环江多线特大桥1#栈桥专项设计方案

新建贵南高铁广西段GNZQ-4标段（临时工程）环江多线特大桥1#栈桥专项设计方案编 制： 审 核： 批 准： 中铁十四局集团有限公司贵南高铁项目经理部二一八年二月二十七日目 录一、工程概况11.1 编制依据11.2 工程概况11.2.1 地理位置11.2.2 水文地质1二、施工计划1三、总体施工设计2四、施工方法及措施24.1 总体的施工布置24.2 栈桥结构设计24.3 栈桥施工工艺、方法6五、主要施工资源配置95.1 机械设备95.2 主要施工人员10六、关键工序及质量控制106.1 管桩基础控制要点106.2 成桩控制136.3 上部贝雷梁控制要点136.4 贝雷梁钢栈桥使用中控制14七、施工安全要求及措施147.1 安全目标147.2 安全保证体系157.3 安全组织机构167.4 施工作业场区的管理167.5 夜间施工措施177.6 消防措施17八、附件18附件一：环江多线特大桥1#栈桥设计计算书18中铁十四局集团有限公司贵南高铁项目经理部环江多线特大桥1#栈桥专项方案一、工程概况 1.1 编制依据 （1）、钢筋焊接及验收规程JGJ 18-2012； （2）、建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012； （3）、铁路工程基本作业施工安全技术规程TB10301-2009； （4）、钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规范JGJ82-91。 （5）、贵南高铁临建工程建设指导意见（6）、贵南高铁现场安全文明标识标牌图册1.2 工程概况 1.2.1 地理位置环江多线特大桥1#栈桥位于线路DK288+300右侧220 m处，栈桥上跨大环江，水面宽xxx m。环江常年水位xxx m，历史最大洪水位xxx m栈桥孔跨布置为：*x* m + *x* m + *x* m；总长xxx m。洪水位净高xxx m，常水位净高xxx m。1.2.2 水文地质二、施工计划 栈桥计划施工日期为：2018年xxx月xxx日2018年xxx月xxx日。 三、总体施工设计 环江多线特大桥1#栈桥主要用于施工机械的通过与施工材料的运输，以及行人和施工车辆的通行等。栈桥施工在枯水期进行，采用振动锤进行螺旋管打设，打入至无法打设，满足承载力要求为止。螺旋管打设完成后采用50t汽车吊配合履带吊进行栈桥搭设，搭设材料已提前进场，施工时有专人进行指挥，保证施工质量与施工安全。四、施工方法及措施 4.1 总体的施工布置 （1）本桥共设置一个作业工班，四个作业组分别为：打桩组、桥面铺装组、原材料加工组、连接系及垫梁焊接组。 （2）栈桥桩基采用振动沉桩，在栈桥桥面上布置履带吊进行打桩。 （3）桩间连接系采用浮箱提供作业人员工作面，吊车配合施工。 （4）桥面铺装采用履带吊，人工配合施工。 （5）吊车负责卸原材料及原材料加工过程中的调运。4.2 栈桥结构设计环江多线特大桥1#栈桥总体平面布置图，见图4-1。环江多线特大桥1#栈桥立面图，见图4-2。环江多线特大桥1#栈桥横断面图，见图4-3。环江多线特大桥1#栈桥详细设计计算及验算，见附件一。图4-1 环江多线特大桥1#栈桥总体平面布置图图4-2 环江多线特大桥1#栈桥立面图图4-3 环江多线特大桥1#栈桥横断图栈桥自下而上依次: (1) 栈桥方向每12 m选用单排2根720x10 mm或双排4根720x10 mm钢管桩作一个刚性支承墩，刚性支墩的钢管横向间距为3.5 m，双排的纵向间距3m。钢管桩用打桩锤打入河床底覆盖层以下强风化岩层内xxx m。钢管桩之间利用25a槽钢栓接作剪刀撑， 桩内填充满砂砾。施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。 (2) 钢管桩顶横向双拼I28a工字钢作为桩顶分配梁。(3) 栈桥跨度采用12m，上部采用4组8片贝雷片纵梁，贝雷梁与钢管桩顶横向2根I28a工字钢分配梁固结。(4) 贝雷片拼装完毕，其上铺设I28a横向分配梁，间距75cm，I28a与贝雷片间采用20“U”型螺拴固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓，再铺25a纵向槽钢，横向间距28 cm。在栈桥和施工平台附近打设防撞桩，并悬挂警示标志和红色警示灯。 所有便桥桥台为U形桥台，台身采用M10浆砌片石砌筑，台身基础开挖至基岩，台帽采用C20钢筋混凝土浇筑，台背用砂砾石填筑并用压路机碾压密实，桥台填土根据现场需要设置纵坡，以顺接施工便道，保证车辆通过。4.3 栈桥施工工艺、方法栈桥施工工艺见图4-4。钢管桩接长设备就位振动沉桩垫梁安装贝雷片安装分配梁安装铺面板工字钢栏杆、照明等接振动锤测量定位管桩剪刀掌限位器安装图4-4 栈桥施工工艺流程图、钢管桩制作 钢管桩为螺旋管，采用现场焊接，应使用502焊条焊接。钢管桩接长定位在专门台架上进行，并经拉接线定位确认后方可接长。管节对口切平保持在同一轴线上进行。 钢管需经验收合格后方能使用，对于锈蚀、破损严重的管节，坚决不予使用。钢管桩焊接接头打坡口后采用手工焊，并切割同等直径的管头作为钢管之间的加强钢板。 根据吊机的起重性能，确定每节钢管桩拼接长度。、钢管桩施工 钢管桩施工工法为钓鱼法施工。使用履带吊振动锤下沉钢管桩，钢管桩沉放使用DZ90KW振动锤。沉桩前先计算出钢管桩的坐标，在两岸大堤上针对各墩分别布置一条基线，基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置，并用水准仪测出其高程；然后计算出每个墩中每一根桩上观测点的坐标及交会角，并汇总成表供观测沉桩使用，使用两台经纬仪校核。 钢管桩每天施打完毕后，马上用25a焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，降低管桩的承载能力。 沉桩的停锤标准，以最终贯入度：一次锤击5min后进行二次锤击，锤击时间在5min10min，直至没有下沉为止。 栈桥运营过程中定期检查桩位河床冲刷情况，过度冲刷则抛填砂袋进行河床防护。 管桩下沉控制项目：钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的桩长控制。 钢管桩沉放应注意：振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难；每排钢管桩下沉到位后，应立即进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免水浪的反复冲击产生钢管的疲劳断裂，以至发生意外事件，连接材料采用25a槽钢。型钢尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计及规范要求。沉桩到位后，用水准仪测出桩顶高程，为切割桩头安装墩顶横梁提供数据。、上部梁及桥面系安装 、在钢管桩顶设桩帽，I28a工字钢安装经测量放线后，焊接在桩帽上，钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。 、贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工字钢横梁上。 贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。 贝雷片安装到位后，横向、竖向均焊限位器，将其固定在桩顶分配梁上。贝雷片任何位置严禁施焊。 、贝雷片拼装完毕，其上铺设I28a横向分配梁，间距75 cm，I28a与贝雷片间采用20“U”型螺拴固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。 栈桥栏杆高1.2 m，采用48 mm钢管焊接，立柱间距2 m，焊在栈桥I28a横梁上，钢立柱上设2道48 mm钢管做护栏。 桥墩钢管柱施工完成后，填土处理，填土时防止土体加压贝雷片，造成贝雷片移位。五、主要施工资源配置 5.1 机械设备机械设备配置见表5.1。表5.1 机械设备配置表序号设备名称规格型号数量额定功率生产能力用于施工部位备注1履带吊50 T1栈桥2救生船40马1栈桥3卷板机1栈桥4振动锤DZ9019050T栈桥5汽车吊50T1栈桥6柴油发电机200KV1栈桥7交流弧焊机2栈桥8气割枪2栈桥9手拉葫芦5T1栈桥5.2 主要施工人员主要施工人员配置见表5-2。表5-2 主要施工人员配置表序号项目数量备注1现场指挥12安全员13质检员14材料员15技术员26起重工17救生船司机18振动锤司机19电焊工610普通工8六、关键工序及质量控制 6.1 管桩基础控制要点 钢管桩施沉前根据图纸复核桩中心标高，同时确定好沉桩顺序，防止先打的桩妨碍后续打桩施工。桩基定位采用全站仪定位，钢管桩的定位采用定位架固定，防止钢管桩在下沉过程中由于水流冲击产生位置偏移，测量在导向架定位好后进行沉桩施工。钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，开始振锤，依靠钢管桩自重、锤重及振动锤振动时产生的局部土壤液化将其压入土层，测量复测桩位和倾斜度，偏差满足要求后，开始振动沉桩。钢管桩的最终入土深度由贯入度和标高双控制。沉桩达到设计要求后马上用25a焊接钢管桩横向Z型剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜，降低管桩的承载能力。钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的入土桩长控制（入土深度不小于xxx m）。振动沉桩的停振标准：一次锤击后机械设备停止5 min后进行二次锤击，以最终贯入度（3cm/min）为主。单锤最大荷载时，下振力为570 KN。以振动承载力公式计算的承载力作为校核，单桩承载力大于xxx KN。单桩贯入度计算校核： 现场DZ90锤基本数据项目名称最大激振力最大功率偏心转速偏心力矩最大拔桩力锤重参数0570KN90KW1050 r/min460Nm240KN5670Kg振动锤现无明确规范标准，但按大量工程实例进行演算，振动锤主要参数包括：振幅A、激振频率、激振偏心力矩M、激振力F、参振重量Q、振动功率N、沉桩速度V。对于振幅A，主要是起震幅度A0，根据我国沿用标准：A0N12.5+3 (mm)根据各种地质情况决定N的取值，取值见下表。土壤的贯入标准值土壤种类N值土壤种类N值很疏松砂土04软粘土24疏松砂土410中等硬度粘土48中等密度砂土1030硬粘土815密实砂土3050很硬的粘土1530很密实砂土750非常硬的粘土730现有土层主要为粉沙与砾沙，通过查表得到最小起震幅度A0为xxx mm。实际锤体最大振幅为6.6 mm，满足要求。所需最小激振力： Fmin fv=f由于在振动过程中产生土壤液化现象，随在振动作用下降低。通过实验证明，振动加速度超过10倍，土体摩擦的降低率变化将会极其微小，趋近于一个fvmin。根据牛顿第二定律进行公式推导，确定所需最小激振力为F=ma=m2AW=2A0Q0/g激振频率 A0起震幅度 Q0参振重量 g重力加速度，取9.8 m/s2根据公式计算，穿越土层所需最小激振力为xxx KN，本队工作锤最大激振力为：xxx KN，符合要求。 振动锤所需最小功率确定：根据常用公式：NKW=Me2KNs-124QKN10-7振锤所需最小功率为xxx KW，实际振锤功率为90 KW。符合工作条件。 6.2 成桩控制沉桩偏差控制：桩位平面位置偏差100mm 桩 顶 标 高：10cm 桩身垂直度：1% 桩的平面位置特别重要，栈桥设在桥位的左侧，钢管桩的位置与承台距离较小，不能出现较大的平面位置偏差，否则将影响今后的承台施工。6.3 上部贝雷梁控制要点 贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工钢横梁上。 贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。贝雷片安装到位后，采用限位器对其固定在桩顶分配梁上。已架设上的贝雷片任何位置严禁再次施焊。 贝雷片拼装完毕，其上铺设I28a横向分配梁，间距75 cm，I28a与贝雷片间采用20“U”型螺拴固定。栈桥栏杆高1.2 m，采用48 mm钢管焊接，立柱间距2 m，焊在栈桥I28a横梁上，钢立柱上设2道48 mm钢管做护栏，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。 电缆等搁置托架安装在外挑槽钢上，主要电缆和输水管等设施搁置在上面，减少对交通的干扰。在栈桥入口设置车辆限速行驶警示牌以及车辆限重标志牌。栈桥要安排专门的卫生打扫人员兼安全监察员，保证栈桥的清洁。并在入口出设置水泵一套，进入车辆如车轮帯泥，必须冲洗干净方许车辆进入栈桥，防止车轮在栈桥上打滑发生安全事故。冬季施工中桥面积雪易出现打滑现象，故在站桥上铺设草帘子防滑，每星期一换保证防滑质量。 在栈桥的上下游安装指示灯，在栈桥上两边每跨交替布置警示灯，供夜间照明。6.4 贝雷梁钢栈桥使用中控制 栈桥完成后，需进行现场实际压载实验，保证其能在最不利条件下的稳定性，对一些结构关键部位还应进行排查加焊，承重梁型钢、分配梁、桥面钢板全部检查并焊接牢固，不得有活动、落空等现象，确保此段栈桥的整体稳定性，以便采取有针对性的加固措施，使桥体形成整体受力。七、施工安全要求及措施7.1 安全目标、杜绝责任重大伤亡事故； 、杜绝责任行车重大、大事故和险性事故； 、杜绝重大责任交通伤亡人事故；、杜绝压力容器爆炸、火灾、有害气体等伤害事故； 、杜绝劳务人员重大责任伤亡事故； 、杜绝职工因公伤亡事故，努力减少施工人员重伤及一般事故； 、年重伤率控制在0.4 以下，年轻伤率控制在2 以下。7.2 安全保证体系结合工程实际，建立安全管理体系，编制安全计划和施工作业安全操作规程，严格按安全保障体系运行。从组织、思想、制度、技术等方面建立施工安全保证体系，见图7-1：安全生产保证体系组织保证安全生产领导小组安全工程师专业工程师专职安全员兼职安全员思想保证提高全员安全意识施工安全技术规程教育安 全 教 育安 全 活 动 日三 工 教 学制度保证各项安全生产制度安全标准工地制度工种安全操作规程生产安全检查制度安全考核评比制度安全生产责任制度经济保证安全生产承包责任制项目经理施工队长责任考核经济兑现实现安全目标1、杜绝责任重大伤亡事故；2、杜绝责任行车重大、大事故和险性事故；3、杜绝重大责任交通伤亡人事故；4、杜绝压力容器爆炸、火灾、有害气体等伤害事故；5、杜绝劳务人员重大责任伤亡事故；6、杜绝职工因工伤亡事故，努力减少施工人员重伤及一般事故；7、年重伤率控制在0.4 以下，年轻伤率控制在2 以下。图7-1 施工安全保证体系框图7.3 安全组织机构工区建立安全领导组织机构，安全组织机构组成如下：组长：xxx副组长：xxx组员：xxx施工人员必须遵守以下安全生产职责：、遵守劳动纪律，执行安全规章制度和安全技术操作规程，听从指挥，与一切违章作业的现象作斗争。 、保证本岗位工作地点和设备、工具的安全。不随便拆除安全防护装置，不使用自己不该使用的机械和设备，正确使用防护用品。 、学习安全知识，提高操作水平，积极开展技术革新，提合理化建议，改善作业环境的劳动条件。、及时反映、处理不安全问题，积极参加事故抢救工作。 、有权拒绝接受违章指挥，并对上级单位和领导忽视工人安全、健康的错误决定和行为提出批评或控告。 7.4 施工作业场区的管理 、设置醒目、整洁的施工标牌，施工许可证等标牌。、保证施工现场道路畅通、场地平整、无大面积积水，场内设置连续、畅顺的排水系统或沟地，合理组织排水。 、现场施工人员一律要佩戴安全帽、挂胸卡施工，非施工人员一律不准擅自进入施工现场。 、在场内适当的位置设置宣传教育栏，进行文明施工管理、安全质量保证等方面的教育宣传。、施工