五河县青年南路新开河桥钢栈桥专项施工方案4.8.doc

目 录一、编制依据2二、工程概况2三、主要设计参数2四、设计要点3五、总体施工方案3(一).钢栈桥墩台施工3(二).主梁施工4(三).桥面护栏施工4六、主要设备4七、主要材料5八、钢栈桥计算书5(一).荷载布置7 (二).上部结构内力计算8九、质量保证体系 16五河县青年南路新开河桥工程水上钢栈桥专项施工方案一、编制依据1、五河县青年南路新开河桥工程施工图设计文件；2、五河县青年南路新开河桥工程施工合同文件；3、五河县青年南路新开河桥工程详细地质勘察报告；4、市政工程质量及安全管理办法；5、工程的实施性总体施工组织设计；5、有关的技术标准、规范；6、现行的相关法律、法规；7、我单位类似工程施工经验及进场后获得的相关信息。二、工程概况五河县青年南路新开河桥工程起点位于环城南路交叉口处，起点桩号K0+00，由北向南跨越浍河后接规划前进路，设计终点桩号K0+848.32，设计路线全长0.848公里。K0+385青年南路新开河桥位于连接新老城区的青年路与浍河交汇处，为青年路的控制性节点，桥位处河道比较顺直，呈东西走向，上游为彩虹桥，下游为S306蚌五路泄洪闸，新建大桥轴线法线方向与水流流向基本一致，路线与河道交角为90度。桥位处河面宽约205米，两侧大堤间宽约220米，堤顶标高在20米左右，河底标高在10.406米左右，两岸均为五河城区，其中北岸为老城区，南岸为城南新区。桥梁结构采用主引桥布置，其中引桥为38m和40m简支预应力组合箱梁，主桥为独塔双索面双边箱断面预应力砼箱梁矮塔斜拉桥，桥的跨径组合为：（38+2*40+40+2*70+40+2*40+38）m，桥梁总长461.5m。其中2号墩在既有坝堤埂旁，6号墩有2/3在既有坝堤埂旁，有1/3的桩基在水中；3号、4号墩完全在水中；5号墩江心洲上，其中有2/3在既有江心洲上，有1/3的桩基在水中。为确保通航要求以及现场施工实际需要，计划在K0+220K0+385（具体见附图）搭设临时钢栈桥，以满足施工需要。三、主要设计参数相关数据如下：粉质粘土=35Kpa, 粉质粘土=50Kpa,北岸坝顶高程20.65m，南岸坝顶高程20.57m，百年一遇水位18.18m，重现期十年的洪水位16.61m，设计通航最低水位13.00m，实测水位14.50m。2号墩滩地高程15.00m，3号墩河床顶高程约在13.709m左右，4号墩河床顶高程约在10.406m左右，6号墩滩地高程14.691m。根据重现期十年的洪水位16.61m，确定临时钢栈桥北岸桥面设计标高为19.40m，南岸桥面设计标高为16.60m。四、设计要点新开河主钢栈桥全长167m（宽度按6.0米考虑，不含两侧的操作平台及起吊平台），栈桥的起点为：K0+220，终点为：K0+385；为贝雷钢架梁连续梁结构为14孔一联，北侧边跨计算跨径为9.0m，中跨计算跨径均为12.0m，桥面净宽为6.0m，桥面板采用顶面12mm厚Q235热轧钢板，下铺I12.6工字钢做纵向分配梁，横向分配量为I28a工字钢；设计荷载根据使用要求为汽车超-20级，挂车-120。桥台和桥墩均为直径52.9cm10mm钢管桩，单个桥台桥墩钢管桩均为3根或4根，桩帽为I40a双拼工字钢，纵梁选用贝雷梁6片，桥面板和主梁，及主梁和桩帽均采用C形卡扣焊接固定。五、总体施工方案钢管桩采用90型振动锤打入，起吊机械为50T履带吊，从一端桥台向另一端逐孔进行施工，施工顺序为：桥台打桩桥台桩帽拼装桥墩打桩、桩帽拼装吊装第一孔主梁铺装第一孔桥面履带吊上便桥桥面下一桥墩打桩、桩帽拼装吊装第二孔主梁吊装第二孔桥面同样工序至桥面施工结束护栏及防护设施安装。(一).钢栈桥墩台施工 钢栈桥桥台桥墩均为钢管钢管桩础，单个桥台桥墩均为3根或4根钢管桩，钢管桩采用履带吊起吊90型振动锤打入，入土深度设计为8m（单根桩长约为15米）,实际以地质情况和振动贯入度进行控制，满足要求后停止振入。钢管桩施沉前根据桩位图计算每一根桩中心的平面坐标，直桩直接确定其桩中心坐标。桥台桥墩桩帽施工，采用墩顶开口将40双拼工字型钢放入开槽内进行焊接固定，钢管桩顶与双拼工字钢交接处焊接加劲板。钢管桩顶向下2m高设置16槽钢水平横向联接和斜向剪刀撑，所有焊接均采用双面满焊。沉桩偏差：20cm；桩位平面位置：10cm；桩顶标高：10cm；桩身垂直度：1%。 栈桥搭设示意图(二).主梁施工钢栈桥主梁为贝雷钢架主梁，主梁采用岸上拼装成型，第一孔主梁由50T履带吊直接吊装，同时安装桥面板，第二孔安装采用50T履带吊上钢栈桥，将拼装成型主梁吊装接长至下一墩顶，吊装桥面板，桥面板安装固定完毕后，同样方法进行下一孔施工，直至桥面板施工结束。(三).桥面护栏施工桥面护栏采用48mm钢管进行现场安装制作，高度为1.2m,立柱间距2米，横杆等间距设置两道，栏杆用红白两种颜色交错涂漆，长度为582m，同时在便桥两端设置防撞墩，防撞墩上黏贴警示反光标志。在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌，在栈桥入口设置岗亭和调度员，以及车辆限重标志牌。栈桥要安排专门的卫生打扫人员，保证栈桥的清洁。在栈桥的上下游安装航标指示灯，在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间照明。六、主要设备设备名称规格型号功率单位数量交通船50t艘1履带吊50t台1振动锤T9075kw台1交流电焊机30 kw台10轮胎吊25t辆1载重汽车10t辆1装载机ZL-50辆1七、主要材料材料名称规格型号单位数量钢管桩529mm10mmm2100钢 板12mmm22300 工字钢I40am1250工字钢I28am6200工字钢I12.6m8500槽 钢16m2200贝雷梁1.53片688花架/销钉90cm、135cm/ 个片/ 个950、380/2616卵石回填卵石M31000普通钢管48mmm582C30混凝土C30混凝土M360钢筋16/12t/t5/5八、钢栈桥计算书本桥净宽6.0m，跨径为9.0m1312m，全长包括桥台共267m；平面、立面、断面图如下： 桥台、桥墩均为52.9cm钢管桩，单个桥台桥墩3根或4根钢管桩，横桥向2桩间距2.1m/4.2m,顺桥向2m,钢管桩顶在主栈桥段横桥向布设I40a双拼工字钢，在操作平台及起吊平台段布设I40a双拼工字钢；桥墩横向工字钢与贝雷钢架主梁竖杆应对应安装，横担上设骑马卡将贝雷钢架固定。(一).荷载布置1、上部结构恒重（按6.0米宽，单跨12米进行验算）12钢板：6.010.0127.8510=5.65KN/mI12.6纵向分配梁:2.27KN/mI28a横向分配梁:2.17KN/m贝雷梁：每片贝雷重287kg（含支撑架、销子等）：287610/3/10005.74KN/mI40a下横梁:0.68KN/m2、活荷载30t砼车履带吊65t:自重60t+吊重20t施工荷载及人群荷载：5KN/m2考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于24米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。(二).上部结构内力计算 1.桥面钢板内力 取1米宽板条,按单向板计算,当荷载为30t砼车时为最不利。跨中弯矩 MOP=qL2/8=0.125100(0.3-0.074)2=0.64Kpa有效分布宽度a=0.3m最大弯矩为M=MOP/a=0.64/0.3=2.1kPaW=bh2/6=10.012/6=1.67105m3=M/W=2.1103/1.6710-5=125.7MPa=215Mpa 满足要求。2.I12.6纵向分配梁内力、30t砼车计算跨度为1.5m。单边车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=1/4601.5=22.5KN.m单边车轮布置在临近支点时剪力最大Qmax1=60KN、履带-65 Mmax2=1/875.51.52=21.2KN.mQmax2=1/275.51.5KN.m=56.6KN无论履带吊还是砼罐车作用在I12.6上按两根计算，面板和自重忽略不计。I12.6 Wx=77.5292155.1cm3 A=218.1=36.2 cm2则 =Mmax/Wx=22.5/155.1104=145.1MPa=215MpaQmax/A=60/36.210=16.6MPa=125Mpa满足。I12.6布置为间距300mm。3.I28a横向分配梁内力计算、栈桥 30t砼车时砼罐车半边车轮布置在I28a横向分配梁的跨中情况为最不利，不考虑I12.6的分布作用。Mmax1=1/4120/20.8=12kN.m砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：Qmax1=60kN 履带-65履带65的履带接地宽度0.7m，如上图布置，履带吊布置在I28a跨中时有四根I28a横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑四根I28a横向分配梁承受。履带65的自重600KN作用时考虑每个履带支点承受1/2荷载，即300KN。每根I28a受力如下：Mmax2=1/43001/4=18.75kN.mQmax2=300/4=75kN 恒载 q=(5.65+2.27)/4.51.5=2.64KN/mM=1/82.640.92=0.27KN.mQ=2.641/2=1.32KN荷载组合：贝雷梁上最大内力为履带吊与恒载组合：履带吊在其上方时情况为最不利。I28a Wx=508cm3 A=218.1=55.4cm2则=M/W=(18.75+0.27)103/508 =37.44MPa=215Mpa（见路桥施工技算手册，下同）Qmax/A=(75+1.32)/55.410=13.8MPa=125Mpa （见路桥施工计算手册，下同）、工作平台 30t砼车时砼罐车半边车轮布置在I28a横向分配梁的跨中情况为最不利，不考虑I12.6的分布作用。Mmax1=1/4120/21=15kN.m砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：Qmax1=60kN错车时轮压在主纵梁上或附近处，不是最不利情况，不计算。 履带-65履带65的履带接地宽度700mm，如上图布置，履带吊布置在I28a跨中时有四根I28a横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑四根I28a横向分配梁承受。履带65的自重600KN和吊重200KN作用时考虑每个履带支点承受1/2荷载，即400KN。每根I28a受力如下：Mmax2=1/44001/4=25kN.mQmax2=400/4=100kN 恒载 q=(5.65+2.27)/4.51.5=2.64KN/mM=1/82.640.92=0.27KN.mQ=2.641/2=1.32KN 施工荷载和人群荷载q=51.5=7.5KN/mM=1/87.50.92=0.76KN.mQ=7.51/2=3.75KN荷载组合：贝雷梁上最大内力为履带吊与恒载组合：履带吊在其上方时情况为最不利。I28a Wx=508cm3 A=218.1=55.4cm2则=M/W=(25+0.27)103/508 =48.74MPa=215MpaQmax/A=(100+1.085)/55.410=18.25MPa=125Mpa 4.贝雷梁内力计算 、栈桥12m跨 计算跨径为L计=12m(按简支计算)。弯矩M: 300KN砼车（一辆）（按汽车20级重车）布置在跨中时：Mmax1=0.2512012+4.6/1212012/2+2/126012/2=696kN.m 履带-65布置在跨中时履带-65履带接触地面长度为5.3m，近似按集中荷载计算，P=600KNMmax2=1/460012=1800.0kN.m 恒载M=0.12515.83122=284.9kN.m对支点剪力Q: 30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+120(10.612)+60(6.612)=259kN 履带-65前方临近支点时:Qmax2=9.35/12600=467.5kN 恒载内力：Qmax4=0.515.8312=94.9KN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：栈桥上不考虑履带吊的吊重及桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=1.3(1800+284.9)=2710.4kN.mM=788.26kN.m=4729.2KN.mQmax=1.3(467.5+94.9)=731.1kNQ=245.26=1471.2kN满足。选用6片,单排。具体结构尺寸见设计图纸。、工作平台4.63m跨计算跨径为L计=4.63m(按简支计算)。弯矩M: 30t砼车（一辆）布置在跨中时：Mmax1=0.251204.63+6.1/4.631204.63/2+3.5/4.63604.63/2=610kN.m 履带-65吊重200KN布置在跨中时Mmax2=1/4(600+200)4.63=926kN.m 施工荷载及人群荷载Mmax4=0.125564.632=80.4kN.m 恒载M=0.12515.834.632=42.4kN.m对支点剪力Q: 30t砼车行驶临近支点时：Qmax1=120+12015.834.63+609.64.63=654.7KN 履带-65前方临近支点时:Qmax2=80012.35/12=823.3kN 施工荷载及人群荷载：Qmax3=0.5564.63=69.5KN 恒载内力：Qmax4=15.834.63/2=36.6kN荷载组合：贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑桥面施工荷载和人群荷载。Mmax=1.3(926+42.4)/6=209.8kN.mM=788.2kN.mQmax=1.3(823.3+36.6)/6=186.3kNQ=245.2kN满足。选用贝雷梁间距0.9m，单排。具体结构尺寸见设计图纸。5.I40a下横梁内力、栈桥履带65作用在下横梁正上方时，下横梁受力最大，此时恒载考虑作用在最边上的两组桁架上，再传递给下横梁及钢管桩上。Pmax=300kNMmax=0.253004.2=315kN.mWx=1090*2cm3 A=86.12=172.2cm2=Mmax/Wx=315103/1090/2=144.5MPa=215MpaQmax/A=300/172.210=17.4MPa=125Mpa满足要求。、工作平台履带65作用在下横梁正上方时，下横梁受力最大，此时恒载考虑作用在最边上的两组桁架上，再传递给下横梁及钢管桩上。Pmax=400kNMmax=0.254004.63=463kN.mWx=1090*2cm3 A=86.12=172.2cm2=Mmax/Wx=463103/1090/2=212MPa=225MPa Qmax/A=400/172.210=23.2MPa=115Mpa满足要求。6.钢管桩承载力计算、计算设计钢管桩承载力钢管桩按摩擦桩设计土质为亚粘土从路桥计算手册查取相关数据按内外侧双面摩擦进行计算，52.9钢管桩入土深度为8m，单根钢管桩的容许承载力为：P=Ul=1.664.535+1.663.550552KNU 桩的周长,m；l 桩在土层中的长度，m； 与l相对应的各土层桩侧极限摩阻力，Kpa.、栈桥处单桩实际最大需承力P=12.35/15300+15.8312/2+0.676*6.0/2=344kNP=552 KN 满足要求。、工作平台处单桩最大需承力P=12.35/15400+15.8315/2+0.676*4.63/2=449kNP=552 KN 满足要求。、钢管桩稳定性验算 钢管桩自由长度河床底标高为：10.20m，桩顶标高为：19.4m,自由长度=19.4-10.2-2=7.2（扣除桩顶向下2.0m剪刀撑高度） 直径52.9cm钢管桩截面特性 强度计算 立柱抗压截面A=16304.9mm2。max=F/An=449000N/16304.9=27.5(N/ mm2 )f=215(N/ mm2 ) 即强度符合要求。 稳定性计算由特性图可知回转半径i=18.352，自由长度7.2m=7.2100/18.352=39.23根据值查表可知轴心受压构件的稳定系数=0.9N/(A)= max /=27.5/0.9=30.6(N/ mm2)f=215(N /mm2 )即稳定性符合要求。抗弯剪验算假设在桩顶施加100kN的水平力则=M/W=100*7.2*103/4152.67 =173.4MPa=215MpaQmax/A=100/163.04910=6.13MPa=125Mpa均满足要求。九、质量保证体系1.质量保证体系，如图2.制定严格的工程质量检测制度（1）建立健全以项目经理为首的质量管理体系，项目