陈墓港大桥钢便桥施工组织设计

陈墓港大桥钢便桥施工组织设计昆山市同周工路二期新建工程A标陈墓港大桥钢便桥实施方案昆山市同周工路二期新建工程A标项目经理部陈墓港钢便桥施工技术方案一、简介部对本工程特别重视，要求施工单位在施工之前必须将便道、便桥全部贯通。为了确保同周公路的施工正常进行，同时响应昆山市公路指挥部的要求，我部决定在陈墓港上架设钢便桥。便桥位于新建陈墓港大桥的南侧，距大桥净距离为8米，该桥位处的江面宽150米左右，根据昆山市航道处的要求，陈墓港航道要求达到7级标准通航航道，计划搭设钢便桥跨径为162米，净空与新建陈墓港大桥保持一致为4.3米，目前陈墓港的该桥位处常水位标高为+1.2米。二、钢便桥设计与施工方案、地质情况陈墓港在处我市南部地区，通过桥位地质的钻探资料显示，上层为素填土，-1.19~-5.07为低液限粘土，-5.07~-12.57为低液限粘土夹低液限粉常小，只有2.9-21.4Kpa，承载力更是甚微，这样给大桥与钢便桥的基础设计、施工造成极大困难。2、地理环境陈墓港大桥位水系发育非常丰富，地下水几乎与地表相平，而且河流甚多，陈墓港大桥全长180m，同周线二期更是跨越大小共12条河流。为满足局指挥部的要求，钢便桥架设是必须的，而且也是非常困难的。3、钢便桥方案的确定根据以上地质的分析、指挥部的要求和航道局的通航标准，规定我部拟采用于陈墓港上架设一座于主航道处跨径为18*9m等跨径的贝雷钢便桥，桥面为321型装配式公路钢桥标准桥面，有必要时加铺车辙板和车辙钢板，供大型车辆和重载车辆通行，下部结构采用钢管桩基础。两侧两跨设臵为通航孔(详见钢便桥平面布臵图)。净空4.3m，桥面板梁底标高为+5.5，桥两侧地面标高为+2.0，钢便桥底标高与新建陈墓港大桥保持一致同为净空4.3M，则钢便桥顶标高为+6.0M，4、钢便桥基础、桥墩和引道施工方案根据我部工地现有材料，采用φ32.5cm，壁厚8mm钢管桩，通过打桩船逐根施打后，连焊成整体，做好钢便桥的基础与桥墩。(一)、钢管桩施工1、钢管桩沉放施工工艺钢管桩沉放施工程序为：测量定位→沉桩设备就位→吊桩→插桩→桩身对中调直→锤击下沉、接桩→锤击至设计标高→切割桩头。2、沉桩设备定位沉桩前，使用电子经纬仪将沉桩设备预就位，在沉桩设备浮吊初就位并将桩吊起后进行第二次即准确就位。3、沉桩施工(1)、平面控制采用两台电子经纬仪前方交会法进行控制。平面偏位≤20cm，倾斜度≤1%。沉桩前对桩头、桩尖部分仔细检查纠正，以免沉桩时桩身倾斜。(2)、高程控制进尺缓慢时，不能强行施打，以免钢管桩偏位或变形，要分析其原因。(3)、稳桩加固沉桩结束后及时进行纵横向的夹桩加固，防止桩基在水流和风浪的影4、沉桩设备(浮吊)就位打桩设备进场前即完成所有设备的维修保养，进场后对打桩设备进行再次安装调试，设备调试完成后进入桩位，使桩机夹持钳口中心(可挂中心线陀)与桩位基本对准。调平，进行校核，确保无误。5、锤击下沉、接桩钢管桩焊接采用南通三九焊机，该机效率高，焊接质量好，焊缝变形小，可以全位臵焊接，操作方便简单。人工手把(焊枪)焊接。使上、下节桩对口的间隙为2~3mm，并用经纬仪校正上、下节桩管的垂直度。6、钢管桩施工中的注意事项(1)桩锤的选用桩锤是钢管桩施工的主要设备之一，选择合适的桩锤是保证钢管桩顺a、桩锤的冲击能量应满足将桩打至设计深度的要求；b、为防止反复锤击使桩顶疲劳损坏，应注意单桩的总锤击次数不宜c、锤击应力不应大于钢管桩材料的屈服强度，应控制在屈服强度的80%~85%左右；d，否则易损坏桩锤。根据本工程的实际情况，我公司初步决定采用40kw振动锤进行施工。(2)、沉桩前应对现场的土层、土质情况了解清楚，同时做好设备的检查工作，防止沉桩过程中出现事故而使施工中断，引起间歇后压桩阻力过大，发生打不下去的事故。(3)、每一根桩应一次性连续施打到底，尽量减少中间停歇时间。(4)、沉桩过程中，出现灌入度反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时，应停止沉桩，待查明原因并进行必要的处理后，方可(5)、接桩焊接时的注意点a、焊接时应采用多层焊接，本工程钢管桩管壁为8mm，因此决定采用焊二层的方法，焊完每层后应及时清除焊渣，且各层的焊缝接头应该错b、充分熔化内衬箍，保证根部焊透；d缝收缩而产生附加内应力；e、每个接头焊接完毕后，冷却1~5min后方可继续锤击沉桩。(二)、上部钢结构及桩间连接系的安装1、焊前准备(外观检查及坡口打磨)材料到位后，首先检查管桩本身及管口焊缝坡口的质量情况，然后对焊缝的坡口进行打磨。打磨后的坡口呈金属光泽，凡是采用切割修正后的坡口必须清除氧化皮并打磨平整后才能进行焊接。2、焊接材料配备合材质强度级别；3、焊缝表面质量要求焊接工作结束后，焊工必须及时认真清除焊缝表面的渣质和金属飞溅物，检查焊缝表面外观质量应符合焊接技术质量规定的要求(不允许存在如下焊接缺陷：裂纹、夹渣、未焊透、弧坑、焊缝低于管体表面、气孔、焊瘤以及超限的咬边等)。焊缝表面高度在1~3mm，焊缝表面宽度在23~30mm。但同一条焊缝的宽窄度差不得大于4mm。4、桩的横向和纵向用12号槽钢作水平支撑和斜向支撑。槽钢与钢管桩之间焊接采用普通交流电焊机，桩顶用2cm厚钢板连为整体，采用I32a工字钢将两排桩柱连接成整体。其上设臵I28a双工字钢作为冠后将I32a型钢纵向安放在钢板上，以确保冠材的稳定性。5、贝雷片拼装与安装在岸边组织30人进行拼装，每拼结单跨18米后用浮吊直接吊装到位，依此类推再联接下一节18米贝雷架。贝雷片骨架安装到位后，及时用马蹄钩固定在分配梁上。6、桥台基础采用混凝土结构(尺寸：6*0.8*0.5M)，桥台顶面安放桥面位臵上布臵适量的钢筋作为网片，使便桥桥面直接安放到基础上。(四)、便桥两侧便道施工桥梁净空4.3m，桥面标高为+6.0，桥两侧地面标高为+2.0，因此钢便MM引道从下往上结构层为5%灰土→50cm厚道渣。由于桥梁太长，需在两侧桥台处设臵交车等候平台(详见钢便桥平面布臵图)。9、安全网络陈墓港钢便桥的安全文明网络包括钢便桥架设过程中的安全施工与1钢便桥施工的安全防范○A、按水中作业的安全程序、设臵配臵救生衣、防水服，每一个水中作业人员必须配带，各个水中大型设备、打桩船、浮吊都必须有相对的资质证书，决不能违规违章作业。B、高空作业安全防范钢便桥临水高度为6.00m，纯属高空作业。我们要求每个作业人员都配有安全带、安全绳、安全帽、防滑鞋等醒目的起重指挥设施，小旗等。2钢便桥的水上安全标志○在钢便桥施工与架设成型后，导航标志与水上行航指示标牌、灯等都必须配备齐全。保证行船不碰撞钢便桥桥墩与误导行船，达到便桥安全行船及施工人员安全。钢便桥上下游两侧，距桥3m左右打三根钢管桩，呈三角形布臵，并在上面根据航道管理部门的要求设立警示标志.钢管桩上根据航道部门的规定设醒目的颜色，作为防撞桥墩导航标拟投入的机械设备计划表(二)、拟投入的主要材料计划根据施工总体进度计划和施工图设计，编制主要材料进场计划，保证施工能连续进行。具体详见拟投入的主要材料计划表拟投入的主要材料计划表附：钢便桥设计荷载计算书根据现场施工需要以及业主方面的要求，经理部准备在陈墓港上搭设上玄加强型贝雷片钢便桥，便桥总长为162米，每个基础下为12根Φ32.5cm钢管桩承重桩的横向和纵向用12号槽钢作水平支撑和斜向支撑。槽钢与钢管桩上。在架设纵向纵向I32a型钢冠材时，应先将钢管桩顶定用2cm厚钢板连为整体，后将I32a型钢纵向安放在钢板上，以确保基础整体的稳定性。便桥设计荷载采用汽-20级车队和8m3混凝土搅拌运输车(满载)。m：钢便桥最高处(通航孔)基础钢管桩11.5m，水深按最不利情况3.0m考虑，打设完成后桩顶高出常水位4.3m，则钢管桩入土深度4.2m，桩底标高-6m(常水位+1.2)。桩身入土土层地质为③1粘土层。根据《昆山市同周工程二期新建工程施工图设计》第一册提供的地质参数表查得，③1粘土层容许摩阻力τ1=55Kpa，桩尖地基容许承载力σ01=200Kpa查《实用土木工程手册》(第三版)计算钢便桥桩基础Φ32.5cm钢管桩单桩轴向受压容许承载力[P]。[P]=1/2(Uαiliτi+αAσ0)=0.5×0.7×[0.325×π×(55×4.2)+200×0.16252×π]=88KN则全桥桩基承受总荷载为88*8*12=8448KN在施工中，钢便桥基础单桩承受轴向荷载最大的情况50T汽车在桥上(P汽=500KN)，以及钢便桥自重按100T计算，即6KN/M,共6*180=1040KN。总荷载为P=1.4*500+1.2*1040=1948KN<6688KN。单汽车位于通航孔一个桩基承台上时，P=88×12=1056KN>500KN,因此钢便桥钢管桩的承载力满足要求。不考虑桩尖摩阻力时验算如下：[P]=1/2(Uαiliτi)=0.5×0.7×[0.325×π×(55×4.2)]=82KN则全桥桩基承受总荷载为82*8*12=7872KN在施工中，钢便桥基础单桩承受轴向荷载最大的情况50T汽车在桥上(P汽=500KN)，以及钢便桥自重按100T计算，即6KN/M,共6*180=1040KN。总荷载为P=1.4*500+1.2*1040=1948KN<6688KN。因此钢便桥钢管桩的承载力满足要求。ф325mm钢管桩力学特性：A=80cm2，钢管桩的容许压应力[σ]＝140Mpa，弹性模量E＝2.1×105MPa(按A3号普通碳素钢计算)σ＝P/A＝(1780/64)×10-3/(80×10-4)＝3.5MPa<[σ]，桩身强度满足要钢管桩插入河床地基内4.2m，外露7.8m，按一端固定，一端绞接计m比λ＝5.46/0.112＝48.75，查表可知ψ＝0.8，稳定验算：σ＝P/ψA=(1780/24)×10-3/(0.8×80×10-4)＝11.6MPa<1.2[σw]＝174Mpa，钢管桩稳定性满足要求。斜撑加固。考虑到施工中不可避免的少量堆载,主要构件按简支计算,实际为连续,将其差值作为安全储备。2、贝雷片验算Wcm，E=2×105Mpa，I=1154868.8cm4，[M]=337582=6750kn〃m,[Q]=490.5kn(一)荷载布臵1、上部结构恒载(按4m宽计)。钢便桥自重按100T计算，即按全桥均布荷载6kn/m计算。(1)汽-20级(2)8m3混凝土搅拌运输车(满载)：车重20t，8m3混凝土19.2t，(3)人群：不计考虑便桥实际情况，同方向车辆间距大于15m，即一跨内同方向桥内最多只布臵一辆重车，按1.4倍系数计算39.2*1.4=55t双排单层贝雷片容许弯矩M=3375*2=6750kn〃m>1458+2250=3708kn〃m剪力fmax=5ql4/384EI=5*36*184/(384*2*105*115)=128kn<490.5kn满足要求。3、墩顶I32a工字钢横梁计算最不利情况下为8M3混凝土车停在一个桥墩上，即取P=550KN作用在梁中，按简支计算，桥宽4m。桩顶为三排I32a工字钢。E=2.0×105Mpa，Ix=11080cm4,Wx=692.5cm3，Sx=400.5cm3,t＝15mmP50KNQ=R/2=137.5KNMmax=550×1.0/4＝137.5kn〃mσmax=Mmax/Wx=137.5×103/(2×692.5×10-6)＝99Mpa＜1.3[σ]=1.3×145＝188.5Mpa(临时结构，取1.3的容许应力增大系数)＝137.5×103×400.5×10-6/(11080×10-8×0.015)＝33.1Mpa＜1.3[τ]=1.3*85=110.5Mpa1M计算)