东平东江大桥施工便桥及平台施工方案

1、一、 工程概况东平东江大桥总体位于省道S255(东江大道)和县道X195（石洲大道）之间，呈南北走向，设计起点与东莞市企石镇东平大道相接，向北跨越东江，终点接规划中的惠州市博罗罗浮山至企石公路（双龙大道）。路线km。本桥桥长1.816km,其中（6×40）mPC斜腹板连续箱梁+（2×148）独塔单索面斜拉桥+（6×40）mPC斜腹板连续箱梁在东江水中，引桥宽32m，主桥宽34.1m，水中墩为15#墩至28#墩。其中22#墩为主墩，21#、23#墩为主桥过渡墩，其余墩为引桥水中墩。二、 河床地质结构上层主要为粉砂、粉质粘土及砂、砾石、淤泥质粉质粘土、粉质粘土等，厚度

2、7.5m33.5m不等，其中东江水中厚度在7.5m之间。下层岩质分布于整个项目范围，岩性主要为褐红色、砖红色；岩质为泥质粉砂岩、粉砂岩、泥岩等。详见各墩位地质柱状图各墩覆盖层厚度一览表（m）墩位覆盖层厚墩位覆盖层厚墩位覆盖层厚15#20#25#16#21#26#17#22#27#18#23#28#19#24#三、水文情况东平东江大桥桥位处河面宽约为760m，河道顺直，河床底最低标高-10.6m，河床大部分标高处于-6.0-10.0m之间，河心最大水深约13m。常水位m。各墩位处河床标高水深一览表（m）：墩位河床标高水深墩位河床标高水深墩位河床标高水深15#020#-25#-7.0216#-4.

3、7821#-26#-17#-5.1822#-10.0527#-8.8518#-23#-7.8028#19#-24#-四、设计说明东江水中各墩施工前，首先搭设施工便桥和施工平台,便桥设于路线前进方向的右侧，平台在各墩位处搭设。便桥从河两岸向中间搭设，东莞侧搭设便桥长4m，惠州侧搭设便桥长m，中间通航河道宽126m。通航净高16.43m。其中心线距离路线中心线为2m。便桥桥面宽度6.0m，桥面标高m。在19#、22#、25#墩处对便桥进行加宽，加宽宽度9m，长度分别是25m、22m、m，以方便施工。在18#-19#墩之间、21#-22#墩之间、在25#-26#墩之间设有伸缩缝，钢管桩由单排2根变成

4、双排6根，确保结构稳定。详见后东平东江大桥水中便桥、施工平台平面布置图。便桥结构形式从下至上分别是：800×10mm钢管桩、1000×1000×16mm钢板、2×I45a工字钢横梁、贝雷片、I25a工字钢分配梁、25a槽钢面板，48×3mm钢管防护栏。800×10mm钢管桩横桥向间距5m，顺桥向间距12m；1000×1000×16mm钢板置于钢管桩顶，2×I45a工字钢横梁长6m，置于1000×1000×16mm钢板上;单层双排贝雷片三组，间距2.5m；I25a工字钢分配梁间距0.5m

5、；25a槽钢面板间距0.3m。水中各墩施工需要搭设施工平台，其中15#、16#、17#、18#、19#、20#、24#、25#、26#、27#、28#墩的施工平台长30m，宽12m；21#、23#墩的施工平台长36m，宽15m； 22#墩的施工平台长36m，宽20m，水中平台顶面标高7.0m。施工平台结构形式从下至上分别是：800×10mm钢管桩、1000×1000×16mm钢板、顺桥向2×I25a工字钢、横桥向贝雷片、顺桥向贝雷片、2×I25a工字钢。五、施工管理组织机构项目经理：茆稳林工程部长：龙华辉安全工程师：林典礼、苗红兵现场施工员：苏

6、坚伟、潘孔芳打桩班组长：陈俊搭设班组长：姜世波项目总工程师:郭松六、施工准备（1）用电采取从变电所就近架设的电路与自发电相结合的办法，保证施工用电。（2）材料精心试验，严格把关，确保各类施工材料在加工、运输、堆放、储存等环节上完全处于监控之中，把质量最好的材料用于该工程。（3）机械设备及人员投入投入打桩船1艘（500吨），浮吊一艘（500吨），运输材料船2艘（150吨），小船1艘（用于运输现场施工人员），材料运输车辆1台，50T吊机1台，DZ120A-振动锤1台，电焊机4台，120KW发电机1台及其他小型机具。拓普康全站仪1台，索佳水准仪1台。投入施工现场管理人员4人（其中安全管理人员2人），

7、测工2人，试验员1人，机械手8人，焊工8人，力工15人，航道安全行驶管理人员2人。七、施工进度计划打桩和上部结构安装各一个作业面施工。便桥和水上施工平台施工计划时间:2012年10月1日2012年11月15日。22#主墩施工平台搭设：2012年10月1日开工，2012年10月10日完成。21#、23#施工平台待22#主墩平台使用完后周转使用。东莞侧便桥搭设：2012年10月5日开工，2012年10月25日完成。惠州侧便桥搭设：2012年10月20日开工，2012年10月31日完成。15#、16#、27#、28#施工平台搭设：2012年10月26日开工，2012年11月15日完成。17#、18#

8、、19#、20#、24#、25#、26#施工平台，待15#、16#、27#、28#施工平台使用完后周转使用。八、施工顺序安排22#主墩施工平台东莞侧便桥惠州侧便桥15#、16#、27#、28#施工平台21#墩施工平台17#、18#、25#、26#施工平台23#墩施工平台19#、20#、24#施工平台九、施工方案(1)搭设便桥所用钢管桩、贝雷梁、型钢等由水中或陆地运入，采用打桩船逐孔边打桩边架梁的方法进行施工。(2)钢管桩贯入深度以DZ120A-振动锤(激振力786KN,重量7780kg)，振动一分钟后下沉不大于5mm为准，同时记录钢管桩埋深情况，埋深过浅应查找原因，重新施打。(3)钢管桩施工：

9、钢管桩底部要有刃脚。施工前首先在岸边合适的场地做静载试验，以确定钢管桩贯入深度、桩底标高、下沉量和承载力等关系，以此参数指导下一步正式打桩施工。桩位测定：根据桩位平面图对桩位坐标精确计算，施工时对便桥钢管桩精确定位，技术人员跟踪测量，桩心误差不得大于5cm，倾斜度不大于1%。采用自带导向架的打桩船施打钢管桩，每施打3m测量钢管桩垂直度，发现偏差及时调整，确保钢管桩垂直度在允许范围内。水中墩钢管桩用打桩船吊运钢管就位，并吊起DZ120A-震动锤振动下沉钢管。每个墩钢管桩插打完毕后，用16a槽钢做剪刀撑使其连接成整体钢管桩接长采用对接焊，注意管平面与管轴线垂直，对口误差不大于1mm，外围用不少于6

10、块200×100×10mm厚弧形钢板贴焊补强。沉桩前，在每根桩的一侧用油漆划上段落标记，以便于沉桩时显示桩的入土深度。沉桩顺序，由一端向另一端连续进行。当桩埋深有深浅时，宜先沉深后沉浅。开始沉桩时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定性后，再采用振动下沉。在沉桩开始时，应严格控制桩身的垂直度，确保钢管桩合理承载。在沉桩过程中不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加力矩。每一根桩的沉桩作业，应一次完成，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。应认真做好沉桩记录。施工工艺流程：准备工作自重下沉振动沉桩钢管桩接长振动下沉到位(4)沉桩注意事项沉桩过程中，

11、应注意防止桩的偏移。遇到下列情况应即暂停，待分析原因，采取适当措施后方可继续沉桩作业。a桩身突然倾斜、位移或锤击时有严重回弹。b桩头弯曲或桩身开裂。c桩架发生倾斜或晃动。d振动桩锤的振幅有异常现象。（5）便桥上部结构钢管桩顶安装1000×1000×16mm钢板，钢板与桩顶用三角钢板联接。见下图2×I45a工字钢置于1000×1000×16mm钢板顶，与钢板接触处满焊。用浮吊直接吊装贝雷梁安装在墩顶2×I45a工字钢横梁上,并在横梁上焊接短10槽钢限制纵梁左右位移，见下图纵梁横向每隔3m用 10槽钢加工的支撑架连接成整体，在贝雷梁顶面按

12、0.5m间距布设25a工字钢分配梁，横向分配梁采用20骑马螺丝与贝雷梁连接，然后在横向分配梁上铺设25槽钢。20骑马螺丝见下图(5)载重实验便桥施工完毕，经过超载试验和相关部门鉴定验收后，方可投入使用，并做好鉴定验收记录。(6) 桥面两侧防护栏杆每2m焊接在分配梁上，栏杆涂刷红白相间的油漆。（7）为提高钢管桩的承载力和稳定性，钢管桩施工完毕，管内填充砂砾。（8）施工平台结构施工平台钢管桩顺桥向顶面采用2×I25a工字钢，其焊接方式同便桥2×I45a工字钢。横桥向两相邻钢管桩之间用300×5mm钢管连接，其顶面钢管桩顶平齐。在顺桥向2×I25a工字钢和横桥

13、向300×5mm钢管之间焊接I25a工字钢斜撑。增加平台稳定。详见后东平东江大桥水中施工平台桩顶斜撑布置图。2×I25a工字钢与其上贝雷梁连接同便桥。两层贝雷梁及上层贝雷梁与2×I25a工字钢连接采用20骑马螺丝。见下图顶层2×I25a工字钢顶面铺设10×10cm方木和木胶板。用于行人。十、施工安全防护措施（1）施工前，首先设置施工区域和通航区域的分界线：采用打钢管桩，加焊钢筋，挂彩球的方法。（2）项目部配专业人员巡查，在打好钢管桩上临时悬挂彩旗（夜时挂彩灯）等标识，以防船只发生碰撞；（3）重新设置航标：便桥、水上平台施工前，将原来航标重新设置

14、，保证过往船只的安全通行。（4）便桥施工完成后，在通航孔悬挂霓虹灯，在夜间开启。使过往船只及时发现施工现场，安全通过航道。（5）在施工区域和通航区域的分界线两侧施工区域内，在桥位前后60m各布置一艘警戒船，提醒过往船只前面施工，小心驾驶。（6）施工期间加强对项目施工人员的管理，并在便桥两侧内侧悬挂密布式安全网，杜绝高空坠物伤及船只和人员。（7）便桥使用期间，安排专人指挥过往船只，提醒船只减速慢行，严禁施工区域会船、超船。（8）未经允许严禁与施工无关的人员到便桥上游玩，停留。（9）便桥投入使用后，将定期对便桥进行检查、维修，重点观测桥梁基础沉降以及各构件的变形，及时进行加固维修，保证便桥的使用安

15、全。（10）桥头必须设置限速、限宽和限重标志，同向车辆通行间距必须大于20m，车速不超过8km/h。在距桥头两端15米处的便道上要设置减速带以控制车速。（11）栈桥的汛期洪水位达到或超过设计水位时，封闭栈桥，停止栈桥的使用并设立停用牌。（12）当台风来的时候，必须，封闭便桥，停止便桥的使用并设立停用。附件1：便桥设计验算1、荷载情况（1）混凝土搅拌运输车：通过便桥车辆荷载按10m3（44吨）混凝土搅拌运输车（满载）考虑。混凝土搅拌运输车后轴单侧为4轮，单轮宽30cm，双轮横向间距10cm。两后轴间距135cm，左侧后双轮与右侧后双轮间距190cm，车总宽度250cm。混凝土搅拌运输车前轴重F1

16、=88KN，后轴重F2=352KN。荷载图式如下：设计通行能力：车辆限重44吨，限速5 km/h，不考虑船只和排筏的撞击力，施工及使用时做好安全防护措施。（2）混凝土泵车，桥梁最宽34.1m,则21.25+34.1/2=38.3m，采用43m的泵车可以满足施工要求。本设计按SY5331THB43E泵车进行计算。SY5331THB43E泵车全长11.82m，宽2.5m，支腿展开8.5m，前后支腿距离8m，自重32.2吨。施工时重量按40吨考虑，泵车共四个支腿，每个支腿承重10吨。（3）人群、小型机具、其它材料荷载：15KN/m。（4）结构自重荷载（5）根据公路桥涵设计通用规范第条中第5条，汽车冲

17、击系数与结构基频有关；第6条考虑汽车荷载的局部加载，冲击系数取1.3；综上故本栈桥汽车荷载冲击力的冲击系数采用1.3。2、便桥25a槽钢验算：A3钢的物理性能、容许应力及25a槽钢截面特性弹性模E（ mpa）密度（kg/m3）轴向应力mpa弯曲应力wmpa剪应力mpa2.1*105785014014585工字钢种类顶宽 (mm)壁厚（mm）截面积A(cm2)惯性距I(cm4)抵抗矩W(cm3)回转半径i(mm)面积距S(mm3)每米长自重（Kg/m）25a78734.9127.4上述数据来源于路桥施工计算手册附录三：常用施工结构计算用表之钢结构。（1）混凝土搅拌运输车：车辆后轴单点直接作用于2

18、5a槽钢跨中位置时最不利，单点荷载由两根25a槽钢承受。A、 强度验算:车辆集中荷载F=352×1.3÷4=1KN，l=Mmax= =1KNm自重荷载:按（三跨连续梁验算）q=0.274KN/ mMmax=Kql2=0.08×0.274×0.52=×10-3KNm（不计）强度验算= =N/ mm2<145×N/ mm2为临时结构容许应力提高系数，按公路桥涵钢结构及木结构设计规范第条查得。满足要求。B、挠度验算f= =0.4500/400=满足要求（2）混凝土泵车：F=100KNKN，不予验算。3、I25a工字钢验算:I25a工字

19、钢截面特性工字钢种类顶宽 (mm)壁厚（mm）截面积A(cm2)惯性距I(cm4)抵抗矩W(cm3)回转半径i(mm)面积距S(mm3)每米长自重（Kg/m）I25a11685017上述数据来源于路桥施工计算手册附录三：常用施工结构计算用表之钢结构。（1）混凝土搅拌运输车：当混凝土搅拌运输车后轴单点作用在I25a工字钢跨中位置时，为最不利，贝雷片间距2.5m：A、 强度验算:车辆集中荷载F=1KN，l=Mmax= =KNm自重荷载:按（二跨连续梁验算）25a槽钢根，每根长m，I25a工字钢=KN/mq=（××0. 274）/2.5+0.3808=KN/ mMmax=Kql2

20、=0.07×0.84×2.52=KNm强度验算= =1N/ mm2<145×N/ mm2满足要求。B、挠度f=+ =+=3.53+0.04=3.572500/400=满足要求（2）混凝土泵车：F=100KNKN，不予验算。4、贝雷梁验算贝雷梁容许应力及截面特性弹性模量E（ mpa）密度（kg/m3）轴向应力mpa弯曲应力w KN·M剪应力 KN2.1*1057850种类壁厚（mm）惯性距I(cm4)抵抗矩W(cm3)回转半径i(mm)面积距S(mm3)每片自重（KN）贝雷梁28.7上述数据来源于装配式公路钢桥多用途使用手册（人民交通出版社）第59页

21、贝雷片的几何特性及容许内力表。（1） 荷载组合： 当混凝土搅拌运输车作用于梁端时，其受力简图如下： 当泵车前支点作用在梁端时，其受力简图如下： 当混凝土搅拌运输车位于跨中时，其受力简图如下：以上三种组合以为最不利。以此对贝雷梁进行强度和挠度验算。组合时贝雷梁承受的剪力最大，以此验算剪力。（2）贝雷梁验算：贝雷梁剪力验算：a、结构自重25槽钢：（长12m,21根）： ×21=5.75KN/m25#工字钢 （长6m,25根/12m）： 6××25/12=KN/m贝雷架： 2.87×6×4/12=KN/mq=N/ mb、泵车对支点A的反力经计算得：R

22、A=167KNc、Qmax=q×12/3+572/2+RAKNKN满足要求。强度及挠度验算A、 强度验算:（1）车辆集中荷载F=440×1.3=572KN，l=12mMmax= =1716KNm（2） 泵车集中荷载对跨中产生的弯矩泵车作用对支点B的反力RB=150KNMmax=RB×6-200×3=300KNm（3） 自重荷载：按（按简支梁验算）q=N/ mMmax=KNm（4）人料机荷载:按（按简支梁验算）q=15KN/ mMmax= =270KNm（4）强度验算= =1N/ mm2<145×N/ mm2满足要求。B、挠度f=+=+=1

23、2000/400=30满足要求5、横桥向2×I45a工字钢验算I45a工字钢截面特性工字钢种类顶宽 (mm)壁厚（mm）截面积A(cm2)惯性距I(cm4)抵抗矩W(cm3)回转半径i(mm)面积距S(mm3)每米长自重（Kg/m）I40b15032241上述数据来源于路桥施工计算手册附录三：常用施工结构计算用表之钢结构。混凝土运输车行走至钢管桩顶时为最不利情况， 2×I45a工字钢承受3组（6排）贝雷梁传递的荷载，两侧贝雷梁布置在钢管桩上方，荷载直接传递到钢管桩上，中间一组贝雷梁作用到2×I45a工字钢上，力学模型简化如下：A、强度验算:（1） 集中荷载L=5m

24、混凝土灌车F1=440×1.3÷2=286KN自重荷载 F2=×12÷3=65KN人料机荷载 F3=15×12÷3=60KNF=F1+F2+ F3=286+65+60=411KNMmax= =KNm（2）自重荷载q=0.8×2=1.6KN/ mMmax=KNm（3）强度验算= =181.01N/ mm2<N/ mm2满足要求。B、 挠度f=+=+=7.90+0.15=5000/400=满足要求6、管桩承载力计算10m3砼运输车荷载：1.3×440=572KN泵车荷载：167KN每跨结构自重荷载：×1

25、2=195KN。人料机荷载：15×12=180KN则每根钢管桩承受的最大荷载为：（572+195+180+167）/2=557KN786KN（振动锤的激振力），满足要求。7、钢管桩强度验算（现在材料为800×10mm钢管）800×10mm钢管截面特性外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性距I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i(mm)弹性模量E（ mpa）每米长自重（kN/m）8001024818*109*1062.1*1051.972钢管桩露出河底15.5m（按照自由端最长桩考虑），即L0=m。轴向力F=557KN回转半径r=mm构件长细比=100

26、 满足要求（查路桥施工计算手册附表3-25）。查路桥施工计算手册附表3-26(790页)内插法得1=0.8则= =MPa1=0.8×140×=1MPa符合要求。8、便桥整体稳定验算（1）横桥向风荷载按一跨贝雷梁计。依据公路桥梁设计通用规范（JTG D60-2004）横桥向风荷载Fwh=k0k1k3WdAwh由公路桥梁设计通用规范（JTG D60-2004）表、得：k0，k1=×（实面积比取），k3Wd=1.66 KN/m2上式中：Vd=k2k5V10=××。(由公路桥梁设计通用规范（JTG D60-2004）表、得：k2=，k5=1.38),V

27、10=35m/s（设计资料）3（Z）。2一跨贝雷梁的迎风面积：Awh×12×0.5=9m2Fwh=k0k1k3WdAwh××××KN。即单桩承受横桥向风荷载：KN。（2） 作用在钢管桩上的水流压力依据公路桥梁设计通用规范（JTG D60-2004），流水压力Fw=10.26KN式中柱形状系数，=10KN/m3，2，V=11200/760/10=1.47m/s（设计资料），阻水面积：A=（10.05+）×0.8=m2流水压力合力的着力点在设计水位以下0.3倍水深处，即h=0.3*=m，即着力点标高H=-=m。（3）稳定性验算2

28、2#墩河床标高最低（），覆盖层厚度仅7.5m,以此为例进行验算，钢管桩的锚固点按入土深度的1/3计算，则锚固点位置距离河床面距离h1=/3=m，则锚固点标高为-12.55m。M稳定力矩： 16.25×12×（一跨自重）×2× 6×2.5=24KN.m（2×I45a工字钢）22××KN.m（钢管桩）M倾覆力矩×KN.m（风载）××2根=KN.m（流水荷载）倾覆稳定系数=M稳定力矩/ M倾覆力矩=/=满足便桥抗倾覆性要求。附件2、施工平台设计验算1、荷载情况（1）施工平台主要是桩基钻孔时使

29、用，钻孔桩完成后拆除。所以其上控制计算的设备是钻机+钻锤的重量。每台钻机自重10吨，钻锤8吨。冲击荷载按静载乘以1.3的系数计算。（2）结构自重（3）人群、小型设备、其它材料按2计2、2×25a工字钢验算I25a工字钢截面特性工字钢种类顶宽 (mm)壁厚（mm）截面积A(cm2)惯性距I(cm4)抵抗矩W(cm3)回转半径i(mm)面积距S(cm3)每米长自重（Kg/m）I28a1168.05017上述数据来源于路桥施工计算手册附录三：常用施工结构计算用表之钢结构。钻机底部前后各有一根支垫钢管，长5m，钻机的重量通过此钢管传递给2×25a工字钢，2×25a工字钢间距按1.5m布置，则钻机支垫钢管最少压在三根2×25a工字钢上，假定钻机的重量都由前垫钢管承受，可知单根2×25a工字钢承受的最大荷载：（10+8）/3×吨=78KN。当力作用在跨中时最不利，顺桥向贝雷片间距5m，按