XX工程施工便道方案比选说明完整版Word下载.docx
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2、工程特点及重难点工程
本合同段总体来说,除0#、109#桥台外,其余全部为水上施工,栈桥、平台的措施费投入较大,投标造价偏低。
重点在于水中施工方案的合理制定,对于经济性、可行性的方案比选问题,及合理安排各工序施工,确保工期和效益的实现。
桥梁工程的难点首先是水中桩基础的钻孔施工栈桥、平台、围堰投入大。
下部基础水中桩基础的钻孔施工,严禁泥浆排放到湖水中,大量的泥浆排放对于水上的储运能力要求较高。
桥梁纵向线路栈桥相互制约,造成流水展开作业面受限。
对于各墩位交叉的工序安排,易造成干扰矛盾,需统筹安排,确保施工的进度保证。
桥梁横断面图
3、主要工程量
工程结构混凝土总方量:
11.78万m³
,非预应力筋:
15542t,后张法预应力筋:
1501t。
二、施工便道方案
1、施工方案一(钢栈桥+双排桩筑坝)
全桥的跨湖作业施工便道采用双排桩筑坝及钢栈桥相结合的方案。
其中主桥部分搭设220m钢栈桥加钢平台及拉森钢板桩围堰施工,引桥部分约3000m采用双排桩筑坝改水上施工为陆地施工的方法。
①220m钢栈桥:
钢栈桥标准跨为12m长,全长220m。
钢栈桥边缘距离主线桥箱梁边缘为1m,桥面宽4.5m,净宽度4.2m。
车辆掉头利用墩位平台和便桥两端的便道。
基础及下部结构设计
单墩布置单排3根钢管桩(桩径φ530mm,壁厚8mm),横向间距1.75m,桩顶布置2根I40a工字钢横梁,管桩与管桩之间用[20a槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。
上部结构设计
桥梁纵梁各跨跨径均为12m。
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150cm×
300cm),横向布置形式为:
50cm+90cm+170cm+90cm+50cm。
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型铁件联结以防滑动。
桥面结构设计
桥面采用装配式钢栈桥定型桥面板,单块规格为4.2m×
1.5m,桥面板结构组成为:
10mm厚印花钢板、25acm工字钢底横肋(间距30cm)。
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12cm槽钢。
防护结构设计
桥面采用小钢管(直径5cm)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。
钢平台设计:
钢栈桥旁边需要搭设水上钻孔平台,平台平面尺寸为29m×
15m,设计荷载为50t。
平台以φ530mm钢管桩为基础,在钢管桩桩顶上放置上、下垫梁2Ⅰ56a和2Ⅰ40a,上垫梁顶铺设Ⅰ22a分配梁及6mm厚平台面板,钢管桩之间用[20a槽钢剪刀向连接,平台顶面与栈桥标高相同。
②双排桩筑坝围堰:
本围堰全长3000m,全宽70m,利用φ350钢管桩(壁厚6mm)做为围堰支护桩,内侧填不透水粘土做为堰体。
围堰采用双排桩的形式,两排装间排距4m,桩与桩间净距0.6m,经过计算外侧钢管桩入土深度不小于5.0m,内侧钢管桩入土深度不小于5.8m(河床底部淤泥层不计入)。
为防止湖水漫入堰内,围堰设计高度按高于常水位2m设防,钢管桩顶标高+10.0m,堰芯填土高度5.5m。
距离桩顶0.4m处设置纵横向连接,纵向采用
钢管通长连接,横向相对的钢管桩用
钢筋对拉,以提高围堰的整体性;
钢管桩内侧用铁丝分别固定定制的竹篱笆和防水土工布。
由于围堰总长度较长,考虑到总体工期及实体作业的流水性,将围堰沿长度方向每隔600m左右增设一道横向坝体,将围堰分为5个节段进行施工,其中南岸2#~21#(600m)、21#~40#(600m)两个节段,北岸44#~65#(600m)、65#~86#(600m)、86#~107#(600m)三个节段。
优先施工靠南北岸及主桥的节段。
计划工期3个月。
施工工艺流程
测量放样
钢管桩下沉
安装竹篱笆、土工布
钢管桩纵、横向连接
围堰分仓
堰芯填土
内侧护堰填筑
堰内抽水、清淤
稳定观测
围堰整修
围堰养护
围堰拆除。
此方案所需材料:
钢材8373.42吨,粘土13.2万方,竹篱笆15348块,防水土工布72840平方米。
上方案材料汇总及费用估算、队伍实力等方面的评价
本方案根据高速4标双排桩围堰进行设计及计算。
所需主要材料及费用情况如下:
A、主要材料及费用估算:
a、220m钢栈桥及钢平台:
贝雷片288片,型钢422t,维护保养按20万元(使用20个月)。
栈桥所需成本201.7万元。
b、3000m双排桩围堰:
钢管桩及钢筋7822t,钢管12280m,堰芯填土132000m3,护坡填土144000m3,其他竹篱笆、防水土工布,清淤、抽水、拆除等共计2824.3万元;
便道长3000,费用为186.3万元;
围堰维护保养费100万元(使用20个月),湖管费50万元。
以上所需成本3160.6万元。
220m钢栈桥加3000m双排桩筑坝合计费用3362万元。
B、队伍实力及报价情况
a、镇江钢桥工程建设有限公司:
有类似工程经验,能提供钢栈桥、双排桩筑坝围堰所需材料及机械设备等。
报价情况:
220m钢栈桥及钢平台:
钢栈桥7000元/m,154万元;
钢平台6000元/m,97.2万元。
栈桥所需成本251.2万元(18个月)。
3000m双排桩围堰:
含钢管桩、钢筋、竹篱笆、防水土工布,清淤、抽水、拆除等共计3508.8万元。
便道施工费未报价,按186.3万元,湖管费50万元,维护保养费未报价,按100万元。
以上合计4096.3万元。
b、捷钢桥工程建设有限公司:
曾在阳澄湖隧道工程、现在太湖特大桥进行双排桩筑坝围堰施工,能提供双排桩筑坝围堰所需材料及机械设备等。
栈桥所需成本251.2万元(18个月)。
含钢管桩、钢筋、竹篱笆、防水土工布,清淤、抽水、拆除等报价5300元/m,费用为:
3180万元。
以上合计3767.5万元(未含拆除后土方清理)
2、施工方案二(钢栈桥+钢平台+套箱)
钢栈桥结构
钢栈桥规模为:
栈桥全长约3200米,标准跨径为15米,桥面净宽均为6.0米。
桥面标高为10.5m(主桥位置220m栈桥考虑通航,桥面标高为13.5m),栈桥与桥梁边线净距1.0m。
每隔200米设置错车道(宽2.0米,长15米),墩位处搭设钻孔平台,主要用于水平输送混凝土、钢材、机械设备等;
架设电力、供水、混凝土输送泵等管线;
方便施工人员上、下班。
钢栈桥结构如下:
1础与墩柱结构为:
φ530mm,壁厚10mm的钢管桩;
⑵横梁结构为:
双I36a工字钢;
⑶纵梁结构为:
贝雷梁;
⑷桥面结构为:
25a型钢上铺桥面道板;
⑸防护结构为:
钢管护栏;
⑹钢栈桥其他设施。
单墩布置单排3根钢管桩(桩径φ530mm,壁厚10mm),横向间距2.1m,桩顶布置2根I36a工字钢横梁,管桩与管桩之间用[20a槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。
栈桥纵梁各跨跨径均为15m。
根据行车荷载及桥面宽度要求,15米跨纵梁布置单层5片国产贝雷片(规格为150cm×
70cm+90cm+140cm++140cm+90cm+70cm。
贝雷片安装完毕,按75cm间距安装Ⅰ25a分配梁。
桥面采用装配式钢栈桥定型桥面板,单块规格为6m×
2m,桥面板结构组成为:
8mm厚印花钢板、12#工字钢加10mm钢板做横肋。
制作好的桥面板直接安放在Ⅰ25a分配梁上,并用螺栓联结牢固。
桥面采用小钢管(φ48钢管)做成的栏杆进行防护,桥面栏杆竖杆为12#工字钢,栏杆高度1.05米,竖杆间距1.5m;
横杆为φ48钢管,高度方向设置三道横杆。
钢栈桥下部结构施工
利用导向船配合30T水上浮吊进行栈桥施工。
钢栈桥上部结构施工
栈桥上部结构的安装采用50t履带吊进行架设。
钢栈桥、钢平台、钢套箱所需材料:
6427.171+167.054+1527.606+376.895+866.246=9365t
钢平台:
施工钢平台
钢栈桥旁边需要搭设水上钻孔平台,平台平面尺寸为引桥30m×
6m、主桥30m×
12m,设计荷载为60t。
结构说明:
平台以φ530mm钢管桩为基础,在钢管桩桩顶上放置垫梁2Ⅰ25a,在垫梁上安装贝雷片2组(主桥为3组),每组两片,片与片之间用用90型定型支撑片联结。
在贝雷片上安装Ⅰ36a分配梁,间距0.6m,面板为14mm钢板,钢管桩之间用[20a槽钢剪刀向连接,平台顶面与栈桥标高相同。
引桥搭设22个钢平台,进行循环使用;
主桥搭设3个钢平台。
钢套箱概述
用钢栈桥和钢平台施工时,需用钢套箱进行围堰,钢套箱由苏州模板厂设计,栈桥施工队伍提供。
钢套箱由6mm厚钢板为面板、10#工字钢为竖筋、8#槽钢为横筋、16#槽钢为內撑、∠100*100*10角钢为拼接筋等组成。
引桥套箱尺寸为9*2.6*6m,每套重量为16.426t,共制作44套,进行循环利用。
主桥套箱尺寸为12*10.4*6m,共制作6套。
先打设钢套箱再搭设平台
在墩位钢栈桥搭设好后,利用打桩船,打入钢套箱,再施工钢平台,方便快捷。
待平台完成后,围堰排水,安装钻机自带护筒,钻机定位,进行桩基施工,桩基浇筑完成拔除护筒。
该方法无护筒损耗,但在施工时应注意,在枯水季节优先施工水位较深的墩位,在洪水季节施工水位较浅的桩基,以减小水对套箱的压力,且套箱需进行受力计算保证强度。
上方案根据钢栈桥通用设计方法及施工队伍已有材料进行设计。
a、3200m钢栈桥及钢平台:
贝雷片6545片,型钢6770.9t。
栈桥所需成本2697.8万元。
b、钢套箱:
引桥钢套箱尺寸为9*2.6*6m,每套重16.426t(44套),主桥钢套箱8.7*8.2*6m,每套重23.917t(6套),共866t。
套箱所需成本为142.6万元。
以上合计2840.4万元。
a、浙江建设工程有限公司:
曾在宁波象山港引桥、苏州吴江三白荡大桥、现在苏州苏虞张改建工程进行此方案施工。
有15年钢栈桥施工经验,已有本栈桥所需贝雷片及型钢等材料,钢套箱从无锡申达模板厂定做。
栈桥搭设完成后,后续桩基及立柱施工方法:
在墩位区对河床进行清淤0.5m深,振动锤分块打入钢套箱并连接成整体,排水后用20cm厚C20砼封底,埋设钢护筒,桩基施工。
桩基完成后,破除桩头并清渣,系梁、立柱施工,套箱拔除。
泥浆处理:
桩基队自带6*2.4*1.2m铁箱做移动泥浆池,排浆采用泥浆船运输。
3200m钢栈桥、钢平台及钢套箱:
总价2800万元(20个月)。
b、镇江捷达钢桥工程建设有限公司:
有类似钢栈桥施工经验,能提供本栈桥所需贝雷片及型钢等材料及施工机械。
3200m钢栈桥、钢平台:
钢栈桥7000元/m,费用2240万元;
钢平台(27*6m)6000元/m,按引桥22个,主桥6个配置,费用453.6万元。
钢套箱未报价,按142.6万元估算。
以上合计2836.2万元(18个月)。
3、施工方案三(钢栈桥+土工袋围堰)
①概述
本方案为土工袋围堰筑坝施工。
根据施工需求及地质分析,可以在南漪湖上修建约长3000米的土工袋围堰便于后期桩基、承台、墩身施工。
土工袋围堰中间预留200米的距离作为通航孔,便于船只进出。
根据水深及土质情况预计所需修建的土工袋围堰高度为5.3m,上宽5m,下宽10m,平均每个断面40m²
,堰内侧底边距离承台边缘4m。
②施工方案
工艺流程:
准备工作→钢管搭设→土工袋铺设→土工袋围堰→排水、清淤→围堰内开挖→围堰拆除。
③主要步骤施工方案
准备工作
施工前先做好泥浆泵、清水泵、钢管、土工袋、皮管等材料和设备的准备工作,并运输到现场。
同时购买土工袋围堰内所需的砂土材料,从上海港用600-1000吨的货船运至安徽当涂县,然后用200-300吨的船只分批运到施工现场。
现场施工先由测量人员按施工图纸进行平面位置和高程的控制,在小船上用涂上明显标志的钢管在围堰范围内插设标记,明确土工袋围堰位置。
钢管搭设
钢管搭设施工可以在小船上用人工和机械进行施工。
一般纵向钢管采用6米管,间隔1米设置1根,要求深入泥土2.0米以上。
从外侧到内侧每4米设置1排,共2排钢管。
横向搭接钢管也采用6米管,每2根纵向钢管用1根横向钢管搭接。
形成井字型,确保架子牢固。
由于土工袋围堰较大,因此需要内外搭设2排钢管架,用已确保围堰施工。
其中土工袋内侧搭设一排钢管在中间填土完成后马上拔掉。
钢管与钢管间用铁筘件进行固定,以保证有足够的支护力。
土工袋围堰
在钢管架上铺设完成后,在钢管上铺设土工布,用泥浆泵充填砂土。
土工袋底下2层采用4m的180g/cm²
的长50m土工袋冲土,中间5层采用3m的180g/cm²
的长50m土工袋冲土,上部2层采用2.5m的180g/cm²
的长50m土工袋压顶。
每只袋冲灌后的高度不得少于60厘米,使每个砂袋达到一定要求的饱满度。
上下层砂袋接头应错开搭接,搭接长度在3~5米之间,以确保砂袋的稳定性。
中间灌填土随土工袋冲土的上升,马上跟进回填,当施工至1米高时即采用泥浆泵进行围堰填芯施工,围堰中间填芯施工与围堰两侧砂袋充填施工平行进行,以保证整个围堰施工的工期。
当土工袋充填超过水面时,马上拔掉土工袋内侧钢管,然后压实填芯。
因河道中没有适合的砂土,冲填用砂土需要外购,从大型运砂船上抽取(需要泥浆泵多次转运),在大船上装配多台22KW泥浆泵和11KW泥浆泵抽砂吸入土工袋或直接用于中间填土。
因施工用土工袋在太阳暴晒及大潮冲刷下容易破损老化,所以围堰施工完成后必须采取有效措施对围堰进行保护,如采用麻袋片遮挡围堰经常曝露于水面外的部分,防止日晒风化及筑岛护坡围堰防止潮水冲刷等措施。
围堰筑岛后的顶面高程应略大于设计标高,以使土体排水固结后有一定的预留沉降高度。
劳动力计划
根据本工程需要,我公司将选派施工经验丰富、质量意识强、社会信誉好且有类似工程施工经验的施工班组进场施工。
施工中所用劳动力采用技工,根据我公司职工的特点,计划投入该工程土工袋围堰施工阶段(每一组)的人员为23人,其中工程现场管理人员1人、安全人员1人、电工1人、泥浆泵操作工20人,施工时间为24小时不间断作业。
工期:
152天。
施工注意事项:
A、在进行第一层围堰施工时一定选择低水位时,当地面标高起伏过大时利用机械和人工对地面标高做相应调整,以提高围堰阻水效果。
B、土工布在铺设时应注意不要将其破坏,这将影响围堰的防水功能。
C、当基坑开挖后围堰下地基承载力不足,有向内测倾倒现象时可在围堰内侧底脚处增加1个土工袋阻止围堰内倾。
D、土工袋围堰施工完毕后,要不断进行维护,防止土工袋老化。
E、围堰完成后,适时进入洪水期,影响围堰安全,务必采取保护措施。
排水、清淤
土工袋围堰修建好后,在围堰内需要进行打桩施工前需要进行底部排水、清淤施工。
采用泥浆泵、清水泵配合作业,在浮筒上设置多个泥浆泵先进行内部排水,待排水完成后进行清淤。
一般每500米为一段施工,需要分段施工。
围堰拆除
土工袋围堰拆除采用人工和小型机械同时施工,把原购买的围堰中的砂土清理拆除。
参考:
上方案根据有类似工程施工经验队伍提供。
A、队伍实力及报价情况
a、有类似工程经验,能提供土工袋围堰所需材料及机械设备等。
3000m土工袋围堰:
土工袋围堰含人工、材料、电费等报价3985元/m,2391万元;
便道材料、拆除外运费、临建费用等未报价,按451.6万元估算。
220m钢栈桥及平台:
未报价,按201.7万元估算。
湖管费50万元,维护保养费未报价,按100万元。
以上合计3194.3万元。
方案比选初步评价分析
以上三种施工便道方案,第一种以双排桩筑坝围堰施工为主钢栈桥为辅的方案,第二种是全栈桥施工方案,第三种是土工袋围堰施工方案,现就三种施工方案的施工安全、施工进度、技术难度、施工环保性做了相应的评价分析。
如下表:
方案的经济技术比选
方案一:
引桥采用双排钢管桩填土围堰,围堰内修便道施工,只有主桥通航部分采用便桥的方案:
中跨通航部分搭设220m长的钢栈桥。
双排钢管桩围堰全长约3000m,围堰全宽暂按70m计算。
此方案对水域环境影响小,桩基和在陆上施工一样,成本约3362万,施工队伍报价最低为3767.5万。
方案二:
全部采用栈桥(3200m)及钢平台、钢套箱:
施工材料及施工费:
便桥可采用协作队伍全部提供材料的方式,即协作队伍提供材料、施工、养护,项目部使用完毕后由乙方拆除,材料由乙方自行收回,分包单价含安拆费及材料使用费。
此方案洪水影响小,占用河道相对较小,泥浆排放含在桩基施工内,成本约2800万。
此方案由于钻孔施工泥浆排放难度增加,钻孔施工的成本也会较之增大且对系梁施工有一定的影响。
方案二对下部结构施工增加成本估算:
钻孔施工:
由于采用栈桥施工,考虑泥浆排放、施工难度等因素,与陆地施工比较,单价增加80元/m,全桥水中桩16992m,135.9万元;
底系梁施工由于在套箱内进行,与陆地施工比较,单价增加20元/m3,水中底系梁1593m3,3.2万元。
即增加成本139.1万元。
(2800+139.1=2939.1)
方案三:
引桥采用土工袋围堰,围堰内修便道施工,只有主桥通航部分采用便桥的方案:
土工袋围堰全长约3000m,围堰全宽暂按70m计算。
临时征用河道补偿:
利用红线地28m,则自行征用42m。
此方案对水域环境影响小,桩基和在陆上施工一样,施工时间长,拆除需外运弃土,成本约3194.3万。
根据以上情况分析,选用方案二。