跨流溪河特大桥水中墩专项施工方案.

1、1.编制依据1）新建珠三角轨道交通新塘经白云机场至广州北站项目XBZH-1标段施工总价承包招标文件、合同协议书、工程量清单、答疑书及图纸等。2）广东珠三角城际轨道交通有限公司相关规定。(1) 广东珠三角城际轨道交通有限公司工程建设现场管理办法(2)珠三角城际轨道交通工程建设安全质量风险管理办法(3)珠三角城际建设工程质量管理办法3）国家、原铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则等。(1).城际铁路设计规范（TB10623-2014）(2).铁路桥涵设计基本规范(TB 10002.1-2005 J460-2005)(3).铁路桥涵基本规范（TB 10002.1-2005）局部修订条

2、文（铁建设20105号）(4).铁路桥涵设计基本规范（TB 10002.1-2005）局部修改条文（铁建设201092号）(5).铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB 10002.3-2005 J462-2005）(6).关于发布铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范等三项标准局部修订条文的通知（铁建设200922号）(7).关于发布铁路桥涵钢筋混凝土和预应力结构规范等7项标准局部修订条文和有关工作通知（铁总建201352号）(8).铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范（TB 10002.4-2005 第1页J463-2005）(9).铁路桥涵地基和基础设计规范（TB 1000

3、2.5-2005 J464-2005）(10).铁路工程抗震设计规范(GB50111-2006)(2009年版)(11).铁路工程基桩检查规程(TB10218-2008.J808-2008)(12).铁路混凝土耐久性设计规范（TB 10005-2010）(13).铁路工程水文勘测设计规范（TB 10017-99）(14).防洪标准（GB50201-94）(15).铁路工程设计防火规范（TB10063-2007 J774-2008）(2012年版)(16).关于发布铁路工程地质勘测规范等44项铁路工程建设标准局部修订条文的通知（铁建设200962号）(17).关于铁路综合接地系统通用参考图通号（

4、2009）9301局部修该的通知（经规标准2009273号）(18).关于发布铁路桥涵设计基本规范等11项铁路工程建设标准局部修改条文的通知（铁建设2010257号）（19).中国铁路总公司关于铁路工程推广应用高强钢筋有关工作的通知（铁总建设201399号）（20).中国铁路总公司关于发布高速铁路轨道工程施工技术指南等11项标准局部修订条文的通知（铁总建设2013196号）（21）高速铁路桥涵工程施工技术规程（Q/CR 9603-2015）（22）铁路桥梁钻孔桩施工技术规程（Q/CR 9212-2015）（23）铁路混凝土工程施工技术指南4）国家及广东省相关法律、法规及条例等。(1)、中华人民

5、共和国水法； (2)、中华人民共和国防洪法；(3)、中华人民共和国河道堤防管理条例； (4)、建设工程安全生产管理条例； (5)、铁路建设工程安全生产管理办法；(6)、生产安全事故报告与调查处理条例；5）现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。6）新白广XBZH-1标实施性施工组织设计。7）集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果。8）集团公司通过北京华夏认证中心认证按照ISO9001:2000质量管理标准、ISO14001：2004环境管理标准及GB/T28001-2001职业健康安全管理标准编制的管理手册、程序文件。9）集团公司为完成本标段工程拟投入的

6、施工管理、专业技术人员及机械设备等资源。2.工程概况2.1工程简介跨流溪河特大桥起讫里程右DK57+742.8DK61+892.5，桥全长3946.6m，该桥119个墩，其中5#、7#10#墩、14#15#墩位于流溪河河滩位置；6#墩位于流溪河河岔中；11#、12#、13#墩位于流溪河水中。该处最低通航水位5.84m，最高通航水位7.24m。4#5#墩跨流溪河河堤路，因净空不足，设计新建一条道路从3#4#梁下穿过，两端与河堤路顺接，净空大于4.5，保证防洪抢险应急车辆顺利通行。水中墩平均桩长35m，最大桩长38m，桩基为柱桩，墩身最高为18米。2.2地质情况 根据设计，跨流溪河特大桥桥址主要揭

7、露第四系全新统人工堆积层素填土，杂填土；第四系全新统冲击粗砾砂、细圆砾土；第四系上更新统冲洪积粗砂、粉质粘土；第四系残积粉质粘土；下第三系粉砂岩；石炭系下统泥灰岩、灰岩、溶洞。岩溶分布范围及发育程度第四系覆盖层5.0022.50m，属于覆盖型岩溶，全填充，局部半填充，填充物主要为粘性土、砂砾及少量角砾，局部漏水。右DK58+150右DK58+620里程段为泥灰岩，揭露洞深0.023.60m，洞顶高程-40.47-6.00m，洞底高程-41.06-6.70m。图1 9#墩地质构造图11#墩地质构造图12#墩地质构造图13#墩地质构造图2.3 气象特征所在地为亚热带海洋性季风气候，风向的季节性很强

8、。春季以偏东南风较多，偏北风次多；夏季受副热带高压和南海低压的影响，以偏东南风为盛行风；秋季由夏季风转为冬季风，盛行风向是偏北风；冬季受冷高压控制，主要是偏北风，其次是偏东南风，平均风速以冬、春季节较大，夏季较小。但夏季间常有热带气旋影响甚至登陆，短时强对流天气也经常出现，风速可急剧增大到8级以上。降水主要集中在49月的汛期，占全年雨量的80%左右，其中46月的前汛期多为锋面雨，79月的后汛期多为热带气旋雨，其次为对流雨（热雷雨），10月至翌年3月是少雨季节。2.4水文情况根据现场调查，施工区域流溪河上下游水闸检修时水位3.7m,平时水位6.0m，汛期水位7.3m，百年洪水水位8.8m。目前施

9、工区域水深如表1：表1 墩位水深参数表序号墩号水位标高（m）河床标高（m）水深（m）承台顶标高（m）承台底标高（m）111#6.00.35.7-1.213-6.713212#6.03.42.62.2-3.3313#6.04.51.53.254-0.2463.施工组织体系3.1组织体系 水中墩施工成立专门领导小组，成员如下： 组 长：胡维江（项目经理 手 副组长：张国辉 (项目书记 手 康大平（总工程师 手毛井玉（安全总监 手 组 员：各部室负责人、架子队长及施工班组负责人3.2施工组织机构项

10、目经理计划安排1个架子队负责组织水中墩施工，组织机构如下图。安全总监工程管理部安全质量部物资设备部计划合同部财 务 部综合办公室架子队项目书记项目总工4.准备工作 在施工前期，对现场进行详细的调查，了解与施工跨流溪河特大桥的相关信息，然后对后期施工进行规划。我单位前期已将跨流溪河特大桥水中墩施工方案报白云区水务局和流溪河管理办公室批复完成，并取得了相关的河道内施工许可。4.1 现场调查施工前和水务部门进行联系，调查跨流溪河特大桥水文资料。通过现场调查，跨流溪河特大桥上、下游已经筑坝，不具备通航条件。施工时从规划的施工便道到达河岸边，在岸边征地范围内平整场地，用于停放施工机械和材料。4.2 技术

11、及物资准备1)、组织人员核实现场地形地貌、水文条件等是否与设计相符合，编制施工方案和施工计划。 2)、组织架子队人员进场，开工前进行技术和安全交底。 3)、结构物混凝土集中在搅拌站搅拌，采用混凝土运输车运输至现场，确保混凝土的质量。 4)、保证施工所用资源及时到位，满足施工进度要求。5.劳动力及机械组织施工前对全体施工人员进行岗前培训考核，培训内容包括：安全作业常识、技术和安全交底，考核合格后方可上岗。 机械设备进场前，对其进行维护和保养，保证进场后能达到正常的工作状态。5.1劳动力组织 水中墩施工安排四个作业工班，分别为钢平台及栈桥搭设工班、筑岛围堰施工工班、钻孔桩施工工班、承台和墩身施工工

12、班，每个工班作业人员及机械必须保证施工计划的顺利完成。5.2机械设备配置根据现场实际情况，选择先进、合理、高效的机械设备，按工期要求配置机械设备，保证施工生产的需要。表2 机械设备配置表序号名 称规格型号数 量备 注1静压植桩机20112履带吊QY-8013吊车QY-2524冲击钻机105泥浆泵4PNL156潜水泵WQD70107装载机ZL3018挖掘机PC220-629钢筋调直机TQ4-14110弯筋机GW40111电焊机BX400A1012发电机120KW213混凝土输送泵HBT-60214振动锤DJZ90型115土方运输车106.总体施工方案6.1 总体方案设计 根据当地气象特征、流溪河

13、水文情况及工期安排，流溪河特大桥11#、12#、13#水中墩钻孔桩基础及承台墩身施工顺序安排如下：1)、搭设钢栈桥、平台施工11#、12#墩钻孔桩基础，填土筑岛施工6#、13#墩钻孔桩及承台墩身；2)、利用10月至翌年3月少雨季节施工11#承台墩身，搭设钢栈桥、平台施工12#墩钻孔桩及承台墩身。具体工期计划安排如下表:表3 工期计划表序号墩号施工项目开工时间完成时间备注111#修建施工便道2016.4.62016.4.20清除岸边漂石2016.4.202016.4.25搭设栈桥、平台2016.4.252016.5.20钻孔桩施工2016.5.212016.9.31钢板桩围堰施工2016.10.

14、112016.11.10承台、墩身施工2016.11.112016.12.25回填及河道恢复2016.12.262017.01.05213#修建施工便道2016.4.112016.4.30筑岛围堰施工2016.5.12016.5.10钻孔桩施工2016.5.112016.7.20钢板桩围堰施工2016.7.212016.8.5承台、墩身施工2016.8.62016.9.5回填及河道恢复2016.9.62016.10.15312#搭设栈桥、平台2016.10.12016.10.25钻孔桩施工2016.10.262017.2.15钢板桩围堰施工2017.2.162017.2.28承台、墩身施工20

15、17.3.12017.4.20回填及河道恢复2017.4.212017.4.306.2 施工现场平面布置水中墩施工所用钢管、贝雷梁、型钢、钢板桩等周转材料较多，红线内用地无法满足需求，所以在流溪河两侧岸边红线外临时征地，设置材料堆放场、小型加工场、值班室等临时设施。具体见水中墩施工平面布置图。6.3便道施工方案流溪河范围内便道两侧与河堤路平交，11#墩至岸边、13#墩（筑岛）至12#墩采用钢栈桥作为便道，钢栈桥里程分别为DK58+087DK58+126，长39m；DK58+176DK58+226，长50m。其余地段采用填筑风化石作为便道，填土便道顶宽5m,坡比1:1.5，路堤范围内便道坡脚两侧

16、开挖排水沟。便道与河堤路平交道口在填土前，留存影像资料，待施工完成后，按原貌进行恢复。图2 河堤路原状图6.3.1钢栈桥结构设计跨流溪河钢栈桥总长度为96m，其中11#墩39m，孔跨结构为3+9+12+3；12#墩57m，孔跨结构为3+12+12+3+3+9+12+3。考虑汛期水位7.3m，百年洪水水位8.8m，桥面标高设为9.5m，桥面净宽6.0m，纵向平坡。主纵梁结构为单层三组贝雷桁架，两排一组，梁高1.5m，每两排贝雷片之间采用支撑架连接成整体，每两组之间设斜撑。根据受力计算下部结构采用3根630×8mm钢管桩，桩间距2.25m，钢管桩入土深度约为6m，钢管桩顶设2*I36a型

17、钢作为承重梁，桩间焊接20a联系梁及剪刀撑。贝雷梁顶面横向铺设I22a工字钢作为分配梁，纵向中心间距按75cm布置；分配梁上方纵向铺设I12.6a型钢作为小纵梁横向间距24cm；其上铺设专用桥面板，钢栈桥两侧设置1.0m高钢管护栏。下面以11#为例做重点介绍，11#墩钢栈桥结构布置图如下图所示。图3 钢栈桥结构横断面图6.3.2钢栈桥施工工艺流程跨流溪河钢栈桥拟采用25t汽车吊配合DJZ90型振动锤进行下部钢管桩施工，上部结构采用“钓鱼法”施工现场焊接拼装。桥台施工沉放钢管桩钢管桩制作、运输就位桩间平联及桩顶分配梁测量定位贝雷梁组整体安装贝雷梁组现场拼装限位焊接贝雷梁顶面分配梁安装铺设桥面反扣

18、槽钢护栏及标示标牌设置设置连接带汽车吊就位汽车吊前移沉放下一排钢管桩安上述步骤完成栈桥其他桥跨施工6.3.3钢栈桥施工1）测量放样根据钢栈桥平面布置图算出每根钢管桩的坐标位置，确认无误后开展外业测量工作。钢管桩定位利用GPS初测，全站仪进行全程监测的方法控制钢管桩位，在沉桩过程中，测量适时监控钢管桩的垂直度，保证成桩质量。2）钢栈桥架设(1)、钢管桩制作验收、运输存放钢管桩采用受力性能较好的螺旋管桩，由Q235B钢板卷制而成。交货时应有合格的“质量检验证明书”，证明书中各项内容应符合设计文件和国家标准要求，进场后应按现行标准进行抽检、复验，表面不得有裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷。焊接材料应符合

19、国家现行标准的规定，并采用与主材相匹配的材料。钢管桩堆放层数和形式应安全可靠，为防止滑动钢管桩两侧必须用木楔塞紧。为避免钢管桩产生纵向变形和局部压曲变形，堆放场地尽量平整、坚实且排水畅通。在钢管桩的起吊、运输和堆存过程中，应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成的管身变形和损伤。为方便钢管桩的吊装，根据钢管桩使用的先后顺序确定钢管桩的摆放位置。钢管桩焊接时注意事项：钢管桩焊接前，应将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水汽和杂物清除干净。钢带对接焊缝与管节端部的距离不小于100mm。钢管桩应采用多层焊，每层焊缝焊完后，应及时清除焊渣，并做外观检查，每层焊缝的接头应错开。钢管桩对接环缝焊完后沿桩周均布

20、加焊6块250×150×10mm的加劲钢板，以增强钢管桩整体刚度。 图4钢管桩对接构造(2)、沉桩施工钢管桩下沉采用振动法施工，25T汽车吊配合DJZ90型振动锤施打。测量班用全站仪确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤。第一节钢管桩打设到位后，利用汽车吊提升第二节钢管桩，确定桩的垂直度满足要求后，在现场按要求焊接连成整体，开动振动锤打设钢管桩。具体要求如下：钢管桩位置、垂直度经测量无误后开始施打。沉桩开始时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振动锤和夹具与桩顶连接牢固, 开动振动锤使桩下沉。施打过程中要及时测量钢管桩的位置和垂直度，发现跑位或倾斜要立即调整。施工过程中采用设

21、计桩长与贯入度法进行双控。每根桩的下沉一气呵成，不可中途间歇时间过长，振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定，一般不宜超过10min15min，贯入度为5cm/min。测量人员用全站仪现场指挥精确定位，在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度，并控制好桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜，及时牵引校正，每振12min要暂停一下，并校正钢管桩一次。设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。如管桩接长，必须先将接头切割整齐，保证接口对接完好，然后周边满焊，焊缝宽度不小于10mm，并在焊缝处四周加贴6片钢板骑缝焊接在接头处，保证接头整体性和受力。(3)、钢管桩间横联、斜联焊接安装钢管桩施工

22、完成后，检查桩的偏斜及顶面高程与设计相符后，在钢管桩之间安设平联、斜撑使其成为整体，同时在桩顶按照设计尺寸焊接牛腿及构件，并保证底面平整，吊放分配梁并与钢管桩焊接固定。具体步骤如下：在钢管桩上进行平联测量放样。技术员实测桩间平联长度并在后场下料，同步进行牛腿和剪刀撑、桩顶分配梁的加工。采用汽车吊悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术员及时检查焊缝质量，合格后架设桩顶横向分配梁。(4)、承重梁架设根据承重梁底部设计高程，切割钢管桩顶面使其形成槽口，槽口顶面需切割平整，焊接牛腿。承重梁提前在场地里加工好，再利用汽车吊将横梁安放在钢管桩顶槽口内，安装好后将横梁焊接在牛腿上，焊缝要满

23、足设计要求，型钢腹板与钢管桩用弧形钢板加强连接。图5桩顶分配梁布置图(5)、贝雷梁施工贝雷纵梁2排一组,在现场分组拼装，成组吊装的施工工艺，吊装长度为12m。测量人员进行测量放样，在钢管桩承重横梁上准确定位出贝雷架安装位置，采用汽车吊将拼装好的贝雷桁架组整体起吊进行安装，准确吊装就位后焊接限位器，吊装完成的贝雷桁架组之间采用8槽钢剪刀撑进行连接，间距6m一道。铺设贝雷顶面I22分配梁及桥面板，完成第一跨钢栈桥上部施工。汽车吊在桥面前移进行第二跨上部安装，将拟安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，与其成一直线，上下弦销孔对准后，插入销栓并设保险插销，贝雷梁组安装完成后组之间采用槽钢进行连接，

24、墩顶与贝雷梁之间设置限位，铺设顶面分配梁及桥钢面板，同样方法完成其余钢栈桥上部安装。图6贝雷片限位示意图(6)、型钢分配梁及桥面系施工采用汽车吊进行贝雷梁顶面型钢分配梁的安装，贝雷梁上端工22a工字钢分配梁按间距75cm布设，工字钢与贝雷梁之间采用限位卡进行固定，钢栈桥钢面板按每6m长进行铺设，铺设后每隔1.5m与型钢分配梁进行焊接，钢栈桥两侧设置栏杆，栏杆立柱采用12工字钢，每间隔1.5m设置一道，中间用3道48mm钢管连接。6.3.4钢栈桥拆除钢栈桥的拆除顺序与钢栈桥的搭设工作顺序基本相反，依次拆除桥面附属设施、桥面槽钢、型钢分配梁、贝雷、桩顶分配梁及钢管桩，拆除方法基本与搭设方法相同。拆

25、除钢栈桥时，采用一个工作面，从栈桥一端开始倒退拆除施工，一边拆除，一边利用原钢栈桥运送材料到岸上指定的位置。在拆除过程中要注意对周围河域的保护，防止油污等造成对河域的过度污染。钢栈桥拆除方案流程图：钢栈桥拆除注意事项：栈桥拆除前各施工人员必须熟悉拆除工艺流程，过程中严格按照拆除工序进行，杜绝违规操作与野蛮施工。每班中至少安排一名专职安全员，负责现场安全工作，全面撑控钢栈桥拆除过程中的安全工作。在栈桥拆除工作中，施工人员必须佩戴个人防护用品。拆除贝雷梁时，因其重量比较大，吊装时必须配备有经验的工人进行，并有专人指挥起重机。夜间时应提前进行照明设施的安装，并设置一定数量的安全警示灯标志，防止过往船

26、只碰撞。电工作业时必须穿戴好个人防护用品，并严格执行电气安全操作规程，做到持证上岗。6.3.5钢栈桥验算6.3.5.1荷载参数6.3.5.1.1 基本可变荷载 1）汽车荷载12方混凝土罐车栈桥上通行，载重时重量40t 。总重：400 kN ，轮距：1.8 m，轴距：3.45 m +1.35m，前轴重力标准值：60kN，后轴重力标准值：2×170kN。前轮着地面积：0.30m×0.20m，后轮着地面积：0.60m×0.20m。2）履带吊机80t履带吊机，自重80t，接触面积为25440 mm×800mm。其技术参数见图2所示。图7 80T履带吊车技术参数表

27、6.3.5.1.2 其他可变荷载1）风载：风速：工作状态风速：V=13.8m/s ；非工作状态（台风期）风速：V=40m/s。工作状态风速与正常施工荷载进行组合，台风仅用于验算台风期栈桥的稳定性，此时栈桥处于空负荷状态，即考虑安全施工，栈桥在台风期应停止施工，所有施工人员及施工机械应全部撤出施工场地。按公路桥涵设计通用规范进行计算，其中：（按施工架设期间取值）；（桁架风载系数）；（钢管风载系数，此处考虑钢管直径0.71m）；（一般地区）； （按A类地表，离地面或水面10m高度计）；（按A类取阵风风速系数）；风速：（正常工作期）风速：（台风期）求得风压: （正常工作期）（台风期）（1）贝雷片受风

28、荷载单片贝雷片及桥面板迎风面积：；单片贝雷风载为（正常工作期）（台风期）单片贝雷片所受风荷载加载于贝雷片立面的形心处。（2）钢管桩所受风荷载钢管桩的桩顶高程为+7.25m，设计低水位为+5.84m；单根钢管桩迎风面积：；单根桩风载为：（正常工作期）（台风期）单桩风载加载点高程为：+6.78m横向风荷载方向考虑与履带吊偏载方向相同。2）水流力水流力计算公式为；K水流阻力系数，桩为圆形，取0.8；水容重，取10kN/m³；V水流速度；重力加速度，取9.8m/s²；A单桩入水部分在垂直于水流方向的投影面积；水流力计算时，根据钢管自由长度、钢管面积以及水流速度按公式进行计算，在此以

29、钢管桩自由长度为9.85m(桩顶标高+7.25m，设防水位+8.00m，一般冲刷深度为-2.6m)，水面流速考虑为1.0m/s,河床处流速为0m/s，采用630×8mm钢管桩进行计算。单桩所受水流力为：。流水压力合力的作用点，假定在设防水位线以下0.3倍水深处，即标高+4.82处。6.3.5.2荷载组合与验算准则6.3.5.2.1栈桥荷载组合栈桥结构设计分为施工状态、工作状态、非工作状态3种状态。栈桥施工状态：栈桥在自身施工期间，以单跨栈桥通行履带吊机以及履带吊机在吊装时的施工荷载组合；工作状态：栈桥在正常使用时，车辆作用与对应状态的其他可变作用的组合；非工作状态：栈桥无通行车辆，仅

30、承受结构自重与对应状态的可变作用的组合。 工况一：考虑两辆40t罐车会车时的最不利工况。工况二：80t履带吊在栈桥上侧向吊装作业，吊重按15t考虑，考虑履带侧向吊装时两侧履带不均匀受力，吊装侧履带负荷按总重的0.7考虑，另一侧履带负重按总重的0.3考虑；同时在相邻跨跨中布置一辆罐车；工况三：栈桥在非工作状态台风及水流力作用下的整体稳定性分析。6.3.5.2.2栈桥验算准则栈桥作为一种重要的大临设施，其设计验算准则为：在栈桥施工状态下，栈桥应满足自身施工过程的安全，但6级风以上应停止栈桥施工；在工作状态下，栈桥应满足正常车辆通行的安全性和适用性的要求，并具有良好的安全储备；在非工作状态下，栈桥停

31、止车辆通行与桥梁施工作业，此时栈桥应能满足整体安全性的要求，允许出现局部可修复的损坏。 6.3.5.3结构计算6.3.5.3.1 桥面系计算钢桥面板由分配梁和小纵梁组成。横梁为I22a，小纵梁为I12.6a型钢。钢桥面板布置如图3所示。图8 组合钢桥面板图（单位：mm）1）小纵梁验算混凝土罐车后轴单侧轮载85kN，轮压面积为0.2m×0.6m，小纵梁横桥向间距为240mm，故按最不利布载，单侧轮载由两根小纵梁承载。（1）将轮载换算成线荷载，横向分配梁最大间距为79.5cm，为故小纵梁的计算跨径为79.5cm，受力模型为连续梁。换算成线荷载为图9 小纵梁加载示意2）上部8mm花纹钢板单

32、重为65.8kg/m ²，换算成线荷载图10 剪应力(MPa)图11 正应力(MPa)最大正应力：；最大剪应力： ； 履带压力面比罐车轮压与之相比较小，不予计算。2）分配梁验算自卸车两后轴的轴距为135cm，分配横梁的平均间距为75cm，故验算时考虑荷载的最不利布置，一根后轴轴在由一根分配梁承担。（1）后轴轴载为170kN，故单侧轮载为85kN，（2）面系钢板自重，分配横梁（I22a）最大间距为79.5cm，8mm花纹钢板单重为65.8kg/m ²。一根分配梁上花纹钢板这算成的线荷载。上部小纵梁（I12.6）自重折算成线荷载，分配横梁（I22a）最大间距为79.5cm，小纵

33、梁间距为24cm， I12.6型钢单重为14.2kg/m。故分配梁自重：。图12 剪应力计算模型（轮载）图13 正应力计算模型（轮载）图14 最大剪应力（Mpa）图15 最大正应力（Mpa）最大正应力：；最大剪应力： ； 6.3.5.3.2主梁计算建立计算模型。图16 栈桥计算模型1）工况工况I组合：结构自重+两辆罐车荷载车辆荷载：罐车墩顶布置，主要用于计算贝雷片的竖杆轴力及桩基反力。罐车后轴压分别为：，其车辆荷载加载图如图1718所示。图17 罐车墩顶加载计算模型图18 罐车跨中加载计算模型栈桥计算结果如下图1923所示：图19 工况I时弦杆受力最大值（单位：kN）图20 工况I时竖杆受力最

34、大值（单位：kN）图21 工况I时斜杆受力最大值（单位：kN）图22 最大扰度（mm）图23 最大桩端反力（kN）经计算整理，栈桥贝雷片结构受力如表1所示： 工况时贝雷片受力表 表1杆件名材 料桥断面型式内力值(kN)理论容许承载值（kN）位移值(mm)弦杆16Mn10173560-7.7（±30）竖杆16MnI894.5210斜杆16MnI871.5171.5栈桥结构受力满足要求。2）工况工况组合：结构自重+一辆罐车+ 80t履带吊机自重及吊重80t履带吊墩顶侧吊，侧吊吊重设计容许值为15t。吊装侧履带按总重0.7倍取值，非吊装侧按总重的0.3倍取值，其两侧压力分别为：，其加载模型

35、图如下图2425所示：图24 罐车+履带吊机墩顶侧吊加载图(单位：kPa)图25 罐车+履带吊机跨中侧吊加载图(单位：kPa)栈桥受力计算结果如图2630所示：图26 工况弦杆受力最大值(单位：kN)图27 工况竖杆受力最大值(单位：kN)图28 工况斜杆受力最大值(单位：kN)图29 最大扰度（mm）图30 最大桩端反力（kN）经计算整理，栈桥贝雷片结构受力如表2所示： 工况时贝雷片受力表 表2杆件名材 料截面型式内力值(MPa)理论容许载（kN）位移值(mm)弦杆16Mn10205.9560-14.6（±30）竖杆16MnI8165.0210斜杆16MnI8125.0171.5一

36、辆罐车+80t履带吊前后布置在跨中或墩顶作业时，栈桥主梁结构受力均满足要求。3） 工况工况组合：结构自重+台风荷载根据前节计算台风期单片贝雷所受风荷载，作用在每片贝雷形心位置；单根钢管桩受风荷载，作用点高程+6.78m；当平台在台风期，与水流力组合时，验算平台的稳定性，水流力，作用点高程+4.82m。则工况荷载加载模型如下图所示。图31 台风+水流力加载模型图32台风风荷载、水流力作用下桩基的最大侧向应力最大组合应力为。4） 结论综上所述，各工况下栈桥的竖向弹性变形与非弹性变形之和最大值为-14.6mm，其变形小于L/400=12000/400=30mm，满足要求。对以上各工况下贝雷片的受力进

37、行比较可知，履带吊跨中作业时，弦杆受力最大；履带吊墩顶作业时，贝雷片竖杆受力最大、斜杆受力最大，杆件受力均满足要求。6.3.5.3.3承重梁计算图33 工况承重梁最大剪应力图(单位：MPa)图34 工况承重梁最大最大正应力图(单位：MPa)图35 工况承重梁最大剪应力图(单位：MPa)图36 工况承重梁最大最大正应力图(单位：MPa)最大正应力：；最大剪应力：；承重梁强度满足要求。6.3.5.3.4桩基础计算1）桩基反力计算根据工况、桩端反力计算结果：工况有最大反力为639.1kN。2）钢管桩承载能力计算桩下的土体为： 砾砂，厚度约为6m，桩周极限摩阻为110KPa；下一层土体为泥灰岩，厚度约

38、为7.5m，桩周极限摩阻为150KPa。根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007）公式5.3.3-3，单排钢管桩设计入土深度为6m，承载力为：（此处不计端承力）结论：从以上桩基承载能力计算所见，钢管桩设计入土深为取6.0m，双排墩单桩反力较单排桩单桩反力小的多，为考虑桩基稳定性，双排墩设计入土深度也取6.0m，即桩长取13m。3）钢管桩计算单排墩管桩型号为630×8 mm，钢管自由长度为11.0m。钢管桩回转半径为 钢管桩截面积钢管桩抗弯模量长细比：。按照b类截面，稳定系数：。图37 钢管桩最大弯矩(单位：kN·m)稳定验算：强度满足要求。6.4水中墩钻孔平

39、台施工6.4.1钻孔平台施工11#、12#墩采用先桩后堰法施工， 6#、13#采用先堰后桩法施工。11#、12#墩钻孔桩钢平台由钻孔平台和支栈桥组成,钻孔平台平面尺寸为21.6×19.5m，支栈桥平面尺寸为18×6m，标高为9.5m。钻孔平台为施工钻孔桩而设，支栈桥为施工钢板桩围堰而设。平台由33根630mm钢管桩作为支承，钢管桩之间焊接剪刀撑，钢管桩顶部设置桩帽，再安装2I50工字钢组合作为主承重梁，在其上分布贝雷梁作为纵梁，贝雷梁上横向铺设I22工字钢作为分配梁，平台顶面满铺12mm钢板（预留钻孔桩钢护筒位置），在平台四周设置围栏。11#墩钻孔施工平台布置详见水中钻孔平

40、台平面图水中钻孔平台平面图钻孔工作平台搭设完成后，安装钢护筒导向架，再用振动锤下沉钢护筒（护筒直径为170cm），护筒埋设穿透河床砂层，进入岩层，在利用冲击钻机施工钻孔桩基础。拟在河岸上设多个钢制制浆池、储浆池及沉淀池，并用泥浆管道连接形成泥浆循环系统。 6#、13#筑岛完成后埋设钢护筒，钢护筒穿透河床砂层，进入岩层。冲击钻机安装定位后进行钻孔桩施工，然后施工钢板桩围堰再进行承台施工。 6.4.2钻孔平台拆除钻孔平台拆除同钢栈桥的拆除顺序一样与钢栈桥的搭设工作顺序基本相反，依次拆除平台面板、平台面面槽钢、型钢分配梁、贝雷、桩顶分配梁及钢管桩，拆除方法基本与搭设方法相同。拆除平台时，利用钢栈桥采

41、用一个工作面，从一端开始倒退拆除施工，一边拆除，一边利用钢栈桥运送材料到岸上指定的位置。在拆除过程中要注意对周围河域的保护，防止油污等造成对河域的过度污染。拆除流程、注意事项参见本章6.3.46.5水中墩钻孔平台验算6.5.1荷载参数6.5.1.1 基本可变荷载 1)、12方砼罐车12方混凝土罐车载重时重量40t 。总重：400 kN ，轮距：1.8 m，轴距：3.45 m +1.35m，前轴重力标准值：60kN，后轴重力标准值：2×170kN，前轮着地面积：0.30m×0.20m，后轮着地面积：0.60m×0.20m。2)、冲击钻冲击钻机平面尺寸为7.5

42、5;2.4m，自重按20t计，最不利情况下考虑仅前支点受力，一个支点反力为100kN，受力面0.5m*1.0m。图8 CK系列冲击钻机外形图3)、履带吊机80t履带吊机，自重80t，接触面积为25440 mm×800mm。其技术参数见下表。6.5.1.2 其他可变荷载1)、风载：风速：工作状态风速：V=13.8m/s ；非工作状态（台风期）风速：V=40m/s。工作状态风速与正常施工荷载进行组合，台风仅用于验算台风期平台的稳定性，此时平台处于空负荷状态，即考虑安全施工，平台在台风期应停止施工，所有施工人员及施工机械应全部撤出施工场地。按公路桥涵设计通用规范进行计算，其中：（按施工架设

43、期间取值）；（桁架风载系数）；（钢管风载系数，此处考虑钢管直径0.71m）；（一般地区）； （按A类地表，离地面或水面10m高度计）；（按A类取阵风风速系数）；风速：（正常工作期）风速：（台风期）求得风压: （正常工作期）（台风期）（1）贝雷片受风荷载单片贝雷片及桥面板迎风面积：；单片贝雷风载为（正常工作期）（台风期）单片贝雷片所受风荷载加载于贝雷片立面的形心处。（2）钢管桩所受风荷载钢管桩的桩顶高程为+7.25m，设计低水位为+5.84m；单根钢管桩迎风面积：；单根桩风载为：（正常工作期）（台风期）单桩风载加载点高程为：+6.78m横向风荷载方向考虑与偏载方向相同。2)、水流力水流力计算公式

44、为；K水流阻力系数，桩为圆形，取0.8；水容重，取10kN/m³；V水流速度；重力加速度，取9.8m/s²；A单桩入水部分在垂直于水流方向的投影面积；水流力计算时，根据钢管自由长度、钢管面积以及水流速度按公式进行计算，在此以钢管桩自由长度为9.85m(桩顶标高+7.25m，一般冲刷深度为-2.6m)，水面流速考虑为1.0m/s,河床处流速为0m/s，采用610×8mm钢管桩进行计算。单桩所受水流力为：。流水压力合力的作用点，假定在设防水位线以下0.3倍水深处，即标高+4.82处。6.5.2荷载组合与验算准则6.5.2.1平台荷载组合平台结构设计分为施工状态、工作状

45、态、非工作状态3种状态。平台施工状态：平台在自身施工期间，以履带吊机吊装钢护筒时的施工荷载为最不利荷载；工作状态：平台在正常使用时，考虑三台冲击钻施工，一辆罐车灌桩组合为最不利荷载情况；非工作状态：考虑台风作用为最不利情况。 工况一：履带吊下放钢护筒。工况二：3台冲击钻+1台12方砼罐车；工况三：台风作用。6.5.2.2 验算准则钢平台作为一种重要的临时设施，其设计验算准则为：在平台施工状态下，应满足自身施工过程的安全，但6级风以上应停止平台施工；在工作状态下，平台应满足打桩机钻孔施工和灌桩的要求，并具有良好的安全储备；在非工作状态下，平台停止打桩施工作业，此时平台应能满足整体安全性的要求，允

46、许出现局部可修复的损坏。 6.5.3结构计算6.5.3.1面系计算1)、20槽钢计算工况一、履带吊作用受力简图如下：图9 20槽钢加载示意图计算荷载：（1）自重：（2）履带作用：工况二、钻机前支点作用（考虑一个支点受力面为0.5*1m）受力简图如下：图10 20槽钢加载示意图计算荷载：（1）自重：（2）钻机作用：综上：，平台面板槽钢满足要求。2）、横向分配梁计算工况一、履带吊作用受力简图如下：图11 分配梁加载示意图计算荷载：（1）自重：（2）履带作用：（分配梁间距为50cm，考虑2根分配梁承受一条履带重量）工况二、钻机前支点作用（考虑两个前支点受力面0.5*0.5m）支点作用在跨中时分配梁的

47、弯矩最大，在端部时剪力最大，支点简化为集中力。受力简图如下：图12 分配梁加载示意图计算荷载：（1）自重：（2）支点作用：（分配梁间距为50cm，考虑2根分配梁承受一个支点压力）综上：， 平台横向分配梁满足要求。6.5.3.2主梁计算建立计算模型。图13 平台计算模型1)、工况工况I组合：结构自重+80t履带吊（吊重15t）履带吊跨中布置时计算贝雷弦杆、斜杆，墩顶布置时计算贝雷竖杆和钢管桩。履带吊压力面为：，其加载情况如图1415所示。图14 履带吊墩顶加载计算模型图15 履带吊跨中加载计算模型计算结果如下图1620所示：图16 工况I时弦杆受力最大值（单位：kN）图17 工况I时竖杆受力最大

48、值（单位：kN）图18 工况I时斜杆受力最大值（单位：kN）图19 最大扰度（mm）图20 最大桩端反力（kN）经计算整理，贝雷片结构受力如下表所示：表5 工况时贝雷片受力表杆件名材 料桥断面型式内力值(kN)理论容许承载值（kN）位移值(mm)弦杆16Mn10330.5560-12.4（±22.5）竖杆16MnI8182.4210斜杆16MnI8132.5171.5结论：平台结构受力满足要求。2)、工况工况组合：结构自重+3台钻机+1辆罐车钻机荷载考虑仅前支点受力，两个支点考虑压力面为0.5*1m，则罐车前后轴压分别为：， 其加载模型图如下所示：图21 罐车+钻机加载图受力计算结果

49、如图2226所示：图22 工况弦杆受力最大值(单位：kN)图23 工况竖杆受力最大值(单位：kN)图24 工况斜杆受力最大值(单位：kN)图25 最大扰度（mm）图26 最大桩端反力（kN）经计算整理，贝雷片结构受力如下表所示：表6 工况时贝雷片受力表杆件名材 料截面型式内力值(MPa)理论容许承载（kN）位移值(mm)弦杆16 Mn10147.5560-5.3（±22.5）竖杆16 MnI893.4210斜杆16 MnI892.6171.5平台结构受力满足要求。3)、工况工况组合：结构自重+台风荷载工况情况下贝雷受力较小故仅做桩基计算根据前节计算台风期单片贝雷所受风荷载，作用在每片

50、贝雷形心位置；单根钢管桩受风荷载，作用点高程+6.78m；当平台在台风期，与水流力组合时，验算平台的稳定性，水流力，作用点高程+4.82m。则工况荷载加载模型如下图所示。图27 台风+水流力加载模型图28 工况桩基的最大应力最大组合应力为。4)、结论综上所述，各工况下平台的竖向弹性变形与非弹性变形之和最大值-12.4mm，其变形小于L/400=9000/400=22.5mm，满足要求。贝雷主梁各构件在各工况下均满足受力要求。6.5.3.3承重梁计算图29 工况承重梁最大剪应力图(单位：MPa)图30 工况承重梁最大最大正应力图(单位：MPa)图31 工况承重梁最大剪应力图(单位：MPa)图32

51、 工况承重梁最大最大正应力图(单位：MPa)最大正应力：；最大剪应力：；承重梁强度满足要求。6.5.3.4桩基础计算1)、桩基反力计算根据工况、桩端反力计算结果：工况有最大反力为638.5kN。2)、钢管桩承载能力计算桩下的土体为： 砾砂，厚度约为6m，桩周极限摩阻为110KPa；下一层土体为泥灰岩，厚度约为7.5m，桩周极限摩阻为150KPa。根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007）公式5.3.3-3，单排钢管桩设计入土深度为6m，承载力为：（此处不计端承力）结论：从以上桩基承载能力计算所见，钢管桩设计入土深为取6.0m。3)、钢管桩计算单排墩管桩型号为610×8

52、 mm，钢管自由长度为11.0m。钢管桩回转半径为 钢管桩截面积钢管桩抗弯模量长细比：。按照b类截面，稳定系数：。图33 钢管桩最大弯矩(单位：kN·m)稳定验算：结论：钢管桩强度满足要求。6.6原地面常规施工方案 5#、7#10#、14#、15#墩位河岸陆上，下部结构采用原地面常规施工。在墩位修筑钻机平台，在征地红线内开挖泥浆池，采用冲击钻机和旋挖钻机进行桩基施工。施工过程中产生的钻渣及废弃的泥浆及时清运出现场，避免污染环境。6.7筑岛围堰施工方案 6#墩位于浅水的流溪河支汊上，13号墩位于流溪河浅水的河岸边，下部结构采用填土筑岛施工。经现场实地勘测，6#墩位处水深1.3m，13#

53、墩位处水深1.5m，水流速度0.2m/s，经方案比较，桥梁下部结构采用填土筑岛变水中墩为陆上施工。6#墩位于流溪河支汊中，在枯水期没有水的情况下筑岛施工。6.7.1筑岛围堰设计6#承台尺寸10.4×7.6m，筑岛顶面顺桥向宽17.6m，横桥向宽20.4m，坡比1:2，筑岛顶面标高8.0m。13#承台尺寸12.5×8.1m，筑岛顶面顺桥向宽18.1m，横桥向宽22.5m，坡比1:2，筑岛顶面标高8.0m。6.7.2筑岛围堰施工1）工艺流程：现场勘查材料准备 测量放样 土袋投放堆码 筑土压实 插打木桩 钻孔桩施工 承台、墩身施工 拔除木桩 土方清除。2）施工方法进行现场勘查，查看现场水文地质情况，选择、准备好合适的材料。根据图纸、围堰设计等进行测量放样，确定出围堰位置。投放装袋量为袋容量1/31/2的土袋，袋口应用麻绳绑扎牢固，并进行平整。投放土袋时不宜抛投，应采用顺坡滑落的方式，并要求上下层互相错缝，且尽可能堆码整齐，当围堰至水中心时由于断面变小水流速度变大时，可采用袋装小卵石或粗砂避免冲走，用木桩打入河床进行加固。水面上的填土要分层碾压密实，待围堰至预订位置时进行边坡加固防护，尤其是迎水面，为避免冲刷采用毛石码砌。经计算6#墩筑岛围堰需要