沪宁铁路某运河便桥施工方案.doc

沪宁铁路某运河便桥施工方案一、工程概况：某特大桥桥长19.441，高架桥梁。四工区所辖管段线路长7，线路途径两市三镇七村，先后穿越管段内某运河、新开河、分界河等河流及若干沟塘。其中94号、95号墩位于某河水中，根据管段现场实际情况及施工组织要求，决定采取搭设临时施工便桥满足现场施工要求。某河需搭设一座便桥，跨度为24m3，净宽3.70m，便桥位于线路大里程方向的右侧。二、临时便桥标高的设定 现场实际测量资料显示，目前某运河水位标高为+1.85m，水深3.5m。且该运河通航，均为300吨以下级船舶，因上下游一公里处均有桥梁（铁路桥、万里桥），其通航净空为2.40m、2，20m；故与地方河道管理部门沟通后设定便桥通航净空比以上两桥梁通航净空高10即可，桥面标高定为+4.43m。三、地质情况 某特大桥全桥布置图揭示，某特大桥地处太湖冲击平原，沟塘密布，河流纵横。94#、95#墩位处于某运河中，地质层次为：淤泥质粉质粘土、粉土、粉质粘土、粘土。四、便桥结构形式为配合94#、95#承台钢板桩围堰的施工，且为通航需要，便桥设于桥梁中心线右侧（路线前进方向），便桥边缘线距承台边缘线2.45m。便桥结构形式半穿式，从下至上依次为：50cm钢管桩基础、I36a工字钢横梁、贝雷片组合纵梁、321桥面系（压延I27工字钢横梁、钢箱梁面板）,两组纵梁桁架为加强双排单层。桥面净宽3.70m，钢管桩横桥向每排四根，中到中间距为1.50+1.90+1.50m，两排为一个桥脚，排距1.00m；河中设两个桥脚；整个便桥长72m，分三等跨，单跨径24m。 I36a工字钢置于钢管桩顶部作为帽梁，长5.50m；贝雷片纵梁由24个贝雷片组成，贝雷片单长3m，共四道，内到内间距4.20m，其中每两道为一组,共二个组合纵梁。 每片桁架布设两根横梁，横梁为压延I27工字钢，上设桥面钢箱梁，均以销、插孔、骑马螺栓、横梁夹具等连接固定。（便桥结构基本形式见附图一）按6片贝雷梁进行计算，其它参数采用原计算参数五、便桥结构使用材料的力学验算1、钢管桩1.1荷载取值（每跨）恒载44Kn/节8节=352KnI36a工字钢横梁225.5m60kg/m=1320kg恒载总重： 365.2Kn活载 混凝土运输车总重按50t取值，冲击系数按1.3取，偏载系数按1.4取；则单桩承受最大荷载为：(365.2+5001.31.4)/8 =159.4Kn；1.2、钢管桩承载部分（入土长度）计算根据地质资料，便桥地质构造层理如下 层厚（m）桩周极限摩阻力（Kpa）淤泥0.6粉土8.936根据钢管桩竖向承载力公式：Pi=1/2(sUiLi+pAR)则钢管桩入土深度L为：P=0.536LL=5.6m(取入土深度6.5m)1.3非承载部分（即入土面以上部分）长度：非承载部分长度定为2.8m，实际施工中应按实测水深、最高潮位及承载力标准进行调整。钢管桩总长度定为：L=6.5+3.5+2.8+0.6=13.4m；取13.5m。1.4、钢管桩承载加自重的验算以上验算没有加入钢管桩的自身重量，将其包括在安全系数范围内，为了安全起见，需对其承载能力作加上自重后的核算。按标准钢管桩（直径500mm,壁厚10mm,每米单位重为120公斤。）计算，其自重应为：13.5120=1620kg，即16.2Kn则单桩承载为：159.4+16.2=175.6Kn184Kn（验算荷载）则此钢管桩长度可以满足承载要求。2、钢管桩顶部I36a工字钢横梁的验算按照前面计算结果，I36a工字钢所承受的恒载应为365Kn，最利 P1 P2 P3 P4 P5 P6 活载位置位于横梁顶面，大小为500Kn， 1.501.901.50 活载冲击系数按1.3取，偏载系数按1.24取；各分荷载P1=P2=P3 (3652+50021.31.24)3=195.2Kn。如图所示。偏于安全横梁所受最大剪力为：Vmax=292Kn；横梁所受最大弯距为：Mmax=97.5Knm；I36a工字钢截面模量W为877.63，则横梁所受最大压应力为（按单根检算）：max=Mmax/Wx=111Mpa横梁所受最大剪应力为（按单根检算）：max=VmaxS/It=29230.71=95.1Mpa经检验，横梁刚度满足受力要求。3、桁架抗弯能力计算M=nNH=4809Kn.m式中:n-桁架排数 -桁架荷载分配折减系数; 单层双排时=1.0 三排时=0.333/0.35=0.95 N-弦杆容许承载力 H-桁架计算高度桁架容许抗剪力计算Q=nkN斜=698.9 Kn式中:n-桁架排数 k-系数，为1.43； -桁架荷载分配折减系数 三排桁架取0.95，其余取1.0；N斜-取171.5K4、本桥主梁桁架应力校核 本桥单跨24m，通过车辆为50T，设汽车全宽为2.7m，全车有两个轴，轴距3.3m，前轴压力160Kn，后轴负载340Kn。一、系数计算A. 汽车重心位置M0=0160（3.3-X）=340XX=1.056mB、横向分配系数K=1/2+e0/B0e=（3.7-2.7）/2=0.5k=1/2+0.5/4.2=0.619注：桥面净宽为3.7m，内侧桁架间距为B0=4.2mC、冲击系数1+=1+15/（37.5+l）/l=1+15/（37.5+24）=1.245、桥梁端部剪力计算Qmax=Q静+Q活K（1+）Q静=1/2gl（查表三排单层加强半桥自重为7.33Kn/m）=1/27.3324=88KnQ活=（50022.944）/24=478KnQmax=Q静+Q活K（1+） =88+4780.6191.24 =455.25Kn698.9KN=Q(具备1.5倍的安全储备，较合理)6、主梁最大弯距计算Mmax=M静+M活k（1+）M静=1/8gll=1/87.332424=528Kn.m简支梁最大弯距在跨中可将车的重心放在桥跨中点计算M活500KnM活=5006=3000Kn.mMmax=528+30000.6191.24 =2831Kn.m4809=M(具备1.7倍的安全储备，较合理)计算结果：该桥通过能力能够达到通载要求。六、便桥施工部分1、钢管桩的施工钢管桩的制作 钢管桩单根长度取13.5m，入土最小深度6.5m。计算中没有加入江底冲刷深度、实际最大水深、钢管桩偏位及其实际承载力等其他相关因素。施工中，按照13.5m加工钢桩，按照桩位处实际情况调整桩长，当有必要加长时，可在施工现场就地接桩。施工机具的选择 根据钢管桩的承载力需要，可选用振动力为500KN振动锤沉桩，用20t吊机及浮船配合作业。沉桩顺序 运桩放桩位吊机就位浮船就位安装导向架吊桩插桩安放振动锤沉桩（接桩）设计标高切割至设计值焊接工字钢托架安装贝雷片纵梁及其他结构下一循环测量 在旱地施工时，先定出桩基中心线，再在边排桩位以外适当距离钉立木桩，设置定位板，施工时按桩位拉线，确定桩位。在水中施工时，采用导向架控制桩位，木制桩架的空间比桩径大2至3cm，铁制桩架可大10至15cm，用木夹箍调整。放样时用经纬仪交会出上游一排迎水桩，再以迎水桩为基准，测定其它桩位。施工桩位与设计桩位的偏差，纵行和横行的轴线不应超过2cm，单桩轴线不应超过1cm。桩的接长或切割 钢管桩的接长用电焊方法完成，接长时要使两节钢管桩中轴线相重合，接口处要贴合。现场接桩时用长木靠尺检验钢管的顺直。焊接要牢固、不漏水，焊缝宽不小于钢管壁的厚度，接缝焊好后在管壁上焊加强筋，增强连接。钢管的切割采用气割，无特殊要求。2、振动下沉及控制方法2.1、沉桩开始时，可仅由桩自重及振动锤压重下沉。 2.2、吊装振动锤和桩帽与桩顶盘牢固连接，将桩沉至设计标高。且最后下沉速度不大于试桩的最后下沉速度，振幅符合规定，即认为合格。2.3、每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或较长间歇，接桩振动的间歇时间应力求缩短。2.4、振动的持续时间，根据不同机械和不同土质通过试桩确定，一般不超过10min15min。3、I36a工字钢横梁及贝雷片纵梁的安装每排钢管桩施工完毕，进行桩顶的切割及切割处的加焊。切割口的位置在钢管桩的中部，并在横桥向成一直线，以保证工字钢的安放。I36a工字钢放入槽口内后进行点焊连接，作临时固定。安放完的横梁在其顶部贝雷片纵梁位置焊接固定卡口。在东岸平台上拼装贝雷片纵梁，先拼装24米，利用挖掘机或装载机三跨连续拼装顶推上桥，最后安装321桥面系。七、水上施工安保措施(一)、通用措施要求1、施工前，与当地航道部门联系，商定有关航运和施工的安全事项，发布通航公告。 2、按水上工程施工专项施工方案相关规定设置船舶避风措施、停靠地点。3、无船舶检验证书的渡船严禁渡运；渡船船员未经专业培训及特殊培训、无证上岗船员严禁渡运。4、作业船只航行中认真了望，当来往船只动态不明或声号不统一时，立即减速停车；必要时开倒车。 5、每次作业前，作业人员应对所用的救生衣进行检查，确认其安全有效。 6、作业人员须穿/戴好救生衣，不得穿有统胶鞋/高跟鞋/带钉易滑硬底皮鞋。 7、水上作业船只及设备必须检验合格后方可作业。 8、船舶排污设施应达到标准和取得相应的证书，施工作业区域应设立垃圾收集箱（池），以收集施工废弃物和生活垃圾；作业人员不得向施工水域抛弃施工生产废弃物、污油、污水和生活垃圾。(二)、水上工程施工专项施工方案1、编制水上工程施工安全技术方案并向参与施工人员、船舶进行书面安全技术交底。 2、编制施工安全作业标志图和船舶防台、防汛、防突风锚泊方案及安全措施。(三)、水上作业安全措施1、水上的各类作业平台必须按规定搭设，符合安全要求。2、施工工程船的牵牛缆、摆动缆活动范围内设置安全标志，在船上的施工人员和船工，不准在船板的带缆桩、绳缆通过的牙口、船缆兜角处停留或休息，防止被缆绳伤害。3、遇有大风或能见度不良超过船舶核定抗风等级或能见度监控设施无效必须停止一切作业，并必须采取有效的避风措施。4、机动、非机动船舶的救生设施、消防器具完善、符合安全规定。(四)、水上交通船只安全要求1、作业人员必须经专业培训及特殊培训、无证人员严禁上岗。2、施工使用的各种船只，按航政部门规定设置航运标志，并备有救生、消防及靠绑设备，并加以保管。(五)、工程作业船水上打桩作业安全措施1、水上打桩作业须经海事局审批并发布航行通告、施工许可证而后方可进进行施工作业。 2、施工现场上游和下游必须按规定距离设置通航警示标志。3、作业现场配备安全值班船、水上施工设专用救生船，并派人值班。4、施工区域航道两侧应设置水上交通作业安全须知牌；水上施工应设立明显的航标，以确定施工范围；临水区域设置防护设施，树立有关安全警示牌。5、暂停作业时，应将振动锤放至船面，不得悬吊在空中。严禁锤头悬吊上空时，进行检修作业。6、运桩船应按施工顺序合理装载，施工作业船从驳船上取、吊桩时，应对称取吊，防止桩船偏重，出现桩滑动和船只倾覆。7、移动船位时，严防桩架和风缆绳碰撞高、低压电源电线。并将钢便桥施工架上各层跳板抽回，防止跳板滑脱落伤人。(六)、水上航行设备相关安全措施1、声响信号、信号旗、信号灯齐全、信号灯保证足够的亮度。2、应急电源达到标准要求，应急灯具有明显标志。3、水上施工作业人员未按规定穿救生衣作业，救生衣质量符合标准，穿救生衣要符合要求的。4、起重船上的起