乌龙江特大桥栈桥施工方案(1)8m宽118最终

乌龙江特大桥钢栈桥及平台施工方案1、编制依据及原则1.1编制依据（1）《福州至平潭铁路新建工程施工图乌龙江特大桥》；（2）《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004；（3）《钢结构设计手册》（第二版）；（4）《钢结构设计规范》GB50017-2003；（5）《装配式公路钢桥多用途使用手册》，2004年1月，人民交通出版社；（6）《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）；1.2编制原则（1）针对乌龙江的实际情况，充分考虑栈桥施工的工程特点和施工环境，采用稳妥、可靠、高效的施工技术方案，尽量减少人员、环境对施工带来的影响，确保安全、顺利、快速完成。（2）充分利用近年来我公司类似工程的施工经验，因地制宜地优选施工技术方案。（3）合理统筹安排，充分利用现有的人力、设备资源，注意环境保护，提高资源利用率。2、工程概述2.1工程概况本桥为单线变双线桥，左单线及双线中心里程：DK21+586.60，桥全长875.315m；右单线中心里程YDK21+105.47，桥全长417.585m。本桥位于福厦铁路乌龙江特大桥（下游50m）和乌龙江公路大桥（上游170m）之间，福泉高速公路乌龙江特大桥（距离1200m）上游。本桥自乌龙江边上的清凉山西侧出发，跨越G324国道和扩建复线公路、然后到达乌龙江南岸的金牛山。桥位处附近的河段顺直，岸边无淤积。2.1.1水文情况本桥桥位以上汇水面积59584km2，三百年一遇洪峰流量Q0.33%=37800m3/s，H0.33％＝5.4m；百年一遇洪峰流量Q1%=32660m3/s，H1%=5.08m；五十年一遇洪峰流量Q2％＝21500m3/s；十年一遇洪峰流量Q10%=1880m3/s，H10％＝4.52m。桥位处水位受潮汐影响，百年一遇设计水位和设计流速分别是5.37m、2.25m/s。桥位所在河段为感潮河段，受潮汐影响较大，因此当乌龙江发生百年一遇洪水时，其高水位受潮汐顶托影响。2.1.2通航情况本桥所在河段为通航河段，目前河道基本处于天然状态，乘潮可通航300吨级船舶，汛期可通航500吨级船舶。该河段为国家内河Ⅳ级航道，净高值不得小于8m，净宽宽度两年一遇洪水单孔双向不小于117m（南港）和105m（淘江）。十年一遇洪水单孔单向不小于81m（南港）和79m（淘江）。代表船型为2×500吨级顶推船队和500吨级船舶，通航净空120m×8m。最高通航水位采用十年一遇洪水位4.52m，最低通航水位-1.79m。2.1.3地质情况桥址地貌为闽东南剥蚀丘陵与海滨平原交接带，两岸为近北东向低山，地面高程35～120m，相对高差0～93m，自然坡度15°～30°，福州台见凝灰熔岩出露，平潭台见凝灰岩出露。平潭台附近有军事巷道。交通较方便。桥位上覆第四系全新统人工填筑粉质黏土，长乐组海积粉细砂、卵石土，坡残积）粉质黏土，下伏侏罗系上统南园组三段、凝灰岩。各岩土特征详述如下：（0）人工填筑土：主要为粉质黏土，硬塑。分布于两端桥台。（1）中砂：松散-稍密，基本承载力ó0=150kpa。（2）卵石土：松散-稍密，基本承载力ó0=300kpa。（3）1、凝灰岩：全风化带，基本承载力ó0=200kpa。。（4）2、凝灰岩：强风化，次坚石，基本承载力ó0=500kpa。。（5）3、凝灰岩：弱风化，坚石，基本承载力ó0=800kpa。。环境工程地质评价：桥址地下水对混凝土有二氧化碳侵蚀，环境作用等级H1，乌龙江范围地表水对混凝土有二氧化碳侵蚀，环境作用等级H1。桥址地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.10g，主桥处地震动反应谱特征周期为0.65s。2.1.4既有桥概况⑴福厦铁路乌龙江特大桥：在本桥上游，距本桥桥位50m，全长868.178m。孔跨布置为5-32m简支箱梁+（80+3×144+80）m连续梁+3-32m简支箱梁。跨越乌龙江主航道采用（80+3×144+80）m连续梁，其中，主跨处的轨底标高为24.264m。⑵乌龙江公路大桥：为G324国道跨乌龙江公路桥，在本桥下游，距本桥170m，桥长548m。孔跨布置为：（52+3×144+52）m，主跨均为钢筋混凝土T构，各刚构间采用33ｍ简支挂梁连接。路面标高为18.3m。⑶乌龙江公路大桥（新建复线桥）：在既有乌龙江公路大桥的下游50m。桥长640m。孔跨布置为：（80+3×144+80）m连续梁＋2-25m简支梁。此桥目前已建成并通车。⑷福泉高速公路乌龙江特大桥：在本桥下游，距本桥1200m，桥长2156m，孔跨布置为：4×（6×25.0）+2×（5×35.0）+（60+2×110+60）（主跨）+5×35.0+3×（6×25.0）m。主跨为（60+2×110+60）m连续梁。通航水位采用4.48m，通航净空8.0m，净宽60.0m，上底宽50m，侧高4.0m，航道线与大桥轴线法线夹角为15°。2.1.5桥式布置由于桥址距离福厦铁路乌龙江特大桥和乌龙江公路大桥较近，结合既有桥的孔跨布置和通航论证批复意见，本桥主桥通航孔采用288m跨和既有桥的2×144m跨对应。主跨布置为:（144+288+144）m桥跨。轨底高程为39.524m，比既有福厦铁路乌龙江特大桥的轨底高15.26引桥桥式布置:均采用32m简支T梁。跨G324国道和扩建复线公路均采用32m简支T梁跨越。全桥孔跨布置为:左单线孔跨布置为:【1-24m简支T梁＋4-32m简支T梁】＋双线【3-32m简支T梁＋（144＋288＋144）m刚构斜拉桥＋1-32m简支T梁】，右单线孔跨布置为:6-24m简支T梁＋8-32m简支T梁。本桥为单线变双线桥，左单线及双线中心里程：DK21＋586.60，桥全长875.315m；右单线中心里程YDK21＋105.47，桥全长417.585m。2.1.6主桥桥式结构主桥采用（144+288+144）m双塔双索面刚构斜拉桥桥式。主桥立面见下图。刚构斜拉桥主桥立面图（单位：m）3、栈桥设计3.1栈桥总体设计及方案比选3.1.1栈桥走向及平面位置考虑到乌龙江特大桥距离上游的福厦铁路乌龙江特大桥的距离仅约50m,距离较近。因此，本栈桥南北两侧均两侧栈桥均从岸边向江中延伸。南岸侧栈桥总长约81m，北岸侧江中栈桥总长约294.4m。南北两岸的栈桥在9#、10#主墩处，与主墩施工平台相接，主墩平台尺寸为33×51m，平台上顺桥向各布置一台80t龙门吊，门吊跨度为36m。轨道基础上部为单层四排贝雷梁，下部基础为Φ800×10mm钢管主栈桥施工到主墩位置时，先搭设8m宽33m长支栈桥，然后搭设主墩钻孔平台，钻孔平台搭设顺桥向逐步向前推进，直至完成另一侧的支栈桥。平台完成后再进行主墩上、下游两侧的龙门吊轨道基础的施工。最后在支栈桥及钻孔平台上完成对门吊的组装。施工期间保留9#墩～10#墩通航孔为施工期间临时通航航道（净宽235m）。3.1.2栈桥宽度选择本栈桥作为桥梁水中区域施工运输的唯一通道，由于距离较近，考虑到施工期间主要行走车辆为10m³的混凝土运输车，本着经济、适用、安全的原则，本栈桥桥面北岸采用8m宽，南岸采用6.0m3.1.3栈桥跨度选择在栈桥跨度的选择上，通过以往施工经验，栈桥多采用12m跨径或15m跨径。综合栈桥所处流域的地质、施工复杂程度、运营期间的荷载以及栈桥的拆除，本栈桥选择12m+3m跨径。3.1.4栈桥结构设计选择在栈桥结构选择上，本着经济合理、便于维护和可回收的原则，栈桥面板采用钢筋混凝土结构，其它部位采用钢结构。上部结构选择拆装快捷的贝雷梁加预制钢筋混凝土面板体系，下部结构采用钢管桩基础。3.1.5栈桥总体设计方案根据乌龙江水文及地质资料，按10年一遇最高水位+4.52m进行设计，上部结构高度1.7m,考虑1.2m富余高度，栈桥顶面标高设计为+7.42m。南岸栈桥宽为6m，北岸栈桥宽8m，跨径12m+3m，栈桥施工考虑用履带吊逐跨推进施工。南岸栈桥为双排桩布置，北岸考虑栈桥桩基入土部分为中砂及全风化，施工区域河床覆盖层较浅且冲刷较大。管桩入土深度有限。并要承受洪水、潮水冲击影响，为增加栈桥整体稳定性，北岸至9#墩采用三排桩布置,其中9#墩只有5m砂层，下部为强风化凝灰岩钢管桩嵌岩难度大，钢管桩基础稳定性能差。经多次方案论证和以往经验，最终确定覆盖层较浅基础施工采用直接插打钢管桩+锚桩方案。栈桥锚桩采用Φ800×10mm钢管，其它基础选用Φ630×3.2栈桥上部结构设计贝雷梁栈桥上部构造从上到下依次是钢筋混凝土面板、贝雷主梁。采用6跨一联布置，栈桥联与联之间预留10cm伸缩缝。面板采用宽度为2m、长度为6m和8m的砼面板，厚度20cm。钢筋混凝土面板上预埋钢板，便于纵横连接及安装护栏立柱及电缆管道架设支撑。栈桥桥面护栏采用φ48mm×3.5mm钢管制作，高度1.2m，竖杆焊接在砼面板的预埋件上，扶手横杆焊接在竖杆顶端。3.3栈桥下部结构设计栈桥采用钢管桩基础，钢管桩北岸横向间距3.2m，南岸4m，纵向间距为12+3m。钢管平联、斜撑采用[20槽钢。桩顶承重梁采用2I36工字钢。栈桥结构形式如下图所示南岸栈桥立面图单位：mm北岸栈桥立面图单位：mm3.4北岸无覆盖层栈桥及平台设计北岸8#墩至9#墩覆盖层较浅，且下部为全-强风化层，考虑钢管桩嵌岩难度大，在钢管桩覆盖层无法满足时采用增设φ800mm锚固桩。设置栈桥锚固桩，锚固桩采用每孔锚固三根，9#墩平台采用在四周加设φ1500mm锚固桩，先在上游方向设置混凝土锚，混凝土锚利用钢丝绳与平台连接牢固，确保平台的整体稳定性，施工锚固桩具体详见锚固断面图。同时选择平潮时段尽快插打钻孔桩钢护筒，并与整个平台进行连接，增加平台整体稳定性。其它地段栈桥和平台如实际施工覆盖层不能满足时，采取相同的施工措施。栈桥锚固平面图栈桥锚固立面图平台锚固桩平面图4、栈桥施工4.1栈桥施工概述钢管桩每节长度为12m，用挂车运输到现场，现场接桩。贝雷桁架、桥面板在后场预制，平板车运送至前场拼装施工，逐孔向前推进。栈桥施工采用单工作面逐跨推进的作业方式。栈桥桩基础施工采用履带吊机配合振动桩锤施打钢管桩。栈桥梁部施工采用在场地内拼装成标准化模块，由汽车运输到位后利用履带吊机吊装架设，由南北两岸向江中依次逐跨施工。振打钢管桩采用履带吊车配合振桩锤施打，履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面，吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确打入栈桥基础钢管桩，钢管桩定位时测量组人员必须用GPS对桩的平面位置进行测量控制。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进的施工。4.2栈桥施工工艺流程及施工步骤施工栈桥流程如下：图4.1栈桥施工流程图步骤一：利用履带吊振动下沉钢管桩；步骤二：利用履带吊安装贝雷纵梁。步骤三：利用履带吊安装桥面板。图4.2履带吊打桩及架设栈桥4.3栈桥下部结构施工4.3.1悬臂定位导向架（1）导向架的构造栈桥钢管桩的定位思路考虑利用架桥机的原理，采用贝雷桁架与型钢加工形成一个整体悬臂导向架，导向架末端与已铺设完成的栈桥前端贝雷梁销接，导向架前端按设计的桩位预留孔位并设置导向系统。先利用已形成的栈桥作为待施工钢管桩的粗定位导向，再利用前端导向架上的微调系统完成钢管桩的精确定位。通过此导向架系统可以将水上定位转变为陆上定位，避免了水流对钢管桩定位的影响，保证了施工作业的安全。施工中将导向架加工为整体结构。施工完一跨栈桥后，利用履带吊将导向架整体吊装与栈桥主梁连接，精确放出桩位，调整导向轮位置控制桩位后，履带吊配合振动锤沿测定孔位打桩。一排钢管桩施沉完毕后将导向框移开，铺设分配梁、主梁及桥面系，然后转入下一孔栈桥施工。导向架构造如图4-3-在施工时，对导向架进行整体吊装。一侧与已施工完成的栈桥贝雷片连接，一侧悬臂。矩形框架位于钢管桩桩位上方，用以定位钢管桩。在钢管桩施工过程中，用履带吊将钢管吊至导向架矩形框中，缓慢下落，通过钢管桩自身重力保证其垂直度，在其接触水面之前停止下落，对其进行精确定位。定位方法为，采用GPS放样钢管桩的桩中心，然后由现场人员指挥履带吊进行轻微调整，钢管桩桩位调整到位后，在导向架矩形框的四边中心处，焊接4块限位钢板。限位板焊接完成后，继续下落钢管桩，钢管桩受水流影响，会有一定偏斜，至钢管桩下落至河床时，再次指挥履带吊校正钢管桩垂直度。图4-34.3.2钢管桩的运输、吊装钢管桩焊接完成后，采用汽车吊机将其吊装至平板车上、固定牢固后运至栈桥作业面处。采用履带吊将钢管桩从平板车上平吊至已搭设完毕的栈桥上，并做好固定措施，防止其滚动。采用氧炔焰割炬在钢管桩顶部切割直径3cm孔洞以安装卸扣，卸扣安装完成后，通过钢丝绳利用履带吊将钢管桩竖起，然后吊运至已安装完毕的导向架处，平稳下落。4.3.3钢管桩的对接施工用钢管桩采用Q235钢板在工厂卷焊而成，钢管桩端头处设有坡口以方便焊接。根据计算，栈桥用钢管桩平均长度为38m，故需要在施工现场焊接连接钢管桩。焊接工艺为手工电弧焊，焊接方法为对接焊接，在钢管四周设置四块加劲板，与钢管桩四周满焊，焊缝高度不得小于10mm，以保证钢管桩对接强度。具体布置见图4-3图4-3-4.3.4钢管桩的施沉导向架上的钢管桩限位板焊接完成，钢管桩下落至河床底部，并对钢管桩进行垂直度调整稳定后，进行钢管桩施沉作业。操作步骤为，采用履带吊将液压振动锤起吊至竖起的钢管桩顶口处，操作液压振动锤使其液压钳夹紧钢管桩，开启振动开关，钢管桩在振动锤起振力的作用下，震动下沉。钢管桩施沉时应保证同一排钢管桩接头错开，避免最不利截面的形成。在钢管桩施沉过程中，要对其垂直度进行监测，当其垂直度偏差超过1%时，应停止沉桩作业，指挥履带吊校正钢管桩垂直度，然后继续施打。当钢管桩施沉至导向架平面上50cm处时，关闭振动锤电源，松开液压钳，将液压振动锤吊放至已搭设好的栈桥桥面上，对导向框进行拆除。导向框拆除完毕后，按照之前的施工步骤，对钢管桩进行二次施沉，施打至设计标高。考虑桩的固结效应，沉桩以桩长贯入度和锤振力双控制，若与设计贯入度偏差较大时，应停止施工，根据现场实际情况，会同各方研究解决。4.3.5定位桩施工先采用履带吊插打φ800定位桩，地质钻探机在φ800的钢管桩就位并下放套管，锚杆孔位定位后，下放φ194套管并嵌入岩体0.5m后改用φ130钻头钻进，钻入强风化岩3～5m后终孔，每根定位桩钻三个锚杆孔。施放锚杆及注浆管，锚杆采用φ32钢筋，长度为从孔底起并伸入钢管桩4m为准。注浆管采用DN15焊接管或高强度塑料管，与钢筋捆绑后伸入孔底并引至操作平台面以上1m。每个锚杆孔放一根注浆管。往钢管桩内侧与套管外侧投入粒径20-40mm碎石，利用钻机拔除套管，注意不能把钢筋及注浆管带出。往注浆管中注入纯水泥浆至设计高度，水泥浆水灰比0.5，掺入1%三乙醇胺早强剂。锚杆孔通过注浆形成锚杆受力体，单根锚杆可承受25t的抗拔承载力。形成岩层-锚杆-立柱稳定系统。桩底锚固示意图4.3.6平联、斜撑及分配梁安装打桩至设计标高后，检查桩的偏斜度及入土深度，其误差均符合要求后，立即进行钢管桩间斜撑、平联、桩顶分配梁等的施工。测量钢管桩顶面标高，通过计算得出钢管桩槽口的切割深度。利用氧炔焰割炬在钢管桩上水平对称切割两个底宽30cm，以安装分配梁。钢管桩槽口切割完成后，将分配梁吊装至钢管桩上。分配梁采用两根平行且横向连接的型钢，用以横向连接钢管桩，同时传递桥面荷载到钢管桩基础，使基础均匀受力，保证栈桥的整体稳定性。分配梁与钢管桩采用弧形加劲板进行焊接连接。钢管桩下沉结束后，用履带吊悬吊平联、斜撑（平联，斜撑采用[20a槽钢），进行平联、斜撑与钢管桩之间焊接连接,所有焊缝高度不得小于6mm。斜撑端头应根据实际情况切割成斜面，以便增大与钢管桩的接触面。4.4栈桥上部结构施工4.4.1贝雷桁架的拼装栈桥贝雷桁架采用321型贝雷片拼制而成。贝雷桁架分成三组依次吊装、运输至栈桥，先与已搭设完成的栈桥连接，再安装支撑架完成两组间拼接。桁架组拼装时，贝雷片与贝雷片间，顺桥向采用销栓销接，横桥向支撑花架或剪刀撑连接。贝雷销栓安装完成后，必须安装保险插销，防止贝雷销栓脱落。支撑花架和贝雷片之间用螺栓固定。4.4.2贝雷梁的运输和架设后方拼装好的12m跨径贝雷梁（两组为一个安装单元）重约2.4t，宽约0.9m。贝雷梁运输采用加宽平板车运输。由于一个安装单元贝雷梁重量不大，80t履带式起重机有足够的起重量，故单跨一个安装单元的贝雷梁可以同时架设。贝雷梁架设时，先在下部结构顶横梁上进行测量放样，定出贝雷架准确位置并安装好减震橡胶片，然后用履带式起重机吊装一个安装单元贝雷梁与已建成的栈桥贝雷梁相连，并焊接限位器。一个安装单元贝雷梁完成后，安装另一个安装单元贝雷梁，同时与安装好的贝雷梁用剪刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。4.5桥面系及附属工程施工4.5.1桥面系施工钢筋混凝土面板在预制场预制养护，贝雷梁安装结束后，用平板车运送到栈桥施工位置处，履带吊吊装铺设。用U型限位器对面板进行限位，面板之间用连接板焊接。4.5.2附属工程施工附属设施包括错车平台、栏杆、电缆管道、供水管道和警示设施。栈桥的电缆管道设置在栈桥靠主线桥侧，电缆采用PVC管或其它绝缘管包裹。分别固定在钢筋混凝土面板的预埋板上。在每个墩台附近设置配电箱。设置固定式照明设备，并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。考虑平台上龙门吊为最高点，在龙门吊处设置避雷针。栈桥栏杆在每跨栈桥桥面系施工完毕后立即施工。栏杆立杆、扶手钢管采用φ48×3.5mm钢管，立杆高1.2m，焊接在钢筋混凝土面板的预埋板上，焊角高度不小于6mm。扶手横杆焊接在扶手顶端。栈桥栏杆的立杆、横杆刷上红白相间的警示反光油漆，钢管桩在低潮位以上部位涂刷醒目的橘红色面漆。栈桥每隔12m设置一处安全警示灯。栈桥上下游每隔30m挂设救生圈。在通航孔处，按通航部门的要求设置航标。5、施工计划安排本标段南岸侧栈桥总长约81m，北岸侧江中栈桥总长约294m，总长约375m。从北岸开始施工，为了增加栈桥的整体稳定性，支栈桥的施工紧随主栈桥施工，3-8#共有11个平台。9#、10#主墩有二个大型施工平台。本栈桥计划12月10日组织设备、材料进场，月底开始栈桥施工。计划在2014年6、资源配置计划6.1人员投入 主要工种人员投入计划拟投入本栈桥施工的作业人员见表6-1主要工种人员计划表。表6-1主要工种人员投入计划表序号工种单位数量1安全员人12测量工人23电焊工人84电工人15起重工人66驾驶人员人67普工人128合计人366.2主要施工机械及设备计划投入施工机械设备详见表6-2。表6-2主要机械设备计划表序号机械名称规格型号数量1履带式起重机QUY70-80吨1台2振动锤DZA-901套3电焊机6台4运输汽车25t1台5柴油发电机组GF-2501台6GPSR8-Ⅲ4台7水准仪苏光DS12台8地质钻机2台7、质量保证措施7.1平面控制网的测设技术要求与措施本栈桥施工中采用GPS全球卫星定位技术、精密水准仪几何水准测量技术等施进行施工放样，确保测量精度满足施工质量要求。凡进场后的测量仪器都持有国家技术监督局认可的检定单位的检定合格证，并按照周期检查要求，强制检定。在使用过程中，经常检查仪器的常用指标，一旦偏差超过允许范围，应及时校正，保证测量精度。测量基准点要严格保护，避免撞击、毁坏。在施工期间，要定期复核基准点是否发生位移。测量观察点的埋设必须可靠牢固，严格按照标准执行。以免影响测量结果精度。7.2栈桥钢结构加工质量的保证措施栈桥钢结构采取在厂区内制造，以确保钢结构的制造质量符合设计要求，减少现场工作量，缩短安装工期。质量检查人员应检查焊接工艺指导书的贯彻执行情况。如现场条件和规定条件不符时应及时反映、解决。施工前着重检查焊接设备应处于完好状态，并应抽验焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致，否则应督促检查、更换。焊接材料应由专用仓库储存，按规定烘干、登记领用。当焊条、焊剂当班未用完时，应交回重新烘干。烘干后的焊条应放在专用的保温筒内备用。焊接环境温度5℃现场焊接遇有雨天时一般应停止施工，若因进度要求需赶工时，除局部加热和防风外，整条焊缝需置于有效的防雨棚保护下方准施焊。7.3栈桥钢管桩施工质量的保证措施振打钢管桩采用履带吊车配合振桩锤施打，履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面，吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确打入栈桥基础钢管桩。确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。每根桩的的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进的施工。（1）钢管桩施工中的注意事项所有钢结构的焊接，包括钢管桩的节段焊接、型钢的焊接以及各个连接件的焊接都必须在监理及相关质检人员的监督下进行合格检验，不可麻痹大意。（2）钢管桩的连接注意事项为加快施工进度，在每步工序投入两个班组不间断进行施工，按8小时工作制进行两班倒。钢管桩施打完成后，立即进行钢管桩的横向连接，焊接剪刀撑及钢管平联，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，防止过往船只碰撞。在涨潮及落潮的所有的施工应停止进行，并确保已经施工完的钢管桩进行连接固定，防止在潮水的破坏作用下，钢管桩在河床位置折断。（3）潮水及台风影响作用下的注意事项在施工水域范围内，以适当的距离立水尺，注意观察潮汐变化。考虑到潮水影响，为确保工程施工的安全，在大的潮水来临前1小时，应停止一切作业并尽快撤离到安全区域躲避潮水。如果受到台风的袭击，应尽早撤离所有施工机械和作业人员到安全区域，保证安全过度。8、安全保证措施栈桥施工，切实做好安全保障措施，是现场施工中的重点，由于现场作业，环境多变，有时受环境，场地因素的限制，在施工作业过程中，要切实做好安全防护工作。注重提高本作业队人员的安全意识，切忌松懈，疏忽大意。切实贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，把安全放在首位。栈桥施工中要切实做好以下几点：①建立健全安全管理机构和安全生产规章制度。②进入施工现场人员，必须佩戴安全防护用品，在栈桥搭设过程中，必须穿救生衣。③在进行栈桥搭设过程中，设专人负责指挥，严格按照操作规程进行操作，以免多人指挥，发生混乱。④各受力部位的焊接必须牢固可靠，经现场技术人员检查签认后，才能进行下一步施工，确保施工质量和安全。⑤搞好现场的安全防护设施，对搞好的安全防护设施要爱护，不要任意损坏，它是保障现场施工人员人身安全的要素，现场安全防护设施由作业队搭设，专职安全员检查、指导。⑥严格上、下班交接制度，做好现场施工记录。⑦由作业队兼职安全员，负责检查监督本作业队人员劳保用品的佩戴情况，并做好记录备查，负责检查施工现场的安全防护措施，人员状况，发现隐患，督促作业队长及时排除，并做好记录。⑧组织夜间施工，现场的灯光布置一定要清晰明亮，要能达到一定的能见度方可施工，在施工过程中，要互相配合，相互照应。⑨现场施工，各道工序要严格把关，保证了质量和安全，才能保证栈桥施工的顺利进行。9、雨季及台风期的施工安排9.1雨季及台风期安全工作（一）项目部成立防汛防台领导小组（防汛防台领导小组与安全领导小组人员相同），负责组织雨季及台风期施工的生产、技术、质量、安全管理和物资的供应，负责雨季及台风期施工工作的协调组织。（二）密切注意潮汛及雷暴雨天气，制定防汛防台救灾应急预案，成立抢险小分队，加强与指挥部、海事、当地安全主管部门、气象台的信息交流与共享，适时组织演习，提高处理突发事件的反应速度及处理能力。（三）成立雨季施工紧急抢险队，抢险队在阴雨天要做好应急准备。（四）建立汛期值班制度，项目部每天安排专人值班，大潮汛、强台风、雷暴雨天气，必须要有主要负责人日夜值班。（五）汛、台期来临前对本工地作一次防灾形势分析，排出安全监控重点，尤其是易受台风影响的大型施工机械设备。认真落实安全检查工作，专职安全员要对施工现场进行专项检查，每天不得少于二次，发现问题及时解决。（六）施工人员配备雨衣、雨裤；现场准备必要的遮雨设施，配备足够的抽水设备及防汛防台应急物资，配备测风仪等工具仪器，保持通讯畅通。（七）各种机械用电设备、配电箱均做好防雷接地工作，做好遮盖防雨并接好零线和漏电、断电设备。（八）物资仓库等做好全面检查，防止渗漏，材料堆场准备好各种防雨覆盖措施。9.2雨季及台风期施工措施（一）大风大雨期间停止栈桥施工作业。（二）雨后恢复作业前要先对电气设备等进行检查，是否有损坏现象。（三）当获悉工地区域内48小时内可能有8级以上大风预报时，服从当地防台领导机构的统一指挥，统一调度。防台领导小组应及时用对讲机通知各工点停止生产，迅速按防台领导小组的统一布置开展工作。（四）台风来临之前，施工机械驶回机械停放区放好，并离有一定安全距离；物资、设备、车间加固、材料转移。起重机械在台风来前停止作业，拉好抗风缆，收起吊钩。（五）台风到来之前，应对高耸独立的机械进行临时加固。（六）桥面上的大型机具要及时固定，保证设备安全，小型机具、零星材料要堆放加固好，不能固定的物品要及时搬到地面建筑物内。接到预报，防台、防洪领导小组要立即开展工作，统一布置，全体人员进入应急状态，现场停止施工，必要时组织施工人员撤离现场。10、栈桥的运营使用及保养维护由于栈桥设计使用时间为3年，必要的维护是维持栈桥使用寿命的有力保障，应定期对栈桥进行全方位的检查和保养，以确保栈桥的使用安全。栈桥的运营期主要包括两个方面的内容：交通管制、栈桥结构的日常维护保养。10.1交通管制栈桥是主桥工程材料运输、施工车辆通行、施工人员上下班的通道，是主桥施工的生命线。为满足主桥建设的需要，确保栈桥运营过程中的安全和畅通，对栈桥进行有效的交通管制，将因施工机械违章对栈桥造成的损坏减小到最低程度，从而起到对栈桥的日常维护保养的作用。栈桥的交通管制包括交通管理、人员管理、车辆管理、占用桥面施工管理。10.1.1交通管理栈桥交通管理规定人、车分道，车辆右行的规则。对交通信号、交通标志和交通标线给予明确详细的规定。规定车辆通行时的避让规则。10.1.2人员管理栈桥施工人员须佩戴上岗证、安全帽，否则视为参观旅游不得上桥。规定了人员通行、乘车的安全要求。车辆驾驶员必须经过国家车辆管理机关考试合格，领取驾驶证，方能驾驶车辆，学习驾驶员不得驾车在栈桥上行驶。机动车驾驶员必须遵守安全驾驶规定。10.1.3车辆管理上桥车辆必须经过国家车辆管理机关检验合格，领取号牌、行驶证，并领取栈桥交通执勤组印制的栈桥通行证，方能上桥行驶。车辆在栈桥上行驶最高时速不准超过15km/h，履带式起重机不准超过2km/h。栈桥上行驶车辆不得超载，不得人、物混装，不得超高、超宽。10.1.4占用桥面施工管理栈桥作为双向运输的唯一通道，所有施工作业队伍都必须保证栈桥的畅通。栈桥上不允许堆码材料，不允许放置施工机具、设备，不允许进行构件加工。10.2栈桥结构的日常维护保养成立栈桥结构的日常维护保养小组，负责栈桥结构的日常维护保养工作。每天对栈桥的钢管桩及其连接件、栈桥贝雷主桁及连接件、桥面系、栏杆等各部位进行详细的检查。对于各结构部位连接件的松动、脱落、脱焊情况及时紧固和重新焊接，对于翘曲、变形的桥面系重新更换等，保证栈桥结构处于正常状态，实现栈桥自身的安全。定期认真检查贝雷片、横撑、斜撑等构件的各个部位有无损伤、变形、锈蚀等情况。（1）抗冲刷措施为防止栈桥钢管桩基局部冲刷,在实施和使用阶段，派专人负责测量各墩位处冲刷深度，需要时采取抛石、抛砂袋等措施进行冲刷防护，以确保栈桥整体稳定及钢管桩的入土深度满足要求。（2）防船撞措施1）在栈桥沿线设置警示标志，警示灯于栈桥栏杆上下游两侧均间隔15m设置一个，栈桥栏杆上下游两侧每隔30m挂设救生圈。栈桥护栏的竖杆、扶手横杆要刷上红白相间的警示反光油漆，保证船舶夜间航行安全。栈桥钢管桩露在水面以上部分涂刷醒目的警示反光面漆，防止江上作业其他船只过桥时对钢管桩的碰撞；2）在通航孔处的主墩钻孔作业平台处加设防撞钢管桩，钢管桩内灌砂；3）与海事局、港航部门保持密切联系，提前通报水上施工安排，争取航运部门的配合支持，设置临时辅助航道、灯标，配交通巡逻艇，加强警戒，维护船舶航行安全和施工船舶作业安全。（3）抗潮水、台风措施1）为了增加钢管桩的刚度、稳定性和抗潮水、台风能力，在墩位处将钢管桩与钢管桩通过平联连成整体。2）钢管桩横向采用双槽钢平联连接，将桩顶型钢横梁与钢管桩施焊固结成整体刚架。（4）栈桥的检查和维护修善栈桥维护按每月一次对栈桥进行检查，特别是强涌潮过后应重点检查，主要检查以下内容：1）测量栈桥钢管桩的冲刷情况，对于冲刷过大的位置采用抛砂袋、片石的办法进行维护。2）检查桁片连接处的螺栓紧固情况。3）检查栈桥各构件连接情况，及时进行修补。4）对栈桥面板、栏杆发生翘曲或损坏的部位，及时修复或更换。11、栈桥验算11.1栈桥设计依据11.1.1设计依据和设计规范《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）《混凝土结构设计原理》《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《路桥施工计算手册》（周水兴等编著）《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）11.1.2技术标准1）荷载：栈桥主要80t履带吊或公路-Ⅰ级汽车，10m3混凝土搅拌运输车，其中以80t履带吊车施工荷载（吊重2）宽度：考虑施工车辆通行需求和经济性因素，按双车道6m宽和8m布置，南、北两岸栈桥长度分别为81m和294m，栈桥总长度为375m3）水流力：按流速2.25m/s考虑。4）标高：根据水文资料：“十年一遇洪峰流量Q10%=1880m3/s，H10％＝4.52m。”按照施工水位+4.52m设计，栈桥顶面标高设计为+7.45）栈桥设计车速：15km/h。6）动载系数：混凝土运输车荷载的冲击系数取1.3。7）型钢、钢管桩允许应力抗拉、压抗弯抗剪单排单层贝雷梁容许弯矩单排单层贝雷梁容许剪力11.2栈桥结构设计11.2.1技术标准（1）设计恒载：栈桥结构自重（2）设计活载：10m³（3）验算活载：80t履带吊(自重70.8t+吊重20t)（4）设计行车速度：15km/h（5）设计使用寿命：5年11.2.2栈桥结构形式（1）栈桥桥面净宽6.0m。贝雷梁栈桥上部构造从上到下依次是厚20cm混凝土桥面板、贝雷梁。混凝土桥面板直接支撑在贝雷梁顶面，通过预埋件与贝雷梁固定。栈桥纵梁采用8排单层321型贝雷梁，间距为0.45m+0.45m+1.3m+0.9m+1.3m+0.45m栈桥下部结构横向分配梁采用2I36型钢，分配梁支撑在φ630×8mm钢管桩上，钢管桩采用2根，钢管桩横向间距4.0m；钢管桩平联剪刀撑均采用[22槽钢。详见图11-2-16.0（2）栈桥桥面净宽8.0m。贝雷梁栈桥上部构造从上到下依次是厚20cm混凝土桥面板、贝雷梁。混凝土桥面板直接支撑在贝雷梁顶面，通过预埋件与贝雷梁固定。栈桥纵梁采用8排单层321型贝雷梁，间距为0.28m+0.9m+1.27m+0.9m+1.3m+0.9m+1.27m+0.9栈桥下部结构横向分配梁采用2I36型钢，分配梁支撑在φ630×8mm钢管桩上，钢管桩采用3根，钢管桩横向间距3.2m；钢管桩平联剪刀撑均采用[20槽钢。详见图11-2-211.3荷载计算栈桥使用中最大活载为10m³的混凝土运输车和80t履带吊；所以将其作为控制荷载，进行栈桥结构设计。11.3.110m³混凝土运输车10m³前轴重8t，后轴重21t，前轮和后轮间距为4m，轴间距如下图:图11-3-110m³混凝土运输车轮轴间距图（单位：mm）11.3.280t履带吊QUY80t履带吊整机质量为70.8t，履带轨距、接地长度和履带板宽度为：4200mm×5440mm×800mm，具体见下图：图11-3-280t履带吊尺寸图（单位：mm）（1）履带吊正面吊重履带吊正面吊重20t时单条履带吊荷载为：，取2m宽桥面板计算，则桥面板横桥向线荷载为：。（2）履带吊侧向吊重计算时考虑侧向吊重20t达到临界状态时，荷载最不利，最不利侧履带线荷载为：，取2m宽桥面板计算，则桥面板的横桥向线荷载为：。11.4栈桥结构检算11.4.1桥面系检算（1）桥面系构造栈桥满铺厚20cm的预制混凝土桥面板，桥面板预埋件与贝雷梁焊接“U”卡箍固定。1）6m宽桥面板计算=1\*GB3①混凝土罐车荷载混凝土运输车单轮荷载为，后轮轴距为1.4m，接地长度为0.2m，一块2m宽桥面板上纵桥向最多可作用两个后轮，轮压横桥向宽度取0.6m。在2m宽的桥面板上混凝土运输车产生的横桥向均布荷载为：。砼面板自重产生的均布荷载为:(钢筋混凝土容重取)A.以单辆砼搅拌车为计算模型以桥面板为线单元计算，桥面板最大弯矩计算模型如下：图11-4-1计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图和剪力图：图11-4-2桥面板弯矩图桥面板最大剪力计算模型如下：图11-4-3计算模型图11-4-4桥面板剪力图所以，由上面计算可得：B.考虑栈桥两辆罐车会车，荷载布置如下：图11-4-5两辆罐车会车计算模型图11-4-6两辆罐车会车桥面板弯矩图计算剪力计算模型：图11-4-7两辆罐车会车计算模型图11-4-8两辆罐车会车桥面板剪力图所以，由上面计算可得：=2\*GB3②80t履带吊荷载80t履带吊正面吊重20t时单条履带纵桥向线荷载为，取2m宽的桥面板计算，履带横桥向宽0.8m，履带吊产生的横桥向均布荷载为：砼面板自重产生的均布荷载为:(钢筋混凝土容重取)计算弯矩时，考虑履带吊正面吊重20t，计算模型如下：图11-4-9计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图：图11-4-10桥面板弯矩图计算桥面板的剪力时，考虑履带吊侧吊20t，并处于临界状态，计算模型如下：图11-4-11计算模型用有限元软件计算，得到剪力图：图11-4-12桥面板剪力图所以，由上面计算可得履带吊产生的最大弯矩和剪力：2)8m宽桥面板计算=1\*GB3①混凝土罐车荷载混凝土运输车单轮荷载为，后轮轴距为1.4m，接地长度为0.2m，一块2m宽桥面板上纵桥向最多可作用两个后轮，轮压横桥向宽度取0.6m。在2m宽的桥面板上混凝土运输车产生的横桥向均布荷载为：。砼面板自重产生的均布荷载为:(钢筋混凝土容重取)A.以单辆砼搅拌车为计算模型以桥面板为线单元计算，桥面板最大弯矩计算模型如下：图11-4-13计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图和剪力图：图11-4-14桥面板弯矩图桥面板最大剪力计算模型如下：图11-4-15计算模型图11-4-16桥面板剪力图所以，由上面计算可得：B.考虑栈桥两辆罐车会车，荷载布置如下：图11-4-17两辆罐车会车计算模型图11-4-18两辆罐车会车桥面板弯矩图计算剪力计算模型：图11-4-19两辆罐车会车计算模型图11-4-20两辆罐车会车桥面板剪力图所以，由上面计算可得：=2\*GB3②80t履带吊荷载80t履带吊正面吊重20t时单条履带纵桥向线荷载为，取2m宽的桥面板计算，履带横桥向宽0.8m，履带吊产生的横桥向均布荷载为：砼面板自重产生的均布荷载为:(钢筋混凝土容重取)计算弯矩时，考虑履带吊正面吊重20t，计算模型如下：图11-4-21计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图：图11-4-22桥面板弯矩图计算桥面板的剪力时，考虑履带吊侧吊20t，并处于临界状态，计算模型如下：图11-4-23计算模型用有限元软件计算，得到剪力图：图11-4-24桥面板剪力图所以，由上面计算可得履带吊产生的最大弯矩和剪力：3)桥面板最大荷载取值综合混凝土搅拌运输车和履带吊最不利状态受力，得到桥面板最大的弯矩和剪力为：表11-4-16m宽桥面板不同工况下内力结果总表作用类型一辆砼车两辆砼车履带吊最大值48.324.610.748.323.816.17.223.8215.4220.099.9220.0表11-4-28m宽作用类型一辆砼车两辆砼车履带吊最大值47.946.926.747.923.823.312.123.8215.8213.7236.5236.5由上表可知桥面板最大的弯矩和剪力为：4)桥面板配筋计算=1\*GB3①承载力计算根据同济大学出版社《混凝土结构设计原理》中的双筋矩形截面的承载力计算：公式：eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)(当x<2a＇时)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)系数,砼受压区等效矩形应力图形的应力与砼轴心抗压强度设计值之比砼轴心抗压强度设计值构件的截面宽度砼受压区高度钢筋抗拉、抗压强度设计值受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离截面有效高度受压钢筋合力点至截面受压边缘的距离弯矩设计值受拉、受压钢筋面积受弯构件剪压区混凝土承受的剪力混凝土轴心抗压强度设计值截面高度影响系数（）当h0<800mm时，取800mm；当h0>2000mm时，取2000mm；在800～2000mm之间时，线性内插。查表得：，（砼强度等级为C30），，，桥面板厚h=20cm，，，桥面板钢筋布置：下排：主筋Φ16@15cm（14根），构造Φ10@20cm；上排：主筋Φ10@20cm（11根），构造Φ10@20cm。由公式eq\o\ac(○,1)得：得x=20.6mm因为x<2a＇＝60mm所以，满足要求。，满足要求。桥面板承受的最大剪力为：因为，所以取==1.0由公式eq\o\ac(○,4)得：，满足要求。=2\*GB3②混凝土面板裂缝宽度计算：eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,8)计算裂缝宽度(mm)；钢筋表面形状影响系数，带肋钢筋；荷载特征影响系数；系数，对带肋钢筋取0.3；活载作用下的弯矩（MN·m）；恒载作用下的弯矩（MN·m）；全部计算荷载作用下的弯矩，当主力作用时为恒载弯矩与活载弯矩之和（MN·m）；中心轴至受拉边缘的距离与中心轴至受拉钢筋重心的距离之比，对板，可采用1.2；受拉钢筋重心处的钢筋应力（MPa）；受拉钢筋直径（mm）；受拉钢筋的有效配筋率；单根，两根一束，三根一束的受拉钢筋的根数；考虑成束钢筋的系数，对单根钢筋，对两根一束，对三根一束；单根钢筋的截面积；与受拉钢筋相互作用的受拉混凝土面积，取为与受拉钢筋重心相重的混凝土面积；计算面板下部裂缝：由公式eq\o\ac(○,8)得：由公式eq\o\ac(○,7)得：受力钢筋均为带肋钢筋，因此取，，由公式eq\o\ac(○,6)得：恒载产生的弯矩值为：计算得：由公式eq\o\ac(○,5)得：，裂缝宽度满足要求。11.4.2贝雷梁纵梁检算栈桥主梁采用八排单层贝雷梁，栈桥为六跨一联，贝雷梁采用销轴连接，本计算中偏安全的按简支梁计算，计算跨径12m。恒载取值:贝雷梁自重钢筋混凝土桥面板重量为：(1)10m³混凝土运输车计算计算时一跨内考虑两辆混凝土运输车。一辆混凝土运输车前轮荷载为：，后轮荷载为：单根贝雷梁承担的荷载为：桥面板和贝雷梁自重产生的均布荷载：两辆砼车产生的集中荷载P1为：，轮胎着地长度0.2m，两辆砼车产生的集中荷载P2、P3为：，轮胎着地长度0.2m，混凝土运输车作用下计算模型如下：图11-4-24计算模型图11-4-25贝雷梁弯矩图由弯矩图可知：最大，满足要求。剪力最大时，计算模型：图11-4-26计算模型图11-4-27贝雷梁剪力图由剪力图可知：最大，满足要求。(2)80t履带吊计算履带吊侧向吊重20t到临界状态时最不利，此时单条履带吊线荷载为，按照作用在一半贝雷梁上计算。单根贝雷梁结构自重均布荷载为：，履带吊均布荷载为：，80t履带吊荷载作用，最大弯矩计算模型如下：图11-4-28计算模型图11-4-29贝雷梁弯矩图由弯矩图可知：最大，满足要求。当贝雷纵梁剪力最大时，计算模型如下：图11-4-30计算模型图11-4-31贝雷梁剪力图由剪力图可知：最大，满足要求。11.4.3H600纵梁检算栈桥主梁采用H600的型钢，横桥向间距0.5m，计算跨径12m。恒载取值:图11-4-32H600型钢截面参数单片H600型钢自重钢筋混凝土桥面板重量为：(1)10m³混凝土运输车计算计算时一跨内考虑两辆混凝土运输车。一辆混凝土运输车前轮荷载为：，后轮荷载为：。单根H600纵梁承担的荷载为：桥面板和H600纵梁自重产生的均布荷载：两辆砼车产生的集中荷载P1为：，轮胎着地长度0.2m，两辆砼车产生的集中荷载P2、P3为：，轮胎着地长度0.2m，混凝土运输车作用下计算模型如下：图11-4-33计算模型图11-4-34H600纵梁弯矩图计算得到：最大，弯曲应力：，满足要求。剪力最大时，计算模型：图11-4-35计算模型图11-4-36H600纵梁由剪力图可知：最大，剪应力：，满足要求。(2)80t履带吊计算履带吊侧向吊重20t到临界状态时最不利，此时单条履带吊线荷载为，按照作用在一半H600梁上计算。单根纵梁结构自重均布荷载为：，履带吊均布荷载为：，80t履带吊荷载作用，最大弯矩计算模型如下：图11-4-37计算模型图11-4-38H600纵梁弯矩图由弯矩图可知：最大，满足要求。当H600纵梁剪力最大时，计算模型如下：图11-4-39计算模型图11-4-40H600纵梁剪力图由剪力图可知：最大，剪应力：，满足要求。11.4.4分配梁检算(1)6m宽栈桥中间墩分配梁验算分配梁最不利荷载为：两辆混凝土运输车同时作用在分配梁正上方，此时分配梁承受栈桥上部结构自重和混凝土运输车荷载。一孔栈桥混凝土桥面板自重：一孔栈桥贝雷梁自重：两辆混凝土运输车荷载：贝雷梁平均分担：分配梁由2根Ⅰ36型钢拼焊而成，为跨径4m的外伸梁，计图11-4-41计算模型图11-4-42分配梁弯曲应力图由弯曲应力图可知：最大弯曲应力，满足要求。图11-4-43分配梁剪应力图由剪应力图可知：最大剪应力，满足要求。图11-4-44横梁挠度图由挠度图可知：最大挠度，满足要求。(2)8m宽栈桥中间墩分配梁验算分配梁最不利荷载为：两辆混凝土运输车同时作用在分配梁正上方，此时分配梁承受栈桥上部结构自重和混凝土运输车荷载。一孔栈桥混凝土桥面板自重：一孔栈桥贝雷梁自重：两辆混凝土运输车荷载：贝雷梁平均分担：分配梁由2根Ⅰ36型钢拼焊而成，为跨径3.2m的两跨连续梁，计图11-4-45计算模型图11-4-46分配梁弯曲应力图由弯曲应力图可知：最大弯曲应力，满足要求。图11-4-47分配梁剪应力图由剪应力图可知：最大剪应力，满足要求。图11-4-48横梁挠度图由挠度图可知：最大挠度，满足要求。(3)过渡墩分配梁验算6m宽栈桥分配梁反力计算结果：图11-4-49反力结果8m宽栈桥分配梁反力计算结果：图11-4-50反力结果由分配梁的反力结果可知：钢管桩桩顶的受到的最大反力为。分配梁最不利荷载为：分配梁由2根Ⅰ36型钢拼焊而成，为跨径2m的简支梁，计算模型如下：图11-4-51计算模型图11-4-52分配梁弯曲应力图由弯曲应力图可知：最大弯曲应力，满足要求。图11-4-53分配梁剪应力图由剪应力图可知：最大剪应力，满足要求。图11-4-54横梁挠度图由挠度图可知：最大挠度，满足要求。11.4.5钢管桩强度检算(1)钢管桩的嵌固点计算根据《港口工程桩基规范》4.3.3，当采用假想嵌固点法计算时，弹性长桩的受弯嵌固点深度可用m法并按下式确定：式中：——受弯嵌固点距泥面深度（m）——系数，取1.8～2.2；——桩的相对刚度系数（m）。桩的相对刚度系数（《港口工程桩基规范》附录C）——桩材料的弹性模量，取；——桩截面的惯性矩；——桩的换算宽度，取2d；——桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数，取。计算得：名称φ630×8管桩0.01560.0007562.04.0栈桥钢管桩在9#主墩位置处水位最深，为最不利位置。此处河床面标高-18m，水位按常水位+2.0m，流速按2.25m/s。(2)钢管桩水流力流速取2.25m/s，水流力按下式计算：其中：K-水流阻力系数，桩为圆形，取0.8；A-单桩入水部分在垂直于水流方向的投影面积；-水容量，取；V-水流速度；g-重力加速度，取10m/s2；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，取水深20m，则单桩所受水流力为：第一排桩：遮流影响系数第二排桩遮流系数，内插得到，，内插得到，水流力的合力作用于施工水位以下1/3水深处,水流力倒三角形分布。（3）风力计算据《公路桥涵设计通用规范（JTJD60-2004）》，风荷载标准值式中：－设计风速重现期换算系数；－风载阻力系数；－地形，地理条件系数；—设计基准风压；—横向迎风面积（实际尺寸）；施工期桥梁，由于栈桥处于台风多发地区，取取福州市100年一遇风压，＝0.85kPa；桥面系高0.2m，按下式计算：桥面板宽6m、8m两种，，桥面板产生风力：贝雷梁按照结构尺寸按12m×1.5m计算，断面投影面积18.0m2，实际面积4.8m2。。贝雷梁产生风力：总的风力值为：(4)钢管桩强度检算运用midas建模计算，结果如下：①6m宽栈桥钢管桩图11-4-55钢管桩应力结果图（单位：MPa）图11-4-56钢管桩反力结果图（单位kN）定位桩最大应力，满足强度要求；钢管桩最大支反力为，,钢管桩截面特性：，钢管桩计算长度,查稳定系数表得钢管桩稳定性满足要求。②8m宽栈桥钢管桩图11-4-57钢管桩应力结果图（单位：MPa）图11-4-58钢管桩反力结果图（单位kN）定位桩最大应力，满足强度要求；钢管桩最大支反力为，,钢管桩截面特性：，钢管桩计算长度,查稳定系数表得钢管桩稳定性满足要求。过渡墩钢管桩图11-4-59钢管桩应力结果图（单位：MPa）11-4-过渡墩定位桩最大应力，满足强度要求。过渡墩最大支反力，,钢管桩截面特性：，钢管桩计算长度,查稳定系数表得过渡墩钢管桩稳定性满足要求。11.4.6钢管桩承载力检算(1)地质资料桥址地貌为闽东南剥蚀丘陵与海滨平原交接带，两岸为近北东向低山，地面高程35～120m，相对高差0～93m，自然坡度15°～30°，福州台见凝灰熔岩出露，平潭台见凝灰岩出露。平潭台附近有军事巷道。交通较方便。桥位上覆第四系全新统人工填筑粉质黏土，长乐组海积粉细砂、卵石土，坡残积）粉质黏土，下伏侏罗系上统南园组三段、凝灰岩。主桥墩9#墩、10#墩地质资料见下表表11-4-39#墩地质资料表土层编号土层名称摩阻力(kPa)桩端承载力（kPa）分层厚度（m）(1)1中砂1505(1)2卵石土3000(3)1凝灰岩2000(3)2凝灰岩5002(3)3凝灰岩80023表11-4-410#墩地质资料表土层编号土层名称摩阻力(kPa)桩端承载力（kPa）分层厚度（m）(1)1中砂7515015(1)2卵石土3000(3)1凝灰岩2000(3)2凝灰岩5004(3)3凝灰岩80020（2）承载力计算公式根据《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）中：单桩垂直极限承载力计算公式式中：——单桩垂直承载力设计值；——单桩垂直承载力分项系数，本处取1.00；——桩身截面周长——单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值。——桩身穿过第i层土的长度。——单桩极限桩端阻力标准值。——桩身截面面积（）栈桥和平台采用开口的钢管桩，偏安全考虑，不考虑桩端阻力和桩端闭塞效应。钢管桩承载力1）9#主墩钢管桩最大支反力为中砂：＝75kPa；σR=150kPa；9#主墩钢管桩入土5m：承载力满足要求。2）10#主墩钢管桩最大支反力为中砂：＝75kPa；σR=150kPa；10#主墩钢管桩入土8m：承载力满足要求。施工过程中注意保护管桩周围的中砂，防止冲刷后，钢管桩承载力降低，影响栈桥结构安全。同时配以锚桩锚固，增强钢管桩基础的稳固性和基础刚度。12、平台验算12.1平台设计依据12.1.1设计依据和设计规范《福平铁路乌龙江大桥施工图》《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《路桥施工计算手册》（周水兴等编著）《建筑结构静力计算手册》2004版《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）12.1.2技术标准型钢、钢管桩允许应力抗拉、压抗弯抗剪单排单层贝雷梁容许弯矩单排单层贝雷梁容许剪力12.2平台结构设计12.2.1技术标准（1）设计恒载：平台结构自重（2）平台：冲击钻机自重20t，锤头10t，平台同时上4台钻机，冲击系数1.3。（3）龙门吊机栈桥：龙门吊机自重80t，最大吊重80t，冲击系数1.3。（4）平台：平台靠近龙门吊机轨道两侧考虑80t履带吊机行走，吊重20t。12.2.2平台结构形式平台上部构造从上到下依次是10mm钢面板、工12.6垫梁，工25分配梁。工25分配梁最大跨度3.3m，按照间距1.2m布置。纵桥向采用20排单层321型贝雷梁，间距为3.3m，贝雷梁最大跨度12m。栈桥下部结构横向分配梁采用2I36型钢，分配梁支撑在φ630×8mm钢管桩上，钢管桩采用2根，钢管桩按间距4.0m布置；钢管桩平联剪刀撑均采用[22槽钢。平台结构形式见图12-2-12.3荷载计算平台计算主要考虑冲击钻机、80t履带吊机和80t龙门吊机；针对不同的部位采用不同的荷载组合进行计算。12.3.1冲击钻机冲击钻机自重20t，锤头10t，平台同时上4台钻机，冲击系数1.3，。最不利冲击钻机荷载分配情况见图12-3-1。图12-2-1平台平图12-3-112.3.280t履带吊QUY80履带吊整机质量为70.8t，履带轨距、接地长度和履带板宽度为：4200mm×5440mm×800mm，具体见下图：图12-3-280t履带吊尺寸图（单位：mm）计算时考虑履带吊侧向吊重20t达到临界状态时，荷载最不利，最不利侧履带线荷载为：，取1m宽桥面板计算，则桥面板的横桥向线荷载为：。12.3.380t龙门吊机图12-3-380t龙门吊机支腿尺寸图（单位：mm）80t龙门吊机支腿导轮前后间距8.8mm，龙门吊机栈桥贝雷梁跨度9m，轮子最大荷载工况吊重80t，全部由一侧承担。自重80t，每侧承担1/2。则最不利一侧一个轮子承担的荷载为：，考虑冲击系数1.3，。12.4平台结构检算12.4.1桥面系检算（1）桥面系构造桥面由10mm面板，工12.6垫梁和工25分配梁组成，工12.6间距为3根/m，工25间距为1.2m。（2）工12.6垫梁检算计算时考虑80t履带吊侧向吊重20t达到临界状态时，荷载最不利，最不利侧履带线荷载为：，取单根工12.6分析，荷载为：。钢面板自重产生的均布荷载为:表12-4-1面积惯性矩截面模量面积矩5110101839749489987971计算模型如下：图12-4-1计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图：图12-4-2桥面板弯矩图计算桥面板的剪力时，考虑履带吊侧吊20t，并处于临界状态，计算模型如下：图12-4-3计算模型用有限元软件计算，得到剪力图：图12-4-4桥面板剪力图弯曲应力：，满足要求。剪应力：，满足要求。（3）工25分配梁检算1）冲击钻机检算冲击钻机范围内工25分配梁间距为1.2m，钻机一个点的荷载由一根分配梁承担，集中荷载为。钢面板自重产生的均布荷载为:。表12-4-2面积惯性矩截面模量面积矩485050200000402000230700计算模型如下：图12-4-5计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图：图12-4-6工25弯矩图弯曲应力：，满足要求。最大剪力取集中力和一半结构的自重得到：剪应力：，满足要求。2）80t履带吊检算跑履带吊范围内工25分配梁加密为间距0.8m，履带荷载由两根分配梁承担，计算时考虑80t履带吊侧向吊重20t达到临界状态时，荷载最不利，最不利侧履带线荷载为：，取单根工25分析，荷载为。钢面板自重产生的均布荷载为:。计算模型如下：图12-4-7计算模型用有限元软件计算，得到弯矩图和剪力图：图12-4-8工25弯矩图图12-4-9弯曲应力：，满足要求。剪应力：，满足要求。（4）80t龙门吊机栈桥工25分配梁检算80t龙门吊机和栈桥共用横向分配梁，栈桥分配梁间距1.5m，龙门吊机轨道下方分配梁加密，间距0.3m，轨道正下方采用单层四排贝雷梁，跨度9m，最不利荷载为偏一侧吊重80t，龙门吊机轮距706mm，此时轮子集中力荷载为，由三根工25分担，。表12-4-3工25截面参数面积惯性矩截面模量面积矩485050200000402000230700计算模型如下：图12-4-10计算模型图12-4-11分配梁弯矩图图12-4-12分配梁剪力图弯曲应力：，满足要求。剪应力：，满足要求。12.4.2贝雷梁检算（1）平台贝雷梁检算1)冲击钻机计算12m跨的贝雷梁，布置一台冲击钻机，前轴作用在两排贝雷梁上。两排贝雷梁容许弯矩为：，容许剪力为。结构自重荷载，最不利荷载作用下计算模型如下：图12-4-13计算模型图12-4-14由弯矩图可知：最大，满足要求。剪力按照全部作用在一侧加一半的结构自重，最大剪力为，满足要求。2)80t履带吊履带吊侧向吊重20t到临界状态时最不利，此时单条履带吊线荷载为，结构自重荷载，15根工12.6,5根工25，按照作用在四排贝雷梁上计算。四排贝雷梁容许弯矩为：，容许剪力为。最大弯矩计算模型如下：图12-4-15计算模型图12-4-16由弯矩图可知：最大，满足要求。剪力按照作用在四片贝雷梁上考虑，最大剪力为，满足要求。(2)80t龙门吊机贝雷梁检算80t龙门吊机轨道梁采用单层四排贝雷梁，跨度9m，最不利荷载为偏一侧吊重80t，某个轮子走行到贝雷梁跨中，此时单侧单个轮子组集中力荷载为，贝雷梁和小分配梁自重均布荷载为：，最大弯矩计算模型如下：图12-4-17图12-4-18贝雷梁四排贝雷梁容许弯矩为，容许剪力为。由弯矩图可知：最大，满足要求。当贝雷梁剪力最大工况为：轮子作用在分配梁附近，该处截面承担轮子全部重量和一跨结构自重的一半，最大，满足要求。12.4.3桩顶分配梁检算(1)平台分配梁检算分配梁最不利荷载为：履带吊侧向吊重20t到临界状态，由6片贝雷梁承担，贝雷梁反力为，其余贝雷梁反力为。表12-4-4双工36组合截面参数面积惯性矩截面模量面积矩1526031520000017500001017600分配梁由2根Ⅰ36型钢拼焊而成，按跨径4m的三跨连续梁计算，计图12-4-19计算模型图12-4-20分配梁弯矩图12-4-21分配梁剪力弯曲应力：，满足要求。剪应力：，满足要求。由挠度图可知：最大挠度，满足要求。(2)80t龙门吊机栈桥工36分配梁检算80t龙门吊机和栈桥共用桩顶分配梁，轨道梁采用单层四排贝雷梁，跨度9m，最不利荷载为偏一侧吊重80t，某个轮子走行到分配梁顶，此时轮子集中力荷载为，贝雷梁反力为,栈桥上QUY80履带吊自重70.8t，由7根贝雷梁承担，贝雷梁反力为，贝雷梁和桥面系自重反力。分配梁由2根Ⅰ36型钢拼焊而成，为跨径3.2m的两跨连续梁，计算模型如下：图12-4-22计算模型图12-4-23分配梁弯矩图图12-4-24分配梁剪力图弯曲应力：，满足要求。剪应力：，满足要求。图12-4-25横梁挠度图由挠度图可知：最大挠度，满足要求。12.4.4钢管桩强度检算(1)钢管桩的嵌固点计算根据《港口工程桩基规范》4.3.3，当采用假想嵌固点法计算时，弹性长桩的受弯嵌固点深度可用m法并按下式确定：式中：——受弯嵌固点距泥面深度（m）；——系数，取1.8～2.2；——桩的相对刚度系数（m）。桩的相对刚度系数（《港口工程桩基规范》附录C）——桩材料的弹性模量，取；——桩截面的惯性矩；——桩的换算宽度，取2d；——桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数，取。计算得：名称φ630×8管桩0.01560.0007562.04.0栈桥钢管桩在9#主墩位置处水位最深，为最不利位置。此处河床面标高-18m，水位按常水位+2.0m，流速按2.25m/s。流速取，水流力按下式计算：其中：K-水流阻力系数，桩为圆形，取0.8；A-单桩入水部分在垂直于水流方向的投影面积；-水容量，取；V-水流速度；g-重力加速度，取；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，取水深20m，则单桩所受水流力为：第一排桩：遮流影响系数第二排桩遮流系数，内插得到，，内插得到，水流力的合力作用于施工水位以下1/3水深处,水流力倒三角形分布。(2)风力计算据《公路桥涵设计通用规范（JTJD60-2004）》，风荷载标准值式中：－设计风速重现期换算系数；－风载阻力系数；－地形，地理条件系数；—设计基准风压；—横向迎风面积（实际尺寸）；施工期桥梁，由于栈桥处于台风多发地区，取取福州市100年一遇风压，＝0.85kPa；桥面系高0.2m，按下式计算：桥面板宽6m、8m两种，，桥面板产生风力：贝雷梁按照结构尺寸按12m×1.5m计算，断面投影面积18.0m2，实际面积4.8m2。。贝雷梁产生风力：总的风力值为：(4)钢管桩强度检算1)钢管桩强度检算=1\*GB3①平台钢管桩检算平台最大荷载分配梁反力图12-4-26平台分配梁反力取最大反力511.9kN计算，运用midas建模计算结果如下：图12-4-27钢管桩应力结果图（单位：MPa）图12-4-28钢管桩反力结果图（单位kN）定位桩最大应力，满足强度要求；最大支反力，,钢管桩截面特性：，钢管桩计算长度,查稳定系数表得钢管桩稳定性验算满足要求。=2\*GB3②龙门吊机栈桥钢管桩检算龙门吊钢管桩最大荷载分配梁反力图12-4-29龙门吊分配梁反力取最大反力408.0kN计算，运用midas建模计算结果如下：图12-4-30钢管桩应力结果图（单位：MPa）图12-4-31钢管桩反力结果图（单位kN）龙门吊钢管桩最大应力，满足强度要求。最大支反力φ=800，δ=10mm,钢管桩截面特性：ì=279，A=24819钢管桩计算长度λ=18900/279=67.7,查稳定系数表得ψ=0.854σ=747.6×103/(0.854×24819)=35.28Mpa<188.5Mpa钢管桩强度验算满足要求。12.4.5钢管桩承载力检算(1)地质资料桥址地貌为闽东南剥蚀丘陵与海滨平原交接带，两岸为近北东向低山，地面高程35～120m，相对高差0～93m，自然坡度15°～30°，福州台见凝灰熔岩出露，平潭台见凝灰岩出露。平潭台附近有军事巷道。交通较方便。桥位上覆第四系全新统人工填筑粉质黏土，长乐组海积粉细砂、卵石土，坡残积）粉质黏土，下伏侏罗系上统南园组三段、凝灰岩。主桥墩9#墩、10#墩地质资料见下表表11-4-39#墩地质资料表土层编号土层名称摩阻力(kPa)桩端承载力（kPa）分层厚度（m）(1)1中砂1505(1)2卵石土3000(3)1凝灰岩2000(3)2凝灰岩5002(3)3凝灰岩80023表11-4-410#墩地质资料表土层编号土层名称摩阻力(kPa)桩端承载力（kPa）分层厚度（m）(1)1中砂7515015(1)2卵石土3000(3)1凝灰岩2000(3)2凝灰岩5004(3)3凝灰岩80020（2）承载力计算公式根据《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）中：单桩垂直极限承载力计算公式式中：——单桩垂直承载力设计值；——单桩垂直承载力分项系数，本处取1.00；——桩身截面周长——单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值。——桩身穿过第i层土的长度。——单桩极限桩端阻力标准值。——桩身截面面积（）栈桥和平台采用开口的钢管桩，偏安全考虑，不考虑桩端阻力和桩端闭塞效应。1）钢管桩承载力平台钢管桩最大支反力为中砂：＝75kPa；σR=150kPa；平台钢管桩入土5m：承载力满足要求。2）龙门吊钢管桩最大支反力为中砂：＝75kPa；σR=150kPa；龙门吊栈桥钢管桩入土5m：=(Σ)=3.14×0.80×75×5=942kN>747.6kN承载力满足要求。施工过程中注意保护管桩周围的中砂，防止冲刷后，钢管桩承载力降低，影响栈桥结构安全。同时配以锚桩锚固，增强钢管桩基础的稳固性和基础刚度。13、附图：乌龙江特大桥栈桥平面布置图目录1、编制依据及原则 11.1编制依据 11.2编制原则 12、工程概述 12.1工程概况 12.1.1水文情况 22.1.2通航情况 22.1.3地质情况 22.1.4既有桥概况 32.1.5桥式布置 42.1.6主桥桥式结构 43、栈桥设计 53.1栈桥总体设计及方案比选 53.1.1栈桥走向及平面位置 53.1.2栈桥宽度选择 53.1.3栈桥跨度选择 53.1.4栈桥结构设计选择 53.1.5栈桥总体设计方案 63.2栈桥上部结构设计