架,在承重架的上部布置一放樣平臺,在平臺上完成鋼筋骨架的焊接,在橋臺基礎(chǔ)施工完成時,鋼筋骨架也剛好焊接完成,在交通橋底模施工完成后,即可進行鋼筋的安裝。為保證澆筑的質(zhì)量,同時也為縮短工期,交通橋主梁的砼采用一次澆筑的方法。因交通橋主梁砼為干硬性或半干硬性砼,鋼筋密實,主梁底部間距只有3.5cm,澆筑下料非常困難,施工時較好地控制了砼質(zhì)量。
    4、結(jié)束語
    交通橋及橋臺的設(shè)計和施工優(yōu)化后,在較短的時間內(nèi)完成了常規(guī)方法難以完成的任務(wù),為后續(xù)進水口施工創(chuàng)造了有利條件,有效地避免了開挖施工對其他部位施工的干擾。交通橋橋臺基礎(chǔ)的優(yōu)化施工打破了常規(guī)的施工方法,該施工方法在同類工程中值得借鑒。