桥钢栈桥施工方案.docx
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桥钢栈桥施工方案
巴达铁路Ⅱ标石梯巴河特大桥钢栈桥
专项施工方案
中铁十六局集团巴达铁路工程指挥部
二〇一〇年十一月
1.工程概况
石梯巴河特大桥位于广元至达州线巴中至达州段巴河达县河段上，设计里程范围为D1K90+242.38～D1K91+694.42，长度为1462.94m，中心里程：
D1K90+723,由4跨连续刚构和37跨预制T梁组成，跨度布置为：
1×24+10×32+（48+2×80+48）连续刚构+25×32+1×24m。
巴河通航等级为Ⅵ级。
百年一遇的洪水标高为H[1/100]=274.06M，流量Q=35630m3/s，流速V=4.76m/s，施工水位为H1=255.6m，最低通航水位为H2=247.65m。
10月-来年4月份为枯水季节。
河床已无覆盖层，为泥质夹砂岩和砂岩。
为满足施工需要，采取钢栈桥施工措施。
2.钢栈桥设计
2.1设计荷载
因为是施工临时设施，具体计算荷载根据实际施工的情况进行考虑，按70T履带自行式起重车吊重不超过30吨，按1.1系数进行计算。
2.2规程规范
中华人民共和国交通部部标准《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；
国家标准《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）；
建设部《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）；
中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》（附局部修订条文）（JTJ041-2000）；
《装配式公路钢桥使用手册》－98，等相关规范。
2.3栈桥设计
⑴栈桥桥址位于石梯巴河特大桥下游位置，从两岸边浅水区修建便道，再搭设栈桥，中部主航道12#-13#墩之间不搭设栈桥，栈桥合计长度230m。
因为是施工临时设施，具体计算荷载根据实际施工的情况进行考虑，按70T履带自行式起重车吊重不超过30吨，按1.1系数进行计算。
⑵规程规范
①中华人民共和国交通部部标准《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；
②国家标准《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）；
③建设部《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）；
④中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》（附局部修订条文）（JTJ041-2000）；
⑤《装配式公路钢桥使用手册》－98等相关规范。
2.3.1桥面高程
根据水文地质情况，钢桥面高程暂定为：
257.69m
2.3.2栈桥布置形式
栈桥上部结构为型钢和贝雷梁组拼结构，下部结构为钢管桩加型钢承重梁结构。
栈桥基础采用φ630㎜，δ=10mm的钢管桩。
毎墩由四根桩组成，桩间距纵桥向为2m，横桥向为4.5m；墩中心纵向间距12m。
钢管桩顶设纵2根、横向1根双拼I45工字钢梁。
横梁上架设贝雷片纵梁，其上采用间距为0.3米单排单层I18工钢横梁形成空间结构，横向型钢上铺设δ10mm的防滑钢板形成桥面，钢管桩支墩结构间采用[14号槽钢做剪刀状斜撑联系、加固。
河中墩栈桥下部结构为约15m长钢管桩，施工采用70T履带吊吊锤冲击进桩，根据吊锤击打钢管桩的次数及进桩距离来验证钢管桩的承载力。
因河底为基岩，钢管桩进岩深度有限，为确保栈桥结构稳定，每墩处背水面设φ630㎜，δ=10mm的钢管斜撑加强，桩底四周水下灌注混凝土。
图4.1-3栈桥布置图
2.3.3钢栈桥构造
栈桥结构形式自上而下布置：
⑴栏杆采用[8槽钢，高1.0m，横穿Φ40*3.0mm钢管。
⑵桥跨12m，桥面宽6m，行车道宽4m，两侧人行道宽度各1m；桥面采用防滑钢板长6*2m，厚度0.01m。
横梁采用Ⅰ18b，间距30cm，横梁长6m。
⑶主梁桁架采用横向4组双排单层300×150贝雷梁，跨径12m。
⑷桩顶分配梁采用2Ⅰ45a梁，每墩设置纵梁2根、横梁1根，分别为3m、6m，焊接为一体。
⑸栈桥墩间距纵桥向12m；桩基采用φ630钢管桩，每墩4根，间距纵桥向2m，横桥向最大4.5m，桩长暂定为15m，实际桩长根据地质情况确定。
⑹剪刀撑采用[14，交叉点采用焊接连接。
以上工钢及槽钢均为A3钢，设计结构见附图。
2.4钢栈桥受力计算
因为是施工临时设施，具体计算荷载根据实际施工的情况进行考虑，按70T履带自行式起重吊车吊重不超过30吨,计算按1.1系数进行计算。
荷载布置分2种工况：
工况1：
跨中处偏载70T履带吊，负载30t。
工况2：
偏载，履带中心经过墩顶位置，同时后侧跨中负载12吨重车。
栈桥控制应力选用
栈桥计算采用MIDAS软件进行，采用空间梁单元模拟平台纵梁、分配梁等，各杆件控制应力按其名义强度如下：
即σ＝140MPa。
纵梁采用贝雷梁搭设，其控制应力按σ＝273MPa
⑴计算工况
栈桥根据受力实际情况，按70T履带吊在栈桥上打钢管桩及平台自重工况计算。
栈桥采用单跨跨径12m，宽6m的平面布置，每联栈桥底部采用4根直径为0.63米、厚度为10mm的钢管桩支撑，桩顶架设两根纵梁长3m的双拼I45工字钢,纵梁上架设1根横梁长6米的双拼I45工字钢，纵梁为贝雷梁（单层8排）拼接而成，在贝雷片上面铺设2×6m的10mm模板，加劲肋为7根I18工字钢，间距0.3米。
根据履带吊工作与非工作的履带间距，按前述最不利荷载进行验算。
⑵栈桥计算结果
电算模型
A．工况一
工况1栈桥构件位移计算结果:
计算结果表明杆件位移达到规范要求，最大位移为6.95mm，满足施工要求。
工况1应力状况
计算结果表明杆件梁应力达到规范要求，最大应力为200.12MPa，出现在贝雷片的腹杆上，小于容许应力[σ]＝273MPa，满足施工要求。
B、工况2：
工况2栈桥构件位移计算结果:
计算结果表明结构最大位移量为5.13毫米，可以满足施工要求。
工况2应力状况
计算结果表明杆件梁应力达到规范要求，最大应力为272.15MP，出现在贝雷片的竖腹杆端，小于容许应力[σ]＝273MPa，满足施工要求。
3.钢栈桥、钢平台施工
3.1工期安排
2010年11日15日-2011年1月31日。
3.2人员、设备配备
表3.2-1拟投入劳动力计划表
序号
职务（部门）
数量
序号
职务（部门）
数量
1
桥梁队长
1
11
司机
10
2
技术主管
1
12
装吊工
12
3
调度
2
13
铆焊工
40
4
安全工程师
1
14
钳工
2
5
质检工程师
2
15
电工
2
6
技术员
6
16
钢筋工
40
7
测量组
4
17
砼工
20
8
实验室
4
18
潜水工
12
9
物机部
2
19
爆破工
20
10
后勤人员
6
20
杂工
20
表3.2-2施工设备配备表
序号
名称
数量
型号
备注
1
发电机
2
300KV
2
履带吊
1
50T
2
履带吊
1
70T
3
汽车吊
1
25吨
3
振动锤
1
DZ-60
4
电焊机
30
BX1-500
5
切割机
15
5
运输船
1
50T
施工工艺流程见图3.2-1。
图3.2-1钢栈桥施工工艺流程图
3.3桩基施工
所有钢栈桥施工设备和材料均通过便道和已搭设好的栈桥进入现场。
首先70t履带吊车进入便道与栈桥连接的桥台后或已完成搭设的栈桥端部位置，震动锤及钢管桩用炮车或平板拖车运至吊车后方，履带吊吊钩将桩采用两点起吊，吊立，然后拉入龙口，合拢机械手，测量控制，通过调整桩架的垂直度来调整钢管桩垂直度。
钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，开始压锤，依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层，测量复测桩位和倾斜度，偏差满足要求后，开始锤击。
钢管桩的最终桩尖标高由入土深度控制。
因河底为基岩，钢管桩进岩深度有限，为确保栈桥结构稳定，背水面设φ630㎜，δ=10mm的钢管斜撑加强，桩底四周水下灌注混凝土。
若遇另外一种情况时达到了设计入土深度，但钢管桩还是急速下沉，要以锤击度来复核。
如遇这两种情况，则请监理、业主、设计来现场进行研究，讨论出解决问题的对策。
由于打桩位置距离吊车位置最大也就是12m左右，因此施工完第一跨后安装导向架（悬拼4节贝雷片），钢管桩震动下沉时利用导向架进行钢管桩的定位及垂直度调整与控制，钢管桩的下沉不可一味求快，尤其是刚开始下沉时应边震边调，尽可能地保证钢管桩的垂直度。
3.4桩顶纵横梁施工
一个栈桥墩钢管桩施工完成后，立即进行该桩顶纵横梁施工。
桩顶纵横梁在岸上加工场地下料施工，用运输车运至桥头履带吊车后，用吊车吊至安装位置。
安装需用的电焊机设在已搭设好的钢栈桥桥头，电焊线用临时牵引吊索悬挂至待施工钢管桩处。
电焊工将钢管桩与横梁焊接，横梁上的挡块、贝雷梁与组合面板的U型扣连接好后，技术员检查合格，一个栈桥墩的下部结构施工完成。
3.5栈桥上部结构安装
从第一跨开始至终点。
贝雷片首先在已搭好的钢栈桥上按一跨8片（围堰外平台6片，桩基施工平台12片）的数量拼接成两排一组。
两排贝雷片间距45cm用支撑架连接。
完成一跨贝雷片的拼接后用履带吊车将拼接好的贝雷片一组组地吊出进行安装，然后用12号槽钢将各组贝雷梁之间的连接稳妥。
除各伸缩缝位置外，各跨贝雷梁安装时还需将安装节段与已安装钢栈桥的贝雷梁纵梁的接头用销子进行连接。
贝雷片纵梁安装完成后，逐块的安装以I18为肋的10mm防滑花纹钢板做面板的模板（2m×6m）。
完成一跨以后，紧跟着就要对栈桥的护栏进行施工，在[8a的槽钢上面，用氧割按设计的尺寸开两个洞口，每个两米设一根[8a的槽钢焊接在栈桥面板，用φ40圆管穿过预先切割好口，把整个护栏进行连接起来。
图3.5-1栈桥搭建示意图
3.6栈桥拆除
大桥混凝土桩施工完成后，先拆除钢管桩围堰，最后拆除钢栈桥，从水域中间向岸边逐跨拆除。
栈桥、施工平台上部的钢板、工字钢横向分配梁、贝雷梁及H型钢下横梁可用履带吊吊除，钢桩基础采用70吨履带吊配60KW振动锤拔除，混凝土内部分割除。
拆除顺序自上而下依次拆除。
3.7栈桥、平台施工要点
⑴钢管桩剪刀撑交叉点应采用焊接连接，以减小剪刀撑抗压自由长度。
⑵栈桥制动墩钢管桩、横梁及与贝雷梁上弦杆或下弦杆应联接牢固，以承受汽车牵引力或制动力。
⑶墩顶分配梁上应设置贝雷梁限位件，以防贝雷梁横竖向位移，限位件可采用槽钢或钢板与墩顶分配梁焊接。
⑷贝雷梁一联为36m，每联设置制动墩一个，制动墩处上一联为活动支承，下一联为固定支承（固定支承指限制纵向位移）。
除制动墩处的贝雷梁不用连接外，其余每墩处贝雷梁均应连接。
⑸制动墩处贝雷梁接头处应预留缝隙，以备温度变化时梁的变形。
制动墩支承桩纵向同横向一样设置剪刀撑。
⑹制动墩处的钢板应重叠20cm以上，而且也跟纵梁一样，只与本联焊接，不与相邻联有任何焊接。
⑺焊接质量要求：
①当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2，施焊前必须清除焊接区的有害物质。
②焊工必须熟悉焊接工艺要求，必须有资格证书方可从事焊接工作。
③焊缝必须密实，不得有裂纹、气孔、夹渣、焊瘤等缺陷，否则应处理改正。
如有焊缝开裂应查明原因，清除后重焊。
④焊接完毕，所有焊缝必须及时进行外观检查，清除药皮、熔渣、溢流，不得有裂纹、未熔合、夹渣等缺陷。
⑤所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。
⑥焊接强度不小于主材强度。
⑦焊接接桩后，焊缝必须冷却后才能沉入水中。
⑧接桩或沉桩时，应吊垂线观测钢管桩顺直度或垂直度。
⑨应以钢管桩入土深度和贯入度双控的方法作为停锤标准。
⑩沉桩时做好沉桩记录。
沉桩记录必须真实、准确。
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