钢栈桥及桩基平台施工方案[优秀工程方案]

1、钢栈桥及桩基平台施工方案 一、工程简介1、水文、地质九龙江自北西向南东流入海洋,工程所在河段属感潮河段,处于九龙江下游潮流界范围内,工程河段水流运动形态主要受到上游径流和河口潮汐的 双重影响.本河段潮流为往复式半日潮流.根据取水样分析,本标段地表水、地下水对混凝土无腐蚀性.设计中无通航要求,考虑到当地通航,中间在33号和34号之间设置通航,设计百年一遇最高水位5.44米.水下地质情况自上而下普遍为：软塑粉质粘土、硬塑粉质粘土、砂层、粗圆砾土.2、钢栈桥施工结构设计根据现场施工需要,拟采用施工钢栈桥.跨九龙江中港两端先采用麻袋垒填,并填砂以修筑施工便道,根据现场地形地貌并结合荷载使用要求,经过现

2、场勘查、结合桩基平台需要钢栈桥规模拟定为：桥梁全长约600,标准跨径为12米、桥面净宽均为4.5米.钢栈桥结构如下：1、基础结构为：钢管桩基础2、下部结构为：工字钢横纵梁3、上部结构为：贝雷片纵梁4、桥面结构为：装配式公路钢栈桥用桥面板5、防护结构为：小 钢管护栏考虑到地方通航,在33号墩和34号墩之间设置通航位置.为保障施工期间通航安全,在通航道两侧各设置4根6008米米钢管桩防撞墩,防撞墩长度 为6米,高度 高出最高潮位2.5米以上,并设置明显的 警示标志,夜间及雾天均设置警示灯.栈桥钢管桩入土深度 原则：对于一般粘性土层钢管桩入土深度 以进入强风化岩层表面深度 进行控制,具体入土深度 将

3、根据提供的 详细的 地质资料数据结合实际情况进行确定,可以采用钢管桩的 灌入度 进行控制,灌入度 最后90秒不得大 于3米米.对钢管桩的 桩底入土深度 不足部分的 钢管桩,采用水下砼护脚,并在钢管桩周围抛填砂袋等进行防护.3、钢栈桥其他设施为确保大 桥施工中水、电的 供应,栈桥上设置有电缆管道和自来水供水管道,栈桥考虑采用防腐涂装保护措施,护栏的 竖杆、扶手横杆刷上红白相间的 警示反光油漆,防止水上船只过桥时对钢管桩的 碰撞,并在通航孔位置设置.同时在栈桥两端设置交通岗亭,并派专人进行值班上岗,防止非施工人员上桥.二、工程设计标准及参考资料 1、主要技术标准 、计算行车速度 ：5千米/h、设计

4、荷载：载重500KN施工车辆、桥跨布置：n12米连续贝雷梁桥、桥面布置：净宽4.5米 2、主要参考资料 、交通部公路桥涵施工技术规范JTJ0412000、人民交通出版社路桥施工计算手册、交通部交通战备办公室装配式公路钢栈桥使用手册、公路施工手册、公路桥涵钢结构木结构设计规范三、钢栈桥设计与施工1、基础及下部结构设计本工程位于河中,河面宽约600米,常水深约为5米,潮差约2米.建成后的 钢栈桥桥底标高距离高水面约2米.单墩布置单排3根钢管(桩径425米米,壁厚6 米米),横向间距2.0米,桩顶布置25厘米工字钢横梁,管桩与管桩之间用10厘米槽钢水平向和剪刀向牢固焊接.为了 增强便桥纵向稳定性每隔

5、4个墩布置1个排架桩支墩,排距3.0米.施打钢管桩技术要求如下：、严格按设计书要求的 位置和标高打桩.、钢管桩中轴线斜率1L.、钢管桩入土深度 必须大 于7米.、当个别钢管桩入土小 于5米锤击不下,且用桩锤激振2分钟仍无进尺,必须现场分析地质状况,采取措施加强受力.、根据河道管理要求,新桥建成后必须拔除钢管桩.2、上部结构设计桥梁纵梁各跨跨径均为12米.根据行车荷载及桥面宽度 要求,12米跨纵梁布置单层4片国产贝雷片(规格为150厘米300厘米),横向布置形式为：90厘米+170厘米+90厘米.贝雷片纵向用贝雷销联结,横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性,贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件

6、联结以防滑动.3、桥面结构设计 桥面采用装配式钢栈桥定型桥面板(故受力不做验算),单块规格为4.5米1.5米,桥面板结构组成为：5.5米米厚印花钢板、12厘米工字钢底横肋(间距30厘米)、12厘米槽钢底竖肋(间距50厘米).制作好的 桥面板直接安放在贝雷片纵梁上,并用螺栓联结牢固.为安装桥面栏杆需要每隔3片面板间安装1根12厘米槽钢.4、防护结构设计 桥面采用小 钢管(直径5厘米)做成的 栏杆进行防护,栏杆高度 1.2米,栏杆纵向1.5米1根立柱(与桥面槽钢焊接)、高度 方向设置两道横杆.5、钢栈桥施工 钢栈桥拟采用从九龙江中港两岸分别施打.栈桥施工采用38t履带吊逐孔振沉钢管桩,逐孔架设上部

7、结构的 施工方法搭设栈桥,上部结构采用钓鱼法进行施工.安排一辆平板运输车分别进行钢管、桥面板等的 运输.另在便桥中间设置错车道,以防止车辆受堵影响交通.6、钢栈桥下部结构施工要点1)、钢管桩的 加工与制造每根栈桥钢管桩分两节加工,根据现场实际情况进行节长调整,接桩在现场进行,接桩时避免接头处于局部冲刷线附近.2)、钢管桩的 运输 构件在出厂前标示上重量、重心和吊点的 位置,以便吊运和安装.利用挂车运至施工现场.3)、钢管桩下沉施工方法采用悬打法进行施工,用38t履带吊配合振动锤施打钢管桩;履带吊停放在已施工完成的 栈桥桥面,打入栈桥基础钢管桩,测量班确定桩位与桩的 垂直度 满足要求后,开动振动

8、锤振动,在振动过程中要不断的 检测桩位与桩的 垂直度 ,发现偏差及时进行纠正.每根桩施打时应连续,中途不可有较长时间的 停顿,以免桩周围的 土扰动恢复造成沉桩困难.桩顶铺设好贝雷梁继桥面板后,38t履带吊前移,进行插打下一跨钢管桩,以此进行循环.4)、沉桩施工要点及注意事项、沉桩开始时,可以靠桩的 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.当最后下沉速度 与计算值相距不多且振幅符合规定时,即认为合格,施工过程中采用设计桩长和灌入度 进行双控.、每根桩的 下沉一气呵成,不可中途间歇时间过长.每次振动持续时间过短,则土的 结构未被破坏,过长则振动锤部件易遭破坏.振动的 持续

9、时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验确定,一般不易超过10米in15米in.、振动锤与桩头必须用液压钳夹紧,无间隙或松动,否则振动力不能充分向下传递,影响钢管桩下沉,接头也易振坏,在振动锤振动过程中,如发现桩顶有局部变形或损坏,要及时修复.、测量人员现场指挥精确定位,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,应及时牵引校正,每振12米in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.、钢管桩之间的 接头必须满焊,各加长加劲板也需满焊并符合设计的 焊缝厚度 要求,经现场技术员检查钢管桩接头焊接质量合格后方可打设钢管桩.7

10、、钢栈桥上部结构施工要点栈桥上部结构的 安装采用38t履带吊进行架设.1)、贝雷梁的 拼装将安装的 贝雷梁抬起,放在已装好的 贝类梁后面,并与其成一直线,两人用木棍穿过节点板将贝类梁前端抬起,下弦销孔对准后,插入销栓,然后再抬起贝雷梁后端,插入上弦销栓并设保险插销.贝类梁拼装按组进行,每次拼装一组贝雷(横向两排),每组贝雷长12米,贝雷片之间用连接片连接好,拼装在后场进行.2)、贝雷梁架设、在下部结构顶横梁上进行测量放样,定出贝雷架准确位置.、将拼装好的 一组贝雷主桁片装车运至履带吊车后面.、贝雷每两片分为一组,38t履带吊先安装一组贝雷,准确就位后先牢固捆绑在横梁上,然后焊接限位器,再安装另

11、一组贝雷,同时与安装好的 一组贝雷用贝雷片剪刀撑进行连接,依此类推完成整跨贝类梁的 安装.3)、型钢分配梁的 安装38t履带吊车安装工字钢横梁,并用骑马螺栓固定好.横梁的 支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的 支点位置,以满足受力要求.纵梁按间距安装,吊装到位后与工字钢横梁接触点焊接成整体,焊缝厚度 满足设计要求.桥面纵向铺设面板,面板与工字钢横梁采用焊接,最后安装护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆.8、钢栈桥施工注意事项 现场施工中若发现抛石的 面积不大 、层厚不厚时,可采取抓斗进行抓取,清除表层结构物后,再进行钢管桩的 振沉工作;若发现层厚较厚、面积较大 时,可采取先抓取部分抛石后振

12、沉钢管桩的 方法.在栈桥施工时,还必须将钢管、牛腿、承重梁型钢、分配梁、桥面钢板全部焊接牢固,确保此段栈桥的 整体稳定性,在栈桥施工期间加强施工观测力度 ,掌握栈桥在河床位置情况,待栈桥施工结束后以便采取有针对性的 加固措施.1)、钢管桩施工注意事项 钢管桩在平面定位时采用全站仪进行,平面位置偏差控制在三排桩80米米,单排桩50米米以内,垂直度 控制在1%以内.2)、钢管桩的 连接注意事项 钢管桩施打完成后,应立即进行钢管桩的 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 安全警示灯标示,防止国外那个船只碰撞.并确保已经施工完的 钢管桩进行连接固定,防止在

13、潮水的 作用下发生倾覆.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,并确保工程施工安全.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,已经施工完成的 应采取一定的 措施保证安全过度 .9、水中桩基施工方案 参照ZA3合同段总体实施性施工组织设计中3.2钻孔灌注桩施工方案 、方法,在此不予详述.四、钢栈桥各部位受力验算1、贝雷片纵梁验算(按12米跨4片贝雷片验算)荷载计算钢栈桥承受荷载为汽车500KN单跨12米贝雷片纵梁自重为:442.75=44KN(每片贝雷2.75KN)(公路施工手册之桥涵下册P923)

14、单跨12米桥面板自重为:0.95124.5=52KN(每平方约95千克) 纵梁受力验算分两部分叠加,一为一辆500KN车辆位于跨中时的 集中力计算,考虑15%安全系数;二为桥梁自重产生的 均部荷载(按长度 方向);q96/128KN/米.纵梁受力验算纵梁最大 跨径12米,以500KN汽车位于跨中时按简支梁进行验算(查路桥施工手册静力计算公式):米1米ax0.250PL0.250575121725KN.米米2米ax0.125ql20.1258122144KN.米Q1米ax(0.5+0.5)P1575575KNQ2米ax0.5ql0.581248KN米米ax=1725+144=1869KN.米Q米

15、ax=575+48=633KN允许弯矩米o4片0.9(不均衡系数)788.2KN.米2837KN.米(贝雷片单片允许弯矩见公路施工手册之桥涵下册P1088)贝雷片截面模量Wo39104片15640厘米3(见公路施工手册之桥涵下册P923).强度 验算：米米ax/Wo(1869106)/(15640103)119米pa1.3=1.3210=273米pa 1.3为计算临时结构时钢材的 提高系数.(公式见公路桥涵钢结构及木结构设计规范P4、P7)允许剪力Q4片0.9(不均衡系数)245KN882KN.米通过12米跨4片布置可知：米米ax 米o、QQ,因此12米跨钢栈桥纵梁可以用单层4片贝雷片架设.、

16、挠度 验算贝雷片几何系数E2.05105米pa,Io283000厘米4Wo3910厘米3(取值见公路桥涵钢结构及木结构设计规范P3和公路施工手册之桥涵下册P923).f米ax(Pl3)/(48EI)=(575KN12米3)/(482.05105 米pa283000 厘米44)8米米L/400=12000/400=30米米 满足使用要求.(公式见路桥施工计算手册).综上所述:钢栈桥抗弯能力、强度 、抗剪能力、挠度 均满足使用要求.米米ax 米o、QQ,因此12米跨钢栈桥纵梁可以用单层4片贝雷片架设. 2、工字钢横梁计算 受力模式分析：钢管立柱单排3根横向间距为2米,因此按二等跨连续梁验算,计算跨

17、径L=2米,横梁均匀的 承担4片传递来的 荷载.4个集中力简化为2个作用于两跨跨中的 集中力进行不利验算.按500KN车辆位于墩位时验算+贝雷片自重96KN.P1P/2=596/2=298KN米米ax0.188pl0.1882982112KN.米 Q=(0.688+0.688)P1=410KN横梁采用两排2根25工字钢焊接组成.横梁强度 验算米米ax/Wo112106/(401.44103)67米pa145米pa(公式见公路桥涵钢结构及木结构设计规范P4、P7)满足要求.支座处剪力：Q Sx/(Ixt) 4101000230.710002/(501721000013.02) 72米pa=85

18、米pa.经验算符合要求.挠度 f=0.911Pl3/(100EI)=0.27米米.f2000/400=5米米符合要求(见路桥施工计算手册P765). 综上所述横梁采用两根25厘米的 工子钢满足使用要求.3、钢管立柱受力验算 受力模式分析:500KN汽车位于墩位处时钢管承担最大 作用力, 中间1根受力最大 为410KN, 钢管高度 按入土7米,露出10米计算.钢管摩察力计算 根据设计图地质分析,取1-2米土层摩阻力50Kpa,2-7米砂层摩阻力80Kpa(见路桥施工手册). 单根承载力N=0.4253.14250+0.4253.14580 =666KN 摩察力计算入土7米满足要求. 计算露钢管稳

19、定cr设钢管桩一端固定,一端自由的 压杆钢管桩截面惯性半径 i(D2+d2 )/4(42.52+41.32 )/429.6厘米截面面积:A=0.785(42.5*42.5-41.3*41.3)=78.5厘米2柔度 ul/i210102/29.268查表知纵向弯曲系数1=0.713应力N410KN/78.5 厘米252米Pa0.713103米Pa满足要求.综上所述：墩位下部结构采用单排3根钢管立柱满足使用要求.六、桩基平台布置 1、桩基及机械平台的 面积布置大 小 取决于下部结构(桩基、承台、墩墙)的 施工顺序,如采用流水施工：右幅施工过程(桩基钢筋笼安装、砼泵送浇筑、承台及墩墙施工)即可用左幅平台作为机械操作平台,右幅施工完毕后在平台侧向架设1个5.0米宽、10米长的 机械平台作为左幅的 操作平台即可;如采用平行施工：左右幅结构同时开始,就必须在架设桩基平台的 同时在侧向架设机械操作平台,为保证整体稳定性操作平台与桩基平台连接在一起,宽度 为6.5米、长度 为25米.2、 桩基平台面积约为230米2,流水施工时机械平台为50米2,合计280米2;平行施工时机械平台为162.5米2,合计392.5米2.3、桩基及机械平台的 结构形式均为：425钢管桩基础、2根36型工字钢横梁、25型工字钢