钢栈桥施工方案.doc

钢栈桥施工方案一、水中墩工程概况北江特大桥中心里程为DK41+968.68，桥长为13380.96m，其中115#128#墩（DK39+303.340DK40+202.740）桥跨布置为:(40.6+56+56+40.6)m连续梁+(59.9+90+59.9)m连续梁+(73.9+138+73.9)m连续刚构+(59.9+90+59.9)连续梁。大桥基础采用钻孔桩基础，桩基直径分别有125cm、150cm、220cm、250cm四种尺寸,主桥最大桩长73m。本桥的117#128#墩位于北江主河槽内，常年有水，桥址处北江水文资料：Q1/10014037m3/s、V1/1000.95m/s、H1/10010.474m、H1/300=11.074m,H最高通航9.784m ,H最低通航0.334m，H施工8.63m。173#181#墩位于北江分支南沙涌河道内；桥址附近百年一遇设计流量3550m3/s,百年与遇设计水位为9.64m。主墩处河床面标高为-18m,-18m-24m为砂层，-24m-30m砂卵石层，-30m-42m为强风化含砾砂岩，-42m-52m为弱风化含砾砂岩，-52m-73m为强风化含砾砂岩夹层，以下为弱风化含砾砂岩。二、水文地质特征沿线地下水类型分为沿线地下水类型分为空隙潜水、基岩裂隙水。空隙潜水主要分布于北江及河漫滩的冲击层、珠江三角洲平原和山坡坡麓松散堆积层中，基岩裂隙水主要存在于岩体构造节理、风化裂隙发育，水量一般弱至中等。本桥地下水水质具有硫酸型酸性弱侵蚀。根据铁路混凝土耐久性设计暂行规定，本工程混凝土结构碳化环境条件为T2等级，化学侵蚀环境条件为H2等级。三、栈桥结构形式为了确保水中119126墩，以及起吊设备，混凝土输送车及泵车的通过及使用。北江主河道从123#、124#墩钻孔平台向两岸架设钢栈桥123#、124#墩之间留出主航道，航道通航宽度95.6m；栈桥设置在桥梁中心上游20m处，在靠近桥墩位置搭设设备作业平台。钢栈桥每个墩采用4根82cm、厚度10mm的钢管桩作为桥墩，墩中心间距24m；采用贝雷梁作为主梁，桥面宽度为7m（栈桥横断面布置见图3-1）。栈桥桥墩钢管桩呈长方形布置，横桥向桩间距5m，纵向桩间距3m。施工时，钢管桩统一在岸边接长，船运至墩位处，利用150t浮吊配合打桩船插打。因桥墩钢管桩长度较大，图3-1栈桥横断面布置图为增加栈桥桥墩的整体刚度，在每墩4根桩之间通过12根30cm钢管连接加固（见图3-2）；桩顶上设置2工40作为横梁,横梁上按照1.2m的中心间距搭设6片贝雷梁作为纵梁,每两片贝雷梁之间通过支撑架连接成一组；纵梁顶部纵向按0.75m的间距设置工25b分布工字钢,工25b顶沿桥横向按照33cm的中心距离设置28，作为桥面(桥面布置见图3-3)。工25b型钢与纵梁之间通过U型卡连接固定;同时在工25b之间采用10呈45度角与工字钢焊接,在贝雷梁底部按3m间距水平设置支撑架,以增加栈桥横向刚度。钢栈桥总体布置见（附图一、二）。图3-2 栈桥墩顶加固布置图图3-3桥面布置图4、栈桥施工1、施工流程钢管桩及打桩设备等施工准备测量定位位置精调振动下沉钢管桩顶找平40工字钢铺设、焊接贝雷架纵梁安装工25b安装固定28槽钢搭设、焊接安装防护栏杆下一循环贝雷架拼装4-1 钢栈桥插打施工工艺流程图2、栈桥基础施工由于河床为沙层，充分利用沙层震动液化的性质，采用振动法将钢管桩下沉至一定深度，因为河床以下砂层最薄处只有6m，以下砂卵石层难以进行钢管桩的插进，单桩结构的稳定性较差，所以采用以4根钢管组成一个墩的形式，以保证其整体的稳定性。并且在水上部分桩与桩之间由3根30钢管连接加固。钢管桩施工采用150t浮吊配合90KW或120KW振动锤振动下沉，为了保证起吊、操作方便，同时确保施工安全，钢管桩分两节插打施工。由于水深在20m以上，钢管桩首节长度需要在25m以上。（1）首先在岸边墩位进行钢管桩对接和试打，检验钢管桩对接工艺和机械夯打效率的可行性和安全性。（2）经过施工放样确定钢管桩的位置，每次定位全站仪或两台经纬仪通过角度交汇进行定位。施工时测量人员通过对讲机与现场指挥人员联系，及时调整桩位，以满足要求；同时要确保钢管桩的垂直度，并多次精细调整进行定位。（3）完成第一节插打后，在水面以上进行钢管桩的对接，对接过程中要保证钢管的垂直度，完成钢管桩对接处满接后，在钢管桩外侧采用4块2530cm同厚度的钢板帮焊补强，以加强对接处刚度和强度；同时现场要专门派一名技术人员进行焊接质量检查。完成钢管桩接长后，采用振动锤继续向下插打，因砂卵石层上部砂层较薄，施工时钢管桩插打至无法继续向下插打为止并保证钢管桩底部插打到局部线以下。（4）将每个墩位的4根钢管桩用30钢管连接加固，使之连为一体，每两根钢管桩用三根30钢管成三角形式连接。钢管焊接争取在一天水位最低时进行，最大程度的保证钢管靠下连接，可提高钢管间的连接刚度。30钢管采取割口焊接，保证钢管与钢管桩之间满焊。3、桥面系施工钢管桩施工完毕，进行栈桥桥面系施工。（1）首先对钢管顶部按照+4.6m进行找平,随后在桥墩横桥向的两根钢管桩上搭设2根40工字钢，并将工字钢与钢管桩焊接牢固，为加强钢管桩顶部刚度，需要在每根钢管桩上事先围焊同厚度的钢板，在工字钢与桩顶接触的腹板处两侧，竖向焊接肋板对工字钢进行加强。工字钢安装时顶面标高按照+5m严格控制。（2）在40工字钢顶面安装贝雷架纵梁，贝雷架纵梁在岸上拼装成24m/片，每两片利用1.2m支撑架横向连接成一组。由驳船运输到墩位处，采用浮吊吊装就位并与前一孔梁端对接；每两组贝雷架的中心距为2.4m。施工中派专人指挥施工，并派专门技术人员对贝雷架的变形量以及贝雷架连接销子安装情况进行检查，一切满足要求后方可进行下道工序施工。（3）在贝雷架纵梁上进行顶面型钢铺设，横向铺设工25b，间距75cm；工25b和贝雷架之间通过U型螺栓连接固定，工25b之间按照45度角斜向焊接10以增加纵梁的横向刚度。在工25b型钢上纵向铺设28槽钢，槽钢呈型扣在工25b上，以槽钢的腹板作为桥面，（见图3-1）；槽钢和工字钢之间通过焊接连接固定。槽钢间距按照33cm控制，同时保证桥面宽度在7m，等一切施工完毕，进行桥面两侧护栏安装。栈桥栏杆高度1.1m,采用48钢管加工,间距1.5m；栏杆纵向采用18钢管作为围栏，顶部纵向设置一根，中部设置第二根。栏杆安装完成后，采用红白油漆按照25cm间距涂刷标识。北江特大桥栈桥贝雷架检算一、结构布置如下图按照双排加强结构布置进行检算:二、荷载1、自重： 桥面分布工25b：42.01kg/m7m/根28根/跨=8234kg 横向分布28: 31.42 kg/m21m/根22根/跨=14516kg 贝雷架:270kg/片7片/列6列=11340kg加强弦杆:80kg/根14根/列6列=6720kg支撑架:21kg/片6片/列3列=378kg销轴:3kg/个12个/列6列=216kg以上荷载合计: 41404kg 折算成均布荷载:19.716KN/m（如不算贝雷架：22750 kg 折算成均布荷载:10.833KN/m）2、汽车荷载根据公路桥涵设计规范级道路选取荷载（单车道）为：q=7.87KN/m P=437.3KN 三、弯矩计算按照多跨连续梁最不利荷载组合: Mp=0.213Pl=0.213437.321=1956.04KN.m Mq=0.08ql2=0.08(7.87+19.716)212=973.2 KN.m Mp、Mq弯矩叠加M=1956.04KN.m+973.2 KN.m=2929.27 KN.m四、抗弯检算查阅装配式钢桥多用途施工手册，三排单层加强布置时 W=23097.4cm3 =M/W=2929270/(23097.410-6)=126.8Mpa696.35KN 满足要求。通过本检算，抗剪安全系数较小，施工时对桥墩附近贝雷架的竖杆及斜杆加强，增加抗剪能力，同时将桥墩顶部三组6片贝雷架连成一体，在贝雷架H/2处横向增加一根28、长660cm的钢管，沿贝雷架纵向每隔3m设一道横向连接系，增强贝雷架抗剪稳定性。六、北江特大桥栈桥40工字钢检算40工字钢受力情况如图：重车与轻车在梁端错车时中间两片梁分别承受1/2重车与轻车的荷载：P1=35/2+41.404/12=209.5kN,P2=15/2+41.404/12=109.5kN,1、所以在工字钢中部形成的最大弯矩荷载为：Mmax=M1+M2= （P21/3.23.5+ P21/3.23.5）/2=174 kNm,Wz=1139cm3 2工40 W=11392=2278 cm3174103/227810-6=76.38MPa=170 Mpa,符合要求； 2、此时，工字钢受剪力也越大Am=94.07cm2=