苏通大桥B1标30m跨——基础工程及下部构造施工组织设计说明书正文

1、港口航道与海岸工程专业毕业设计第1章 工程概况和施工条件分析1.1 概述1.1.1 工程概况苏通大桥位于江苏省东部的南通市（南通农场）和苏州（常熟）市之间，西距江阴长江公路大桥82公里，东距长江入海108公里，是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道，也是江苏省公路主骨架的重要组成部分。建设苏通大桥对完善国家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展，缓解过江交通压力、改善长江安全航运条件等都具有十分显著的作用。苏通大桥工程北起于通启高速公路的小海枢纽互通，向南经张芝山镇至竹行镇跨省道S325公路，经南通农场接大桥北岸引桥、跨江主桥、专用航道桥和南岸引桥，向西南方向跨通港

2、公路，经吴市西、陆架市西，终于苏嘉杭高速公路董浜枢纽互通。苏通大桥由跨江大桥南北岸接线工程三部分组成，路线全长32.42公里，其中跨江大桥长8146m，北岸接线长约15.1km，南岸接线长约9.18km。跨江大桥包括主桥、辅桥和南北引桥。其中主桥为2088m，主跨为1088m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，辅桥为主跨268m的预应力混凝土钢构桥，引桥为跨径30m、50m、75m的预应力混凝土连续箱梁桥。苏通大桥全线采用双向六车道高速公路标准，计算行车速度接线为120公里/小时，跨江大桥为100公里/小时，全线桥涵设计荷载采用汽车一超20级，挂车120。其中，主桥通航净空尺度为净高不小于62米，净宽不

3、小于891米；辅桥净宽不小于220m，净高不小于39m。苏通大桥B1合同段全长2010m。下部结构为钻孔灌注桩基础，桩径1.2m钻孔灌注桩160根，桩径1.5m钻孔灌注桩358根，桩长56.477m78.0m；长方体承台、矩形空心薄壁墩身，墩身高度1.581m40.018m。上部结构为一联30m和三联50m跨径的预应力连续箱梁。本标段范围内，水深一般在10m以内，最大涨潮垂线平均流速约2.39m/s。1.1.2 本标段工程主要特点1 苏通大桥位于东南沿海区域，极易受台风的影响，将对工程建设的组织和安全带来不利的因素，增大工程建设施工的难度。2 桥址东距长江入海口约110km，潮汐现象明显，施工

4、组织难度加大。3 作为本次设计的B1合同段位于北岸浅滩区，水深较浅，大型施工船舶进入施工区域困难，必须依靠栈桥施工，增加了工程成本。同时也加大了施工组织（如施工车辆通行调度等）难度。4 大桥基础均采用钻孔灌注桩，数量多，钻机转移频繁。土层主要为粉砂、细砂、中粗砂和砂砾层，钻进成孔时容易坍孔。1.1.3 主要工程项目及工程量（B1合同段30跨段）（见表1.1）1.2 施工条件分析1.2.1 自然条件分析1 地质苏通大桥地处长江三角洲冲积平原，第四纪地层厚度大，分布较稳定，基岩埋深北岸在270m280m之间。桥位区全新统颗粒较细，沉积时间短，工程地质性质较差；上更新统以砂土为主，性质较好，其中6-

5、1、8-1层岩性以含砾中粗沙为主，厚度大，分布较稳定；中更新统分布稳定、性质好。北引桥区地层分布情况，自新至老如下：第1工程地质层（Q4al）：为长江冲积成因，多为砂性土层，可分3个亚层，1-1层为粉砂、1-2层为亚砂土（粉砂夹亚粘土）和1-3层为粉砂。第1-1层粉砂层：灰色、黄灰色，松散稍密状，中压缩性，土质较纯，土性均匀，以粉砂为主，含云母碎片。陆域区浅表层有约0.5m厚的粘性土，水域区顶部局部为亚砂土或粉砂夹粘土，上部土质松散，层状结构。近岸的XK215XK219孔（21#25#墩）段江底有厚约2.03.5m的淤泥沉积。该层分布较为稳定，整个北引桥区均有分布。层顶标高2.68.7m，厚度

6、2.021.5m，一般厚度12.6m。第1-2层亚砂土、粉砂夹亚粘土：灰色，稍密或软塑状，中压缩性。分布于第1地质层中部，夹粘性土层相对较多，或以粉砂为主夹亚粘土，或以亚粘土为主夹粉砂，或呈互层状，具层理。分布不连续，主要分布于XK202XK211，XK222XK257孔之间及其他零星地段，层顶标高-7.6-25.6m，厚度1.523.3m,一般厚度为9.8m。表1.1主要工程项目及工程量 项目材料及规格单位上部结构下部结构护栏搭板桥面铺装现浇箱梁墩身、垫石承台钻孔桩台帽、耳背墙、挡块、垫石混凝土50号m699640号1306130号216615049430号水下混凝土833440号防水混凝土

7、590沥青混凝土m893防水层m11808冷轧焊接网kg955436605j15.24钢绞线423390普通钢筋级11831631343441512083193251470487601级1772192178458030471886其它钢材494810361联结器套200锚具套1880波纹管m支座套52泄水管套PVC15连通管m16 第1-3层粉砂：灰色、稍密中密状，中压缩性。一般土质较纯，土性均匀；XK250号孔以南该层夹薄层粘性土较多，具层理。除XK244XK257孔及XK269XK271孔段该层缺失或厚度较薄外，其他大部分区域均有分布，层顶标高-9.8-38.2m，厚度2.441.9m，一

8、般厚度15.9m。其中在XK210XK224孔及XK272XK277孔段该层的层面埋葬较浅，层底埋葬较深，厚度较大。第4工程地质层（Q4m-al）：为浅海-冲积成因，灰色亚粘土层，北引桥除XK210XK224孔及XK272XK277孔段该层埋葬深，甚至缺失外，大部分区段分布较稳定，厚度也较大。根据其中夹砂层的多少分为4-1和4-2两个亚层。上部4-1层土质较纯，以亚粘土为主；下部4-2层为亚粘土夹粉砂或粉砂夹亚粘土，具层理。第4-1层亚粘土：灰色，流塑软塑状，高压缩性。土质较纯，含腐殖质及泥质结核，局部还有机质较多富集成层。北引桥区除XK210XK224孔段缺失及XK272XK277孔段埋葬较

9、深外，其他区段分布较为稳定，层顶标高一般为-27.4-52.1m，厚度3.429.9m，一般厚度16.8m。第4-2层亚粘土夹粉砂、粉砂夹亚粘土：灰色，软塑状，高中等压缩性。该层局部分布，主要分布于XK229孔及以北的区域。以亚粘土为主夹较多粉砂，局部夹粉砂较多，或呈互层状，或以粉砂为主夹较多薄层亚粘土。层顶标高-37.959.3m，厚度2.522.0m，一般厚度11.4m。第5工程地质层（Q3al）：以粉细砂为主，为长江冲积成因。XK230孔以南，第5工程地质层的上部土层的土性为亚砂土或粉砂夹亚粘土，标贯击数一般小于30击，为中密状，故把该区域中的第5工程地质层细分为 5-1层（亚砂土、粉砂

10、夹亚粘土）和5-2层（粉细砂）。BCK2钻孔（XK252XK253孔附近）的46.053.4m段相当于5-1亚层。第5-1亚砂土层：灰色，稍密中密，夹薄层粘土层，具层理。分布于XK230孔以南，层顶标高-47.0-60.3m，厚度1.317.8m，一般厚度6.8m。第5-2粉细砂层：灰色，密实状，低压缩性。除XK227XK229孔段缺失该层外，其余地段分布较稳定，层顶标高-52.3-69.3m，厚度4.526.5m，一般厚约13.6m。第6工程地质层（Q3al）：以中粗砂为主。该层编号为6-1层。第6-1中粗砂层：灰色，密实状，低压缩性，含少量砾石，局部地段细颗粒较多，以细砂为主。分布较稳定，

11、层顶标高-64.8-82.6m，厚度1.515.6m,一般厚度约6.5m。第7工程地质层（Q3al）：粉细砂，灰色，密实状，低压缩性，含少量中粗砂及砾石。分布较稳定，遍布，层顶标高-75.8-85.7m，厚度2.216.8m，一般厚度约6.2m。第8工程地质层（Q3al）：以中粗砂为主。该层编号为8-1层。第8-1中粗砂层：灰色，密实状，低压缩性，含较多的砾石，偶杂少量卵石，直径约25cm，局部地段含细颗粒较多，以粉细砂为主。分布较稳定，层顶标高-81.8-94.7m，本次钻孔在北引桥未揭穿该层，厚度大于10.0m。在XK254钻孔以南的部分钻孔中揭遇亚粘土土层，不连续分布，呈透镜体状，编号为

12、8-1t层。8-1t亚粘土层：灰色，可塑硬塑状，夹薄层粉砂层。层顶标高-82.9-91.2m，厚度0.95.3m，一般厚约2.5m。引桥B1合同段30m跨段区域地质剖面图见图1.1。图1.1 地质剖面图粉细砂土层对钻孔泥浆的影响和破坏较大,松散的粉细砂土层还恨容易导致塌孔；亚粘土层容易引起糊钻和蹩钻现象,在钻具和钻头的排渣能力及设备配置上要有针对性,以加快钻孔成桩速度。2 地形地貌苏通大桥所在地属长江冲积平原的新长江三角洲，是大长江三角洲的近前缘地带。两岸陆域河网密布，地势平坦，高程一般在25米（85国家高程系统）之间；局部地段有山丘分布。苏通大桥拟建区段长江属弯曲与分汊混合型河段，平面形态呈

13、S型弯曲；水域宽窄相间，西段天生港附近宽约6km，往下展宽，在军山附近宽约10km，到东方红农场拐角处宽达14km，再往下突然缩窄，至东段徐六泾附近宽约6km；江中沙洲发育，槽深滩宽，江心沙洲主要有如皋沙、通州沙和狼山沙、新通海沙、白茆沙等，属心滩地貌；通州沙东水道与新通海沙南水道中有水深近50m的深槽区，构成长江主汊，属深槽侵蚀及堆积地貌，其他水道则为支汊，属河道冲蚀及冲击地貌。桥轴断面主槽呈“V”字形，略偏南岸，-10m等深线以下水域宽约1800m,-20m等深线以下宽约1100m，最深点高程约-31.3m，夹槽在主槽南侧，主槽与夹槽中心距约1700m；夹槽呈盆形，宽约400m，底面高程约

14、-10m。3 地震桥位及其邻近地区属华北地震区长江中下游南黄海地震带，是中强震活动区，其震灾主要由远场地震和桥位邻近区域的破坏性地震所引起。地震危害性分析结果表明，桥位区地震基本烈度为度。按建筑地震设计规范的划分标准，场地土类型为软弱至中软场地土。建筑场地类别为类。4 水位苏通大桥所在河段为弯曲与分叉混合型中等强度的潮汐河段，水文条件复杂，江宽、流急、浪大，涨落潮流速流向多变。桥位附近最大水深达50m，-10m等深线宽约2km，-20m等深线宽约1.0km，实测垂线最大流速达3.86m/s，点流速4.47m/s。 桥位河段主要受径流、潮流水流动力因素的影响，以雨洪径流为主，每年的510月为汛期

15、，11月翌年4月为枯水期，洪峰多出现在68月，1月或2月水位最低。高潮位主要受风暴潮影响，在汛期当台风和天文大潮遭遇时，长江河口会出现很高的潮位，造成严重灾害。根据多年实测资料统计，桥位区河段的水，沙特征值如下：实测最大洪峰流量 92600 m3/s (1954.8.1)实测最小枯水流量 4620 m3/s (1979.1.31)多年平均流量 28255 m3/s多年平均输沙量 14410 kg/s多年平均含沙量 0.52 kg/m3多年平均年输沙量 4.7 亿吨汛期平均流量 39896 m3/s汛期平均输沙量 25220 kg/s汛期水量和输沙量分别占全年总水量和输沙总量的70.6%和87.

16、5%。本标段30跨段地处陆地，施工中几乎不受水流的影响，但50m跨段处在岸边水中，受水流的影响较强，因此下部结构施工中宜安排在枯水期。5潮汐特征径流、潮流为工程河段的主要水流动力因素，工程河段距长江口约为110km，感潮程度强，潮汛为非规则半日浅海潮，潮位每日两涨两落，日潮不等险象明显，每年春分至秋分为夜大潮，秋分至次年春分为日大潮。实测最大潮差为4.01m，平均潮差为2.07m。桥位区稀遇高潮位是洪水，大潮和台风三者遭遇而成，其中起决定性作用的位台风和大潮的遭遇，实测稀遇最大高潮位为4.81m。 在施工中应注意下部工程（包括桩基及承台）施工时要避开涨潮时段预防潮水进入桩孔内。6 气象 苏通大

17、桥位于长江下游，临近长江入海口，地处中纬度地带，属北亚热带南部湿润季风气候。气候温和，四季分明，雨水充沛。 桥位区主要不良天气有：暴雨、旱涝、连阴雨、雷暴、台风、龙卷风、冰雹、飙线、寒潮、霜冻、大风、大雪和雾等。其中，对本工程影响较大的主要是台风和龙卷风。I、气温：桥位地区平均气温位15.4左右，年极端最高气温为42.2，年极端最低气温为-12.7；最高月平均气温为30.1，最低月平均气温为-0.2。由于桥位地区冬季气温较低，因此在低温施工时应采取相应的防冻保温措施；而夏季也会有极高气温的存在，对于高温天气采取相应的防暑降温措施。II、降雨：桥位地区年平均年平均下雨日为120天左右，最多150

18、天；年平均下雾日和雷暴日均为30天左右，最多可达60天。降雨天数较多，因此对施工作业天数的影响较大，部分受雨水影响较大的施工作业应尽量避免雨季，可以在雨季进行施工的，采取相应的采取避雨措施即可。III、风力和风向：本地区受热带风暴和台风影响，从5月下旬至11月下旬都有可能遭受台风袭击，年均出现台风2.32.7次，7月上旬至9月为台风多发期，8月份是台风影响最多的月份，约占40。受季风气候影响，桥位地区盛行西北风，下半年以东南风为主，全年以偏东风出现频率最高。由于该地区有受风暴和台风袭击的可能，在施工组织时应考虑到各种安全保证措施以保证人员及财产的安全。1.2.2 施工技术条件分析1 建筑材料来

19、源运输：工程所在地水陆交通方便，业主已修有从现有公路通向施工现场的临时道路。在距施工场地西测不远处建有交通码头一座。大宗散货通过水路运输，水泥、钢材可以通过公路运输，砂石料通过水路运输。2 劳力及机具供应：有专门的施工队伍以及施工技术人员，则基本可以保证，用工高峰时可在当地招用民工经培训后即可上工地。起重、运输土方挖掘等各种机械大部分由施工方可以自给，也可以从大型租赁公司租用。3 水、电、气供应情况：业主在划归本标段使用的临时用地边，设有开闭所，提供高压电接口和自来水接口。4 工程期限：本合同工期为36个月。开工日期2003年9月18日，竣工日期为2006年9月17日。1.2.3 分部、分项工

20、程划分（见表1.2）表1.2分部及分项（工序）工程划分明细表单位工程分部工程编号分项（工序）工程苏通大桥B1标北引桥（30m跨）1、桩基B1-B-010102钻孔B1-B-010103灌注桩钢筋笼制安B1-B-010104混凝土浇注2、承台B1-B-010202模板制安B1-B-010303承台钢筋笼制安B1-B-010204混凝土浇注3、墩身及支座B1-B-010301模板制安B1-B-010302钢筋笼制安B1-B-010303混凝土浇注4、箱梁（每一浇注节段为一个分项工程评定单元）B1-C-010101支座垫石及安装B1-C-010102支架安装预压B1-C-010103模板制安B1-C

21、-010104钢筋笼制安B1-C-010105混凝土浇注B1-C-010106预应力筋加工和张拉5、桥面B1-C-03桥面铺装注：1 本表分部分项工程编号是以12#墩和箱梁第一施工段为依据的。 2 表中有部分分项工程在横道图中未列出。第2章 施工顺序及轮廓进度计划2.1 施工顺序拟定施工顺序就是对拟建工程的各个组成部分的施工先后次序排队，拟定施工顺序一般考虑的原则是：1 遵守公路工程施工技术规范，保证施工质量；2 创造施工条件，尽量安排前期施工项目（如路基挖方）为后续工程的施工开创工作面，以确保按时完工。3 有利于组织平行、流水作业，以利于组织快速施工和进行科学的施工管理。4 便于正确排序，应

22、参照公路工程质量检验评定标准将整个工程划分为路基工程、路面工程、桥梁工程三个单位工程。按照以上顺序的划分原则，现将B1标30m跨段的施工顺序拟定如下：首先，将112#墩划分为4个施工段，每三个墩为一个施工段，每个施工段三个墩同时平行施工，各个施工段之间流水作业。当各个墩下部构造完工后，施工上部箱梁，箱梁划分为六个施工段，由12#墩开始向1#墩反向施工。在箱梁施工的同时，北岸桥台的施工应同时进行，在第六施工段完工前应完成桥台的施工工作。各个墩的各工序的施工顺序为：钻孔，清孔，下放钢筋笼，灌注水下混凝土，桩基检测，开挖基坑，承台施工，墩身施工。2.2 轮廓进度计划根据编制施工进度计划的原则、施工条

23、件、工程量大小、定额标准及参考已建工程的施工进度计划拟定轮廓进度计划，用横道图表示，见图2.1。81表2.1 轮廓进度计划横道图第3章 施工总平面布置 B1标段包括苏通长江公路大桥北引桥陆上部分0#墩12#墩30m跨和水上部分13#墩45#墩50m跨，属南通市辖区。业主指定了B1标段办公生活区域及施工生产区域。办公生活区域位于桥轴线上游侧进场道路旁，地面标高+2.2m；施工生产区域靠近位于办公生活区，地面标高约2.5m。根据业主招标文件中对施工场地的规划，项目基地分成办公生活区和生产区两大块。在办公区内，拟布置办公楼、食堂、浴厕、总务室、配电、车库、球场、文娱室、贮水池、化粪池、集水坑等。利用

24、空地建立花坛、花园、建筑物周围种植常年绿树，以美化驻地。3.1总体布置原则施工生产和驻地建设应满足科学管理、文明施工、有序生产的需要，达到生态环境保护，安全设施齐备，环境优雅的目标。1 根据施工生产的实际情况，将办公生活区、施工生产区分别采取独立具有一定生产、生活功能的平面布置。2 办公生活去与生产区域尽可能的远离，在办公生活区与生产区域之间设有围墙，保证生活区域不受干扰。3 所有的生产、生活临时建筑物均采用砖混凝土结构或彩钢板结构，分排、有序的布置。4 场内按标准设置足够的洗浴室、洗手间，并设球场、俱乐部，为员工提供业余文化生活。5 场内设有医务室，可以对简单的医疗事故进行及时的处理；设有消

25、防队，提高项目部所有人员的安全意识，同时提供了安全保障。6 场内统一设置化粪池、集水坑，定期通知市环卫部门除运，集水坑内污水经沉淀后排往指定处所。7 在场地四周外挖宽大排水沟，各建筑物之间也设置沟管直通排水沟，在一定部位设集水坑，所有污水经沉淀后无悬浮物后排出。3.2 仓库、堆场、附属企业面积计划3.2.1 材料堆场面积计算由于从2004年7月初开始，30m箱梁第一施工段就已经开始施工了，与此同时，30m跨的7#8#墩正在进行墩身混凝土浇筑、9#墩可能正在进行承台的浇筑，所以四者的时间之间搭接的部分，即同时浇筑混凝土方量，每天最大约为250m3。材料堆场面积计算见表3.1。表3.1 材料堆场面

26、积计算名称每m3砼材料用量砼总数量材料用量（q）贮存天数(t)库存量(P)水泥40024096000151440砂0.51201800石0.92163240单位kg (m3)m3kg (m3)天t（m3）F库场面积；S单位面积堆存定额，通过查得，散装水泥 2.2 t/，砂 1.8 m3/，石料 1.8 m3/；考虑过路面积系数1.21.5P库存量 q材料日最大用量t贮存天数则各堆场面积计算如下：水泥堆场面积：。石料堆场面积：。砂堆场面积： 。3.2.2 混凝土拌和工厂1 模板工厂模板工厂安排在钢筋加工区附近，有利于移动和安排施工。2 钢筋工厂钢筋工厂包括钢筋成品加工及堆放区，还有钢筋原材料的堆

27、放区。由于钢筋的需求量与混凝土相类似，也是在桩基、承台、墩身和箱梁四者进行搭接所得出钢筋需求的最大量，保证最大量的满足，同时满足一定的存放天数，则这样可以得出钢筋以及模板加工工厂的面积。3 其他加工场在施工总平面布置中，还包括钢结构加工区、型钢的堆放区、钢筋套丝墩粗加工区、废旧物资堆场等设施。其中，还有占地面积不大，但是又不能缺少的龙门吊、地磅、箱变。由于钢筋笼的移动完全要靠吊机来进行操作的，同时在原材料运输进场之前，必须在地磅上称重方可入场。3.3 文化、福利等用房面积计算3.3.1 工地人员数目1 生产人员N即劳动力计划中的最大值。由各个工作所需劳动力可知最大值为650人。2 其他人员人，

28、近约70人。3 总人员：人。3.3.2 面积计算各类人员临时用地面积均为面积定额指标乘以相应数量见表3.2。表3.2 各类人员临时用地面积计算建筑物名称定额（/人）人数（人）面积（）宿舍工人46502600管理人员850400办公室850400食堂0.35720250医院0.2010020浴室0.6015090招待所0.50300150消防队0.3010030公共厕所0.0350015注：1 宿舍尺寸为每间3×5，每幢10间。则对于工人来说，共有120间，10幢；对于管理人员来说，共有27间，3幢。工人房间内床铺分为上下床。第4章 主要工程项目施工方法4.1总体施工工艺流程图本工程（

29、B1标陆上30m跨段）总体施工工艺流程图如图4.1所示（每个施工段包括三个墩）。图4.1 总体施工工艺流程分别现浇二、三、四、五施工段桥台施工施工准备、测量放线该施工段钻孔灌注桩施工该施工段承台施工该施工段墩身施工支座安装、垫石浇筑现浇箱梁第一施工段现浇箱梁第六施工段桥面铺装，附属设施安装竣工交付、验收4.2 施工栈桥4.2.1 概述及基本条件施工栈桥承担着繁重的交通任务。施工栈桥不仅承担着大量材料、机械设备的运输任务，而且还承担着水上各个桥墩下部构造的施工操作平台的任务，边水上施工为陆上施工，同时也是应急船只和撤离人员的通道。栈桥通航孔要求满足最高通航水位5m的净高、30m宽航道通航要求。架

30、空栈桥总长1854m,宽7m，起于长江大堤，止于45墩中心线后约324m。桥中心线与苏通大桥引桥轴线一致。沿着引桥每隔约300m设车辆调头平台一座。栈桥两侧设栏杆，上部结构采用贝雷梁拼装而成，每2片一组，其上铺设横、纵分配型钢及桥面板。12m跨主纵梁选用普通型贝雷架3组，每组2片。下横梁采用H型钢，桥墩采用钢管桩基排架，桩间设联系杆。1 结构型式1）t=10mm钢板2）I12.6纵向分配梁350mm3）I25a横向分配梁1500mm4）三组六片贝雷主纵梁 5）HN600×350下横梁(由厚度为16mm的钢板焊接而成)6)800×8mm钢管桩断面结构图如图4.2所示。2 设计

31、水位及高程设计高潮位 +4.30m（20年一遇）设计低潮位 -1.46m（最低通航水位）栈桥顶标高 +6.5m施工期常水位 +2.0m设计冲刷深度 取2 m3 地质条件土层力学指标以34#墩（计算桩基承载力时最不利）钻孔的相关资料并结合规范中的有关侧、端阻力取值的规定，具体指标见表4.1。表4.1 各土层力学指标地层代号土层名称厚度（m）侧摩阻力（kPa）端阻力（kPa）Q4粉砂8.8252500Q4粉砂5.235Q4细砂2.535Q4粉砂2.945Q4细砂7.9504 设计荷载图4.2 栈桥纵断面1）结构自重：钢材容重78.5kN/m3；2）设计风速：32.0m/s; 水流流速：2.17m/

32、s3）波浪力：波高1.5m，波长60m4）65t履带吊车（荷载图示见图4.3） 履带着地面积 70035300mm 履带边距 4.4m最大接地比压 0.180Mpa5）30 t砼运输车（按汽20 级重车考虑，荷载图示见图4.4） 总重 300 kN （空载时200 kN） 前轴压力 60 kN （空载时40 kN） 后轴压力 120 kN （空载时80 kN） 轮 距 1.8 m 图4.4 汽20 级重车荷载图示 轴 距 4.0 m +1.4m 前轮着地面积 0.30m×0.20m 后轮着地面积 0.60m×0.20m6）施工荷载及人群荷载：4kN/m2图4.3 履带吊车荷

33、载图示5 其它要求1) 荷载冲击系数（栈桥上流动机械限速20km/h）：65t履带吊取1.2 30t混凝土罐车取1.42) 按简支结构计算，偏于安全。3) 本计算书只作12m跨内力验算。4) 栈桥上起重机械和载重汽车不得在同一跨贝雷梁上作业。4.2.2 结构内力验算1 面板的验算(计算宽度取单位宽度1m计算)（计算图示见图4.5）自重： q1 =78.5*0.01*1=0.785 KN/m 施工及人群荷载: q2=4*1=4 KN/m 工况一：65t履带吊作用时 q3=180*1.2*1=216 KN/m 面板截面抵抗矩：W=1*0.0102 / 6 =1.667*10-5 m3图4.5 面板

34、计算图示 则：M1=（q1 +q3）*l2/8 =3.32 KN·m工况二：30t混凝土罐车作用时 q4=60*1.4 / 0.6 =140 KN/m则：M2=（q1 +q4）*l2/8 =2.156 KN·m< M1max= M1 / W =3.32/1.667*10-5 =199.16 Mpa<=215 Mpa。 满足要求。2 I12.6纵向分配梁验算（计算宽度取350mm） 面板自重：q1 =78.5*0.01*0.35 =0.275 KN/m I12.6工字钢自重：q2 =78.5*18.1*10-4=0.142 KN/m 工况一：65t履带吊作用时（计

35、算图示见图4.6）图4.6 纵向分配梁工况一计算图示q3=180*1.2*0.35=75.6 KN/m 面板截面抵抗矩：W=77.4*10-6 m3 则：M1=（q1 +q2 +q3）*l2/8 =21.38 KN·m工况二：30t混凝土罐车作用时 （单边车轮作用在跨中时，纵向分配梁的弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。）（计算图示见图4.7）图4.7 纵向分配梁工况二计算图示计算宽度内：Q4=60*1.4*0.35/0.6=49 KN则：M2=（q1 +q2）*l2/8 + Q4*l/4 =18.5 KN·m< M1max= M1 / W =21.38/77.4

36、*10-6 =276.2 Mpa>=215 Mpa。不满足要求 选用I14 工字钢：A=21.5cm2 W=101.7cm3 I14工字钢自重：q2 =78.5*21.5*10-4=0.619KN/m 其它荷载不变 则：M1=（q1 +q2 +q3）*l2/8 =21.5 KN·mmax= M1 / W =21.5/101.7*10-6 =211.4Mpa<=215 Mpa。 满足要求.3 I25a 横向分配梁验算（计算宽度取1500mm）自重： q1 =78.5*48.51*10-4 =0.38 KN/m面板自重（假定直接作用在横梁上偏于安全）： q2=（78.5*0.

37、01）*1.5 =1.18 KN/m I14工字钢自重(将其算作均布力作用在横梁上)：q3 =78.5*21.5*10-4*1.5/2*21/7=0.38 KN/m由恒载q1 +q2+ q3产生的弯矩为M恒= 0.1 KN·m工况一、65t履带吊作用时（单边车轮作用于跨中，计算图示见图4.8）图4.8 横向分配梁工况一计算图示q4 =180*1.2*1.5=324 KN/m应用SAP2000计算出最大弯矩为W4=50.57 KN·m工况二、一辆满载30t混凝土罐车作用时（单边车轮作用于跨中，轮压力为简化计算可作为集中力，计算图示见图4.9）图4.9 横向分配梁工况二计算图示

38、Q5=60*1.4=84 KN应用SAP2000计算出最大弯矩为W5=28.48 KN·m工况三、两辆30t混凝土罐车（满载加空载）作用时（考虑两车错车时的间距为1m，计算图示见图4.10）图4.10 横向分配梁工况三计算图示q6 =60*1.4/0.6=140 KN/mq6, =40*1.4/0.6=93.3 KN/m应用SAP2000计算出最大弯矩为W6=18.88 KN·m因此，max=（M恒+M4）/ W =（0.1+50.57）/401.4*10-6 =126.2Mpa<=215 Mpa。 满足要求4 贝雷梁内力验算(12米跨)计算跨径为L=12m(按简支计

39、算) 计算宽度为7m。为计算简便，将6片贝雷梁看作一个整体受力，单片梁所能承受的弯矩为M=975 KN·m，所以，贝雷梁共能承受的弯矩为M=975*6*0.85=4972.5 KN·m（考虑0.85的折减系数）12m贝雷梁结构图见图4.11图4.11 12m贝雷梁结构图贝雷梁自重：q1=6.468 KN/m面板自重： q2=（78.5*0.01）*7 =5.5 KN/mI14工字钢自重：q3=78.5*21.5*10-4*21=3.54 KN/mI25a工字钢自重(将其算作均布力作用在横梁上)：q4=78.5*48.51*10-4*7*9/12= 2.0KN/m由恒载q1

40、+q2+ q3+ q4产生的弯矩为M恒= 315.14 KN·m工况一、65t履带吊布置在跨中时（计算图示见图4.12）图4.12 贝雷梁工况一计算图示q5 =180*1.2*1.4=302.4 KN/m计算结果：M5=3749 KN·m工况二, 30t混凝土罐车（两辆）在跨中错车时：（轮压力为简化计算可作为集中力，计算图示见图4.13）图4.13 贝雷梁工况二计算图示计算结果为：M6=963 KN·m 因此，贝雷梁承受的最大弯矩为:Mmax=M恒+ M5=315.14+3749=4064.14 KN·m<M=975*6*0.85=4972.5 K

41、N·m满足要求5 HN600×350下横梁内力验算(计算宽度取12m)计算跨度：l0=ln+a=4700+800=5500mm 或l0=1.05ln=1.05*4700=4935mm取计算跨度为4935mm所有恒载为：面板：（78.5*0.01）*12=9.42 KN/m I14自重：78.5*21.5*10-4*12/2*21/7=3.04 KN/mI25a自重：78.5*48.51*10-4*9=3.43 KN/m贝雷梁自重：6.468 KN由所有恒载产生的支座反力N3、N4均为7KN由所有恒载产生的下横梁内力计算图示见图4.14图4.14 所有恒载产生的下横梁内力计算

42、图示由所有恒载产生的H型钢跨中最大弯矩为M恒=6.8 KN·m工况一：65t履带吊沿栈桥的边侧吊运东西时，贝雷架传递到下横梁的力最大（计算图示见图4.15）图4.15下横梁在工况一作用下的荷载计算图示假定履带吊荷载全部由一根横梁承受，则q=180*1.2*5.3=1145 KN/m 由SAP2000计算得出N3=928.8 KN N4=344.1 KN 图4.16 下横梁在工况一作用下的内力计算图示计算出由履带吊产生的H型钢跨中最大弯矩为M=822.2 KN·m下横梁截面抵抗矩为W3998.4cm3因此，HN600×350下横梁承受的最大弯矩为:max =(M恒+

43、M)/W=(6.8+822.2)/ 3998.4*10-6=207.3 Mpa<=215 Mpa满足要求。6 钢管桩承载力计算履带吊作用时钢管桩所承受的压力显然大于砼车作用时的荷载，因此计算时只需考虑履带吊作用与上层结构自重荷载组合时时的工况。当履带吊沿栈桥边侧吊运东西时钢管桩所受到的压力是最大的。单桩上所承受的恒载有：贝雷梁重：19.4 KNH型钢重：78.5*202.88*10-4*4.7/2=3.74 KN面板及施工荷载：(78.5*0.01+4)*7*12/4=6 KNI14工字钢重：78.5*21.5*10-4*12*21/4=10.6 KNI25a工字钢重：78.5*48.5

44、1*10-4*7*9/4=100.5 KN单桩所承受的恒载之和为：Q恒19.43.74610.6100.5140.24 KN履带吊车作用时如图4.17图4.17 履带吊车作用于边沿时的计算图示假定履带吊荷载全部由一根横梁承受，则q=180*1.2*5.3=1145 KN/m 由SAP2000计算得出N1=401 KN N2=398 KNN3=344 KN N4=929 KN 则，一根桩承受的履带吊荷载为：N1+N2+（N3+N4）/2=1091.5 KN单桩承受的所有荷载为：Q=140.241091.51231.7 KN由沉桩的容许承载力计算其入土深度：根据公路桥涵地基与基础设计规范JTJ02

45、4-85第4.3.2-4条： P= 式（4.1）式中： P单桩轴向受压容许承载力（KN）；U 桩周长（m）；3.1416*800=2.5m 局部冲刷线以下的各土层深度（m）； 与相对应的各土层与桩壁的极限摩阻力 (KPa)；（取值见前表）桩尖出土的极限承载力(KPa)；（取值见前表）A 桩底横截面面积（m2）,用设计直径计算； 、分别为震动沉桩对各土层桩周摩擦力和桩底承压力的影响系 数。查表取1.1、1.1。先假定桩基的埋置深度为15m，桩基共穿过两层土，进入第三层土，则 P= =1288.4 KN > Q1231.7 KN 所以桩基的埋置深度取15m可以满足承载力需要。冲刷深度在浅水区

46、考虑2m，在深水区考虑3m，因此，桩基的最终入土深度取为浅水区17m，深水区18m。4.2.3 栈桥施工1 栈桥施工工艺流程见图4.18。2 震动下沉钢护筒 栈桥浅滩区及浅水区采用65t履带吊车直接在栈桥上吊震动锤打桩。 水上深水区栈桥采用打桩船打桩，直接震动沉桩到位，打桩船采用抛锚定位，抛锚时考虑尽量能多打桩，减少抛锚次数，以加快施工进度，沉桩以标高控制。每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免潮汐来时发生以外事件，连接材料使用钢管，钢管尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计和规范要求。3 下横梁安装及桩顶处理、 H型钢与贝雷梁接触部分加焊加劲板，增强局部刚度。H60

47、0型钢安装经测量放线后，直接嵌入钢管桩内40cm，露出桩顶20cm。4 贝雷梁及横、纵向分配梁拼装 贝雷梁首先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位。安装在H型钢上。 贝雷梁安装到位后，横向、纵向均焊定位挡块及压板，将其固定在横梁上。 贝雷梁拼装完毕，其上铺设I25a横向分配梁，并用螺栓固定。 然后在I25a上铺设纵向分配梁I14，并与I25a焊接固定。图4.18 栈桥施工工艺流程钢管桩加工钢管桩间连接栏杆、照明等附属结构安装桥面板铺装震动锤与钢管桩连接履带吊吊钢管桩就位测量定位震动下沉钢管桩栈桥下横梁H型钢安装贝雷梁安装纵横分配型钢安装焊接贝雷梁斜撑、杆件安装 5 栈桥面板铺

48、装及附属结构施工 桥面板宽6.8m，采用10mm厚花纹钢板，将其点焊在I14上，栈桥栏杆高1m，采用48焊接钢管焊接，立柱间距1.5m，焊在栈桥I25a上。为了美观，栈桥栏杆要用油漆粉刷修饰。4.3 钻孔灌注桩施工4.3.1 概况B1标桥墩基础设计采用高桩承台式结构，30m跨段共有桥墩12座,桥台一座。中心里程桩号从K15+501.0m至K17831.0m，1#11#桥墩基础桩为8根，12#桥墩基础桩为12根， 1#12#桥墩承台下的基础桩桩径均为1200mm，设计为摩擦桩。桩长由66.3m到71.8m，设计桩底标高从-71.5m到-66.0m，桩顶标高除12#墩为-0.3m以外其余均为0.3

49、m。钻孔灌注桩具体参数见表4.2。表4.2 钻孔灌注桩具体参数墩号桩号桩顶标高(m)桩底标高(m)桩长L(m)备注0K14+471.661.977-54.50056.477陆上钻孔桩,每墩6根1.5m1K15+501.000.300-66.00066.300陆上钻孔桩,每墩8根1.2m2K15+531.000.300-66.00066.3003K15+561.000.300-66.00066.3004K15+591.000.300-66.00066.3005K15+621.000.300-66.00066.3006K15+651.000.300-66.00066.3007K15+681.000

50、.300-69.00069.3008K15+711.000.300-69.00069.3009K15+741.000.300-71.50071.80010K15+771.000.300-71.50071.80011K15+801.000.300-71.50071.80012K15+831.00-0.300-69.00068.700陆上钻孔桩,每墩12根1.2m4.3.2钻孔灌注桩施工流程图（如图4.19）为尽量减少钻孔过程中对临近桩基的影响，在施工中应按照一定的顺序逐个施工。具体顺序安排如下：1#-11#墩： 12#墩： 图4.19 钻孔灌注桩施工工艺流程图施工准备、测量放线钻机平台设置安装震

51、动下沉钢护筒护壁泥浆注入造 浆钻进成孔终孔验收钻机移位下放钢筋笼接放导管二次清孔验收灌注水下混凝土拆除导管桩基检测钢护筒制作钻机安装就位钢筋笼绑扎4.3.3 主要工序的施工方法对施工流程图中的主要工序的施工方法作详细阐述，主要包括：钢护筒的施工、钻孔、钢筋绑扎、水下混凝土浇筑等。1 钢护筒a 钢护筒尺寸及材料B1标段30m跨段，即从1#12#墩，均为陆地钻孔灌注桩，共有钢护筒103根（包括桥台3根），钢护筒的长度为15米和20米两种，单根重为6.8吨和9.1吨。每根钢护筒钢板材质为Q345C钢板，钢板厚12mm。护筒内径为1.5m，下沉精度要求达到1/200,超过规范1/100的要求；钢护筒手

52、工焊焊条采用J506焊条，埋弧自动焊焊丝采用H08MnA。钢护筒在钢结构厂分节制作，根据履带吊的起重能力将整根护筒分为12节。焊缝质量标准达到二级焊缝，相邻竖缝间距大于100cm。b 钢护筒加工允许偏差板厚12mm钢护筒体卷圆后，应用样板进行检查，在任何20°圆弧内，钢护筒的局部允许偏差为板厚的10，最大偏差不得超过厚度的12。钢护筒直径允许偏差如下：OD(max.)-OD(min.) 0.3% of DnomOD(max.)-OD(min.) 20mmOD=任意位置处的外直径t=thictnessDnom=nominal diameter 公称直径钢护筒体端面的倾斜度最大允许偏差为f=3mm。钢护筒纵轴线弯曲失高不大于护筒长的0.1%，并不得大于3cm。c 钢护筒的下沉用履带吊车吊起下节钢护筒，使钢护筒垂直，然后打开导向架的开口销，钢