U形河谷地区施工便桥快速搭建施工工法

U型河谷地区施工便桥快速搭建工法第8页共8页U型河谷地区施工便桥快速搭建工法U形河谷地区施工便桥快速搭建工法1.前言工程项目施工前期准备中的“三通一平”工作是必不可少的，也是不容忽视的，这将直接关系到工程主体实施过程中是否能够按照预期进度完成，其中保证施工便道的通畅尤为重要，在一些复杂地形地区，施工便桥成为施工便道必不可少的组成部分，特别是针对需要通过重载车辆及施工机械的便桥，必须综合考虑施工便桥的安全、经济、快速、便捷等因素。施工便桥在公路项目建设中已是普遍采用，本工法将重点介绍U形河谷地区如何以最短的时间从便桥的支承墩到承重桥体的快速搭建完成的要点。2009年7月15日开工建设的黑水县吉林大道对口援建项目，敢于创新，结合现场实际，在项目建设前期在黑水河上以最快的速度完成了三座施工便桥的搭建工作，保障了施工便道的畅通。2.工法特点本工法主要特点是操作简单、工期缩短、效率提高、安全稳固、经济环保。3.适用范围4.工艺原理本工法以30米跨径钢便桥为例，考虑承受施工机械及车辆60t以上荷载。利用土石围堰作为便桥搭建平台，采用装填片石的钢管框架作为便桥支墩结构，采用30米三排单层组合拼装贝雷梁作为便桥的承重结构。以上拼装贝雷梁需要综合考虑各种使用荷载进行强度及稳定性验算,本篇略去验算过程。若采用经验数据请参考《装配式钢桥使用手册》。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程见图5.1U形河谷地区施工便桥快速搭建流程图。5.2操作要点5.2.1施工平台的形成在计划设立便桥的河谷通行一侧,按照既定桥长周围一定区域范围内填筑土石围堰形成。施工中应做到：（1）围堰填筑的区域应满足便桥拼装的施工和吊装平台的需要。（2）围堰填筑高度不应小于汛期最高水位,并考虑因便桥的搭建缩短河道宽度而造成的水位上升因素。（3）土石围堰的外围以大块石为主,防止河水的冲刷,内部填筑土料,使用挖掘机来回碾压数次即可。5.2.2支墩基础开挖便桥围堰填筑完毕后，按照便桥的设计尺寸进行测量放样，标示出便桥两侧支墩的平面位置，打上灰线。利用挖掘机进行支墩基础开挖。开挖施工要求如下：（1）开挖时支墩基坑放坡坡度以坑壁四周围堰土石不再垮塌即可。（2）开挖平面尺寸应大于设计支墩平面四周各１米距离为宜。（3）由于Ｕ形河谷河流的河床底部均以块石为主，故开挖深度以挖到河床底部硬底为宜。（4）开挖过程中会遇到河水透过围堰的情况，本工法中透水因素对施工不产生影响，故阻水排水措施不予考虑。5.2.3支墩的形成本工法中支墩采用钢管框架装填片石的方法形成，具体施工方法如下：5.2.3.1实用钢管作为主框架材料，按照横向间距0.5米，纵向间距0.3米，使用Ｕ形扣焊接成上下通透的框架结构，如图所示。5.2.3.2使用吊车将钢管框架吊入支墩基坑中，周围设立临时支撑，以保持钢管框架竖直。5.2.3.3使用挖掘机往支墩基坑中的钢管框架里抛填片石，直至满足设计高度为止。5.2.3.4在片石顶部浇筑0.3米厚的C30素混凝土，养护至强度满足要求。5.2.4贝雷梁的拼装及搭建施工工艺流程为：桁架分节拼装→桁架吊装就位→横梁安装→纵梁安装→搭板安装→桥面板铺设。主要施工要点有以下几个方面：5.2.4.1桁架分节拼装根据现场实际条件，桁架利用围堰施工平台进行分节拼装，每节长度3m，每节桁架均为三排单层。施工时先拼装下加强弦杆，其次拼装主桁架，再拼装上层加强弦杆，最后安装端柱。第一排和第二排主桁架通过支撑架连接，第二排与第三排主桁架间通过联板连接，主桁架与主桁架间纵向连接采用连接销，主桁架与加强弦杆间采用弦杆螺栓连接，主桁架与端柱间连接采用连接销，主桁架与支撑架及联板间采用支撑架螺栓连接。弦杆螺栓及撑架螺栓利用呆扳手拧紧，必要时采用风动扳手。5.2.4.2桁架吊装就位桁架组装采用25t吊车吊装，在两侧桥台上按照钢便桥长度安放座板及桥座，将拼装好的两节桁架吊装到位，吊车配合，人工打紧连接销。桥座与座板的横向中心保持在一条直线上，并按照座板边上的数字确定桥座纵向中心线位置。第一排桁架为一单独桥座，置于桥座轴梁的中段上。第二、第三排桁架利用同一个桥座，分别置于桥座轴梁的左右段上。桥面两侧桁架组装完成后，用抗风拉杆将两侧桁架连接，抗风拉杆用以保证桥梁的正直和承受垂直于桥轴线方向的水平风力，在每节桁架内交叉设置两根。5.2.4.3横、纵梁安装横梁与桥面方向垂直，每根横梁长5.85m,间距1.5m，在顶部焊有4个卡铁。用以限定纵梁的位置、两端上方焊有一个带圆孔的短方柱，用来固定斜撑，两端底面各有3个凹眼,用以套入桁架下弦杆横梁上的定位栓钉。第一排桁架与横梁间用斜撑连接，斜撑螺栓固定。纵梁与桥面方向平行，每根纵梁长2.99m，纵梁共4排，顺桥面方向，每排设置10片纵梁。纵梁分为有扣纵梁和无扣纵梁，无扣纵梁设在桥面的中部，有扣纵梁设在桥面的两侧。纵梁端部和中部凹槽卡入横梁卡铁内。5.2.4.4搭板安装搭板的作用是构筑桥梁的进出口时，一端搭在桥端横梁上，另一端支撑在路堤上。本桥采用双节搭板，中间用横梁支撑，横梁竖于4个搭板支座上，搭板与地面之间空隙采用C30混凝土填筑。搭板与桥面纵梁相似，也分为有扣和无扣两种，两端的下翼成斜面，以降低断面高度，保持与桥面平顺。每边搭板共四排，有扣搭板设在两侧，无扣搭板设在中间。搭板与横梁间连接通过搭板板头卡铁与横梁卡铁相扣。为保持搭板板头与路面平顺，在搭板板头路面处做一凹槽。在搭板两侧与第一排桁架同一直线上设置护栏，护栏采用φ4.8cm钢管，纵向高度1.5m，间距1.5m，横向为两根6m长钢管。5.2.4.5桥面板铺设桥面板采用双层25c槽钢反扣铺设而成，每根槽钢长度4.2m，槽钢方向与横梁方向相同，槽钢中心间距25cm，顺桥方向铺设长度30m。桥面板铺设传统方法采用钢板或枕木，本工法中采用槽钢桥面板，实际使用效果很好，省略了桥面防滑处理工序。搭板桥面板采用2cm厚钢板铺设，每侧铺设长度6m，宽度4m，钢板上采用φ8钢筋间距10cm双面焊接防滑条。钢板与搭板间连接采用U型螺栓，间距30cm。5.2.5围堰平台的拆除使用挖掘机对已经搭建完毕的钢便桥桥下围堰部分拆除，保证河水顺利通过，同时填筑土石围堰连接钢便桥与对岸，形成贯通便道。5.2.6便桥使用监测为了确保钢便桥使用期间的安全，在新建钢便桥上及桥梁支墩上设置监测点,采用信息化技术，定期进行监测,及时对监测数据进行采集、分析，发现问题及时提出，并采取相应的加固措施。水平位移量测采用全站仪直接测点位的坐标，根据基准点的坐标不变，算出测量点的坐标，从而算出测量点的位移。每次量测后应绘制位移—历时曲线及沿线各点同一时间的位置—位移曲线。表一监测频率表施工阶段监测频率便桥搭建阶段段1次/d便桥使用阶段段1次/5d

5.3劳动力与组织表二施工人员组织表序号项目所需人数备注1管理人员12技术指导13现场指挥14吊装作业25挖掘机作业26电工17焊工18普工89质检员110安全员1合计196.材料与设备本工艺拟采用的材料与机械设备详见表6所示。表三材料、机具设备表序号设备名称型号单位数量用途1挖掘机220型台1围堰、填石2吊车25t以上台1吊装3电焊机台1焊接4钢管米若干框架5U形扣-个若干连接6片石普通方若干7贝雷梁米30承重结构8扳手-个若干拼装9千斤顶小型台1辅助拼装7.质量控制7.1质量控制标准满足施工最大荷载验算要求。7.2质量保证措施7.2.1为了确保工程质量,必须认真贯彻执行项目部ISO9001质量保证体系,明确各部门的质量职责,保证全体员工能够理解并执行。7.2.2健全质量保证体系，严格按体系中规定的要求运作，根据生产全过程和全员管理的客观要求，把质量管理的每项工作具体落实到每个部门和班组长每个人身上，使质量工作事事有人管，人人有专职，办事有标准，工作有检查。7.2.3严格执行岗位责任制、“三检制”、处理问题“四不放过制”，技术档案管理等各项管理制度，使质量管理工作制度化、系统化、程序化。8.安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例的具体要求，结合实际情况和工程的具体特点，成立安全生产组织机构，落实安全生产第一责任人和直接责任人名单，明确各级人员的职责，制定安全生产制度。8.2施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。8.3对作业人员进行安全知识培训，施工前进行安全技术交底，各班组作业前由班组长进行工前教育，提高作业人员安全防护意识。8.4组织相关人员检查和督促安全生产工作，杜绝违章指挥、违章作业、违反劳动纪律的现象发生。8.5建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。8.6做好施工场地平面布置，合理安排场地内临时场地情况。根据工地情况，布置安全防护设施和统一的安全标志（牌）。8.7施工现场的安全防护设施如安全网、围护等都必须齐全、有效，并且不得擅自拆除或移动。如因施工实施需移动时，应采取安全措施方可施工。9.环保措施9.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，随时接受相关单位的监督检查。9.2施工时减少扬尘对相邻集料和周围环境的污染。9.3围堰施工与拆除时尽量减少水土流失对河流和周围环境造成的污染。10.效益分析10.1直接经济效益分析传统便桥支墩结构采用的水中混凝土结构施工成本费用包括围堰阻水及排水费用、支墩模板安装费用、支墩混凝土及浇筑费用围堰阻水及排水费用，只包含钢管、扣件、片石及少许混凝土费用。经过实际估算，本工法所列实例较传统方法将节约成本费用约80%。10.2改善施工条件利用围堰平台进行贝雷梁的拼装，避免了水上悬空作业，改善了施工条件，保证了现场操作人员的安全。10.3施工效率采用本工法能大大缩短了施工时间，从平台搭建开始至便桥通行时间约为3天，并且施工简便、安全，较传统方法效率提高50%以上。11.应用实例四川省黑水县吉林大道工程11.1工程概况黑水县吉林大道工程位于四川省黑水县城芦花镇境内，是“5.12汶川大地震”后吉林省对口支援黑水县的主要项目，该公路的设计建设，对完善黑水县快速路网系统，改善黑水县的交通现状，有效带动道路两侧的土地增值和开发建设，促进达谷冰川旅游业的发展，从而拉动黑水县的经济发展等具有重要意义。工程起讫里程桩号为：K0+000～K3+160，路线全长共3.16公里，其中包括桥梁6座共计902.57延米、大型混凝土挡土墙等结构物及路面、排水、交安、照明等附属设施。其中需要跨越黑水