月潭特大桥便桥设计方案

1、目 录1编制依据和编制原则21.1 编制依据21.2编制原则22工程概况22.1工程简况22.2 工程地质及水文地质情况32.3 设计概况32.4刚便桥设计32.4.1 平面布置形式32.4.2 结构布置32.4.3 承载力验算43施工工艺及方法73.1 施工工艺流程73.2 施工方法74生产力要素资源配置104.1 施工准备104.2 劳动力组织1043 设备机具配置115.施工进度计划:115.1 进度横道图126相关保证措施136.1安全保证措施136.2 栈桥施工质量控制146.3环境保护措施17月潭特大桥便桥施工方案1编制依据和编制原则1.1 编制依据国家现行的法律、法规、设计规范、

2、施工规范、验收标准、规则等；建筑结构荷载规范（GBJ9-87）;公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85）;月潭大桥设计图纸（咨询稿）；1.2编制原则遵循设计文件、规范和质量验收标准的原则。在编写主要工程项目施工方法和技术措施中，严格按设计标准、现行规范和质量验收标准办理，正确组织施工，确保工程质量优良；坚持实事求是的原则。在制定施工方案中，充分发挥我单位施工的优势和专业化机械化联合作业的特点，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保快速、优质、高效地完成栈桥的建设，确保施工组织的先进性和合理性；坚持项目法管理的原则。科学运用人员、机械、物资、方法、资金和信息，实现质量和造价的最佳组合；

3、坚持施工过程严格管理的原则。在施工过程中，严格执行业主及监理工程师的指令；重视特殊工程地质、水文地质调查及超前地质预报工作，建立以地质工作内容为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系；重视生态环境，在施工期间及竣工通车后保证不发生水土流失，保证不破坏当地环境。贯彻执行国家和当地政府的方针政策，遵守法律法规，尊重当地的民风民俗；坚持用工制度的动态管理。根据工作的需要，合理配备劳动力资源；2工程概况2.1工程简况月潭特大桥DK330+698.32DK330+806.95处跨越率水，河流与线路大里程夹角为116.4度。设计水位144.31米，桥址上游有一规划水库-月潭水库，控制流域面积945平方公里

4、,率水水文资料：Q1%=4003.3m3/S,H1%=142.68m,V1%=5.11m/S,F=882.57km。为了施工方便拟建横跨率水钢便桥。通过对地质情况、地形地貌和桥梁走向的具体分析，结合桥梁结构的特点，考虑最大限度的降低成本，确保钢便桥使用过程中的安全性和稳定性。2.2 工程地质及水文地质情况桥址区地下水主要为基岩裂隙水为主，不发育。路面覆盖层为粉质粘土，河床为泥质粉砂岩。2.3 设计概况桥面净宽4.5米，暂定总长度120米，孔径及孔数12m×10，第1跨第10跨均采用I40工字钢钢满铺，桥墩采取外径ø400壁厚1cm的钢管桩，间距1m，共45根。桥台采取外径&

5、#248;400壁厚1cm的钢管桩2排钢管桩横向间距1m（正交宽度），纵向间距2m,共20根。（见详图图号1/7、2/7、3/7、4/7、6/7、7/7）钢管嵌岩施工采用预先钻孔的方式，嵌岩钢管采用外径ø114m、12mm嵌岩钢管。（见详图图号5/7）2.4刚便桥设计2.4.1 平面布置形式便桥考虑采用沿路线纵向在桥位下游分段搭设纵向通道，在每墩位置横向搭设操作平台，并通过横向码头式便桥与纵向通道相连接的方式。桥面净宽度4.5米，长120米，12米为一跨。最大设计吨位60T。横向码头式便桥宽度为8m，同时时设置钻机操作平台。2.4.2 结构布置钢便桥起点为乡镇公路沥青路面边，终点与河

6、对岸桥便道连接。桥面标高按与既有乡村公路路面齐平设置。为减小行车对便桥的水平冲击力，鉴于两岸高差不大，全桥不设纵坡，桥尾连接便道部分采用填高或下挖的方式来实现路桥顺接。根据设计文件，钢便桥与河道水流方向夹角为26.4度，为减少河道行洪时对桥墩的冲击力，便桥桥墩轴线与水流方向一致。桥台采用双排钢板桩4.5米×2米的水平框架矩形钢板桩，底横梁采用20a工字钢焊接，横梁为I32a工字钢，桥墩采用ø400钢板桩，横向5根均布，单桩中心间距1米（正交宽度），深度根据地质嵌入持力层，钢便桥搭设原计划采用激振力75KN的振动锤插打钢管桩，水中墩实际施工时因河床基岩裸露，钢管桩无法直接插打

7、至要求深度，根据其他项目同类型钢便桥施工经验，采用套管的方法来解决桥墩桩体稳定性问题。纵梁采用I40a工字钢，桥宽内共铺设18根。为保证栈桥纵梁整体性，每跨纵梁底部每3m设置一道钢板横梁（一跨共5道），横梁钢板与每根纵梁双边满焊。桥面采用25钢筋焊接铺设横向间距10cm（中对中）。具体平面布置形式见“码头式便桥平面图”2.4.3 承载力验算验算总体思路为了保证便桥总体设计安全，验算过程中简单明析，故本次验算按照以下原则进行： 按照设计方案要求桥面净宽4.5米，长度120米，孔径及孔数12m*10，在第1跨-第9跨采取I40工字钢钢满铺，桥墩采取ø400壁厚1cm的钢管桩5根，间距1m

8、，桥台采取外径ø420壁厚1cm的钢管桩2排钢管桩横向间距1m（正交宽度），纵向间距2m,共10根。 选取不利断面分段验算a横向最不利断面为1#墩、9#墩，本次验算1#墩，若1#墩满足要求则其他断面均符合要求。b纵向最不利断面为第2跨至第9跨，本次验算第2跨，若第2跨满足要求则其他断面均符合要求。单桩竖向承载力a依据规范：公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 02485）b桩尖位于400Kpa土层上纵向分配梁计算便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要设计荷载。如图1所示：图1为简化计算，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。现以单片工

9、字钢受力情况分析确定q、P值。q值确定由资料查得I40a工字钢每米重67.6kg，再加上横梁及桥面板等恒载重量，单片型钢自重按67.6×1.4=0.95KN/m计算，即q=0.95KN/m。P值确定根据施工现场实际情况，便桥最大要求能通过后轮重80吨（800KN）的大型车辆，因便桥设计通过车速为5km/小时，车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系数为0.4，计算得到P=800*（1+0.4）=1120KN。工字钢容许弯曲应力=215MPa，容许剪应力=125MPa。计算最大弯矩及剪力最大弯距（图1所示情况下）： 纵向分布I40a工字钢18根，单根I40a最大剪力（当P接近支座处时）

10、纵向分布I40a工字钢18根，单根I40a强度验算正应力验算： （为40a工字钢截面弹性抵抗矩，查表得到为1090cm3） 剪力验算由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按计算。为腹板净高（除去翼板厚度），为腹板厚度，40a工字钢：=367mm，=10.5mm。计算得：经验算，纵梁满足要求。横向分配梁计算计算最大弯矩及剪力由资料查得40a工字钢每米重67.6kg，单跨纵梁总重:67.6KG/m×12m×18根=14602KG=146.02KN,再加上其他恒载重量（取1.2的系数），q=146.02KN×1.2÷4

11、m=43.8KN/m，汽车总荷载为800KN×1.4=1120KN。汽车荷载按最不利情况考虑：P=1120KN÷2=560KN最大弯距（图1所示情况下）： 最大剪力（当P接近支座处时）强度验算正应力验算： （为40a工字钢截面弹性抵抗矩，查表得到为693cm3,双拼为1386 cm3） 剪力验算由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按计算。为腹板净高（除去翼板厚度），为腹板厚度，40a工字钢：=290mm，=9.5×2=19mm。计算中忽略了上下贴焊钢板的因素。计算得：经验算满足要求。钢管桩计算承载力计算荷载自上向下进行传

12、递，钢管桩承受的最大荷载为（考虑桥面纵梁与汽车荷载，其余忽略），考虑最不利受力情况，桥梁恒载按5根钢柱均摊计，汽车荷载按任意相邻4根均摊计：=（67.6kg/m×12m×18片）×1.2÷5+80000kg×1.4÷4）=315000KN=31.5T单桩最大承载力约为31.5t,钢便桥柱底法兰盘与基岩接触面为1m2，基岩承载力为40kpa，即40t/m2，承载力完全满足桥梁荷载满足要求。单桩强度及稳定性计算单桩桩长以8米长为例：i(422+402)/441cm =H0/i=800cm/4119.5=80 1.02-0.55（+20）&

13、#247;100）2=1.02-0.55（19.5+20）÷100）2=0.934 A=3.142×（422-402）÷4=128.8c 单桩总荷载N=36000kg强度：a=N/Aji=31500kg/128.8cm2=244.6kg/cm2<a2050/2稳定性：a =N/A=31500kg÷0.934÷128.8cm2=261.8kg/cm2<a2050/2通过以上验算，钢管桩强度、稳定性均满足要求。3施工工艺及方法3.1 施工工艺流程施工准备平面位置放样-钢管桩施工（水中墩嵌岩钢管施工-钢管桩套入、桩内填充）-桩（柱）顶横梁

14、安装-钢管桩（柱）纵横向连系梁、剪刀撑安装-桥面纵梁安装-梁底钢板横梁、桥面钢筋网铺设-护栏安装3.2 施工方法钢管桩运输、堆放将由专业厂家加工的12米长的ø400的钢管桩，直接运至工地材料堆放场地即可，现场根据各排桩长度需要，进行焊接或切割处理。根据现场施工进度组织分批运送至工地，避免钢管桩积压。钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放，各层垫木位于同一垂直面上，管桩的叠放层数不得超过三层，以保证安全。钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。注意在钢管桩沉放前再次检查管节焊缝。 桩基压载试验 在插打第一排桩前，必须进行试验桩插打，目的在于获得桩入土深度

15、的最大桩基础承载力，检测桩基实际受力与理论计算的偏差，观测桩基承载力与贯入度之间的关系，为获得同类地质条件下的达到设计要求的承载力所需要的实际桩长。钢管桩沉放（陆上墩）在试验桩插打完毕后，即可依据相关参考数据进行桩的沉放。沉放前先计算出每条钢管桩的坐标，在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线，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。沉放时在正面布置一台全站仪观测定位，侧面设置两台经纬仪校核。先插打陆地与水结合部，按技术要求施打桥台1-2排桩，钢管桩沉放使用75KN振动锤，起吊设备采用25T吊机。起重

16、机定位后，先期依靠钢管桩重力插入覆盖层中，上部用缆绳绑在地锚上，待桩身有一定稳定性后，再吊上振动沉桩机夹住钢管桩，开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。当震动下沉中发现桩倾斜时，将桩向上拔出部分，纠正后继续下沉。当桩下沉至设计标高附近时适当减少贯入速度，查看此时的贯入承载力，若仍未满足单桩允许承载力要求的，采取接长桩的办法继续下沉。架桥采用逐跨推进法施工，打完第1-2排桩后，及时铺设横梁、连系梁、支撑纵梁等，提供汽车吊作业平台，进行下一墩位施工。用震动锤打桩时，震动锤两个夹片夹住钢管桩上口两侧，同时锤击，有利于保证桩的垂直度。嵌岩钢管、钢管柱施工（水中墩）因河床基岩裸露，钢管桩无法插打致要求深度，

17、为解决桥墩稳定性问题，根据其他项目同类型钢便桥施工经验，采用套管法施工。嵌岩钢管采用114mm12mm的无缝钢管，入岩深度不得小于5m，套叠高度不小于4m。嵌岩钢管施工采用预先钻孔的方式，采用潜孔钻在管桩中心位置预先钻出120mm的孔，孔深与钢管嵌岩深度一致，将钢管插入孔中，管内采用水泥净浆满灌，以加强钢管刚度，同时起到填充钢管与孔壁缝隙的作用。嵌岩钢管施工完成后，采用汽车吊将钢管柱桩垂直套入，设计图纸显示：河床基岩容许承载力为400kpa，便桥单柱最大荷载为31.5t，为解决地基承载力不够问题，管柱底面设置1m2法兰盘，以增大柱底与基岩接触面，从而满足地基承载力要求。施工中，基岩与法兰盘接触

18、面应人工凿平整，确保柱体安放垂直，法兰盘与基岩整体密贴。钢管桩就位后，管内4.5m高度范围内采用C25砼填充，实现桩体与嵌岩钢管形成一个整体，确保桥墩稳定。砼浇灌时，应特别注意管底法兰盘与基岩缝隙密封问题，避免柱底砼凝固前被水流冲刷掏空。（实际施工中，应采用沙袋将柱底法兰盘周边压实，确保浇筑管内砼时，水泥浆能有效将法兰盘与岩面缝隙填充密实）主横梁为保证纵梁梁端支点宽度，桩顶横向采用双拼I32a工字钢梁作为横向分配梁。双拼横梁上部采用10mm厚钢板满布贴焊，下部采用钢板间隔贴焊。横梁一般情况下尽量采用整根型钢，确需连接，连接点应设置在桩顶位置，且焊接应满足要求。横梁与桩顶、纵梁与横梁间要用钢板连

19、接加固。底纵（横）梁、及剪刀支撑同墩位灌注柱间设一道底横梁，并设剪刀撑。墩间对应钢管柱均各设一道底纵梁（一跨5道），纵梁跨中处设1道横向连系梁。所有连接部均采用满焊，纵横梁与钢管柱连接处底部均加设钢板牛腿。桥面纵梁铺设待横梁焊接完毕即可进行纵梁的铺设，纵梁采用I40a工字钢，桥宽内共设18根，按示意图布置（外侧0.6m范围铺设间距为26.5cm；行车道1.2m范围内铺设间距为24cm；中央0.9m范围内铺设间距为30cm）。每根纵梁与桩顶横梁搭叠部分采用双边满焊。为加强全桥整体性，跨间对应纵梁顶部间隔设置纵向连接钢板，钢板厚2cm长度1米，连接钢板按两侧等长与对应工字钢横梁双边满焊。每跨纵梁底

20、部每3m设置一道钢板横梁（一跨共5道），横梁钢板与每根纵梁均采用双边满焊。桥面铺设每跨纵梁底部分别在支点、跨中位置各设置一道钢板横梁，横梁钢板与每根纵梁双边满焊。采用25螺纹钢网状面桥面,以横向平行间距为10厘米，满焊在I40a工字钢纵梁表面上，将桥面铺装连成整体。护栏设置最后完成护栏的施工，护栏栏杆上预留卡槽，作为临时电力线或其它管线固定点。护栏沿纵向每3米布置一道，材料采用ø50的钢管，用红白油漆粉刷.高度为120cm。4生产力要素资源配置4.1 施工准备 供电：自备150KW发电设备一套；供水；水源：沿线水资源丰富，水质良好，经检测对砼无腐蚀性，地表水可作为工程用水。4.2 劳

21、动力组织序号人员名称数量单位备 注1现场领工员2人12小时一班2技术管理人员6人12小时一班3打桩专业人员6人12小时一班4电焊气割人员5人12小时一班5民工20人12小时一班43 设备机具配置序号设备名称规 格 型 号单位数量备注 1汽车吊25T辆22振动锤750台43潜孔钻台14电焊机BXI-500-1台55钢筋切断机GQ40A台16气割设备套57全站仪台28水准仪台19挖机PC200台110打桩拼船只25.施工进度计划:栈桥开工日期：；完工日期： 钢便桥采用逐跨推进法施工，其中，水中墩嵌岩套管可独立先行施工。嵌岩钢管套管施工（水中墩）：2010.8.101陆上钢管桩、水中钢管桩施工：20

22、10.8.152010.9.10墩顶横梁、桥面纵梁架设：2010.8.182010.9.12桥面横向钢筋、临边栏杆、加固措施等：2010.8.202010.9.155.1 进度横道图月潭特大桥刚便桥进度横道图工程名称2010年8月9月8月10日8月15日8月20日8月25日8月31日9月5日9月10日9月15日9月20日9月25日9月30日嵌岩钢管套管陆上钢管桩水中钢管桩墩顶横梁、桥面纵梁桥面横向钢筋、临边栏杆、加固措施6相关保证措施6.1安全保证措施成立以分部经理为组长的安全管理组织机构，负责分部的安全生产管理工作。安全管理组织机构如图2所示；四分部安全管理组织机构分部经理：张卫平分部书记:

23、耿兴国分部安全总监:朱洪云分部总工程师:张军分部副经理:张勇 罗朝志试验室：李代东财务部：张鹏飞合同部：袁钰综合部：补小军安质部：朱洪云设物部：杨勇工程部：张雅鲲架子队安全员:史小飞 班组安全员:李超图2:安全管理组织机构由于是在水中作业，所有的施工人员必须穿戴救生衣；施工过程中严禁闲杂人员进入施工作业区，进入场地施工的人员以及外来人员必须佩带安全帽或其它安全防护设施；在打桩过程中必须有专人统一指挥，不得由非专业人员指挥；当架设工字钢梁过程中，作业人员必须系安全；在水上焊接过程中，电线不得落于水中，电焊人员穿戴好绝缘鞋和手套；当震动锤夹紧钢管桩后方可移动；项目技术员、安全员必须全过程监控、测量

24、、记录施工全过程，确保质量、安全万无一失；6.2施工质量控制健全组织制度，本着“谁施工，谁负责”的原则，设相应的质量管理机构；各作业班组设兼职质检员，坚持三检制度，每道工序均严格进行自检、互检和交接检；上道工序不合格，下道工序不接收。在内部三检合格后，按规定报请专职质检工程师及监理工程师复检。及时解决施工中存在的质量问题，预防质量通病，杜绝质量事故，使工程质量在施工的全过程中始终处于受控状态。分部质量管理组织机构如图3、质量管理工作流程图如图4所示。四分部质量管理领导小组分部经理：张卫平分部总工程师:张军分部副经理:张勇 罗朝志试验室：李代东财务部：张鹏飞合同部：袁钰综合部：补小军安质部：朱洪云设物部：杨勇工程部：张雅鲲专职质检工程师:黄健架子队质检:郭国顺作业队兼职质检员:王华工班兼职质检员:张良柱 图3:质量管理组织机构工班施作作业队自检填写验收表施作下道工序质检员复检监理工程师检查