黄洋水库特大桥栈桥施工方案组织设计.doc

黄洋水库特大桥栈桥及水中平台施工方案一、工程概况黄洋水库特大桥位于岳阳县麻塘镇境内。全桥位于两座山丘之间，山坡植被茂盛，丘间主要跨越黄洋水库。黄洋水库测时水位74.00m。水库大坝位于线路右侧，实测坝顶高程中部85.81m左岸坝肩85.93m右岸坝肩86.28m。线路于dk1417+263处跨越公路，公路宽6.6m，与铁路交角34.5。桥梁中心中心里程：dk1417+586.16，桥全长831.06m桥位于直线上，双线，线间距5.0m，全桥孔跨布置为25-32m简支现浇箱梁。桥台采用双线钢筋混凝土矩形空心桥台，基础采用1.0m和1.25m钻孔灌注桩基础。 全桥墩采用圆端形空心桥墩，最高的12#桥墩22m，最低的1#桥墩6m。本桥10#，11#，12#，17#、18#、19#、20#、21#、22#桩基均为水下桩基础，最大水深10米。 黄洋水库地表覆盖层为第四系全新统粉质黏土、黏土、碎石土、中砂等。桥址范围揭露岩层有寒武系下统（1）硅质板岩；水库水面至历年最高水位线之间可见外露全、强风化板岩，褐黄色灰黑色，硬塑软塑。桩底地基为z1板岩、硅质板岩，基底承载力0500kpa。地下水主要为空隙潜水和基岩裂隙水，其主要补给来自水库补给和大气降水补给。根据化验资料，桥址地表水与地下水具有溶出型弱侵蚀性。通过向库区的居民、管理人员的咨询，了解到每年端午节前后（6月份）水位最高，然后随着灌溉用水，水位开始下降，直至当年11月份水位下到最低，次年3月中旬水开始上升。所以，11月至次年3月是水中基础施工的最佳时间。在2006年2月25日和5月6日经过对水库水位现场测量结果汇总。按汇总结果，拟定如下方案。墩 号101217181920212223河床标高71.0171.6170.8168.0168.0167.5167.5171.2173.312月25水面标高74.51水 深3.502.903.706.56.57.007.003.3.1.205月28水面标高75.87水 深4.864.265.067.867.868.368.364.662.56二、 总体施工方案根据汇总数据，选在施工枯水季节施工时，对于10#、11#、12#和17#、22#既靠近岸边的墩采用先围堰后筑岛施工钻孔灌注桩，在施做承台时采取井点降水或钢板桩围堰。针对18#、19#、20#、21#墩为高桩承台的特点，采用栈桥、平台及单壁钢吊箱施工方案。18#、19#、20#、21#墩相比其它墩位于水库中央，且大多数为高桩承台，所以采用栈桥+工作平台及钢吊箱的施工方案。对于18#、19#、20#、21#采用有底钢吊箱。钻孔灌注桩施工利用1600mm钻孔护筒及平台350mm钢管桩为依托搭设平台。平台与栈桥有机的结合在一起，随着栈桥的延伸，平台顺序展开施工。四个墩同时开展形成流水施工。便桥址选在水库的上游，即主线桥梁的右侧。目的是为了靠近加工区，而且尽可能的缩短便桥的长度。岸边浅滩处筑岛、修便桥桥台。三、施工要点1、筑岛筑岛材料选用黏土，筑岛尺寸比承台各边宽度大2米，岛面高出施工时水面至少0.5米，岛外坡度采用1：2，外坡方采用钎丝笼和土袋进行防护，土袋应缝合，装土容量为袋容量的60%，土袋采用人工配合机械堆码。土袋共4排，顶面比水位高出2m。围堰搭好后，用水泵将水排出，后回填黏土，避免回填大块石造成对桩基下护筒的影响。采用分层回填，分层碾压密实的施工方法。2、栈桥栈桥跨径6米，桥宽6米。便桥主梁间伸缩缝为5cm。栈桥钢管桩采用直径为350mm壁厚为10mm的钢管。每排2个钢管桩，钢管桩间距为5米。在钢管桩横向和纵向均设置16槽钢两道连接和剪刀撑。横系梁采用2根i45a，梁部采用11根i45a均布在横系梁上间距0.5米，每隔3米采用18槽钢连接成为整体，并在上满铺15*18cm的方木，顶层在行车道位置铺设6mm厚的花纹钢板。在栈桥旁各墩位位置搭设水中工作平台，平台钢管桩与栈桥钢管桩间采用16槽钢进行连接，使之连成整体，增加整体稳定性。施工过程中，对钢管桩和梁部施工的打入做如下要求：1测点放样 桩位偏差10mm。垂直度偏差不大于1/300。2钢管桩插打 倾斜度1，钢管桩接长等强对接，钢管桩入土深度2m。3钢管桩联结系 焊缝均采用8mm连续角焊缝连接，联结要求满焊，焊接牢固。4墩顶布置 分配梁偏距10mm，焊缝为8mm连续角焊缝满焊，限位板满焊。5桥面系安装 分配梁i45间距均匀，枕木满铺，扒钉扒牢，花纹板顺直。3、平台搭设及钢护筒施工平台尺寸为12*18.8米，平台钢管桩采用4排直径为350mm壁厚为10mm的钢管24根，纵梁采用4根i45a与钢管桩焊接，横梁采用i22a，间距0.5米一根，横梁上满铺15*18cm的方木。钢护筒采用直径为1.6米壁厚为10mm钢管，钢护桶应高于施工水位0.5米以上。平台钢管桩之间均采用横向连接，且平台分配梁均采取横向连接的方式，确保平台的稳定性。4、钻孔灌注桩施工每个平台安装2个钻机，泥浆池设在旱地上由泥浆泵供浆。其他施工同钻孔桩施工方法。5、钢吊箱施工钢吊箱底板吊架由6根长为12.8mi36，4根长为9.2m i36；12根长为3.4m36组成。底模采用6mm钢板，板肋采用间距0.4米的16a和卞铁组成，侧模采用6mm钢板，竖肋为100角钢，横肋为i20a每一米一道。6、浇筑承台封底混凝封底砼厚度采用1.0米, 采用多导管对称、分块浇筑混凝土。封底砼浇注完成以后进行抽水中要对吊箱采用在钢护筒焊接i20a进行反压,以免钢吊箱上浮.7、承台施工在将吊箱内水抽干后,再绑扎钢筋、安装冷却管，浇注砼。8、栈桥测量定位钢管桩定位采用全站仪，人工乘小船检查钢管桩的竖直度和桩位，钢管桩下沉前要检测栈桥跨距。钢管桩下沉过程中要随时检查钢管桩的偏位情况。钢管桩的沉入钢管桩采用锤击法施工，冲击锤的重量要大于钢管桩承载力。至钢管桩不再下沉为止。钢管桩在锤击下沉前要给钢管桩安装桩帽，桩帽采用钢板焊接而成，桩帽上下应平整，桩帽的中心要与钢管桩的中心线重合。桩插好后即将桩锤压住桩顶，检查锤、桩帽和桩的中轴线是否一致，并检查桩位有无移动及桩的垂直度或倾斜度是否符合桩位偏差。钢管桩锤击过程中，锤的冲击力方向应与钢管桩的中心线一致，当打桩过程发现桩位突然倾斜则停止锤击，检查出原因后在开始锤击桩基。钢管桩锤击力要由小逐渐增加到钢管桩的需要的承载力，在钢管桩下沉量较小后，再将锤击力增加到115%。锤击直到钢管桩不在下沉为止。确保钢管桩进入坚岩23m。9、桥面系施工钢管桩施工完成以后，在钢管桩上安装2根i45a的横系梁，横系梁与钢管桩焊接，横系梁长度6米。栈桥桥面采用i45a，工字钢在横系梁上均布，间距0.5米，工字钢之间采用18a上下连接成为整体，每隔3米一道。采用15*18方木满铺在工字钢上部，方木之间采用扒钉连接。顶层在行车道位置铺设6厚的花纹钢板。在栈桥上部用原木标示出行车位置，并在栈桥入口出标明栈桥的设计行车重量30t和行车速度5km/h。栈桥防护采用75角钢和16圆钢制作，高度为1.0米。各焊接点均要求焊逢不小于8mm双面焊接，保证焊逢质量。10、平台测量定位测量出施工平台钢管桩的位置，钢管桩按照由栈桥附近开始由近向远方向施工。施工前要布置好钢管桩施工顺序。钢管桩施工方法同施工栈桥施工方法。施工平台钢管桩布置时要考虑到施工平台宽度和桩位布置，钢管桩位置不能妨碍钻孔桩施工。钢管桩在下沉前要对桩位复测，检查钢管桩位是否影响桩基施工。（2）平台施工施工平台的工钢由人工配合吊车安装，i45a安装在钢管桩的企口上，工字钢安装时要与钢管桩焊接牢固。纵横梁间采用u形卡固定牢固。11、钢吊箱施工测量按照设计位置在钢套箱底模上预留出钢护筒的位置。吊箱的组拼焊接在护筒上按照设计位置焊接牛腿。牛腿面板采用30*40*2cm钢板，下面40*40*1.5cm的钢板做为缀板，与钢护筒之间采用满焊，焊缝高度不小于10mm，起弧位置应在焊缝以外。在牛腿上按照图纸安装底板纵横梁i36a和底模和侧模。沿承台的长方向在钢护桶上部安装2跟i36共两排作为钢吊箱的上横梁。12、吊箱下沉吊箱下沉前按照设计位置采用32的四级钢筋作为吊杆将吊箱和上横梁连接成为整体，吊杆上下采用高强螺帽和垫板连接。采用千斤顶同步提升吊杆，将吊箱吊起并离开牛腿，割除牛腿。然后采用千斤顶同步缓缓下沉吊箱。下沉吊箱前计算出吊箱依靠自重能下沉的最大深度，到达此深度后不断向吊箱内注水配合千斤顶下沉吊箱直到设计高程。钢吊箱定位后，用150mm左右的内装粘土的编织袋，构成内径与钻孔桩护筒外径大致相同的圆形结构，套于护筒上顺势下放，以达到对围堰底板与钢护筒外壁间堵漏的效果，必要时由潜水员下去检查堵漏。13、封底钢吊箱围堰水下封底混凝土厚度，采用多导管对称、分块浇筑混凝土。导管数量安照4m2一个来考虑。深水封底混凝土浇筑量较大，为保证质量，采用在围堰顶部设混凝土总槽，储存一定量的首盘混凝土，并设多方面的溜槽，多点均匀布设水封导管，泵送混凝土，连续、多点、快速浇筑。混凝土的坍落度控制在1822cm，并掺加粉煤灰和高效缓凝减水剂，提高混凝土的流动性、延长混凝土的初凝时间。另外，为了保证封底混凝土与钢护筒壁间的粘结力，在水下封底前，用自制的钢丝刷（或高压射水的方法）将封底混凝土厚度范围的钢护筒外壁表面附着物清除干净，并在钢护筒外壁焊接一定数量的短钢筋头以增大护筒外壁与混凝土之间的摩擦力。在围堰侧板上部开口或用水泵抽水的方式，排出围堰内封底混凝土置换出的水量。四、施工中安全措施1、在黄洋水库大桥栈桥施工前，必须要经过验收完成后才能进入现场进行钻孔施工，栈桥作业区域两头应设明显警示牌，非作业人员不得进入作业区。2、现场作业人员必须遵守各种技术规范、规章、制度，定期进行体格检查，凡不适宜高空作业的人员，不得从事此项工作，而进入施工操作场地，进行作业前，都必须佩戴好安全帽、安全带、安全绳和劳动防护用品。安全带必须高挂低用。恶劣天气时应停止栈桥施工作业。雨后栈桥作业应有防滑措施。严禁酒后上班，严禁穿拖鞋、硬底鞋、高跟鞋，必须穿防滑软底鞋或布鞋。3、高空作业人员配给工具袋，小型工具及材料放入袋内，较大的工具，拴好保险绳，不得随手乱放，防止坠物伤人，严禁从高空向下乱扔乱丢，在栈桥栏杆外进行作业时，须设置悬挂式吊篮等防护设施，作业人员须系好安全带。4、安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件，在作业地点附近设置警示标志，悬挂红色灯，以提醒作业人员，施工人员应站在安全半径外，5、施工作业场所有坠落可能的物件，应一律先行撤除或加以固定。高处作业中所用的物料，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸。作业中的走道、通道板和登高用具，应随时清扫干净；拆卸下的物件及余料和废料均应及时清理运走，不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。6、机具必须由专人统一指挥。起重指挥应站在能够照顾全面的地点,信号要统一、准确；严禁任何人员在起重臂和吊起的重物下面停留或行走；起重物件应使用交互捻制的钢丝绳,有打结、变形、断丝和锈蚀的钢丝绳应及时按规定降低使用标准或报废；起吊物件应合理设置溜绳。7、高处作业中的安全标志、工具、仪表、电气设施和人身防护用品，必须在施工前加以检查，确认其完好，方能投入使用。当在电源线附近操作时，应特别小心防止触电和掉下。各种线路必须悬挂或走隐藏，避免被车轧破等事故，造成对人员的危险。8、在栈桥施工过程中时刻观察支架杆件、连接处、剪刀撑等部位的工作情况，如发现有缺陷和隐患及异常立即停止作业并进行处理。 9、悬空作业悬空作业处应有牢靠的立足处，并必须视具体情况，配置防护栏网、栏杆或其他安全设施。悬空作业所用的索具、脚手板、吊篮、吊笼、平台等设备，均需经过检证方可使用。桥上配备水上作业防护用品，如救生圈或救生衣等。10、操作平台操作平台使用时，应有专人进行检查，操作平台上应显著标明容许荷载值。操作平台上人员和物料的总重量，严禁超过设计的容许荷载。应配备专人加以监督。11、交叉作业需要进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置，必须处于依上层高度确定的可能坠落范围半径之外。不符合以上条件时，应设置安全防护层。12、桥头设置施工过程控制牌及警示牌。标明载重30t及行车速度5km/h。五、使用中注意事项1、栈桥经验收合格后，方可投入使用。2、在行车道位置铺花纹钢板，车辆行使必须在此范围内。3、由现场领工员严格控制上桥车辆的载重量和行车速度。4、由安质部带头对栈桥进行定期检查，主要检查各钢管桩是否存在不均匀沉降，各焊缝位置的受力情况，桥梁的纵、横向位移等。5、针对以上问题，及时解决。六、检算资料已 知：钢管桩：350，壁厚10横系梁： i45a工字钢，2根/道桥面系： i45a工字钢，11根/跨方 木： 1518跨 度： 6m荷 载： 考虑满载砼的罐车，罐车自重20t，砼7m3重17.5t,冲击系数1.5,考虑冲击后荷载：q0=（72.5+20）1.5=56.25t。人员荷载q1=2kn/m2,结构自重q2=0.804 计算：（一）、主梁验算1、选用11根i45a工字钢q=q1+q2 =26+0.80411 =20.844 kn/m.跨中弯矩，按集中荷载计算m=q0l/4+ql2/8 =562.56/4+20.84462/8 =937.548kn.m则需钢材抗弯刚度：w允=m/=937.548/（170103）=0.005515截面系数的安全系数按2.0取。i45a工字钢截面特性：ix=32240cm4，wx=1430cm3，则w=11143010-6=0.015732w允，满足要求，以此施工。2、挠度验算fmax =fl3/48ei+5ql4/384ei =562.563/（482101063224010-810）+520.84464/（3842101063224010-810） =0.0042m 满足要求1/1000=6cm 工字刚间距50cm（二）、方木验算i45a工字钢宽度：0.150m，则两工字钢间距为：0.35m,按简支梁算，由汽-20每轮接触长度以25cm算，两轮共50cm，则有4根方木同时受力。m=fl/4=562.5/20.35/4=24.6 kn.mw=bh2/6=8.110-4 kn.m24.6/（48.110-4）=7.6mpa【】=11mpa如按3根计算，=10.1 mpa，也满足要求。（三）、钢管桩横系梁验算采用2根i45a工字钢，按最不利情况：汽车轮刚好作用在工字钢上，车轮间距按2m考虑，按简明施工计算手册计算：mmax=562.5/21.5=421.875 kn.m =m/w=421.875/（1430210-6） =147.5103 mpa【】=170103mpa（四）、地基验算由于采用将钢管桩嵌入岩层一定深度，至不在下沉为止，可认为此时锤击力等于钢管桩的允许承载力，为34.2t。折减系数取0.8534.2*0.85=29t一跨梁的恒载+活载=（8080.42+4060.150.181000 +2425.777）/1000+56.25=69.8t69.8/4=17.45t29t 满足要求。2、施工平台检算施工平台纵梁采用i45a，横梁采用i22a，间距50cm，上面满铺方木。布置见图：检算时钻机采用日本产的kpc-1200，重量为15t，施工时考虑冲击系数后荷载：20t；由四个车轮承重，轮距3.7米，每个车轮承重： 20t/4=5t=50kn。方木检算：横向工字钢间矩为 50cm 由2根方木共同承受5t。荷载：人工 q=2kn/m2 f=50kn w=bh2/6=0.12*0.152/6=4.5*10-4m 3m=fl/4=50*0.5/4=6.25knm =6.25/2*4.5*10-4=6.9mpa11合格横梁检算：横梁选用i22a,a=42cm2,i=3400cm4,q1=33kg/m,w=309 cm3按照单根工字钢检算：q=0.33+2*0.5=1.33kn/m 弯矩检算:max=fl/4+ql2/8=50*3.5/4+1.33