优化余姚四明湖水库浮桥改造工程钢套箱围堰安全专项.doc

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一、编制依据 二、工程概况 三、水文地质条件 四、施工方案 五、施工计划和资源配置 六、质量管理措施 七、职业健康安全 八、文明施工和环境管理 九、附件： 1.钢套箱结构设计图 2.钢套箱设计计算书 余姚四明湖水库浮桥改造工程 钢套箱围堰安全专项施工方案 一、编制依据 （一）编制依据 1.余姚市四明湖水库浮桥改造工程施工合同。 2.余姚市四明湖水库浮桥改造工程招标文件。 3.余姚市四明湖水库浮桥改造工程投标文件。 4.余姚市四明湖水库浮桥改造工程施工图设计。 5.余姚市四明湖水库浮桥改造工程实施性施工组织设计。 6.公路桥涵施工技术规范（JTJ 04-2000）。 7.宁波交通工程建设集团有限公司质量、职业健康安全、环境管理体系程序文件C1版。 8.现场施工条件及公司的管理、技术、机械设备水平和工法。 9.国家和行业颁发的相关法律、法规、条例。 （二）编制原则 1.保证重点、统筹兼顾的原则 根据工程的实际情况，围绕重点和关键工程项目，周密部署，合理安排，科学管理。 2.科学组织，连续、均衡施工的原则 采用多点平行流水作业法施工，运用网路技术控制工程进度，确保合同工期。 3.采用先进技术、保证工程质量的原则 1 合理采用新技术、新工艺、新设备、新材料以加快施工进度，提高劳动生产率，保证工程质量。 4.因地制宜、科学管理的原则 因地制宜，一切从实际出发，合理配置生产要素，从分利用当地自然、经济资源，减少工程消耗，降低工程成本。 二、工程概况 余姚市四明湖浮桥改造工程位于余姚市梁弄镇，建于四明湖水库，取代原浮桥以改善接狮山半岛与玉兔岛的交通。桥梁全长351m，宽8.5m。 全桥设10个承台，其中非制动墩承台8个，外形尺寸为1120480cm（圆端形），承台厚度1.8m；制动墩承台2个（4#、7#），外形尺寸1220485cm（圆端形），承台厚度4.8m。制动墩和非制动墩承台施工均采用钢套箱围堰进行施工。 三、水文地质条件 勘察区水文地质条件简单，与本工程有关的地下水主要是第四系松散岩类孔隙水： 1孔隙潜水主要赋存于表部土层中，受大气降水的入渗补给，并与河塘呈互补关系，以侧向径流，居民生活用水及蒸发为主要排泄途径。 2场地附近无污染源存在，根据附近建筑经验，场地地下水对混凝土无腐蚀性，对混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 2.3工程地质条件 2 经勘察揭露，场地地基土主要有4个地质层，分别为层杂填土、层粉质粘土、层粗砂、1全风化花岗岩、2强风化花岗岩、3中风化花岗岩。其工程地质条件简述如下： 杂填土 杂填土，以人工填土为主，含有大量建筑垃圾、矿渣、砼等组成。本层厚度为0.20-2.50m，分布全区。 粉质粘土 粉质粘土，灰黄色，软塑软可塑，饱和，中等压缩性地层，中等干强度，中等韧性，切面较光滑，摇振反应慢。本地层以软可塑可塑粉质粘土为主，混有20%左右砾砂组成。本层厚度为0.60-3.50m，基本分布全区。 粗砂 粗砂，灰黄色，中密密实状，湿，含少量卵石和漂石组成，干强度低，低压缩性，低韧性，摇振反应迅速，无光泽，本地层以粗砂为主，含有少量卵石组成，卵石含量在20%左右；粉质粘土含量在10%左右。本层厚度为2.00-13.30m，全布全区。 1全风化花岗岩 一风化花岗岩，灰黄色，湿，稍密，中等压缩性地层，低韧性，摇振反应慢。本地层属残积土，原岩结构完全风化成砾和粉质粘土状，钻进较快，局部存有块石，本地层厚度为1.20-4.50m，基本分布全区。 2强风化花岗岩 强风化花岗岩，灰黄色，局部为黄色，密实，稍湿，原岩结构基本风化，芯样呈短柱状（20-40cm），钻进时有跳杆现象且进尺较慢， 3 本地层局部地段强风化岩石抗压强度较高，施工时有一定难度。本层厚度为0.60-3.00m，分布全区。 3中风化花岗岩，中风化，黄色，原岩结构风化较强，芯样呈短柱状（20-40cm），钻进时无跳杆现象且进尺较慢，,芯样断面较新鲜，裂隙较发育，本地层比强风化稍微好点，裂隙稍细小点，芯样稍长，抗压强度稍高。本层层顶埋深为6.20-26.30m，分布全区。 四、施工方案 （一）施工工艺 打钻孔平台钢管桩套箱加工试拼检查套箱加工质量准备起吊设备套箱吊装就位套箱下沉就位（清基、吸泥下沉）钻孔桩施工拆除钻孔桩工作平台灌注封底混凝土抽水查堵漏清理桩头凿平封底混凝土至设计标高作灌注承台混凝土前的准备工作。 （二）水文条件 工程区域施工水位14.5m，泥面标高8.7-11.0m不等，水深3.4-5.7m，（详见各墩位水深表）。 各墩水深表 4 （三）钢套箱围堰施工 1.钢套箱围堰尺寸 制动墩套钢箱围堰：长14m，宽7.6m，高6.5m；采用单壁肋板式结构，壁板厚5mm钢板，竖肋14#工字钢，横肋1408mm钢板（详见施工设计图纸）。 非制动墩套钢箱围堰：长13.6m，宽7.6m，高6.5m；采用单壁肋板式结构，壁板厚5mm钢板，竖肋14#工字钢，横肋1408mm钢板（详见施工设计图纸）。 2.钢套箱围堰制作 钢套箱由侧壁板、横肋、竖肋和内支撑几部分组成。 侧壁板 套箱侧模采用单壁结构，壁板为5mm钢板。为便于安装、拆除和回收利用，套箱分6块组件，壁板和壁板连接采用双14#槽钢焊接，。 横肋和竖肋 横肋采用8mm钢板，竖肋14号工字钢。 根据套箱结构的受力要求，保证每层水平肋板在同一高程很关键，加工时其偏差不得大于2mm，保证在拼装阶段能够顺利对接。 5 内支撑 内支撑由水平撑、斜撑和三角撑组成。 水平撑采用18号槽钢，临时水平撑和斜撑采用14#工字钢，三角撑采用14号槽钢。根据内支撑结构的受力要求，保证块之间顶、底层内支撑在同一高度很关键，加工时其偏差不得大于2mm，保证在拼装阶段能够顺利对接。 3.钢套箱围堰的拼装 方案一：施工现场拼装： 钢套箱分六块在加工场加工，由运输车运送至施工现场，利用现有墩位钻孔平台旁的钢便桥作为拼装钢套箱时的平台，在钢便桥上铺设22a工字钢，22a工字钢长9m，间距1m。拼装时设临时支撑进行加固（见拼装平台图），并准备护梯。 套箱分块拼装图 套箱拼装顺序及示意图如下： 6 步骤一：拼装1#与2#。 步骤二：拼装5#块与1#、2#块，并设临时支撑加固。 步骤三：拼装6#块与1#、2#、5#块，并设临时支撑加固。 步骤四：拼装3#块与1#、2#、5#、6#块。 步骤五：拼装4#块与1#、2#、3#、5#、6#块为整体。 钢套箱每个分块加工完成后，应进行煤油渗透试验。即用刷子在焊缝两侧刷上石灰水，待其干后在围堰内侧焊缝刷上煤油，等3060分钟后察看围堰外侧是否有煤油痕迹。 试验检查不合格的部位应进行补焊并报告监理工程师，补焊后还须进行复验，合格后才能进入。钢套箱在现场拼装完成为整体后，对现场拼装焊缝同样要求进行煤油渗透试验，保证套箱壁板整体密水性能。 方案二：制作场地内拼装成整体后运至施工现场： 钢套箱分块制作完成后，在制作场地上拼装钢套箱（具体拼装顺 7 序及要求等同方案一）。 钢套箱运输至施工现场：采用100t履带吊起吊后自走至施工墩台处安装，运输距离最长约300m。钢套箱采用横桥向起吊运输，设两条风缆由人工牵引，防止钢套箱在100t履带吊起吊后自走时的晃动，确保自走时的钢套箱稳定。100t履带吊性能见下页“钢套箱围堰沉放”，满足起吊、自走、安放的要求。履带吊吊着钢套箱自走至钢便桥桥台时，应先放下钢套箱，履带吊空载行走完全上钢便桥后，再重新起吊钢套箱，以免便桥桥台接坡的不平顺产生冲击荷载。履带吊用倒走，以确保负载自走时的视角（见下图）。钢便桥的设计荷载是150t履带吊+30t，满足100t履带吊负载自走要求。吊点、吊索等要求同钢套箱围堰沉放”的要求。 4.钢套箱围堰沉放 定位 下沉钢套箱之前，对下沉位置和钻孔平台桩进行测量放线，便桥边线作为辅助定位线。 8 吊装 钢套箱整体拼装完成后，由100t履带吊整体吊装，缓缓将钢套箱下沉就位。 100t履带吊性能图如下： 100t履带吊外形图 9 主臂起升高度特性曲线 10 主臂性能表 钢套箱吊装示意图 整体吊装时采用4个吊点（详见钢套箱施工图），吊索采用28或32钢丝绳（637），卸扣为36高强卸扣，吊点在14#工字钢上切割45圆孔，并用16mm厚钢板对吊点位置进行加强（如下图）。 11 吊点加强图 沉放 采用高压水冲结合振动下沉。 沉放顺序（墩台号） 2、4、5、6、8、1、7、3、9、10。 5.钢套箱围堰封底 封底混凝土标号：C20。 钻孔桩施工完成后，拆除钻孔工作平台，拔出钢管桩。当钢套箱通过出土下沉至设计位置，在进行封底混凝土前，首先要焊接上层水平撑，然后用高压水泵和吸泥机在钢套箱内侧彻底清除河床沉淀下的 12 淤泥，以免影响封底混凝土的质量。 6.套箱抽水 在封底混凝土浇筑完成并达到设计强度80%后开始抽水，抽水过程中必须派专人负责监视，一旦有渗水现象需立即采取措施进行封堵。 非制动墩钢套箱围堰当水位抽到下层水平撑标高处，应先焊接下层水平撑其余4跟18#槽钢水平撑，然后继续抽水。 制动墩钢套箱围堰在抽水结束后，安装竖向斜撑代替临时水平撑，确认焊接牢固无误后，拆除临时水平支撑，以利于承台模板的安装和后续工作的开展。 抽水结束确认无漏水后，清理桩头凿平封底混凝土至设计标高，作灌注承台混凝土前的准备工作。 7.钢套箱围堰拆除 拆除时间：承台、拱座及承台装饰施工完成后。 拆除前将套箱内注满水，使套箱内外水压力平衡。 拆除采用水下切割法。在封底砼顶面进行水下切割，由100t履带吊整体起吊、拆除转移至下一个平台，并接高割除部分。 五、施工计划和资源配置 13 六、质量管理措施 （一）质量目标 质量目标：交工验收工程质量合格。 （二）质量保证体系 项目部建立工程项目质量保证体系，落实项目经理部质量责任制，明确项目部各部门和从业人员的质量职责，以及明确项目施工全过程中的质量监控环节和质量监控点。工程质量保证体系框图如下： 1、建立思想工作体系 加强对全体职工的全面质量管理的教育，提高全员“质量是企业生命”意识。 14 做好从业人员的培训工作。 制定专项培训计划，对全员全过程培训，以满足工程需要，对管理、执行者和特殊工种必须经由行业行政主管部门培训，并取得相应的资格证书。 2、建立健全组织体系 项目部成立以项目经理为组长，项目总工、副经理为副组长，质检部、实验室和各工区主任为成员的质量管理领导小组。同时成立QC小组，对钻孔灌注桩组织技术攻关，确保工程质量。 3、质量保证措施 、组织保证： 由质量管理领导小组和QC小组，加强对工程质量的管理，建立“横向到边，纵向到底”的质量管理网络，对项目实施全面质量管理。从项目经理到各工区及各施工班组合，每个施工人员，层层实行责任制一级包一级、一级保一级，从严格技术把关入手，抓好施工生产过程的质量管理，做到“六不施工，三不交接”，“六不施工”是：不进行技术交底不施工；图纸和技术要求不清楚不施工；测量和资料不经审批不施工；材料无合格证或试验不合格不施工；隐蔽工程不经检查签证不施工；未经监理工程师认可或批准工序不施工。“三不交接”是：无自检记录不交接；未经监理工程师或技术人员验收不交接；施工记录不全不交接。 、工艺、技术保证 工艺保证：详细编制专项施工方案，采用先进、合理的施工工 15 艺，从工艺上保证工程质量。 技术保证：严格执行工程质量标准，按图施工。进行设计、施工技术交底。设计技术交底：由项目经理、总工程师及各专业工程师参加。施工技术交底：分二级进行，第一级交底由总工程师向各专业工程师、各工区技术负责人交底；第二级交底由各工区技术负责人或各专业工程师向各班组及操作人员交底。 、材料设备保证 建立材料采购制度：工程材料的采购严格按公司“三合一”质量管理体系采购程序执行。 确定合格的材料供应方：做好市场调查，择优选择质量可靠、信誉好的生产厂家，作为材料供应方，建立供货关系。 建立材料档案：材料管理人员，对采购的各种材料，建立完整的数据库，各种材料的出厂证明、质保单、进货检验、试验检测报告及时归档，并建立材料分包方档案。杜绝不合格材料的进场及使用。 设备保证 a、建立进场设备使用许可证制度 现场设备实行使用许可证制度，设备进场后，由物资设备部组织相关人员对设备的适用性和安全性进行鉴定。对状况良好、技术指标满足工程施工要求、安全保护装置齐全的设备颁发使用许可证，准予投入使用。对特种设备经技术监督部门标定和测试，取得许可证。 b、设备使用管理 设备在使用过程中，重点做好以下几方面工作： 16 .进场设备应在醒目位置张贴操作规程。严格按操作规程操作和使用设备。 .大型重要设备做到定机定人。 .营运车辆证（驾驶证）照（牌照）齐全。 .特种设备操作员持证上岗。 .对直接影响工程质量的主要设备，建立设备运行台帐。 .设备在使用过程中，及时保养，及时维修，及时标定。严禁设备带病作业，以确保工程质量。 七、职业健康安全 1.职业健康安全目标 坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，在施工期间杜绝重大伤亡事故，千人负伤率低于1.0创建安全、健康和文明和谐工地。 2.安全管理目标 项目安全管理目标：“三无一杜绝”、“一创建”。“三无”即无工伤死亡事故，无交通死亡事故，无大灾死亡事故；“一杜绝”即杜绝重伤事故；“一创建”即创建安全文明和谐工地。 3.职业健康安全保证措施 （一）危险源辨识评价 为了确保工程施工安全，项目部组织人员对本项目的危险源进行识别调查。通过危险源识别调查和评价，确定项目部重大危险源2项。详见下列重大危险源清单： 17 重大危险源清单 （二）危险源控制 项目部通过制定各种管理制度、安全管理方案及应急预案对调查评价出的危险源进行控制管理，还要加强培训和教育，增强施工人员的安全意识和自我保护意识，降低事故发生的概率和风险。 1.安全管理方案 防止触电重大事故管理方案 防止溺水管理方案 防止物体击打/机械伤害事故管理方案 余姚四明湖水库浮桥改造工程 项目经理部 职业健康安全 管理方案 环 境 管 理 18 20 21 余姚四明湖水库浮桥改造工程 项目经理部 职业健康安全 管理方案 22 余姚四明湖水库浮桥改造工程 项目经理部 职业健康安全 管理方案 23 2.编制救援应急预案 触电应急准备与响应预案 为了确保触电事件发生后，项目部能迅速有效地开展抢救工作，最大限度地降低员工及相关方生命安全风险，特制定项目部触电应急准备与响应预案。 （一）组织机构： 1.项目部成立应急响应指挥部，负责应急抢救指挥。项目经理为总指挥，项目副经理、项目总工为副指挥，其他相关部门人员为成员。 2.指挥部下设： 现场指挥组：由项目总工为组长，其任务是了解掌握事故情况，组织现场抢救指挥。 抢救联络组：由相关工区施工人员组成，工区主任为组长。其任务是根据指挥组指令，及时布置现场抢救，保持与当地建设行政主管部门、劳动部门等的沟通，并及时通知当事人的亲人。 治安组：由质量安保部主任及相关工区安全员组成，质量安保部主任为组长。其任务为现场秩序维护、保护事发现场、做好当事周围人员的问询记录，保持与当地公安部门的沟通。 （二）应急预案启动条件： 事件可能造成人员触电死亡事故，项目部启动触电应急响应预案。 （三）事故处理程序： 1.触电事故发生后，事故发现第一人应：立即大声呼救，并立 24 即切断电源或采用绝缘材料使触电人员脱离带电体；报告责任人（项目经理或工地负责人）。 2.项目管理人员获得求救信息并确认触电事故后，应立即向项目经理（负责人）报告事故，项目经理应立即启动触电应急响应程序： 抢救组织项目职工自我救护队伍进行施救，尽可能减轻伤者的伤害程度。 联络组组长负责向当地医疗卫生120、电力部门电话报告事故发生的种类、受伤人员数量、事故详细地点，有条件时指挥组准备车辆运送伤员至就近医疗单位。 项目负责人向公司安全监督室上报事故的初步原因、范围、估计后果。 保护事故现场。 3.事故调查处理根据公司和指挥部相应文件规定进行事故调查处理工作。 溺水应急准备与响应预案： 为了确保溺水事件发生后，项目部能迅速有效地开展抢救工作，最大限度地降低员工及相关方生命安全风险，特制定项目部溺水应急准备与响应预案。 一、组织机构 （一）项目部组成应急响应指挥部，负责应急抢救指挥。指挥部总指挥：项目经理；副总指挥：项目副经理，项目各部门负责人为组员。 25 （二）指挥部下设： 1、现场指挥组：项目经理为组长。其任务是了解掌握事故情况，组织现场抢救指挥。 2、抢救联络组：相关项目施工员组成。其任务是根据指挥组指令，及时布置现场抢救，保持与当地政府有关部门的沟通。并及时通知当事人的家属。 3、治安组：项目部安全员组成，项目专职安全员任组长。其任务为现场秩序维护、保护事发现场、做好当事人周围人员的问询记录，保持与当地公安部门的沟通。 4、善后组：项目副经理为组长，其任务是妥善处理好善后的工作，按职能归口负责保持与当地相关部门的沟通联系。 二、应急预案启动条件： 事件可能造成人员溺水死亡事故，项目部启动溺水应急响应预案。 三、事故处理程序 1、当溺水事故发生后，事故发现第一人应立即大声呼救，报告责任人； 2、项目管理人员获得求救信息并确认溺水事故发生后，应立即向项目经理报告事故，项目经理应立即启动溺水事故应急响应程序： （1）抢救组组织项目职工自我救护队伍进行施救。（2）联络组组长负责向当地医疗卫生120、有关部门电话报告事故发生的种类、受伤人员数量、事故详细地点，有条件时指挥组准备车辆运送伤员至就近 26 医疗单位；（3）项目部负责人向公司安全监督室上报事故的初步原因、范围、估计后果；（4）医疗人员到达或伤员到达医疗单位后，项目抢救组负责人或其他陪护人员必须将事故发生的情况、可能产生的后果尽可能详细的告知医疗人员，以利于医疗人员尽快全面了解病情，展开检查、救治工作。（5）保护事故现场。 3、当事人被送入医院接受抢救时，指挥部即指令善后组到达事故现场：（1）做好与当事人家属的接洽善后处理工作；（2）按职能归口做好与当地有关部门的沟通，汇报工作。 4、事故调查，处理根据公司相应文件规定进行事故调查处理工作。 物体击打/机械伤害应急准备与响应预案： 为了确保物体击打/机械伤害人员事件发生后，项目部能迅速有效地开展抢救工作，最大限度地降低员工及相关方生命安全风险，特制定项目部物体击打/机械伤害应急准备与响应预案。 一、组织机构 （一）项目部组成应急响应指挥部，负责应急抢救指挥。指挥部总指挥：项目经理；副总指挥：项目副经理，项目各部门负责人为组员。 （二）指挥部下设： 1、现场指挥组：项目经理为组长。其任务是了解掌握事故情况，组织现场抢救指挥。 2、抢救联络组：相关项目施工员组成。其任务是根据指挥组指 27 令，及时布置现场抢救，保持与当地政府有关部门的沟通。并及时通知当事人的家属。 3、治安组：项目部安全员组成，项目专职安全员任组长。其任务为现场秩序维护、保护事发现场、做好当事人周围人员的问询记录，保持与当地公安部门的沟通。 4、善后组：项目副经理为组长，其任务是妥善处理好善后的工作，按职能归口负责保持与当地相关部门的沟通联系。 二、应急预案启动条件： 事件可能造成人员物体击打/机械伤害死亡事故，项目部启动物体击打/机械伤害应急响应预案。 三、事故处理程序 1、当物体击打/机械伤害事故发生后，事故发现第一人应立即大声呼救，报告责任人； 2、项目管理人员获得求救信息并确认物体击打/机械伤害事故发生后，应立即向项目经理报告事故，项目经理应立即启动物体击打/机械伤害事故应急响应程序：（1）抢救组组织项目职工自我救护队伍进行施救。（2）联络组组长负责向当地医疗卫生120、有关部门电话报告事故发生的种类、受伤人员数量、事故详细地点，有条件时指挥组准备车辆运送伤员至就近医疗单位；（3）项目部负责人向公司安全监督室上报事故的初步原因、范围、估计后果；（4）医疗人员到达或伤员到达医疗单位后，项目抢救组负责人或其他陪护人员必须将事故发生的情况、可能产生的后果尽可能详细的告知医疗人员，以利于医 28 疗人员尽快全面了解病情，展开检查、救治工作。（5）保护事故现场。 3、当事人被送入医院接受抢救时，指挥部即指令善后组到达事故现场：（1）做好与当事人家属的接洽善后处理工作；（2）按职能归口做好与当地有关部门的沟通，汇报工作。 4、事故调查，处理根据公司相应文件规定进行事故调查处理工作。 八、文明施工和环境管理 （一）环境管理目标 强化施工现场科学管理，杜绝严重环境污染事故，满足现场环保要求。将重要环境因素环境污染的风险降低，建设规范文明工地，确保文明施工。 （二）环境因素调查评价 根据调查和评价，项目主要环境因素为噪音污染、水污染、固体垃圾。 （三）管理措施 1、噪声控制 施工噪声控制包括施工机械设备固定噪声、运输车辆流动噪声控制。 施工场界噪声执行建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）标准，生活区域环境噪声执行城市区域环境噪声标准（GB3096-93）的规定。 固定噪声的控制，选用符合标准的设备和工艺，加强设备的维 29 护和保养，减少运行时噪声。主要机械设备的布置远离敏感点，并根据控制目标要求和保护对象，设置减噪、减振设施。 2、废污水污染防治 施工废污水的处理包括施工生产废水和施工人员生活污水处理，其中施工生产废水主要包括混凝土拌和泥浆循环系统废水等。 施工生产废水和生活污水排放执行污水综合排放标准（GB8978-96）的规定，排放农田执行农田灌溉水质标准（GB5084-92）的规定。 在饮用水水源一级保护区和二级保护区内，不设置施工废水排污口。生活饮用水水源取水点上游1000m和下游100m以外的水域，不得排放施工废污水。 泥浆循环系统废水采用自然沉淀法进行处理时，根据地形条件布置沉淀池，并保证有足够沉淀时间。施工结束后沉淀池及时进行清理。 混凝土拌和系统废水处理结合工程布置，就近设置冲洗废水沉淀池，上清液可循环使用。并对废水进行中和处理。 生活污水不随意排放，采用化粪池处理污水时，及时清运。 3、固体废物处置 固体废物的处置包括生活垃圾、建筑垃圾、生产废料的处置。 施工人员生活垃圾填埋执行生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）的规定。 施工营地设置垃圾箱或集中垃圾堆放点，生活垃圾集中收集、 30 专人定期清运。临时垃圾堆放场地可利用天然洼地、沟壑、废坑等，避开生活饮用水源、渔业用水水域，并防止垃圾进入河流、库、塘等天然水域。 施工营地厕所，指定专人定期清理或农用并四周消毒灭菌。 建筑垃圾进行分类，宜回收利用。不能利用的，集中处置。 车辆出入保持清洁卫生，出场地轮胎要用水冲洗，在路口行驶时车厢密封状态良好，无掉渣现象发生。 九、附件 1.钢套箱结构设计图 2.钢套箱设计计算书 31 钢套箱设计计算书 一、概述 1.设计荷载 静水压力； 自重； 2.主要设计依据 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007） 公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86） 建筑桩基础技术规范（JGJ94-2008） 装配式公路钢桥多用途使用手册 余姚市四明湖水库浮桥改造工程施工图设计及说明 二、模型综述 制动墩套钢箱围堰：长14m，宽7.6m，高6.5m；壁板厚5mm钢板，竖肋14#工字钢，横肋1408mm钢板。 非制动墩套钢箱围堰：长13.6m，宽7.6m，高6.5m；壁板厚5mm钢板，竖肋14#工字钢，横肋1408mm钢板。 本钢套箱围堰模型，采用Midas/Civil 2010有限元软件进行建模计算。 建模要点：壁板和横肋采用板单元，竖肋用梁单元（竖肋与壁板梁/板单元共用节点）。 荷载：考虑静水压力作用下，套箱围堰受力分析计算。 32 常水位标高14.5m，取15m水位标高计算。因7#墩封底砼标高 9.523m，8#封底同标高9.6m，故： 制动墩7#墩和非制动墩考虑8#墩均5.4m水深的静水压力水头差。 Q235钢容许应力?145MPa，参照公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ 025-86第1.2.10条对临时结构验算乘以1.3倍提高系数，则最大容许应力：?1.3?145?188.5MPa,?1.3?85?110.5MPa。 三、制动墩钢套箱围堰受力计算 考虑2个工况进行计算： 1.封底混凝土结束，钢套箱抽水结束后，未焊接斜撑之前套箱受力计算。 2.封底混凝土结束，钢套箱抽水结束后，焊接好斜撑后拆除全部临时水平撑后套箱受力计算。 （一）工况1套箱受力计算 1.模型如下： 33 2.壁板计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 壁板最大组合应力=36.2MPa?188.5MPa 3.横肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 34 横肋最大组合应力=129.4MPa?188.5MPa 4.竖肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 竖肋14#工字钢最大组合应力=130MPa?188.5MPa 5.内撑计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 35 由上图计算结果知： 内撑最大组合应力=66MPa?188.5MPa 6.变形计算 Midas/Civil 2010计算变形图如下 由上图计算结果知： X方向最大挠度：f=4.0mm?f?l 500?12mm Y方向最大挠度：f=2.9mm?f?l 500?12mm （二）工况2套箱受力计算 1.模型如下： 36 2.壁板计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 壁板最大组合应力=47MPa?188.5MPa 3.横肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 37 由上图计算结果知： 横肋最大组合应力=131MPa?188.5MPa 4.竖肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 竖肋14#工字钢最大组合应力=114.4MPa?188.5MPa 5.内撑计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 38 由上图计算结果知： 斜撑的组合应力最大为=135MPa?188.5MPa 6.变形计算 Midas/Civil 2010计算变形图如下 l?12mm 500 l?12mm Y方向最大挠度：f=6.9mm?f?500X方向最大挠度：f=2.6mm?f? （三）封底砼计算 封底混凝土厚80cm 39 混凝土与钻孔桩粘结力取0.15MPa计算 浮力F=52kPa（147.63.140.628）m2=5062.6kN 钢围堰自重：按G1=300kN计算 封底混凝土自重： G2=24（147.63.140.628）0.8=1868.8kN 砼与钻孔桩粘结力：f=3.141.480.80.151000=4220kN 浮力F=5062.6kNG2+f=6089kN （四）入土深度 入粉质粘土深度70cm，桩周摩擦力为30kPa。 钢套箱自重：G1=300kN 钢板与土粘结力：f=（14+7.6）20.730=907kN f=907kNG1=300kN （五）按施工不利水位15.50m验算，各工况及浮力均满足要求。 四、非制动墩钢套箱围堰受力计算 非制动墩计算考虑2个工况： 1.封底混凝土浇筑完成，套箱抽水结束，下水平内支撑（只焊接部分内撑）和临时水平撑共同作用下，套箱受力计算。 2.封底混凝土浇筑完成，抽水完成后焊接好下水平内撑其余部分，拆除临时水平支撑后，套箱受力计算。 （一）工况1下套箱受力计算 1.模型如下： 40 2.壁板计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 壁板最大组合应力=31MPa?188.5MPa 3.横肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 41 由上图计算结果知： 横肋最大组合应力=114MPa?188.5MPa 4.竖肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 竖肋14#工字钢最大组合应力=138.8MPa?188.5MPa 5.内撑计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 42 由上图计算结果知： 内撑最大组合应力=63MPa?188.5MPa 6.变形计算 Midas/Civil 2010计算变形图如下 由上图计算结果知： X方向最大挠度：f=2.9mm?f?l 500?12mm Y方向最大挠度：f=3.0mm?f?l 500?12mm 43 （二）工况2下套箱受力计算 1.模型如下： 2.壁板计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 壁板最大组合应力=29MPa?188.5MPa 3.横肋受力计算 44 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 横肋最大组合应力=112MPa?188.5MPa 4.竖肋受力计算 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 竖肋14#工字钢最大组合应力=115.5MPa?188.5MPa 5.内撑计算 45 Midas/Civil 2010计算结果如下 由上图计算结果知： 内撑最大组合应力=45MPa?188.5MPa 6.变形计算 Midas/Civil 2010计算变形图如下 由上图计算结果知： l?12mm 500 l?12mm Y方向最大挠度：f=4.2mm?f?500X方向最大挠度：f=2.5mm?f? 46 （三）封底砼计算 封底混凝土厚90cm 混凝土与钻孔桩粘结力偏安全取0.15MPa计算 浮力F=54kPa（13.67.63.140.528）m2=5242.3kN 钢围堰自重：按G1=261kN计算 封底混凝土自重： G2=24（13.67.63.140.528）0.9=2097kN 砼与钻孔桩粘结力： f=3.141.20.980.151000=4069kN 浮力F=5242.3kNG2+f=6166kN （四）入土深度 入粉质粘土深度50cm，桩周摩擦力为30kPa。 钢套箱自重：G1=261kN 钢板与土粘结力：f=（13.6+7.6）20.530=636kN f=636kNG1=261kN （五）桩基施工时，钢套箱内回填粘土的箱体受力计算 回填土顶标高为13.423m（承台底标高12.623m+0.80m（确保凿桩长度50cm）时箱体受力情况满足要求。 具体计算见附页。 五、吊点处工字钢受剪计算 钢套箱整体吊装时最大重量26.73t， 吊点工字钢受剪切截面：150mm37.5mm 47 每个吊点竖直方向受剪力F=267.3/4=66.825kN 安全系数取6 3F3?66.825?103 ?6?107MPa?110.5Mpa ?62A2?150?37.5?10 六、非制动墩填土计算 （一）非制动墩钻孔桩施工结束后，回填粘土至标高13.423m处，回填粘土高度4.3m，粘土重力密度：18.5kN/m3，内摩擦角：?20?。土压力近似按照静止土压力计算，则静止土压力系数： K0?1?sin?0.65。 （二）围堰受