沙琅江钢栈桥专项施工方案.doc
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1、信宜(桂粤界)至茂名高速公路T11合同段沙琅江钢栈桥专项施工方案编 制: 复 核: 审 核:日 期:中国铁建港航局集团信宜(桂粤界)至茂名高速公路T11合同段项目经理部目 录第一章 项目概述11.1 工程概况11.2 沿线自然地理条件11.2.1 地理位置11.2.2 地形地貌21.2.3 气候21.2.4 水文地质21.2.5 地质构造31.2.6 地震3第二章 水中主墩施工临时措施布置方案42.1水中主桥施工临时措施42.1.1 总体思路42.1.2栈桥搭设72.1.2.1水中施工钢栈桥设置7A、结构特点7B、钢桥设计文字说明7第三章 施工组织93.1施工准备93.1.1 人员配备93.1
2、2 主要机械设备103.1.3 主要工程数量103.2施工进度计划11第四章 水上钢栈桥施工124.1钢栈桥施工124.1.1 施工工艺流程图124.1.2 主要施工方法134.1.2.1钢管桩制作134.1.2.2振动下沉钢管桩134.1.2.3 I36a工字钢下横梁安装154.1.2.4 平联钢管安装164.1.2.5 纵向贝雷梁拼装164.1.2.6 桥面板174.1.2.7桥面附属结构施工174.1.3 栈桥施工注意事项17第五章 水上施工质量保证措施195.1 质量保证体系195.2 质量保证措施195.2.1 组织机构保证195.2.2 质量制度保证195.2.3 检测试验、测量
3、设备保证195.2.4 施工管理保证205.2.5 工序质量监控流程保证205.2.6 具体到本分项工程的质量保证措施215.2.6.1材料215.2.6.2栈桥、平台构件加工及安装质量要求215.2.6.3其余施工注意事项23第六章 水上施工安全保证措施256.1水上施工安全措施256.1.1水上施工作业安全注意事项256.1.2 水上施工作业安全规定266.1.4 水上施工安全设施技术措施26第七章 沙琅江水上临时钢栈桥结构计算书297.1计算依据297.2结构形式297.3计算参数307.3.1荷载307.3.2水文307.3.3各种材料力学性能317.4结构受力验算317.4.1框架结
4、构桥面板317.4.1.1计算说明317.4.1.2 20a纵梁计算317.4.1.3 I25b工字钢上横梁计算337.4.2组和贝雷片纵梁357.4.2.1计算说明357.4.2.2材料力学性能及指标357.4.2.3计算模型357.4.2.4承载力检验367.4.3 I36a工字钢下横梁承载力验算377.4.4钢管桩407.4.4.1钢管桩承载力计算407.4.4.1.1基本计算参数407.4.4.1.2承载力计算417.4.4.4钢栈桥汽车制动力顺桥向稳定计算417.4.4.4.1计算说明417.4.4.4.2计算模型427.4.4.4.3强度计算427.4.4.5钢管桩压杆稳定性计算4
5、37.4.4.5.1基本计算参数437.4.4.5.2计算模型437.4.4.5.3压杆稳定性计算437.4.4.6 2I36a工字钢验算及钢管反力验算447.5总结47广东省信宜(桂粤界)至茂名公路项目T11合同段沙琅江钢栈桥专项施工方案 第一章 项目概述1.1 工程概况本标段为包茂高速公路信宜至茂名段第T11合同段,位于茂名市电白县、茂港区和高新区境内,包括主线和电白连接线。路线总体呈西南走向,途经坡心镇、林头镇及七迳镇。其中主线起点桩号为K114+280,终点桩号为K121+910,主线长7.63 km,电白连接线起点桩号为K121+910,终点桩号为K126+838.511,连接线长4
6、929 km。本标段共设两处互通立交,分别为茂名东互通立交和大昌口枢纽互通立交。沙琅江大桥平面位于R=4700m的左圆曲线上,桥面横坡为双向2%,纵断面位于纵坡-0.53%的直线上。桥梁交角为60。上部构造:本桥上部构造采用25m预应力混凝土小箱梁(先简支后桥面连续)。分联情况为:125+625+125m预应力混凝土小箱梁。下部构造:本桥千吨采用双圆柱式墩、灌注桩基础,0#桥台采用桩柱式桥台,8#台采用肋板式桥台,均采用桩基础。本桥跨越沙琅江,其中2、3、4、5#墩处于江中。1.2 沿线自然地理条件1.2.1 地理位置包头至茂名国家高速公路粤境段工程第T11合同段位于茂名市电白县、茂港区和高
7、新区境内。图1.1 地理位置图1.2.2 地形地貌本合同段属于丘陵间的冲积平原地貌,主要为古生代向斜盆地内构造剥蚀丘陵,夹有丘间洼地,溶蚀残丘,河床、河流阶地等平坦区段。该地貌单元内地形起伏较小,不连续山头园丘分布,植被发育,多为岗坡旱地或地势较高的水田地。1.2.3 气候本项目地处北热带和南亚热带的过渡地带,依山临海,属热带和亚热带季风气候区。光照充足,热量丰富,气候温暖,雨量充沛。由于复杂的地形地貌,北部山区又具有明显的垂直气候特点,形成多样的小气候。1.2.4 水文地质测区内地表径流较为发育,主要河流为东岸河、石谷江、沙琅江及其支流,山区溪流、小河多,水量受大气将于影响较大,一般春夏季节
8、降雨较多,河流水量充沛,遇暴雨常溢满两岸,秋冬旱季,河流水量锐减。河水水质较好,对混凝土一般具微腐蚀性。沿线地下水类型可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水。1.2.5 地质构造路线区分布的填方路基位于地势较低的冲洪积平坦地带和低山丘陵谷洼地处,一般地下水位高,多见给水,现多为耕地。阶地区低洼积水带分布有软土及松软地基上,丘间洼地,河谷地带零星分布透镜状淤泥质粘土,松软土。软土、松软土属软弱地基土,不宜做天然地基,应加固处理。1.2.6 地震本区位于中国大陆滨太平洋地震活动带,属地震活动区。地震多发于茂名盆地及沿海海域。中国铁建港航局集团有限公司 3第二章 水中主墩施工临时措施布置方案2.1水中主桥施
9、工临时措施2.1.1 总体思路施工期间,新建沙琅江大桥位于河中墩位5个,水中主桥施工乃整个工程的控制性工程,需要在新建桥位下游搭设施工钢栈桥,并在水中墩位处搭设刚性施工平台4个。根据设计图纸资料,本项目沙琅江大桥的设计水位为+19.09m,常水位为+6.26m。为防止洪水期间对栈桥结构的冲击及影响,钢栈桥顶标高设置为+14.04m,避免洪水期,漂浮物、垃圾等冲击栈桥,阻塞河道。经测量,目前沙琅江江面宽度为105米,拟建钢栈桥为1012m贝雷片连续梁,全长120米。出于钢栈桥稳定性及沙琅江无同通航要求考虑,目前桥底净高保留3.2米,枯水季水位下降后净高可达到6米。另外在沙琅江大桥3#墩及4#墩处
10、搭设刚性施工平台,2#墩及5#墩处采用筑岛填筑施工平台。详细布置见图2-1:沙琅江大桥钢栈桥及施工平台总体布置图。2.1.2 钢栈桥主要用途拟建钢栈桥主要用途为:沙琅江大桥桩基及下部结构施工、K114+050处取土场土方运输。图2-1沙琅江大桥钢栈桥及施工平台总体布置图图2-2 沙琅江大桥钢栈桥及钢平台结构断面图图2-3 沙琅江大桥钢栈桥及钢平台施工细部图中国铁建港航局集团有限公司 62.1.2栈桥及钢平台搭设2.1.2.1水中施工钢栈桥设置A、结构特点下部结构:钢管排架桩立柱,2I36工字钢横梁;上部结构:贝雷片纵梁;桥面结构:横向I25b工字钢分配梁,上纵向铺20a槽钢,上满铺s=8mm防
11、滑钢板。防护结构:小钢管护栏。B、钢桥设计文字说明刚栈桥为1012m贝雷片连续梁,全长120米。、基础设计采用8008mm钢管桩配置,每墩采用1排共2根钢管桩,钢管桩需穿过沙层、淤泥层进入强风化层。、下部结构设计横向间距4.5m,桩顶布置6m长2I36a型工字钢横梁1道,桩身用40cm8mm钢管,腹杆20cm8mm钢管做成钢桁架,进行横向连接。、上部结构设计纵梁跨径12m,根据行车荷载要求,纵梁布置单层6片国产贝雷片(规格为150cm300cm)。贝雷片纵向用贝雷销联结,横向用90型支撑片联结以保证其整体稳定性,贝雷片与下工字钢横梁间用U形卡扣连接成整体,保证贝雷梁的稳定性。 、桥面结构设计桥
12、面分配梁采用I25b工字钢,间距75cm横铺在贝雷片纵梁上,再用20a槽钢间距30cm纵向铺在I25b工字钢分配梁上,上再满铺s=8mm防滑钢板。、防护结构设计桥面采用4.5cm小钢管做成的栏杆进行防护,栏杆高度1.5m,栏杆纵向每隔1.5m设置1根立柱,使其与桥面工字钢焊接,高度方向设置两道横杆。根据设计图纸资料,常水位为+6.26m,栈桥桥面标高设置为+14.04m,避免洪水期,漂浮物、垃圾等冲击栈桥,阻塞河道。表2.2栈桥参数一览表序号跨径(m)直径(m)长度(m)入土深度(m)设计承载力(KN)00.8199.28001120.819108002120.8199.78003120.81
13、99.58004120.8199.88005120.81910.18006120.81910.38007120.818118008120.818118009120.81810.880010120.818118002.1.2.2水中施工钢平台设置沙琅江大桥水中施工钢平台采用与钢栈桥相同结构进行搭设。中国铁建港航局集团有限公司 49第三章 施工组织3.1施工准备3.1.1 人员配备表3.1 水中钢栈桥管理及施工人员配备序号岗 位 岗位职责1项目经理全面负责整体工程2项目总工总体质量负责5技术质量部部长技术方案编制/现场技术负责人6工程管理部部长施工机械、施工人员安排/现场施工负责人7现场施工员现场
14、施工8试验室主任砼、砂、石料、钢筋试验、质量记录的收集整理9试验员各项试验具体实施10测量组组长测量放样、测量资料收集整理11测量员配合测量负责人进行各项具体测量工作13专职安全员现场施工安全14栈桥平台值班员负责栈桥、水上施工平台安全监控15物资设备部部长材料供应计划、采购等16材料员机械维修、采购、调度17施工钢栈桥、水上平台施工队负责施工钢栈桥、水上平台的施工3.1.2 主要机械设备表3.2 水中钢栈桥主要进场设备序号名 称型号、性能单位数量备 注1推土机台1便道填筑作业2履带吊50t台1起重作业3振动锤90KW个1施工钢管桩4平板车60t辆1中转材料5压路机YZ18台16挖掘机DH25
15、0台13.1.3 主要工程数量表3.3水中钢栈桥主要工程量汇总表序号项目单位1数量单位重单位2数量备注180cm钢管桩m434 197t85.6 壁厚1cm2I36a横梁工字钢m160 61t9.8 3贝雷片片234 287t67.2 含花窗、销子440cm平联钢管m100 78.91t7.9 壁厚8mm520cm平联钢管m21 39.5t0.8 壁厚8mm7I25b分配梁工字钢m144642.03t60.8 820a纵梁槽钢m288022.64t65.2 9栏杆m643 3.84t2.5 483.5mm10合计299.8 3.2施工进度计划搭设钢栈桥计划从2013年10月1日开始施工至201
16、3年10月20日完工,工期20天。施工计划详见表3.4。表3.4 施工进度计划横道图工期工作内容2013年10月1日-5日5日-10日10日-15日15日-20日基础工程下部结构上部结构附属工程(护栏等)第四章 水上钢栈桥施工4.1钢栈桥施工临时施工钢栈桥从下到上结构:壁厚1cm钢管桩(80cm)横向2I36a工字钢下横梁纵向6片贝雷片组合梁I 25b工字钢横向分配梁20a槽钢8mm钢板。施工材料及机械设备均从施工钢栈桥运输至相应施工位置。同排钢管桩间距4.5m,栈桥桥面宽度6m,同排管桩间用40cm8mm钢管,腹杆20cm8mm钢管做成钢桁架,进行横向连接,栈桥与平台连接位置齐平。4.1.1
17、 施工工艺流程图图4.1 水中钢栈桥施工工艺流程图4.1.2 主要施工方法4.1.2.1钢管桩制作钢板采用自动、半自动氧-乙炔火焰切割或数控切割机割去多余部分。纵缝和直管段环缝坡口用12m刨边机加工;弯管段环缝坡口用数控切割机加工,钢板端头预弯完成后,进行瓦片卷制,卷制方向应和钢板压延方向一致,钢板经多次卷制,检查达到设计弧度;瓦片卷制成型后,以自由状态立于组圆平台,用0.53m样板检查弧度,样板与瓦片的极限间隙应小于1.5mm。利用自制专门的拉对、压缝工装进行组圆,组圆后管内壁加临时支撑增加刚性,然后进行钢管纵缝的焊接,焊接应严格按照焊接工艺指导书确定的焊接方法及焊接参数执行。4.1.2.2
18、振动下沉钢管桩 图4.1 汽车吊+振动锤下沉钢管桩实例图水中栈桥的架设采用汽车吊、DZ90型振动锤逐跨打桩搭设栈桥。A、栈桥钢管桩为直径80010mm,钢管接长焊接采用坡口焊,钢管桩对接时竖向焊缝相互错开,不得少于90,对接接头加竖向拼接板,拼接板为100x200x10mm,每个接头不得少于8块拼接板。钢管桩焊接成型后,检查其外型尺寸,需符合:椭圆度:允许偏差0.5%D,且不大于5mm(D为钢管桩外径);外周长:允许偏差0.5%C,且不大于10mm(外周长:允许偏差士0.5%C,且不大于10mm(C为钢管桩周长);纵轴线弯曲长矢高:允许偏差0.5%L,且不大于30mm(L为钢管桩长度)。钢管桩
19、在起吊、运输、堆存过程中,应尽量避免由于碰撞等原因造成管身变形和损伤,B、振动下沉钢管桩利用测量仪器定出桩位中心线,确保钢管桩的垂直度;吊放钢管桩,测量钢管桩中心偏差及倾斜度并进行调整,符合要求后钢管桩整体下插,在入河床的瞬间应再次调整钢管桩中心偏差及斜度,符合要求后迅速下床(否则应再次调整),此时,在钢管桩自重作用下,钢管桩入土;钢管桩各项偏差满足要求的前提下,利用振动锤下沉钢管桩,由于此时钢管桩入土浅,任何偏载或水平力作用下,极易造成钢管桩倾斜。打桩时先打2一3锤,然后检查钢管桩的倾斜度,调整完毕后,接着增加打桩次数,然后校正桩的倾斜度,当钢管桩入土深度达到3m后,方可连续沉桩。停锤时,以
20、桩尖标高为控制依据。若钢管桩的入士深度达到要求时,但贯入度异常时,则需连续沉桩。为防止“假极限”或”吸入”现象,成桩时,应休息一天再复打。现场应确保钢管桩的人士深度,要求穿过砂卵石层,井打人强风化岩层(以打不动为止),井视桩尖处的贯入度适当调整钢管桩桩底标高。钢管桩下沉过程中,应及时检查钢管桩的倾斜度,发现倾斜应及时采取指施调整导向,必要时应停止下沉,采取其它措施进行纠正。钢管桩下沉过程中,应随时观察其贯入度,当贯入度小子lcm/锤时停振分析原因,或用其它辅助方法下沉,禁止强震久震。C、沉桩偏差沉桩偏差:桩位平面位置:10cm;桩顶标高:l0cm;桩身垂直度:1%。每个墩位的钢管桩捶打完成后,
21、应对桩的偏斜及人士深度按照要求进行检查,检查无误后进行桩间的连接,连接材料采用6槽钢。普通墩横向连接;制动墩纵横向均要进行连接使之形成板凳桩,以加强栈桥的整体性和稳定性。剪刀撑的施工尺寸需根据现场尺寸下料,调整位置根据施工时实际水位情况确定。同时可依据现场实际打桩情况向管桩内填充河砂以增加其稳定性。依据钢管桩入土深度情况拟采用桩长1319m(图中设计均按18m)不等的钢管桩,钢管桩应打入强风化岩层至少1m以上,当入土深度不满足要求时,应根据现场情况及时进行加固支撑处理。4.1.2.3 I36a工字钢下横梁安装图4.3 栈桥平联钢管设置实例图栈桥I36a工字钢下横梁安装经测量放线后,摆放于同排钢
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