水中钢平台施工方案.docx
《水中钢平台施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水中钢平台施工方案.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
水中钢平台施工方案
一、设计说明
1、设计依据:
《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025)
《普通碳素结构钢技术条件》
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024)
《公路桥涵设计通用规范》
《装配式公路钢桥设计图》
《现场勘测调查情况》
2、设计使用期限5个月。
3、桥梁设计荷载为挂-100级,汽-20级。
4、结构计算书
5、工程量一览表:
(具体工程量见图纸)
二、工程概况
平南高架桥的本标段部分主要跨越地方支路、瓜步涌及辅道掉头车道,平南高架桥左幅长1334.77m、右幅长1287.72m,左辅道桥梁全长170.54m,右辅道桥梁全长137.54m。
本桥平面位于直线和R=2600m的圆曲线上,与瓜步涌交角21。
。
平南高架桥及左右辅桥桩基共226根,桩基直径有φ130cm、φ150cm、φ160cm、φ180cm四种。
其中φ130cm直径的桩基4条,φ150cm直径的桩基24条,φ160cm直径的桩基156条,φ180cm直径的桩基42条,其中:
平南高架桥左幅(72#、73#、74#号墩)右幅(70#、71#、72#墩),左右辅道桥)1#、2#、3#墩)共24个墩位于瓜步涌中。
三、施工环境
2.1当地自然条件、气象情况
该区属亚热带海洋性气候,主要气象资料如下:
(1)气温:
据历年统计资料,年平均气温为21.20C,极端最高气温37.50C,最低气温-0.40C。
最高月气温28.60C,最低月气温13.90C。
(2)相对湿度:
各月平均相对湿度在71~85%之间,多年平均相对湿度为80%,相对湿度最小在冬季,历年最小值为5%。
(3)降雨:
历年最大降水量2652.8mm,历年最小降水量1030.1mm,最大一日降雨量为255.6mm。
(4)雷:
一年最多雷雨天数为98天,最少为50天,平均每年为74.9天。
(5)雾:
一般出现在冬~春季,秋季偶有出现。
5~11月一般无雾。
雾多发于凌晨,中午后消散,番禺站统计,一年最多雾日为21天,最少为3天,平均为8.2天。
(6)风:
本地区冬夏的风向季节变化比较显著,春季至初秋多偏南风,秋季至冬末多偏北风或偏东风。
在季风环流控制下,4-8月受海洋气流影响,气候炎热,降水量大,多偏南风;时年9月到翌年3月,受大陆冷高压影响,气候干燥,降水较少,多偏北风。
每年5-10月多热带气旋,中心最大风力处达12级,甚至以上。
形成台风,侵袭广州。
年平均风速1.9m/s,极大风速37.0m/s。
(7)年平均气压1012.3hPa,年平均相对湿度77%。
2.1地貌、地质及水文情况
(1)地貌
瓜步涌正常水面标高0.86米,正常施工水深4.3米,高潮水深5.5米,水面平均垂直宽度38米,与平南高架桥斜长98米,河涌两侧河堤采片石砌筑垂直放坡,河边为民房、工业厂房及地方道路,对施工材料堆放及施工机械摆放增加困难影响施工。
(2)地质
三角洲平原地貌,地势平坦开阔。
区内覆盖层为第四系海陆交互相(Q4mc)淤泥、淤泥质土、淤泥质砂层,冲洪积(Q3al+p1)粘土、亚粘土、淤泥质土及砂,残积(Qel)粘土、亚粘土;下伏白垩系下统白鹤洞组(Klb)红层碎屑岩及燕山第三期(7y3)花岗岩侵人体。
覆土层厚且成因较多,成分较杂,厚薄不均,软硬互层,均一性较差;基岩弱风化岩层面起伏较大,其中白垩系下统白鹤洞组(Klb)砂岩、砂砾岩软化系数Kr一般小于0.75,为易软化岩石。
工程地质条件一般。
地下水较为发育,埋深浅,对混凝土无腐蚀。
(3)水文
四、钢平台和钢栈桥方案:
瓜步涌正常情况下水最深处4.3m(右辅道桥3号墩),其次4.2m(左幅73号墩),根据桩位与河流水深关系,为了不影响河流通航要求,同时不因大面积筑岛对河流断面产生影响。
我们计划采用钢管桩、槽钢、工字钢等组合钢平台施工,并在主线中央分隔带搭设6米宽的钢栈桥,便于施工人员、施工材料及施工机械设备往来,详细设计见水中基桩钢平台平面布置图。
1、钢平台方案
瓜步涌水位受潮水影响,最大水深在4~6m间,钢平台面标高与河堤面标高一样取2.4米,采用Ф80cm钢管(壁厚10mm)桩间距为4~6m,总共设计12钢平台,132根钢管桩,单桩入土深度计划19m,振动沉桩时根据实际情况确定打入深度,上部固定在平台梁上。
横桥向用I45b工字钢作主梁,顺桥向I36b工字钢作分配横梁,I36b工字钢间距为60cm沿顺桥向布置,其上铺设1cm厚钢板做面板。
钢平台、钢栈桥这间相互用钢便桥连接。
2、钢栈桥方案
钢栈桥与钢平台顶面标高一样:
施工水位(0.9)+1.5m=+2.4m。
钢栈桥宽6米、长96.5米,钢管桩用Ф80cm钢管做基础共30根,振动沉桩时根据实际情况确定打入深度,横桥向设两排,纵向用I55b字钢做主梁,横向用I36b工字钢做次梁,间距0.6m,其上铺设1cm厚钢板做面板。
平台及栈桥施工前我们报航道、水利等有关部门审批,发布施工通告,施工时及完成后在适当位置设立夜间警示灯。
五、钢栈桥、钢平台搭设
1、钢管桩运输、堆放
我们将由专业厂家加工的10米-12米长的Φ80cm的钢管桩,用平板挂车运至工地即可,根据现场施工进度组织分批运送至工地。
钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放,各层垫木位于同一垂直面上,车上管桩的叠放层数不易超过三层,以保证行车安全。
钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。
2、钢管桩沉放
1)沉放前先计算出每条钢管桩的坐标,在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线,基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置,并用水准仪测出其高程;然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角,并汇总成表供观测沉桩使用,沉放时在正面布置一台全站仪观测定位。
2)低潮位时人工探测桩位处是否有沉船等障碍物,如发现有的话应及时清除,等所有障碍清除后才能进行钢管桩施工。
3)钢管桩施工顺序:
先施工钢栈桥靠两侧岸边的钢管桩,然后搭设钢平台作为履带吊车施工平台,依次逐排沉放向前推进。
4)由于大型浮吊不能进入涌内,钢管桩沉放使用50T履带吊车悬臂震沉钢管桩(1、硬吊杆能提着往下震,避免钢管倾斜。
2、履带吊的宽度较汽车支腿窄)。
震沉的首节钢管的长度应尽可能的长,钢管上的吊点位置尽可能的居中,这样可利用吊车的松钩借助重力使钢管垂直插入河床中,插入后应复核钢管桩位置是否符合设计情况,竖直度符合要求,插入后应复核钢管桩位置是否符合设计情况,竖直度符合要求方可震沉。
利用吊杆吊上振动沉桩机夹住钢管桩,开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位,每条钢管都必须下沉至设计深度,只能加深不得提高。
5)钢管桩沉放应注意:
振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上;每一根桩的下沉应连续,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难。
沉放过程加强观测,钢管桩偏位不得大于10厘米,垂直度不得低于0.1%。
3、钢平台搭设
钢管桩沉放完毕后,开始进行钻孔平台型钢布设,其具体步骤如下:
1)钢平台面标高和涌堤面标高一样,取2.4m(钢平台设计布置见附图),每条钢管都必须下沉至设计深度,只能加深不得提高。
在进行完一节两条钢管的下沉后,用[12槽钢将钢管桩间互相平联和斜撑,在桩顶焊接牛腿,铺设平台纵横工字钢和面板。
2)各钢管桩在顺水流向适当位置开口,割平钢管桩头安装已拼接好的I45工字钢横梁,与钢管桩(开口)壁点焊→浇注各钢管桩桩头C25砼,使I45横梁嵌固在桩头中→安装I36工字钢分配纵梁,并与I45横梁焊接(设加劲板)→在“井”字梁上铺设δ=10mm厚钢板,加设安全栏杆。
3)将钢护筒和平台横梁(紧挨钢护筒边)用牛腿焊接,并将横梁和两侧纵梁用适当方式焊接借以减少纵梁的挠度,钢护筒之间用φ300mm的圆形钢管连接,
4)平台施工开始时即设置航标,悬挂夜间红灯示警等通航导向标志,并打设钢管桩防撞墩,以策安全。
4、钢栈桥搭设
栈桥桥台置于河堤上,用混凝土扩大基础并预埋钢筋,纵梁和栈桥台的固定靠预埋钢筋焊接,靠近河堤的第一排钢管桩有可能碰到片石层,固应事先试打摸清片石层分布宽度,然后采取加长跨度(在吊车的起吊能力范围内)或在靠近河堤旁的片石层上设置扩大基础支承栈桥墩等方法。
六、水中钢平台承载力计算
1、荷载分析
1)施工静荷载
主要考虑施工设备和钢平台自重。
施工采用1台冲击钻机,钻机重量+临时施工设施重量+工作人员自重=200KN,冲击锥单个重55KN,钢结构平台自重800KN,施工用吊车1台300KN,钢筋笼及设备100KN,累计施工静荷载14500KN。
2)施工静荷载
考虑到冲击钻机工作时,因施工人员操作不当会出现“丢空锤”现象,由此出现较大冲击力,对平台安全、稳定产生较大影响,因此需要对此情况过行分析。
施工时锥头最大提升高度3m,按3m考虑锥头自由落体运动,“丢空锤”时钢丝绳和支架缓冲时间为0.5s。
锥头自由落体3m时,速度V2=2gh(g为重力加速度取9.8m/s,h为锤头自由落体高度取3m),V=7.67m/s。
冲击力f=mv/t=843.7KN(m为锥头重取55KN,t为缓冲时间取0.5s)
2、钢管桩承载力分析
5、钢平台、钢栈桥搭建工艺框架图
水中钢平台、栈桥搭建工艺流程图
五、钢栈桥、钢平台搭设的机械设备
1.50T履带式吊车二台。
2.60kw电动震动锤二台。
3.运输平板车二台。
4.电焊机八台套。
5.小木船二艘。
6.120kw发电机二台。
7.全站仪一套。
六、人员安排
1.指挥协调
2.质量检查
3.技术管理
4.安全员
5.测量
6.电焊工16名
7.吊车司机2名
8.吊装工8名
电工6名
其它人员20人
七、安全措施:
1.所有进场人员都必须配戴好安全用品,遵守安全条例。
2.施工前安全员应事先对施工人员进行安全教育,认真进行安全交底并做好交底记录。
(工程完工应交安全交底记录)
3.起吊工,吊车司机应坚持“十不吊”原则,严禁违章作业。
4.遇六级以上大风和其它不适宜施工的情况,不得盲目施工。
5.吊车的吊钩必须有安全装置,吊物应按正确的方式捆绑,并应随时检查钢丝绳、吊具等易损件的破损情况,发现问题应及时处理。
吊车在进行震沉钢管桩时应有一定的吊重安全储备。
6.施工过程中应坚持班前安全交底制度,交班时应做好安全交接,安全隐患应是交按的重点并做好交接记录。
7.未经批准不得下河游泳,所有水上施工人员特别是船上人员应穿好救生衣进行作业。
8.所有进场人员应精力集中,不得站立在吊臂等危险区域闲谈。
指挥人员应在确定无危险情况下指挥作业,不得存有任何侥幸心理。
9.坚持“安全第一、预防为主”的方针,安全员应经常巡视工地,及时发现安全隐患,努力做到将事故隐患消灭在萌芽状态,确保安全生产、文明施工落到实处。
A、最大安全隐患是吊车的平衡:
支腿不能在探头结构上,支腿下承重梁应够力。
震沉钢护筒应特别注意钢管突然下沉引起的冲击荷载。
吊车车本身的安全如支腿油缸突然漏油等。
其它不可预见的因素。
B、其次是水上作业人员安全
着力点漂浮不定。
躲避不自由。
C、用电安全。