高速公路总体施工组织设计#多图

1、 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计1目 录一、概况一、概况.2 21.1 主要技术标准.21.2 自然地理特征.21.2.1 地形地貌 .21.2.2 地层岩性、构造 .21.2.3 水文特征 .21.2.4 气象特征 .21.3 施工工期.31.4 施工人员及机械设备.3二、钢栈桥验算二、钢栈桥验算.3 32.1 计算依据.32.2 计算荷载.32.2.1 基本可变荷载 .32.2.2 其他可变荷载 .5三、支架结构计算三、支架结构计算.6 63.1 栈桥整体稳定性计算.63.2 工况一：80t履带吊.73.2.1 工况一荷载加载 .73.2.2 工况一计算结果 .83.3 工况二

2、：挂-100.123.3.1 工况二加载图 .123.3.2 工况二计算结果 .133.4 工况三：20 年一遇洪水期水流力 .174.5.1 工况三加载图 .174.5.2 工况三计算结果 .183.5 钻孔桩嵌岩深度计算.221、63012 钢管桩计算 .223.6 桥面板计算.231、10mm 钢板 .233.7 结论及建议.23四、钢栈桥施工工艺四、钢栈桥施工工艺.2424五、主要施工方法五、主要施工方法.24245.1 钢管下沉.245.2 桩顶横梁安装.255.3 纵向分配筋安装.25六、安全保证措施六、安全保证措施.2525七、环境保护、水土保持保证体系及保证措施七、环境保护、水

3、土保持保证体系及保证措施.26267.1 钢栈桥施工.267.2 保障措施.26 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计2一、概况一、概况1.11.1 主要技术标准主要技术标准根据现场的地质条件及水位情况，在湄江河大桥 1#墩到 2#墩之间设置一施工钢栈桥，长度 87m，钢栈桥主桁采用万能杆件，栈桥跨度为 18m 和 15m，桥宽 4.5m，栈桥万能杆件上弦系统标高为+766.110m。栈桥桩基础水中墩为每排插打 2 根 63012 钢管桩，桩顶设 i36c 和 3m 标准贝雷片分配梁。1.21.2 自然地理特征自然地理特征1.2.11.2.1 地形地貌地形地貌桥位区属河流侵蚀堆积地貌，河

4、漫滩及阶地发育，地形起伏不大，桥位区范围内中线高程 766.2m770.9m，最大相对高差 4.7m。河水流向总体自东向西，桥位区有乡道通过，交通便利。1.2.21.2.2 地层岩性、构造地层岩性、构造桥位区上覆第四系全新统冲积成因黏土、圆砾、卵石，下伏基岩为寒武系中上统娄山关群白云岩。岩层产状为 30031829，呈单斜构造，地质构造简单，未见影响桥梁稳定的不良地质构造通过，桥位区区域地质稳定。1.2.31.2.3 水文特征水文特征 桥位区地表水发育，主要为湄江河，河流流向自东向西。桥位区地下水主要为基岩中裂隙水，赋存于白云岩的风化裂隙中，主要考大气降水及地表水下渗补给，与地表水呈互补关系，

5、以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表，地下水埋深为 1.0-3.5m，埋深小，水量丰富。1.2.41.2.4 气象特征气象特征湄潭县属中亚热带季风湿润气候，四季分明，气候平和，多年平均气温 14.9，高于或等于持续期长达 221 天，最低的一月为 3.8，最热的七月为 25.1，极端最低气温为-7.8，极端最高气温为 37.4。多年平均降水量为 1137 毫米，降水量分布不均，夏季（6-8 月）最多，占全年 41.2%；春季（3-5 月）占 29.3%；秋季（9-11 月）占 23.4%；冬季（12-2 月）最少，占 6.1%。县内雨季开始期平均为 4 月 13 日，终止期为 10 月 10

6、日，持续时间 181 天，自然灾害主要有干旱、洪涝、冰雹等。根据当地天气情况，桩基工程及土石方工程施工黄金季节在 10 月-次年 5 月；砼工程在施工便道不受雨季影响的前提下，全年可正常施工。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计31.31.3 施工工期施工工期总工期：30 天。施工准备：2013 年 11 月 1 日-2013 年 11 月 30 日。1.41.4 施工人员及机械设备施工人员及机械设备表表 1 1 钢栈桥施工人员及机械设备钢栈桥施工人员及机械设备序号施工人员及机械设备单位数量1施工人员人202挖掘机辆13装载机辆14履带车辆（80t）15电焊机台26发电机(120kw,

7、100kw)台27打桩机台18切割机台19吊车台（16t）1二、钢栈桥验算二、钢栈桥验算2.12.1 计算依据计算依据1、业主提供的水文与地质资料及设计院提供的主体结构设计资料2、业主提供的栈桥施工图纸3、 桥涵地基与基础设计规范(tb 10002.5-2005)4、 桥涵设计基本规范(tb 10002.1-2005)5、 钢结构设计规范(gb50017-2003)6、 混凝土结构设计规范7、 桥梁地基与基础2.22.2 计算荷载计算荷载2.2.12.2.1 基本可变荷载基本可变荷载1 1、80t80t 履带吊机荷载履带吊机荷载80t 履带吊机自重 70t，接触面积为 25400850mm2。

8、其负荷特性表见下表所示，其外部尺寸见下图所示。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计480t80t 履带吊机外形尺寸图履带吊机外形尺寸图80t80t 履带吊机负荷特性表履带吊机负荷特性表 （单位：（单位：t t） 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计52 2、挂车、挂车-100-100 荷载荷载 挂挂-100-100 级车辆荷载的主要技术指标级车辆荷载的主要技术指标 名称车辆重量车轴数每个车轴重力每个车轴车轮组数目车轮横向中距每对车轮着地长和宽 挂-1001000kn4250kn430.9m0.5m0.2m注：挂注：挂-100-100 在栈桥相邻两联内仅允许布置一辆在栈桥相邻两联内

9、仅允许布置一辆2.2.22.2.2 其他可变荷载其他可变荷载1 1、风荷载、风荷载栈桥施工状态、栈桥工作状态和栈桥非工作状态的允许风力分别为：6 级、8 级和 10级，相应风速分别为：13.8m/s、20.7m/s、28.4m/s。当风力超过 6 级时，禁止栈桥自身施工；当风力超过 8 级时，禁止在栈桥上作业，当风力超过 10 级时，栈桥禁止通行。风载按公路桥涵设计通用规范进行计算，013whdwhfk k k w a其中：（按施工架设期间取值） ；00.75k （桁架风载系数，含桥面板实面积比按 0.4 考虑） ；11kk0. 6 1. 7=1. 02 （按最不利地形地理条件选取） ；31.

10、4k （按 a 类地表，离地面或水面 5m 高度计） ；21.08k （按 a 类取阵风风速系数） ；51.38k 22ddrvwg0.00010.00050.0120170.0120170.01201zree6 级风载：2501.08 1.38 13.8/20.6/dvk k vm sm s求得: 220.01201 (20.6)0.26()22 9.8ddrvwkpag单片万能杆件及桥面板迎风面积：；20.40.4 2.0 2.01.6whaam风载为：0130.75 1.02 1.4 0.26 1.60.45()whdwhfk k k w akn8 级风载时： 2501.08 1.38

11、20.7/30.9/dvk k vm sm s求得: 220.01201 (30.9)0.585()22 9.81ddrvwkpag 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计6单片主梁迎风面积：；20.40.4 2.0 2.01.6()whaam风载为：0130.75 1.02 1.4 0.585 1.61.0()whdwhfk k k w akn2 2、水流力、水流力20 年一遇的最大水位为+769.163m，此时水流流速按 3.2m/s 考虑。3 3、栏杆荷载、栏杆荷载按人行道栏杆设计，作用于栏杆立柱顶上的水平推力标准值为：0.75kn/m；作用于栏杆扶手上的竖向力标准值为：1.0kn/

12、m。4 4、行人荷载、行人荷载根据公路桥涵设计通用规范 ，这里取值为 2.5kn/m。三、支架结构计算三、支架结构计算3.13.1 栈桥整体稳定性计算栈桥整体稳定性计算采用 midas/civil2006 软件，结构自重按实际构件重量取值，并考虑连接板及焊接件重量，取 1.2 倍自重。风荷载按 8 级风载进行加载，并等效于集中荷载施加在每片主梁节点上，由于水流力作用于钢管桩上，相当于使上部主梁横向整体移动而对其应力影响不大，故在上部结构分析中，可不考虑水流力的作用。计算模型如下图所示。 轴测图轴测图 立面图立面图 侧面图侧面图 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计7一阶屈曲一阶屈曲其一阶

13、屈曲系数为 30.5，其整体稳定良好。3.23.2 工况一：工况一：80t80t 履带吊履带吊3.2.13.2.1 工况一荷载加载工况一荷载加载荷载组合：结构自重+人行荷载+80t 履带吊机自重及吊重+风载14m 跨万能杆件主梁重量 36.2t，12m 跨万能杆件主梁重量 31.0t。半径 11m 时，80t 履带吊的最大吊重 23.64t，主梁采用分片吊重。半径 10m 时，80t 履带吊的最大吊重 26.65t，主梁采用分片吊重。吊 14m 跨万能杆件， 履带吊均布轮压，207023.64102.0(/)2 5.4 0.85pkn m吊 12m 跨万能杆件，履带吊均布轮压，207026.6

14、5105.3(/)2 5.4 0.85pkn m走行时，履带轮压为：250070.6(/)2 4.66 0.76pkn m根据履带吊所在位置的不同，2 种不同工况。80t80t 履带吊工况表履带吊工况表项目63012墩顶起吊工况一跨中走行工况二a a、工况一：、工况一：663 3012012 钢管桩墩顶起吊钢管桩墩顶起吊加载图如下所示： 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计8工况一加载图（单位为工况一加载图（单位为 kpakpa）b b、工况二：、工况二：663 3012012 钢管桩跨中走行钢管桩跨中走行加载图如下所示：工况二加载图（单位为工况二加载图（单位为 kpakpa）3.2.2

15、3.2.2 工况一计算结果工况一计算结果计算结果为各工况的包络值1 1、变形计算、变形计算变形图变形图(mm)(mm)最大变形为，满足规范要求。max5.435400lmmmm2 2、桥面板计算、桥面板计算桥面板采用 10mm 钢板+i25+i36c，桥面板纵梁采用16 槽钢。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计9桥面板纵梁组合应力图桥面板纵梁组合应力图(mpa)(mpa)桥面板纵梁剪应力图桥面板纵梁剪应力图(mpa)(mpa)最大组合应力为，满足要求；max28.6170mpampa最大剪应力为，满足要求。max4.3100mpampa3 3、主梁计算、主梁计算主梁采用 n 型万能杆

16、件进行拼装2n12n1 内力图内力图(t)(t) 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计102n22n2 内力图内力图(t)(t)2n32n3 内力图内力图(t)(t)2n42n4 内力图内力图(t)(t)各种型号杆件内力值统计如下：杆件内力值杆件内力值项目2n12n22n32n4容许内力(t)63.334.342.229.5实际内力(t)13.423.711.14.7由上计算可得：万能杆件满足要求。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计114 4、分配梁计算、分配梁计算63012 桩桩顶分配梁采用 i36c。i36ci36c 组合应力图组合应力图(mpa)(mpa)i36ci36c

17、 剪应力图剪应力图(mpa)(mpa)最大组合应力为，满足要求；max29.3170mpampa最大剪应力为，满足要求。max8.5100mpampa5 5、钢管桩内力、钢管桩内力采用 63012 钢管桩。663 3001212 内力图内力图(t)(t) 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计123.33.3 工况二：挂工况二：挂-100-1003.3.13.3.1 工况二加载图工况二加载图荷载组合：结构自重+人行荷载+挂-100+风载挂-100 在栈桥相邻两联内仅允许布置一辆，根据挂车的位置不同，可以分为如下所示的 2 种不同工况。挂挂-100-100 工况表工况表走行位置63012工况

18、跨中墩顶挂-100 单轴轴重为 250kn(每个车轴包含 4 组车轮)，每车轮面积按 0.2m0.5m 计，则轮压为： 2250625(/)4 0.2 0.5pkn ma a、挂车在、挂车在 663 3001212 钢管桩墩顶钢管桩墩顶挂车在 63012 钢管桩墩顶，加载图如下所示b b、挂车在、挂车在 663 3001212 钢管桩跨中钢管桩跨中挂车在 63012 钢管桩跨中，加载图如下所示3.3.23.3.2 工况二计算结果工况二计算结果 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计13计算结果为各工况的包络值1 1、变形计算、变形计算变形图变形图(mm)(mm)最大变形为，满足规范要求。m

19、ax6.935400lmmmm2 2、桥面板计算、桥面板计算桥面板采用 10mm 钢板+i25+i36c，桥面板纵梁采用16 槽钢。桥面板纵梁组合应力图桥面板纵梁组合应力图(mpa)(mpa)桥面板纵梁剪应力图桥面板纵梁剪应力图(mpa)(mpa)最大组合应力为，满足要求；max31.4170mpampa最大剪应力为，满足要求。max4.2100mpampa 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计143 3、主梁计算、主梁计算主梁采用 n 型万能杆件进行拼装2n12n1 内力图内力图(t)(t)2n22n2 内力图内力图(t)(t)2n32n3 内力图内力图(t)(t)2n42n4 内力图

20、内力图(t)(t)各种型号杆件内力值统计如下： 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计15杆件内力值杆件内力值杆件型号2n12n22n32n4容许内力(t)63.334.342.229.5实际内力(t)14.220.316.65.9由上可得：万能杆件满足要求。4 4、分配梁计算、分配梁计算63012 桩桩顶分配梁采用 i36c。i36ci36c 组合应力图组合应力图(mpa)(mpa)i36ci36c 剪应力图剪应力图(mpa)(mpa)最大组合应力为，满足要求；max26.7170mpampa最大剪应力为，满足要求。max7.5100mpampa5 5、钢管桩内力、钢管桩内力采用 630

21、12 钢管桩。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计16663 3001212 内力图内力图(t)(t)3.43.4 工况三：工况三：2020 年一遇洪水期水流力年一遇洪水期水流力4.5.14.5.1 工况三加载图工况三加载图20 年一遇水位标高为+769.163m，栈桥顶面标高为+771.50m第一片主梁万能杆件所受的水流力为22111.01.0 1.993.20.747.522wfmcv akn第二片主梁万能杆件所受的水流力为22211.00.55 1.993.20.744.122wfmcv akn第三片主梁万能杆件所受的水流力为22311.00.7 1.993.20.745.322

22、wfmcv akn第四片主梁万能杆件所受的水流力为22411.00.6 1.993.20.744.522wfmcv akn桩的水流力为：22rvrkag桩水流力参数表桩水流力参数表项目n1n2n3n4n5桩型号6301263012630126301263012水流力(kn)22.642.6110.3115.3115.3桩号n6n7桩型号6301263012水流力(kn)42.622.6 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计17加载图如下所示加载图（加载图（kpakpa）4.5.24.5.2 工况三计算结果工况三计算结果1 1、变形计算、变形计算变形图变形图(mm)(mm)最大变形为。ma

23、x143.7mm2 2、桥面板计算、桥面板计算桥面板采用 10mm 钢板+i25+i36c，桥面板纵梁采用16 槽钢。桥面板纵梁组合应力图桥面板纵梁组合应力图(mpa)(mpa) 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计18桥面板纵梁剪应力图桥面板纵梁剪应力图(mpa)(mpa)最大组合应力为，满足要求；max59.5170mpampa最大剪应力为，满足要求。max1.3100mpampa3 3、主梁计算、主梁计算主梁采用 n 型万能杆件进行拼装2n12n1 内力图内力图(t)(t)2n22n2 内力图内力图(t)(t) 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计192n32n3 内力图内力

24、图(t)(t)2n42n4 内力图内力图(t)(t)2n52n5 内力图内力图(t)(t)各种型号杆件内力值统计如下：杆件内力值杆件内力值杆件型号2n12n22n32n42n5容许内力(t)63.334.342.229.517.2实际内力(t)5.18.29.16.88.5由上可得：万能杆件内力满足要求。4 4、分配梁计算、分配梁计算63012 桩桩顶分配梁采用 i36c。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计20i36ci36c 组合应力图组合应力图(mpa)(mpa)i36ci36c 剪应力图剪应力图(mpa)(mpa)最大组合应力为，满足要求；max25.8170mpampa最大剪

25、应力为，满足要求。max7.6100mpampa5 5、钢管桩内力、钢管桩内力采用 63012 钢管桩。6363012012 内力图内力图(t)(t)流速 3.2 m/s 时，钢管内力如下所示： 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计21项目6308内力（t）43.0桩弯矩（t）32.6流速 3.2m/s桩间联结系（t）21.7663 3001212 钢管桩计算钢管桩计算钢管桩面内计算长度为 11m，面外计算长度为 14m。其回转半径为，长细209imm比为，长细比为；1100054.1209x1400067.0209y查 b 类截面稳定系数为，0.838x0.769y， 2252222.

26、06 10148789386.11.11.1 54.1exxeampammnkn=1.15，=1.15xy截面影响系数0.7等效弯矩系数=1.0，=1.0mxmytxty由于横截面为闭合截面，故整体稳定性系数1.0bxbx按照钢结构设计规范其稳定计算应力需同时满足以下两个公式：流速 3.2m/s 时：(1 0.8)43.01.0 32.6043.00.838 148781.15 2173066 (1 0.8)9386.1kn34.5 135.4169.9170tyymxxxbyyxxexmmnnawwntt mtmpafmpa(1 0.8)43.01.0 32.60.700.769 14878

27、1.0 217306637.6 105.0142.6170myytxxybxxyyeymmnnawwntt mmpampa3.53.5 钻孔桩嵌岩深度计算钻孔桩嵌岩深度计算1 1、6301263012钢管桩计算钢管桩计算 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计22a 按桩底轴向力确定钻孔深度：岩石单轴向极限抗压强度计算取值 5mpa则桩底部容许承载力： 12()(0.5 148780.04 3140 ) 5745000pc ac uh rh由上式求解得到：1127mm即不考虑覆盖层的作用，钢管钻孔最小深度为 1127mm。b 按桩底弯矩确定钻孔深度：170.06632.6 100.066

28、0.5 5 6001814dmhkrdmm 由上述计算钻孔深度取较大值，则取钻孔深度，满足要求。1814hmm3.63.6 桥面板计算桥面板计算1 1、10mm10mm钢板钢板间距 600mm160mm，面板考虑为两边简支的双向板。挂-100 时荷载为： mknmmknq/3756 . 0/6252mknqlm96. 01016. 03751022mpampawm1700 .96100001096. 06满足要求。 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计233.73.7 结论及建议结论及建议由以上计算可得：此栈桥结构能满足施工的需求。四、钢栈桥施工工艺四、钢栈桥施工工艺五、主要施工方法五、

29、主要施工方法5.15.1 钢管下沉钢管下沉 栈桥架设采用 80t 履带吊，dz60 型振动锤逐跨打桩架设栈桥，施工时要根据吊机的实际性能进行施工。栈桥由引提前端向前逐跨推进搭设。沉桩过程中严密注视钢管桩的锤击下沉速度，若在沉桩过程中出现急速下沉或无法下沉到设计标高时，综合考虑各种因素，并报告项目部分析情况予以处理。沉桩应符合以下要求：桩平面位置：10cm桩顶标高： 10cm桩身垂直度：1% 道安高速公路 tj17 标总体施工组织设计24栈桥搭设示意图栈桥搭设示意图5.25.2 桩顶横梁安装桩顶横梁安装 桩顶横梁采用 i36，现在岸上按照设计尺寸下好料，再由起重设备吊装至桩顶位置进行安装，安装时横梁直接放置在已焊好的钢管封顶钢板上进行焊接，焊接必须满足强度要求。5.35.3 纵向分配筋安装纵向分配筋安装 待横梁安装结束，即可进行 i25 纵向分配梁的安装，先按照 90cm 间距均匀摆放后，然后与横梁连接处进行焊接以形成整