大桥钢栈桥及平台施工方案培训资料.doc

乌龙江特大桥钢栈桥及平台施工方案乌龙江特大桥钢栈桥及平台施工方案 1 编制依据及原则 1 1 编制依据 1 福州至平潭铁路新建工程施工图乌龙江特大桥 2 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 3 钢结构设计手册 第二版 4 钢结构设计规范 GB50017 2003 5 装配式公路钢桥多用途使用手册 2004 年 1 月 人民交 通出版社 6 公路桥涵施工技术规范 JTGTF50 2011 1 2 编制原则 1 针对乌龙江的实际情况 充分考虑栈桥施工的工程特点和 施工环境 采用稳妥 可靠 高效的施工技术方案 尽量减少人员 环境对施工带来的影响 确保安全 顺利 快速完成 2 充分利用近年来我公司类似工程的施工经验 因地制宜地 优选施工技术方案 3 合理统筹安排 充分利用现有的人力 设备资源 注意环 境保护 提高资源利用率 2 工程概述 2 1 工程概况 本桥为单线变双线桥 左单线及双线中心里程 DK21 586 60 桥全长 875 315m 右单线中心里程 YDK21 105 47 桥全长 417 585m 本桥位于福厦铁路乌龙江特大桥 下游 50m 和乌龙江公 路大桥 上游 170m 之间 福泉高速公路乌龙江特大桥 距离 1200m 上游 本桥自乌龙江边上的清凉山西侧出发 跨越 G324 国道 和扩建复线公路 然后到达乌龙江南岸的金牛山 桥位处附近的河段 顺直 岸边无淤积 2 1 1 水文情况 本桥桥位以上汇水面积 59584km2 三百年一遇洪峰流量 Q0 33 37800m3 s H0 33 5 4m 百年一遇洪峰流量 Q1 32660m3 s H1 5 08m 五十年一遇洪峰流量 Q2 21500m3 s 十年一遇洪峰流量 Q10 1880 m3 s H10 4 52m 桥位处水位受潮汐影响 百年一遇设计水位和 设计流速分别是 5 37m 2 25m s 桥位所在河段为感潮河段 受潮汐影响较大 因此当乌龙江发生 百年一遇洪水时 其高水位受潮汐顶托影响 2 1 2 通航情况 本桥所在河段为通航河段 目前河道基本处于天然状态 乘潮可 通航 300 吨级船舶 汛期可通航 500 吨级船舶 该河段为国家内河 级航道 净高值不得小于 8m 净宽宽度两年一遇洪水单孔双向不小于 117m 南港 和 105m 淘江 十年一遇洪水单孔单向不小于 81m 南港 和 79m 淘江 代表船型为 2 500 吨级顶推船队和 500 吨级船舶 通航净空 120m 8m 最高通航水位采用十年一遇洪水位 4 52m 最低通航水位 1 79m 2 1 3 地质情况 桥址地貌为闽东南剥蚀丘陵与海滨平原交接带 两岸为近北东向 低山 地面高程 35 120m 相对高差 0 93m 自然坡度 15 30 福州台见凝灰熔岩出露 平潭台见凝灰岩出露 平潭台附近有军事巷 道 交通较方便 桥位上覆第四系全新统人工填筑粉质黏土 长乐组 海积粉细砂 卵石土 坡残积 粉质黏土 下伏侏罗系上统南园组三 段 凝灰岩 各岩土特征详述如下 0 人工填筑土 主要为粉质黏土 硬塑 分布于两端桥台 1 中砂 松散 稍密 基本承载力 0 150kpa 2 卵石土 松散 稍密 基本承载力 0 300kpa 3 1 凝灰岩 全风化带 基本承载力 0 200kpa 4 2 凝灰岩 强风化 次坚石 基本承载力 0 500kpa 5 3 凝灰岩 弱风化 坚石 基本承载力 0 800kpa 环境工程地质评价 桥址地下水对混凝土有二氧化碳侵蚀 环境 作用等级 H1 乌龙江范围地表水对混凝土有二氧化碳侵蚀 环境作用 等级 H1 桥址地震基本烈度为 度 地震动峰值加速度为 0 10g 主桥处 地震动反应谱特征周期为 0 65s 2 1 4 既有桥概况 福厦铁路乌龙江特大桥 在本桥上游 距本桥桥位 50m 全长 868 178m 孔跨布置为 5 32m 简支箱梁 80 3 144 80 m 连续梁 3 32m 简支箱梁 跨越乌龙江主航道采用 80 3 144 80 m 连续梁 其中 主跨处的轨底标高为 24 264m 乌龙江公路大桥 为 G324 国道跨乌龙江公路桥 在本桥下游 距本桥 170m 桥长 548m 孔跨布置为 52 3 144 52 m 主跨均 为钢筋混凝土 T 构 各刚构间采用 33 简支挂梁连接 路面标高为 18 3m 乌龙江公路大桥 新建复线桥 在既有乌龙江公路大桥的下 游 50m 桥长 640m 孔跨布置为 80 3 144 80 m 连续梁 2 25m 简支梁 此桥目前已建成并通车 福泉高速公路乌龙江特大桥 在本桥下游 距本桥 1200m 桥 长 2156m 孔跨布置为 4 6 25 0 2 5 35 0 60 2 110 60 主跨 5 35 0 3 6 25 0 m 主跨为 60 2 110 60 m 连续梁 通航水位采用 4 48m 通航净空 8 0m 净宽 60 0m 上底宽 50m 侧高 4 0m 航道线与大桥轴线法线夹角为 15 2 1 5 桥式布置 由于桥址距离福厦铁路乌龙江特大桥和乌龙江公路大桥较近 结 合既有桥的孔跨布置和通航论证批复意见 本桥主桥通航孔采用 288m 跨和既有桥的 2 144m 跨对应 主跨布置为 144 288 144 m 桥跨 轨底高程为 39 524m 比 既有福厦铁路乌龙江特大桥的轨底高 15 26 引桥桥式布置 均采用 32m 简支 T 梁 跨 G324 国道和扩建复线公 路均采用 32m 简支 T 梁跨越 全桥孔跨布置为 左单线孔跨布置为 1 24m 简支 T 梁 4 32m 简支 T 梁 双线 3 32m 简支 T 梁 144 288 144 m 刚构斜拉 桥 1 32m 简支 T 梁 右单线孔跨布置为 6 24m 简支 T 梁 8 32m 简 支 T 梁 本桥为单线变双线桥 左单线及双线中心里程 DK21 586 60 桥全长 875 315m 右单线中心里程 YDK21 105 47 桥全长 417 585m 2 1 6 主桥桥式结构 主桥采用 144 288 144 m 双塔双索面刚构斜拉桥桥式 主桥立 面见下图 38 163m m 刚构斜拉桥主桥立面图 单位 刚构斜拉桥主桥立面图 单位 m m 3 栈桥设计 3 1 栈桥总体设计及方案比选 3 1 1 栈桥走向及平面位置 考虑到乌龙江特大桥距离上游的福厦铁路乌龙江特大桥的距离仅 约 50m 距离较近 因此 本栈桥南北两侧均设置在主桥下游侧 两侧栈桥均从岸边向江中延伸 南岸侧栈桥总长约 81m 北岸侧 江中栈桥总长约 294 4m 南北两岸的栈桥在 9 10 主墩处 与主墩 施工平台相接 主墩平台尺寸为 33 51m 平台上顺桥向各布置一台 80t 龙门吊 门吊跨度为 36m 轨道基础上部为单层四排贝雷梁 下 部基础为 800 10mm 钢管桩 主栈桥施工到主墩位置时 先搭设 8m 宽 33m 长支栈桥 然后搭 设主墩钻孔平台 钻孔平台搭设顺桥向逐步向前推进 直至完成另一 侧的支栈桥 平台完成后再进行主墩上 下游两侧的龙门吊轨道基础 的施工 最后在支栈桥及钻孔平台上完成对门吊的组装 施工期间保留 9 墩 10 墩通航孔为施工期间临时通航航道 净 宽 235m 3 1 2 栈桥宽度选择 本栈桥作为桥梁水中区域施工运输的唯一通道 由于距离较近 考虑到施工期间主要行走车辆为 10m 的混凝土运输车 本着经济 适 用 安全的原则 本栈桥桥面北岸采用 8m 宽 南岸采用 6 0m 宽 3 1 3 栈桥跨度选择 在栈桥跨度的选择上 通过以往施工经验 栈桥多采用 12m 跨径 或 15m 跨径 综合栈桥所处流域的地质 施工复杂程度 运营期间的 荷载以及栈桥的拆除 本栈桥选择 12m 3m 跨径 3 1 4 栈桥结构设计选择 在栈桥结构选择上 本着经济合理 便于维护和可回收的原则 栈桥面板采用钢筋混凝土结构 其它部位采用钢结构 上部结构选择 拆装快捷的贝雷梁加预制钢筋混凝土面板体系 下部结构采用钢管桩 基础 3 1 5 栈桥总体设计方案 根据乌龙江水文及地质资料 按 10 年一遇最高水位 4 52m 进行 设计 上部结构高度 1 7m 考虑 1 2m 富余高度 栈桥顶面标高设计为 7 42m 南岸栈桥宽为 6m 北岸栈桥宽 8m 跨径 12m 3m 栈桥施工 考虑用履带吊逐跨推进施工 南岸栈桥为双排桩布置 北岸考虑栈桥 桩基入土部分为中砂及全风化 施工区域河床覆盖层较浅且冲刷较大 管桩入土深度有限 并要承受洪水 潮水冲击影响 为增加栈桥整体 稳定性 北岸至 9 墩采用三排桩布置 其中 9 墩只有 5m 砂层 下部 为强风化凝灰岩钢管桩嵌岩难度大 钢管桩基础稳定性能差 经多次 方案论证和以往经验 最终确定覆盖层较浅基础施工采用直接插打钢 管桩 锚桩方案 栈桥锚桩采用 800 10mm 钢管 其它基础选用 630 8mm 钢管 3 2 栈桥上部结构设计 贝雷梁栈桥上部构造从上到下依次是钢筋混凝土面板 贝雷主梁 采用 6 跨一联布置 栈桥联与联之间预留 10cm 伸缩缝 面板采用宽度为 2m 长度为 6m 和 8m 的砼面板 厚度 20cm 钢筋混凝土面板上预埋钢板 便于纵横连接及安装护栏立柱及电 缆管道架设支撑 栈桥桥面护栏采用 48mm 3 5mm 钢管制作 高度 1 2m 竖杆焊 接在砼面板的预埋件上 扶手横杆焊接在竖杆顶端 3 3 栈桥下部结构设计 栈桥采用钢管桩基础 钢管桩北岸横向间距 3 2m 南岸 4m 纵 向间距为 12 3m 钢管平联 斜撑采用 20 槽钢 桩顶承重梁采用 2I36 工字钢 栈桥结构形式如下图所示 南岸栈桥立面图 单位 mm 北岸栈桥立面图 单位 mm 3 4 北岸无覆盖层栈桥及平台设计 北岸 8 墩至 9 墩覆盖层较浅 且下部为全 强风化层 考虑钢管 桩嵌岩难度大 在钢管桩覆盖层无法满足时采用增设 800mm 锚固桩 设置栈桥锚固桩 锚固桩采用每孔锚固三根 9 墩平台采用在四周 加设 1500mm 锚固桩 先在上游方向设置混凝土锚 混凝土锚利用 钢丝绳与平台连接牢固 确保平台的整体稳定性 施工锚固桩具体详 见锚固断面图 同时选择平潮时段尽快插打钻孔桩钢护筒 并与整个 平台进行连接 增加平台整体稳定性 其它地段栈桥和平台如实际施 工覆盖层不能满足时 采取相同的施工措施 栈桥锚固平面图 栈桥锚固立面图 平台锚固桩平面图 4 栈桥施工 4 1 栈桥施工概述 钢管桩每节长度为 12m 用挂车运输到现场 现场接桩 贝雷桁 架 桥面板在后场预制 平板车运送至前场拼装施工 逐孔向前推进 栈桥施工采用单工作面逐跨推进的作业方式 栈桥桩基础施工采用履带吊机配合振动桩锤施打钢管桩 栈桥梁 部施工采用在场地内拼装成标准化模块 由汽车运输到位后利用履带 吊机吊装架设 由南北两岸向江中依次逐跨施工 振打钢管桩采用履带吊车配合振桩锤施打 履带吊停放在已施工 完成的栈桥桥面 吊装悬臂导向支架 利用悬臂导向支架精确打入栈 桥基础钢管桩 钢管桩定位时测量组人员必须用 GPS 对桩的平面位置 进行测量控制 桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后 履带吊前移 进行插打下一跨钢 管桩 按此方法 循序渐进的施工 4 2 栈桥施工工艺流程及施工步骤 施工栈桥流程如下 检查桩位 钢管桩振动下沉 斜撑与平联焊接 牛腿焊接 桩顶横梁焊接 承重梁铺设 分配梁铺设 桥面板施工 桥面附属工程施工 下 一 孔 栈 桥 施 工 准备并布置好振桩设备及履带吊 导向装置前移就位 制桩 运桩 场地接桩 桩位放样 吊桩 插桩 上部整垮吊装 图图 4 14 1 栈桥施工流程图栈桥施工流程图 步骤一 利用履带吊振动下沉钢管桩 步骤二 利用履带吊安装贝雷纵梁 步骤三 利用履带吊安装桥面板 图图 4 24 2 履带吊打桩及架设栈桥履带吊打桩及架设栈桥 4 3 栈桥下部结构施工 4 3 1 悬臂定位导向架 1 导向架的构造 栈桥钢管桩的定位思路考虑利用架桥机的原理 采用贝雷桁架与 型钢加工形成一个整体悬臂导向架 导向架末端与已铺设完成的栈桥 前端贝雷梁销接 导向架前端按设计的桩位预留孔位并设置导向系统 先利用已形成的栈桥作为待施工钢管桩的粗定位导向 再利用前端导 向架上的微调系统完成钢管桩的精确定位 通过此导向架系统可以将 水上定位转变为陆上定位 避免了水流对钢管桩定位的影响 保证了 施工作业的安全 施工中将导向架加工为整体结构 施工完一跨栈桥后 利用履带 吊将导向架整体吊装与栈桥主梁连接 精确放出桩位 调整导向轮位 置控制桩位后 履带吊配合振动锤沿测定孔位打桩 一排钢管桩施沉 完毕后将导向框移开 铺设分配梁 主梁及桥面系 然后转入下一孔 栈桥施工 导向架构造如图 4 3 1 悬臂定位导向架结构图 2 导向 架的吊装 及施工控制 在施工时 对导向架进行整体吊装 一侧与已施工完成的栈桥贝 雷片连接 一侧悬臂 矩形框架位于钢管桩桩位上方 用以定位钢管 桩 在钢管桩施工过程中 用履带吊将钢管吊至导向架矩形框中 缓 慢下落 通过钢管桩自身重力保证其垂直度 在其接触水面之前停止 下落 对其进行精确定位 定位方法为 采用 GPS 放样钢管桩的桩中 心 然后由现场人员指挥履带吊进行轻微调整 钢管桩桩位调整到位 后 在导向架矩形框的四边中心处 焊接 4 块限位钢板 限位板焊接 完成后 继续下落钢管桩 钢管桩受水流影响 会有一定偏斜 至钢 管桩下落至河床时 再次指挥履带吊校正钢管桩垂直度 图图 4 3 14 3 1 悬臂定位导向架结构图悬臂定位导向架结构图 单位 单位 mmmm 4 3 2 钢管桩的运输 吊装 钢管桩焊接完成后 采用汽车吊机将其吊装至平板车上 固定牢 固后运至栈桥作业面处 采用履带吊将钢管桩从平板车上平吊至已搭 设完毕的栈桥上 并做好固定措施 防止其滚动 采用氧炔焰割炬在 钢管桩顶部切割直径 3cm 孔洞以安装卸扣 卸扣安装完成后 通过钢 丝绳利用履带吊将钢管桩竖起 然后吊运至已安装完毕的导向架处 平稳下落 4 3 3 钢管桩的对接 施工用钢管桩采用 Q235 钢板在工厂卷焊而成 钢管桩端头处设 有坡口以方便焊接 根据计算 栈桥用钢管桩平均长度为 38m 故需 要在施工现场焊接连接钢管桩 焊接工艺为手工电弧焊 焊接方法为 对接焊接 在钢管四周设置四块加劲板 与钢管桩四周满焊 焊缝高 度不得小于 10mm 以保证钢管桩对接强度 具体布置见图 4 3 2 钢管 桩对接示意图 在施工场地设钢管桩焊接平台 用以固定待焊钢管桩 并保证其水平 使其不致滚动 保证焊接的强度和钢管桩整体的平直 图图 4 3 24 3 2 钢管桩对接示意图钢管桩对接示意图 4 3 4 钢管桩的施沉 导向架上的钢管桩限位板焊接完成 钢管桩下落至河床底部 并 对钢管桩进行垂直度调整稳定后 进行钢管桩施沉作业 操作步骤为 采用履带吊将液压振动锤起吊至竖起的钢管桩顶口处 操作液压振动 锤使其液压钳夹紧钢管桩 开启振动开关 钢管桩在振动锤起振力的 作用下 震动下沉 钢管桩施沉时应保证同一排钢管桩接头错开 避 免最不利截面的形成 在钢管桩施沉过程中 要对其垂直度进行监测 当其垂直度偏差 超过 1 时 应停止沉桩作业 指挥履带吊校正钢管桩垂直度 然后继 续施打 当钢管桩施沉至导向架平面上 50cm 处时 关闭振动锤电源 松 开液压钳 将液压振动锤吊放至已搭设好的栈桥桥面上 对导向框进 行拆除 导向框拆除完毕后 按照之前的施工步骤 对钢管桩进行二次施 沉 施打至设计标高 考虑桩的固结效应 沉桩以桩长贯入度和锤振 力双控制 若与设计贯入度偏差较大时 应停止施工 根据现场实际 情况 会同各方研究解决 4 3 5 定位桩施工 先采用履带吊插打 800定位桩 地质钻探机在 800的钢管桩就 位并下放套管 锚杆孔位定位后 下放 194套管并嵌入岩体0 5m后 改用 130钻头钻进 钻入强风化岩3 5m后终孔 每根定位桩钻三个 锚杆孔 施放锚杆及注浆管 锚杆采用 32钢筋 长度为从孔底起并 伸入钢管桩4m为准 注浆管采用DN15焊接管或高强度塑料管 与钢筋 捆绑后伸入孔底并引至操作平台面以上1m 每个锚杆孔放一根注浆管 往钢管桩内侧与套管外侧投入粒径20 40mm碎石 利用钻机拔除套管 注意不能把钢筋及注浆管带出 往注浆管中注入纯水泥浆至设计高度 水泥浆水灰比0 5 掺入1 三乙醇胺早强剂 锚杆孔通过注浆形成锚 杆受力体 单根锚杆可承受25t的抗拔承载力 形成岩层 锚杆 立柱 稳定系统 桩底锚固示意图 4 3 6 平联 斜撑及分配梁安装 打桩至设计标高后 检查桩的偏斜度及入土深度 其误差均符合 要求后 立即进行钢管桩间斜撑 平联 桩顶分配梁等的施工 测量钢管桩顶面标高 通过计算得出钢管桩槽口的切割深度 利 用氧炔焰割炬在钢管桩上水平对称切割两个底宽 30cm 以安装分配梁 钢管桩槽口切割完成后 将分配梁吊装至钢管桩上 分配梁采用 两根平行且横向连接的型钢 用以横向连接钢管桩 同时传递桥面荷 载到钢管桩基础 使基础均匀受力 保证栈桥的整体稳定性 分配梁 与钢管桩采用弧形加劲板进行焊接连接 钢管桩下沉结束后 用履带吊悬吊平联 斜撑 平联 斜撑采用 20a 槽钢 进行平联 斜撑与钢管桩之间焊接连接 所有焊缝高度不 得小于 6mm 斜撑端头应根据实际情况切割成斜面 以便增大与钢管 桩的接触面 4 4 栈桥上部结构施工 4 4 1 贝雷桁架的拼装 栈桥贝雷桁架采用 321 型贝雷片拼制而成 贝雷桁架分成三组依 次吊装 运输至栈桥 先与已搭设完成的栈桥连接 再安装支撑架完 成两组间拼接 桁架组拼装时 贝雷片与贝雷片间 顺桥向采用销栓销接 横桥 向支撑花架或剪刀撑连接 贝雷销栓安装完成后 必须安装保险插销 防止贝雷销栓脱落 支撑花架和贝雷片之间用螺栓固定 4 4 2 贝雷梁的运输和架设 后方拼装好的 12m 跨径贝雷梁 两组为一个安装单元 重约 2 4t 宽约 0 9m 贝雷梁运输采用加宽平板车运输 由于一个安装单元贝雷梁重量不大 80t 履带式起重机有足够的 起重量 故单跨一个安装单元的贝雷梁可以同时架设 贝雷梁架设时 先在下部结构顶横梁上进行测量放样 定出贝雷架准确位置并安装好减震橡 胶片 然后用履带式起重机吊装一个 安装单元贝雷梁与已建成的栈桥贝雷 梁相连 并焊接限位器 一个安装单 元贝雷梁完成后 安装另一个安装单 元贝雷梁 同时与安装好的贝雷梁用 剪刀撑进行连接 依此类推完成整跨 贝雷梁的安装 4 5 桥面系及附属工程施工 4 5 1 桥面系施工 钢筋混凝土面板在预制场预制养护 贝雷梁安装结束后 用平板 车运送到栈桥施工位置处 履带吊吊装铺设 用 U 型限位器对面板进 行限位 面板之间用连接板焊接 4 5 2 附属工程施工 附属设施包括错车平台 栏杆 电缆管道 供水管道和警示设施 栈桥的电缆管道设置在栈桥靠主线桥侧 电缆采用 PVC 管或其它 绝缘管包裹 分别固定在钢筋混凝土面板的预埋板上 在每个墩台附 近设置配电箱 设置固定式照明设备 并设置应急照明设备 应急照 明灯具安装间隔不大于 50m 且必须在供电中断时能自动接通并能连续 工作 2h 以上 考虑平台上龙门吊为最高点 在龙门吊处设置避雷针 栈桥栏杆在每跨栈桥桥面系施工完毕后立即施工 栏杆立杆 扶 手钢管采用 48 3 5mm 钢管 立杆高 1 2m 焊接在钢筋混凝土面板 的预埋板上 焊角高度不小于 6mm 扶手横杆焊接在扶手顶端 栈桥 栏杆的立杆 横杆刷上红白相间的警示反光油漆 钢管桩在低潮位以 上部位涂刷醒目的橘红色面漆 栈桥每隔 12m 设置一处安全警示灯 栈桥上下游每隔 30m 挂设救生圈 在通航孔处 按通航部门的要求设 置航标 5 施工计划安排 本标段南岸侧栈桥总长约 81m 北岸侧江中栈桥总长约 294m 总 长约 375m 从北岸开始施工 为了增加栈桥的整体稳定性 支栈桥的 施工紧随主栈桥施工 3 8 共有 11 个平台 9 10 主墩有二个大型 施工平台 本栈桥计划 12 月 10 日组织设备 材料进场 月底开始栈 桥施工 计划在 2014 年 2 月份完成栈桥及部分平台的施工任务 6 资源配置计划 6 1 人员投入 主要工种人员投入计划 拟投入本栈桥施工的作业人员见表 6 1 主要工种人员计划表 表表 6 16 1 主要工种人员投入计划表主要工种人员投入计划表 序号工种单位数量 1 安全员人 1 2 测量工人 2 3 电焊工人 8 4 电工人 1 5 起重工人 6 6 驾驶人员人 6 7 普工人 12 8 合 计人 36 6 2 主要施工机械及设备计划 投入施工机械设备详见表 6 2 表表 6 26 2 主要机械设备计划表主要机械设备计划表 序号机械名称规格型号数量 1 履带式起重机QUY70 80 吨1 台 2 振动锤 DZA 90 1 套 3 电焊机6 台 4 运输汽车 25t 1 台 5 柴油发电机组 GF 250 1 台 6GPSR8 4 台 7 水准仪苏光 DS12 台 8 地质钻机2 台 7 质量保证措施 7 1 平面控制网的测设技术要求与措施 本栈桥施工中采用 GPS 全球卫星定位技术 精密水准仪几何水准 测量技术等施进行施工放样 确保测量精度满足施工质量要求 凡进场后的测量仪器都持有国家技术监督局认可的检定单位的检 定合格证 并按照周期检查要求 强制检定 在使用过程中 经常检 查仪器的常用指标 一旦偏差超过允许范围 应及时校正 保证测量 精度 测量基准点要严格保护 避免撞击 毁坏 在施工期间 要定期 复核基准点是否发生位移 测量观察点的埋设必须可靠牢固 严格按照标准执行 以免影响 测量结果精度 7 2 栈桥钢结构加工质量的保证措施 栈桥钢结构采取在厂区内制造 以确保钢结构的制造质量符合设 计要求 减少现场工作量 缩短安装工期 质量检查人员应检查焊接工艺指导书的贯彻执行情况 如现场条 件和规定条件不符时应及时反映 解决 施工前着重检查焊接设备应处于完好状态 并应抽验焊接时的实 际电流 电压与设备上的指示是否一致 否则应督促检查 更换 焊 接材料应由专用仓库储存 按规定烘干 登记领用 当焊条 焊剂当 班未用完时 应交回重新烘干 烘干后的焊条应放在专用的保温筒内 备用 焊接环境温度 5 以上和相对湿度 80 以下 方可正常施焊 当 环境条件不满足需要时 可以采取局部预热的方法 创造局部施工环 境 现场焊接遇有雨天时一般应停止施工 若因进度要求需赶工时 除局部加热和防风外 整条焊缝需置于有效的防雨棚保护下方准施焊 7 3 栈桥钢管桩施工质量的保证措施 振打钢管桩采用履带吊车配合振桩锤施打 履带吊停放在已施工 完成的栈桥桥面 吊装悬臂导向支架 利用悬臂导向支架精确打入栈 桥基础钢管桩 确定桩位与桩的垂直度满足要求后 开动振桩锤振动 在振动过 程中要不断的检测桩位与桩的垂直度 发现偏差要及时纠正 每根桩 的的下沉应一气呵成 中途不可有较长时间的停顿 以免桩周土扰动 恢复造成沉桩困难 桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后 履带吊前移 进 行插打下一跨钢管桩 按此方法 循序渐进的施工 1 钢管桩施工中的注意事项 所有钢结构的焊接 包括钢管桩的节段焊接 型钢的焊接以及各 个连接件的焊接都必须在监理及相关质检人员的监督下进行合格检验 不可麻痹大意 2 钢管桩的连接注意事项 为加快施工进度 在每步工序投入两个班组不间断进行施工 按 8 小时工作制进行两班倒 钢管桩施打完成后 立即进行钢管桩的横 向连接 焊接剪刀撑及钢管平联 夜间时应提前进行照明设施的安装 并设置一定数量的安全警示灯标志 防止过往船只碰撞 在涨潮及落 潮的所有的施工应停止进行 并确保已经施工完的钢管桩进行连接固 定 防止在潮水的破坏作用下 钢管桩在河床位置折断 3 潮水及台风影响作用下的注意事项 在施工水域范围内 以适当的距离立水尺 注意观察潮汐变化 考虑到潮水影响 为确保工程施工的安全 在大的潮水来临前 1 小时 应停止一切作业并尽快撤离到安全区域躲避潮水 如果受到台风的袭击 应尽早撤离所有施工机械和作业人员到安 全区域 保证安全过度 8 安全保证措施 栈桥施工 切实做好安全保障措施 是现场施工中的重点 由于 现场作业 环境多变 有时受环境 场地因素的限制 在施工作业过 程中 要切实做好安全防护工作 注重提高本作业队人员的安全意识 切忌松懈 疏忽大意 切实贯彻落实 安全第一 预防为主 的方针 把安全放在首位 栈桥施工中要切实做好以下几点 建立健全安全管理机构和安全生产规章制度 进入施工现场人员 必须佩戴安全防护用品 在栈桥搭设过程 中 必须穿救生衣 在进行栈桥搭设过程中 设专人负责指挥 严格按照操作规程 进行操作 以免多人指挥 发生混乱 各受力部位的焊接必须牢固可靠 经现场技术人员检查签认后 才能进行下一步施工 确保施工质量和安全 搞好现场的安全防护设施 对搞好的安全防护设施要爱护 不 要任意损坏 它是保障现场施工人员人身安全的要素 现场安全防护 设施由作业队搭设 专职安全员检查 指导 严格上 下班交接制度 做好现场施工记录 由作业队兼职安全员 负责检查监督本作业队人员劳保用品的 佩戴情况 并做好记录备查 负责检查施工现场的安全防护措施 人 员状况 发现隐患 督促作业队长及时排除 并做好记录 组织夜间施工 现场的灯光布置一定要清晰明亮 要能达到一 定的能见度方可施工 在施工过程中 要互相配合 相互照应 现场施工 各道工序要严格把关 保证了质量和安全 才能保 证栈桥施工的顺利进行 9 雨季及台风期的施工安排 9 1 雨季及台风期安全工作 一 项目部成立防汛防台领导小组 防汛防台领导小组与安全 领导小组人员相同 负责组织雨季及台风期施工的生产 技术 质 量 安全管理和物资的供应 负责雨季及台风期施工工作的协调组织 二 密切注意潮汛及雷暴雨天气 制定防汛防台救灾应急预案 成立抢险小分队 加强与指挥部 海事 当地安全主管部门 气象台 的信息交流与共享 适时组织演习 提高处理突发事件的反应速度及 处理能力 三 成立雨季施工紧急抢险队 抢险队在阴雨天要做好应急准 备 四 建立汛期值班制度 项目部每天安排专人值班 大潮汛 强台风 雷暴雨天气 必须要有主要负责人日夜值班 五 汛 台期来临前对本工地作一次防灾形势分析 排出安全 监控重点 尤其是易受台风影响的大型施工机械设备 认真落实安全 检查工作 专职安全员要对施工现场进行专项检查 每天不得少于二 次 发现问题及时解决 六 施工人员配备雨衣 雨裤 现场准备必要的遮雨设施 配 备足够的抽水设备及防汛防台应急物资 配备测风仪等工具仪器 保 持通讯畅通 七 各种机械用电设备 配电箱均做好防雷接地工作 做好遮 盖防雨并接好零线和漏电 断电设备 八 物资仓库等做好全面检查 防止渗漏 材料堆场准备好各 种防雨覆盖措施 9 2 雨季及台风期施工措施 一 大风大雨期间停止栈桥施工作业 二 雨后恢复作业前要先对电气设备等进行检查 是否有损坏 现象 三 当获悉工地区域内 48 小时内可能有 8 级以上大风预报时 服从当地防台领导机构的统一指挥 统一调度 防台领导小组应及时 用对讲机通知各工点停止生产 迅速按防台领导小组的统一布置开展 工作 四 台风来临之前 施工机械驶回机械停放区放好 并离有一 定安全距离 物资 设备 车间加固 材料转移 起重机械在台风来 前停止作业 拉好抗风缆 收起吊钩 五 台风到来之前 应对高耸独立的机械进行临时加固 六 桥面上的大型机具要及时固定 保证设备安全 小型机具 零星材料要堆放加固好 不能固定的物品要及时搬到地面建筑物内 接到预报 防台 防洪领导小组要立即开展工作 统一布置 全体人 员进入应急状态 现场停止施工 必要时组织施工人员撤离现场 10 栈桥的运营使用及保养维护 由于栈桥设计使用时间为 3 年 必要的维护是维持栈桥使用寿命 的有力保障 应定期对栈桥进行全方位的检查和保养 以确保栈桥的 使用安全 栈桥的运营期主要包括两个方面的内容 交通管制 栈桥 结构的日常维护保养 10 1 交通管制 栈桥是主桥工程材料运输 施工车辆通行 施工人员上下班的通 道 是主桥施工的生命线 为满足主桥建设的需要 确保栈桥运营过 程中的安全和畅通 对栈桥进行有效的交通管制 将因施工机械违章 对栈桥造成的损坏减小到最低程度 从而起到对栈桥的日常维护保养 的作用 栈桥的交通管制包括交通管理 人员管理 车辆管理 占用桥面 施工管理 10 1 1 交通管理 栈桥交通管理规定人 车分道 车辆右行的规则 对交通信号 交通标志和交通标线给予明确详细的规定 规定车辆通行时的避让规 则 10 1 2 人员管理 栈桥施工人员须佩戴上岗证 安全帽 否则视为参观旅游不得上 桥 规定了人员通行 乘车的安全要求 车辆驾驶员必须经过国家车辆管理机关考试合格 领取驾驶证 方能驾驶车辆 学习驾驶员不得驾车在栈桥上行驶 机动车驾驶员必 须遵守安全驾驶规定 10 1 3 车辆管理 上桥车辆必须经过国家车辆管理机关检验合格 领取号牌 行驶 证 并领取栈桥交通执勤组印制的栈桥通行证 方能上桥行驶 车辆在栈桥上行驶最高时速不准超过 15km h 履带式起重机不准 超过 2km h 栈桥上行驶车辆不得超载 不得人 物混装 不得超高 超宽 10 1 4 占用桥面施工管理 栈桥作为双向运输的唯一通道 所有施工作业队伍都必须保证栈 桥的畅通 栈桥上不允许堆码材料 不允许放置施工机具 设备 不 允许进行构件加工 10 2 栈桥结构的日常维护保养 成立栈桥结构的日常维护保养小组 负责栈桥结构的日常维护保 养工作 每天对栈桥的钢管桩及其连接件 栈桥贝雷主桁及连接件 桥面系 栏杆等各部位进行详细的检查 对于各结构部位连接件的松 动 脱落 脱焊情况及时紧固和重新焊接 对于翘曲 变形的桥面系 重新更换等 保证栈桥结构处于正常状态 实现栈桥自身的安全 定期认真检查贝雷片 横撑 斜撑等构件的各个部位有无损伤 变形 锈蚀等情况 1 抗冲刷措施 为防止栈桥钢管桩基局部冲刷 在实施和使用阶段 派专人负责 测量各墩位处冲刷深度 需要时采取抛石 抛砂袋等措施进行冲刷防 护 以确保栈桥整体稳定及钢管桩的入土深度满足要求 2 防船撞措施 1 在栈桥沿线设置警示标志 警示灯于栈桥栏杆上下游两侧均 间隔 15m 设置一个 栈桥栏杆上下游两侧每隔 30m 挂设救生圈 栈桥 护栏的竖杆 扶手横杆要刷上红白相间的警示反光油漆 保证船舶夜 间航行安全 栈桥钢管桩露在水面以上部分涂刷醒目的警示反光面漆 防止江上作业其他船只过桥时对钢管桩的碰撞 2 在通航孔处的主墩钻孔作业平台处加设防撞钢管桩 钢管桩 内灌砂 3 与海事局 港航部门保持密切联系 提前通报水上施工安排 争取航运部门的配合支持 设置临时辅助航道 灯标 配交通巡逻艇 加强警戒 维护船舶航行安全和施工船舶作业安全 3 抗潮水 台风措施 1 为了增加钢管桩的刚度 稳定性和抗潮水 台风能力 在墩 位处将钢管桩与钢管桩通过平联连成整体 2 钢管桩横向采用双槽钢平联连接 将桩顶型钢横梁与钢管桩 施焊固结成整体刚架 4 栈桥的检查和维护修善 栈桥维护按每月一次对栈桥进行检查 特别是强涌潮过后应重点 检查 主要检查以下内容 1 测量栈桥钢管桩的冲刷情况 对于冲刷过大的位置采用抛砂 袋 片石的办法进行维护 2 检查桁片连接处的螺栓紧固情况 3 检查栈桥各构件连接情况 及时进行修补 4 对栈桥面板 栏杆发生翘曲或损坏的部位 及时修复或更换 11 栈桥验算 11 1 栈桥设计依据 11 1 1 设计依据和设计规范 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 公路工程技术标准 JTG B01 2003 混凝土结构设计原理 钢结构设计规范 GB 50017 2003 路桥施工计算手册 周水兴等编著 港口工程荷载规范 JTJ215 98 11 1 2 技术标准 1 荷载 栈桥主要 80t 履带吊或公路 级汽车 10m3混凝土搅 拌运输车 其中以 80t 履带吊车施工荷载 吊重 20 吨 最重 为栈 桥设计的主要荷载 2 宽度 考虑施工车辆通行需求和经济性因素 按双车道 6m 宽 和 8m 布置 南 北两岸栈桥长度分别为 81m 和 294m 栈桥总长度为 375m 3 水流力 按流速 2 25m s 考虑 4 标高 根据水文资料 十年一遇洪峰流量 Q10 1880 m3 s H10 4 52m 按照施工水位 4 52m 设计 栈桥顶面标高设 计为 7 42m 5 栈桥设计车速 15km h 6 动载系数 混凝土运输车荷载的冲击系数取 1 3 7 型钢 钢管桩允许应力 抗拉 压 188 5MPa 抗弯 188 5 w MPa 抗剪 110MPa 单排单层贝雷梁容许弯矩 788 2MkN m 单排单层贝雷梁容许剪力 245 2QkN 11 2 栈桥结构设计 11 2 1 技术标准 1 设计恒载 栈桥结构自重 2 设计活载 10m 混凝土运输车 重 50t 3 验算活载 80t 履带吊 自重 70 8t 吊重 20t 4 设计行车速度 15km h 5 设计使用寿命 5 年 11 2 2 栈桥结构形式 1 栈桥桥面净宽 6 0m 贝雷梁栈桥上部构造从上到下依次是 厚 20cm 混凝土桥面板 贝雷梁 混凝土桥面板直接支撑在贝雷梁顶 面 通过预埋件与贝雷梁固定 栈桥纵梁采用 8 排单层 321 型贝雷梁 间距为 0 45m 0 45m 1 3m 0 9m 1 3m 0 45m 0 45m 贝雷梁跨度 12m 采用 6 跨一联布置 中间设置刚性墩 栈桥下部结构横向分配梁采用 2I36 型钢 分配梁支撑在 630 8mm 钢管桩上 钢管桩采用 2 根 钢管桩横向间距 4 0m 钢 管桩平联剪刀撑均采用 22 槽钢 详见下图 图图 11 2 111 2 1 6 0m6 0m 栈桥横断面布置图 单位 栈桥横断面布置图 单位 mmmm 2 栈桥桥面净宽 8 0m 贝雷梁栈桥上部构造从上到下依次是 厚 20cm 混凝土桥面板 贝雷梁 混凝土桥面板直接支撑在贝雷梁顶 面 通过预埋件与贝雷梁固定 栈桥纵梁采用 8 排单层 321 型贝雷梁 间距为 0 28m 0 9m 1 27m 0 9m 1 3m 0 9m 1 27m 0 9m 0 28m 贝雷 梁跨度 12m 采用 6 跨一联布置 中间设置刚性墩 栈桥下部结构横向分配梁采用 2I36 型钢 分配梁支撑在 630 8mm 钢管桩上 钢管桩采用 3 根 钢管桩横向间距 3 2m 钢 管桩平联剪刀撑均采用 20 槽钢 详见下图 图图 11 2 2 8 0m 栈桥横断面布置图 单位 栈桥横断面布置图 单位 mm 11 3 荷载计算 栈桥使用中最大活载为 10m 的混凝土运输车和 80t 履带吊 所以 将其作为控制荷载 进行栈桥结构设计 11 3 1 10m 混凝土运输车 10m 混凝土运输车重 50t 荷载分配情况如下 前轴重 8t 1 80 1 3104PkN 后轴重 21t 23 210 1 3273PPkN 前轮和后轮间距为 4m 轴间距如下图 图图 11 3 111 3 1 10m 10m 混凝土运输车轮轴间距图混凝土运输车轮轴间距图 单位 单位 mmmm 11 3 2 80t 履带吊 QUY80t 履带吊整机质量为 70 8t 履带轨距 接地长度和履带板 宽度为 4200mm 5440mm 800mm 具体见下图 图图 11 3 211 3 2 80t80t 履带吊尺寸图履带吊尺寸图 单位 单位 mmmm 1 履带吊正面吊重 履带吊正面吊重 20t 时单条履带吊荷载为 取 2m 宽桥面板计算 则桥面板横桥向线荷载 1 708 200 83 5 2 5 44 qkN m 为 2 83 5 208 8 0 8 qkN m 1板 2 履带吊侧向吊重 计算时考虑侧向吊重 20t 达到临界状态时 荷载最不利 最不利 侧履带线荷载为 取 2m 宽桥面板计算 则 2 708 200 166 9 5 44 qkN m 桥面板的横桥向线荷载为 2 2 166 9 417 3 0 8 qkN m 板 11 4 栈桥结构检算 11 4 1 桥面系检算 1 桥面系构造 栈桥满铺厚 20cm 的预制混凝土桥面板 桥面板预埋件与贝雷梁 焊接 U 卡箍固定 1 6m 宽桥面板计算 混凝土罐车荷载 混凝土运输车单轮荷载为 后轮轴距为 1 4m 接地 273 136 5k 2 N 长度为 0 2m 一块 2m 宽桥面板上纵桥向最多可作用两个后轮 轮压 横桥向宽度取 0 6m 在 2m 宽的桥面板上混凝土运输车产生的横桥向 均布荷载为 2 136 5 455k 0 6 N m 砼面板自重产生的均布荷载为 钢筋混26 6 2 0 2610 4k N m 凝土容重取 3 26kN m A 以单辆砼搅拌车为计算模型 以桥面板为线单元计算 桥面板最大弯矩计算模型如下 图图 11 4 111 4 1 计算模型计算模型 用有限元软件计算 得到弯矩图和剪力图 图图 11 4 211 4 2 桥面板弯矩图桥面板弯矩图 桥面板最大剪力计算模型如下 图图 11 4 311 4 3 计算模型计算模型 图图 11 4 411 4 4 桥面板剪力图桥面板剪力图 所以 由上面计算可得 max 48 3kMN m 下 max 23 8kMN m 上 max 215 4kQN B 考虑栈桥两辆罐车会车 荷载布置如下 图图 11 4 511 4 5 两辆罐车会车计算模型两辆罐车会车计算模型 图图 11 4 611 4 6 两辆罐车会车桥面板弯矩图两辆罐车会车桥面板弯矩图 计算剪力计算模型 图图 11 4 711 4 7 两辆罐车会车计算模型两辆罐车会车计算模型 图图 11 4 811 4 8 两辆罐车会车桥面板剪力图两辆罐车会车桥面板剪力图 所以 由上面计算可得 max 24 6kMN m 下 max 16 1kMN m 上 max 220 0kQN 80t 履带吊荷载 80t 履带吊正面吊重 20t 时单条履带纵桥向线荷载为 83 5k mN 取 2m 宽的桥面板计算 履带横桥向宽 0 8m 履带吊产生的横桥向均 布荷载为 2 83 5 208 8k 0 8 N m 砼面板自重产生的均布荷载为 钢筋混26 6 2 0 2610 4k N m 凝土容重取 3 26kN m 计算弯矩时 考虑履带吊正面吊重 20t 计算模型如下 图图 11 4 911 4 9 计算模型计算模型 用有限元软件计算 得到弯矩图 图图 11 4 1011 4 10 桥面板弯矩图桥面板弯矩图 计算桥面板的剪力时 考虑履带吊侧吊 20t 并处于临界状态 计算模型如下 图图 11 4 1111 4 11 计算模型计算模型 用有限元软件计算 得到剪力图 图图 11 4 1211 4 12 桥面板剪力图桥面板剪力图 所以 由上面计算可得履带吊产生的最大弯矩和剪力 max 10 7kMN m 下 max 7 2kMN m 上 max 99 9QkN 2 8m 宽桥面板计算 混凝土罐车荷载 混凝土运输车单轮荷载为 后轮轴距为 1 4m 接地 273 136 5k 2 N 长度为 0 2m 一块 2m 宽桥面板上纵桥向最多可作用两个后轮 轮压 横桥向宽度取 0 6m 在 2m 宽的桥面板上混凝土运输车产生的横桥向 均布荷载为 2 136 5 455k 0 6 N m 砼面板自重产生的均布荷载为 钢筋混26 8 2 0 2810 4k N m 凝土容重取 3 26kN m A 以单辆砼搅拌车为计算模型 以桥面板为线单元计算 桥面板最大弯矩计算模型如下 图图 11 4 1311 4 13 计算模型计算模型 用有限元软件计算 得到弯矩图和剪力图 图图 11 4 1411 4 14 桥面板弯矩图桥面板弯矩图 桥面板最大剪力计算模型如下 图图 11 4 1511 4 15 计算模型计算模型 图图 11 4 1611 4 16 桥面板剪力图桥面板剪力图 所以 由上面计算可得 max 47 9kMN m 下 max 23 8kMN m 上 max 215 8kQN B 考虑栈桥两辆罐车会车 荷载布置如下 图图 11 4 1711 4 17 两辆罐车会车计算模型两辆罐车会车计算模型 图图 11 4 1811 4 18 两辆罐车会车桥面板弯矩图两辆罐车会车桥面板弯矩图 计算剪力计算模型 图图 11 4 1911 4 19 两辆罐车会车计算模型两辆罐车会车计算模型 图图 11 4 2011 4 20 两辆罐车会车桥面板剪力图两辆罐车会车桥面板剪力图 所以 由上面计算可得 max 46 9kMN m 下 max 23 3kMN m 上 max 213 7kQN 80t 履带吊荷载 80t 履带吊正面吊重 20t 时单条履带纵桥向线荷载为 83 5k mN 取 2m 宽的桥面板计算 履带横桥向宽 0 8m 履带吊产生的横桥向均 布荷载为 2 83 5 208 8k 0 8 N m 砼面板自重产生的均布荷载为 钢筋混26 8 2 0 2810 4k N m 凝土容重取 3 26kN m 计算弯矩时 考虑履带吊正面吊重 20t 计算模型如下 图图 11 4 2111 4 21 计算模型计算模型 用有限元软件计算 得到弯矩图 图图 11 4 2211 4 22 桥面板弯矩图桥面板弯矩图 计算桥面板的剪力时 考虑履带吊侧吊 20t 并处于临界状态 计算模型如下 图图 11 4 2311 4 23 计算模型计算模型 用有限元软件计算 得到剪力图 图图 11 4 2411 4 24 桥面板剪力图桥面板剪力图 所以 由上面计算可得履带吊产生的最大弯矩和剪力 max 26 7kMN m 下 max 12 1kMN m 上 max 236 5QkN 3 桥面板最大荷载取值 综合混凝土搅拌运输车和履带吊最不利状态受力 得到桥面板最 大的弯矩和剪力为 表表 11 4 111 4 1 6m6m 宽桥面板不同工况下内力结果总表宽桥面板不同工况下内力结果总表 作用类型一辆砼车两辆砼车履带吊最大值 max MkN m 下 48 324 610 748 3 max MkN m 上 23 816 17 223 8 max QkN 215 4220 099 9220 0 表表 11 4 211 4 2 8m8m 宽桥面板不同工况下内力结果总表宽桥面板不同工况下内力结果总表 作用类型一辆砼车两辆砼车履带吊最大值 max MkN m 下 47 946 926 747 9 max MkN m 上 23 823 312 123 8 max QkN 215 8213 7236 5236 5 由上表可知桥面板最大的弯矩和剪力为 max 48 3kMN m 下 max 23 8kMN m 上 max 236 5kQN 4 桥面板配筋计算 承载力计算 根据同济大学出版社 混凝土结构设计原理 中的双筋矩形截面 的承载力计算 公式 0 1 sysyc AfAfbxf 1 2 0 01ssycu ahAfxhbxfM 2 当 x 2a 时 0ussy ahAfM 3 0 7 0bhfQ thc 4 系数 砼受压区等效矩形应力图形的 1 应力与砼轴心抗压强度设计值之比 砼轴心抗压强度设计值 c f 构件的截面宽度b 砼受压区高度x 钢筋抗拉 抗压强度设计值 yy ff 受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离 a 截面有效高度 0 h 受压钢筋合力点至截面受压边缘的