经济开发区新区PPP项目栈桥专项施工方案.docx

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经济开发区新区PPP项目栈桥专项施工方案

经济开发区新区PPP项目

栈桥专项施工方案

编制依据

编制依据

（1）《xxxxx道路工程施工图设计》；

（2）《xxxxx第一标段施工组织设计》；

（3）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）

（4）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；

（5）《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012）；

（6）《装配式公路钢桥（贝雷梁）使用手册》；

（7）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

（8）《港口工程荷载规范》（JTJ144-1-2010）；

（9）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）；

（10）《桥梁工程机械技术性能手册》；

（11）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

（12）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；

（13）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）；

（14）《湖南省建筑工程施工安全重大危险源安全管理实施细则》（湘建【2009】303号、304号）；

（15）现场勘查资料。

工程概述

工程概况

张社大道（经开区段）与张社大道（吉首段）对接。

东向河溪镇张排村，西向社塘坡乡。

本项目工程的桥梁工程包括3座新建桥梁：

三八冲大桥、洞门龙大桥和xxxxx大桥，其中xxxxx大桥跨G209国道和万溶江，洞门龙大桥跨吉怀高速，三八冲大桥为半山桥。

其中xxxxx大桥位于xxxxxx，该桥跨越万溶江。

桥位处河道顺直，河面宽度约70m，河床稳定，水流流向自南向北。

与道路的交角约27°。

考虑到本项目需跨河施工，线路附近无满足施工需求的桥梁，需在xxxxx大桥附近建一座栈桥。

根据现场调查以及与乡镇政府部门沟通后，决定在xxxxx大桥下游约8米处建钢栈桥。

地质水文

地质地貌

结合xxxxx大桥桥址区地质勘探报告，场区地形以低山丘陵地貌为主，地形起伏较大，地势陡峭。

桥位处河道顺直，河面宽度约70m左右，河床稳定。

自南向北流经桥址区的万溶江。

地表一侧多为山丘、果园，另一侧与G209国道毗邻，道路两侧居民村落较多，地表植被发育程度一般，地表高程为200.1~216.2m。

场区地貌上属于低山丘陵单元区。

栈桥距xxxxx大桥约8m，根据本场区地质勘探报告资料和现场调查，场区内地层揭露为第四系（Q4）土层和寒武系（∈）灰岩，现分述如下：

（1）粉质黏土（Q4dl+el）④：

黄褐色，硬塑状，手搓具砂感，摇震无反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，采取率90%~95%，局部分布，层厚1.1~10.20m。

（2）圆砾（Q4al）⑤：

浅灰色，稍密~中谜，饱和，分选性较好，砾石占55-70%，砾径一般在5~20mm之间，个别达到100mm左右，主要成份为石英、灰岩等，次圆状，泥砂质充填，采取率90%~95%，局部分布，层厚1.1~10.20m。

（3）中风化灰岩（∈）⑧2

隐晶质结构，中厚层状构造，主要矿物成分为方解石,坚硬、致密。

节理、裂隙不发育，局部有溶洞,溶洞高度0.4~4.1m，岩芯呈长柱状、短柱状状，岩体基本质量等级为Ⅲ级，属硬岩。

最大揭露厚40.30m。

根据钻探岩芯现场鉴别、原位测试、室内岩土试验，结合本地区的工程经验，桥位区各地基岩土层承载力推荐值及相关力学性质参数如下（详见表2.2-1《岩土承载力及桩周图摩阻力标准值建议值表》）。

岩土承载力及桩周土摩阻力标准值建议值表

层序号

地层岩性

基底摩擦系数

承载力基本容许值[fa0]（kPa）

摩阻力标准值qik（kPa）

备注

④

粉质粘土

0.25

220

50

⑤

圆砾

0.35

300

90

⑧2

中风化灰岩

0.6

3000

/

栈桥处地质分层情况见表2.2-2：

地质分层情况表

场位

地层

东岸岸上

东岸河床

河中

西岸河床

备注

粉质粘土④

顶高程

202.88

高程及层厚

单位均为m

层厚

0.45

底高程

202.43

圆砾⑤

顶高程

202.43

199.72

200.25

202.14

层厚程

2.2

2.1

3.0

2.5

底高程

200.23

197.62

197.26

198.94

中风化灰岩

⑧2

顶高程

200.23

197.62

197.26

198.94

层厚

/

/

/

/

底高程

/

/

/

/

气象、水文

（1）气象

本区属于亚热带湿润气候，春暖多雨，夏季干热，秋高气爽，冬季寒冷，四季分明，将水丰沛，据吉首市气象站1960年至2014年气象统计，多年平均降水量1346.60mm，年最大降水量2108.50mm（1973年），日最大降水量353.50mm（2003年7月8日）。

多年平均蒸发量1259.30mm。

年平均气温16.5℃，极端最高40℃（1972年8月29日），极端中最低气温-13.7℃（1977年1月30日），月平均相对湿度。

（2）水文

本区万溶江属于常年性河流，丰水期一般在4～6月，枯水期一般在11～2月水量受季节性影响较大，根据调查，一般枯水季节水位一般199.7m左右，最高洪水为206.8m，xxxxx大桥设计水位206.8m。

水流冲刷作用中等。

栈桥布置

栈桥桥型

栈桥位置

栈桥拟建在xxxxx大桥下游8米处，接G209国道，栈桥与国道夹角78°。

栈桥所处位置往上有拦河坝，拦河坝下侧水流小，方便围堰施工，水浅，覆盖层薄，无法直接打入管桩，只能采取冲孔或扩大基础。

本栈桥钢管桩较多（24根），如采用冲孔桩，流水施工，工期较长；平行施工，投入设备较多。

采用扩大基础，挖机清理覆盖层、浇筑扩大基础，所需工期较少，无需投入其他专用设备，模板采用标准钢模施工，此外，扩大基础受力明确，安全计算可靠性高。

经过方案比选，采用扩大基础，钢栈桥处地理情况见图3.1-1。

钢栈桥处地理情况图

xxxxx大桥下游约8m处。

栈桥全长72m，共八跨，设一个制动墩。

根据通行及架设需求，栈桥宽度设为6.0m。

栈桥平面位置见图3.1-2。

栈桥具体位置见《附件2：

xxxxx栈桥原始坐标图》。

栈桥位置

栈桥立面

本栈桥的修建综合考虑桥址处的工程地质及水文情况，栈桥与国道顺接，且离国道较近，根据G209国道高程（210.00m），栈桥桥面高程设为210.00m。

栈桥设计水位参考xxxxx大桥100年设计洪水位（206.80m），栈桥贝雷梁底高程208.29m，超过设计水位1.49m，大于0.5m，满足规范要求。

栈桥立面、平面图见图3.1-3

栈桥立面图

栈桥结构

栈桥宽度6.0m，考虑钢面板及型钢规格，为保持材料整体性和减小加工工作量。

栈桥实际宽度6.0m，使用宽度5.5m，为防止车辆偏离行进路线，确保通行安全，在距中心2.75m的位置设置护轮板，特此说明。

桥跨布置形式4×9m+4×9m，全桥共8跨，设一个制动墩，两桥台内预埋角钢，平衡纵向水平力和限制纵向位移。

结构布置如下：

（1）桥面系

1）栏杆：

栏杆高1.2m，采用分层设计，上高40cm，下高80cm，下立杆采用Φ60mm钢管，立杆间距2m，上部通长立杆和横杆采用Φ48mm的普通脚手架钢管。

立杆与横杆采用点焊。

栏杆刷红白间漆漆以作警示。

2）桥面板：

15mm厚花纹钢板，桥面宽6m。

3）小横梁：

采用工20b，间距0.3m，长6m。

（2）贝雷梁：

主梁采用321型标准贝雷片，材质16Mn。

间距取（0.9m+2*0.45m+0.9m+2*0.45m+0.9m），横向共布置8片，贝雷架之间采用标准型900×1180mm与450×1180mm两种类型支撑架进行间隔布置。

（3）分配梁：

采用双拼工45b，长6m，分配梁在主梁位置下放焊加劲板，加劲板采用20mm厚钢板。

（4）钢管桩：

采用Φ630mm×18mm钢管，桩长约7.99~10.47m（含预埋管长度），单排设3根钢管桩，管桩中心距2.0m，管桩连接处均采用厚2cm边长80cm*80cm钢垫板，垫板上下焊加劲板，管柱顶部以同样施工方法。

管桩间采用槽钢[16b加强稳定性联接系，一道联结系由两条平联一对剪刀撑组成。

（5）管桩基础：

基础采用钢筋混凝土条形基础，为加固稳定在钢筋混凝土条形基础在基础下岩层钻深1mΦ32mm孔洞，深入基础0.75m（含弯钩）采用梅花形布置，植筋钢筋间距0.4m，非制动墩基础尺寸（1.5+6）×2×2m（长×宽×高），制动墩基础尺寸（2+6）×3.8×2m（长×宽×高）。

条形基础内预埋Φ630mm×18mm钢管。

钢管桩与预埋管焊接连接，并加搭接板焊接，连接板尺寸及布置方式见设计图纸。

预埋管顶需高于施工期水面，方便焊接，施工对可根据经验处理钢管桩下部连接，必须保证管桩垂直度与连接点抗弯强度。

（6）桥台：

采用钢筋混凝土桥台，桥台钢筋混凝土条形基础锚固方法同墩身扩大基础一样，贝雷梁底铺钢垫板，台内预埋角钢限制贝雷梁纵向位移。

栈桥断面图见图3.2-4。

栈桥横断面图

行车及荷载说明

行车说明

栈桥施工期间考虑通行的车辆有：

50t履带吊，吊重按3t计，总重53t；

栈桥使用期间考虑通行的车辆有：

1）10方混凝土罐车总重50t；

2）运土重车55t；

根据施工及使用期间每跨承重考虑50t履带吊或50t混凝土罐车及55运土重车施工作业的安全稳定性能，一般设计动载系数为1.4，安全系数考虑不小于1.3倍，即栈桥设计9m每跨荷载取55t×1.4×1.3=100t。

栈桥通行严格按照下列规定：

1）栈桥为单向通行设计；

2）每跨9m荷载不得大于100t，注意前后车辆行驶（考虑间距基本一跨1车）；

3）设计荷载100t，限速10km/h，并设标示牌。

荷载说明

（1）计算荷载

1）永久荷载

①栈桥结构自重；

②栏杆、管道按（3+2）KN/m计算；

2）基本可变荷载

①50t履带吊，最大吊重3t，总重53t；

②10方混凝土罐车50t；

③设计荷载100t；

④行人3KN/m2。

3）其他可变荷载

①风荷载；

②水流力；

计算工况

（1）工况1：

结构自重+人机荷载+设计荷载100t+禁行水流力；

（2）工况3：

结构自重+人机荷载+履带吊作业53t；

（3）工况4：

结构自重+人机荷载+履带吊行走50t；

（4）工况5：

结构自重+最大水流力；

（5）工况6：

结构自重+10方混凝土罐车；

（6）工况7：

结构自重+8级风；

作用效应组合：

1.2恒载+1.4活载，恒载对结构抗倾覆计算有利时取0.9。

其余说明及计算见附件《xxxxx栈桥计算书》。

施工组织

工程量表

栈桥材料计划见表4.1-1。

全桥工程量数量表

序号

材料名称

规格型号

单重

数量

总量

备注

1

栏杆

立杆1

φ=60mm/δ=5mm

6.78kg/m

61m

414

2

立杆2

φ=48mm/δ=3.5mm

3.84kg/m

92m

353

3

横杆

φ=48mm/δ=3.5mm

3.84kg/m

445m

1709

4

桥面板

δ=15mm

118kg/m2

470m2

55460

含桥台搭板

5

小横梁

工20b

31.1kg/m

1489m

46308

6

贝雷片

标准321型

270kg片

192片

51840

7

支撑架

900×1180标准型

36.4kg/个

123个

4477

8

支撑架

450×1180标准型

24.2kg/个

196个

4743

9

分配梁

工45b

87.4kg/m

96m

8391

10

钢管桩

φ=630mm/δ=18mm

271.67kg/m

262m

71178

含预埋钢管

11

联结系

槽16b

19.7kg/m

532m

10478

12

垫板/搭接板/加劲板

δ=20mm钢板

157kg/m2

50.5m2

7930

13

基础

混凝土

C30

498m³

预埋管需高过施工

期水面，方便焊接。

14

钢筋

φ8、Ø16、Ø25

10295kg

15

其他：

钢材：

5000kg，施工临时用辅材及其他；台后路面混凝土239.4m3（以实际发生为准），台后碎石回填3006m3（以实际发生为准）

合计

∑钢材：

268281kg；∑C30混凝土：

737.4m³，∑钢材：

10295kg；∑碎石回填：

3006m3。

人员配置

栈桥施工人员配置计划见表4.2-2。

人员配置计划表

序号

工种

人数

备注

1

队长

1

总体组织协调

2

技术负责人

1

施工技术总负责

3

技术员

2

现场技术管理及资料收集

4

质检员

2

质量督促检查

5

安全员

1

安全、文明施工检查

6

材料员

2

物质材料供应

7

工班长

2

现场生产组织

8

测量人员

4

现场测量工作

9

起重工

8

吊装施工

10

钢筋混凝土工

24

东西岸桥台

11

电焊工

6

栈桥搭设、加工件加工

12

电工

2

电气操作、线路维护检查

13

普工

20

各种辅助工作

合计

75

机械设备配置

机械设备配置计划见表4.3-3。

机械设备配置计划表

项次

名称

规格型号

单位

数量

备注

1

履带吊

50t

台

2

材料转场、现场吊装

2

平板车

12m

台

2

材料转运

3

吊车

25t

台

1

材料转场

4

电焊机

台

3

焊接加固

5

挖掘机

台

1

清除河床覆盖层

6

混凝土罐车

10m³

台

2

基础混凝土运输

7

混凝土泵车

台

1

基础混凝土泵送

8

搅拌机

台

2

桥台浆砌片石或混凝土

9

振动棒

台

2

桥台、岸上条基混凝土浇筑

10

凿岩机

把

2

全桥基础锚孔

工期计划

栈桥施工在拟枯水期进行，整体流程从G209国道向对岸施工。

施工准备完成后进行桥台台背回填碎石和钢筋混泥土桥台及钢筋混凝土条形基础桥墩施工。

桥台枕梁及基础施工完成后，强度达到70%后，开始进行栈桥架设。

主梁和分配梁的加劲板及拼接加工、连接系、垫板、搭接板等加工，在基础施工和架设时平行施工。

（1）施工准备10天，包括材料、料场及施工场地等准备；

（2）西岸桥台6天；

（3）条形基础施工，Z1为岸上施工，Z2~Z7为水中施工，需利用围堰分流。

平均按4天一孔，共28天；

（4）栈桥架设，3天一孔，若便道条件允许，Z4墩架设完成时，完成东岸桥台；

（5）桥面系施工10天，包括栏杆及栏杆上漆。

施工进度计划详见表4.4-4。

栈桥施工安排三个作业队。

一个桥台作业队，负责桥台浆砌片石、枕梁、台后填土及台后混凝土浇筑；一个基础作业队，负责条形基础施工；一个架设作业队，包括钢构件加工、钢管桩吊放安装、连接系焊接、桩顶垫板及分配梁安装、吊放主梁、小横梁及桥面板。

并及时跟进栏杆安装。

xxxxx栈桥施工进度计划横道图

序号

部位

时间

6月

7月

8月

上月

下月

上月

下月

上月

1

施工准备

2017.06.10-06.20

2

西岸Q1桥台

2017.06.21-06.26

3

Z1至Z7基础

2017.06.27-07.23

4

东岸Q2桥台

2017.07.15-07.21

5

栈桥架设

2017.07.01-07.27

6

桥面系施工

2017.07.28-08.07

施工工艺技术

准备工作

材料准备

（1）按照工程进度要求，编制材料进场计划。

钢材和焊接材料进场后，首先要检验材料的牌号、等级、规格、生产厂家是否与合同相符，产品外观是否受损；检查无误后再检验其出厂质量合格证书和质量检验报告单。

无合格证书和质量检验报告单的应不予验收。

进场材料验收后，应按材料的不同种类、型号、规格、等级及生产厂家分别堆存，不得混杂，并设立识别标志，钢材露天堆置时，应垫高并加遮盖，以防淋雨锈蚀和其它污染，影响型钢质量。

钢管堆放不能超过三层。

（2）焊接工艺

栈桥焊接工程量庞大，为保证焊接质量和方便施工，拟采用手工电弧焊，根据设计图纸和施工设计说明进行焊接，焊接质量满足《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）要求。

焊接过程中避免损害承重结构。

综合考虑折旧率，选择合理的焊接工艺。

施工队准备

拟在G209国道对面河堤坝处修建一条长约800m的施工便道以便挖机下河清表以及围堰施工为后期的正常有序施工做准备；本桥工程量大，使用周期约2~3年，为保证栈桥施工质量和安全使用，必须选择有经验的施工队，保质保量完成栈桥施工。

施工流程

栈桥施工原则为：

先下后上，先西岸后东岸。

施工流程见图5.1-1。

栈桥施工流程图

测量放样

施工时测量定位控制：

栈桥基础采用条形基础，应保证河中标记有效可靠，根据设计图纸，计算处桩位中心坐标，确保测量的精度，方便上部结构安安装。

基础施工前，在岸边架设全站仪采用极坐标法对控制网点三维坐标进行测量比对，放出桩基中心坐标，并进行标记，河床中标记应确保可靠性。

型钢、钢管对接

施工中需要焊接连接钢管桩、连接小横梁（小横梁应设在主梁上），焊接工艺为手工电弧焊，焊接方法为对接焊接+连接板。

焊接前对主材及搭接板进行除锈，符合接驳加焊施工，连接板与主材四周满焊，焊缝宽度不小于连接板厚度，以保证对接强度。

基础施工

桥台施工

桥台钢筋混凝土，铺垫钢板，预埋角钢。

（1）材料准备

桥台采用C30混凝土，所用混凝土均为商品混凝土，台后采用碎石回填。

（2）测量放线

根据栈桥起点桩号，量测桥台边线。

根据边线清理地表杂物和覆盖层。

其中Q1桥台现状地面高于桥台地面，开挖夯实后进行下一步作业。

（3）立模

桥台放线后，支立单侧模板，模板采用木模板，方木加固。

待钢筋安装完成后支立另一侧模板，并加固。

（4）钢筋制安

在加工厂加工成型，现场安装固定，安装预埋角钢，与桥台钢筋绑扎或焊接牢固。

（5）混凝土浇筑

混凝土浇筑前，复测垫板顶高程。

用振动棒振捣密实，注意避免碰触预埋角钢移位。

初凝后，即进行养护，养护龄期不小于7天。

管桩基础施工

管桩基础：

基础采用钢筋混凝土条形基础。

条形基础内预埋Φ630mm×18mm钢管。

钢管桩与预埋管焊接连接，并加连接板，连接板尺寸及布置方式见设计图纸。

预埋管顶需高于施工期水面，方便焊接。

材料、测量等准备工作完成后，进行条形基础施工。

基础标高以开挖后实际情况为准，工程量以实际产生为准。

（1）基地处理

1）Z1墩基础处理

Z1墩基础位于岸边土层上。

先对土层进行挖除，再将下层基岩面进行凿毛，然后根据锚筋位置，使用凿岩机打孔，插入锚筋，锚筋采用环氧砂浆填缝锚固，施工队可根据经验采用其他可靠方式锚固。

2）Z2~Z7墩基础

Z2~Z7墩基础位于河床中，先施工Z2~Z4，再进行Z5~Z7。

利用围堰分流，在河床中间设围堰阻水分流，使水流从Z5~Z7墩侧流过，再对Z2~Z4墩河床清理，如清理至基岩面后，进行岩层打孔插入锚筋，锚筋采用环氧砂浆填缝锚固。

再进行基础施工。

Z5~Z7墩施工时，将水流引向Z2~Z4墩侧，其余操作一致。

①工前先进行围堰施作，采用沙袋围堰，每包沙袋堆码压实后宽约30cm，厚约10cm，长约40cm，重约35kg，单侧围堰高3.0米，顶宽3.0米，底宽6.0米，长约40米，截面为梯形。

单侧大概需要40m÷0.4m×[（3m÷0.3m）+（6m÷0.3m）]÷2×（3m÷0.1m）=45000（个）沙袋。

②挖机选择合适地点，开挖便道下河。

③清理覆盖层，采用放坡开挖，按照基坑开挖方式，根据地质图显示河中河床开挖高度为2.8m左右，坡度取1：

1，开挖量统计：

开挖示意图见图5.2-2

条形基础开挖量：

非制动墩6个，长度a取值为7.5m，宽度b取值为2m，高度h取值为2.8m，总量为：

6个×[（4m×9.5m+9.6m×15.1m）×2.8m÷2]=1536.9m3；

制动墩1个，长度a取值为8m，宽度b取值为3.8m，高度h取值为2.8m，总量为：

1个×[（5.8m×10m+11.4m×15.6m）×2.8m÷2]=330.2m3。

桥台开挖量：

桥台2个，a取值为8.0m，b取值为2.0m，h取值为2.8m，

总量为：

2个×（4×10+9.6×15.6）×2.8÷2=531.3m3。

基础开挖示意图

④开挖完成后，对基岩面凿毛。

⑤底部开挖尺寸检查，底部开挖尺寸达到设计宽度后，进行模板安装。

模板安装位置准确，根据模板下放钢筋网和预埋钢管。

钢筋网先绑扎完成，并焊接固定预埋管，预埋管固定由现场自理。

预埋钢管长度需高于施工期水面，方便钢管焊接连接。

⑥检查钢筋保护层厚度，复测预埋管位置，合格后按水下混凝土浇筑混凝土。

⑦河床中条形基础按水下混凝土浇筑。

先架设支架，安装混凝土漏斗，条形基础横向长度8m，设两个漏斗，混凝土采用泵车泵送入斗，达到方量后，打开阀门，灌注混凝土。

灌注时应保证预埋管位置及竖直，如偏位倾斜，及时调整。

3）Q2台基础

Q2桥台位于东岸岸上，清理覆盖层，夯实底面，即可进行放线立模、绑扎钢筋网进行浇筑。

（2）复测

根据开挖后基岩面高程，填写开挖记录，并报与技术员复核；测量预埋管管顶高程。

根据预埋管管顶高程和桩顶设计高程，加工管桩长度。

测量预埋管管间净距，加工联结系，联结系根据实际间距，按照设计图纸，尺寸略小于桩间净距，在桩上焊联结系焊接板，再进行联结系焊接。

栈桥钢结构施工

本桥起吊作业均使用50t履带吊，吊机站位在架设跨的（n-2）号桩顶进行吊装作业，贝雷梁未焊挡块形成钢管桩纵向联结系前，吊机不得前移。

50t履带吊性能详见附件《50t履带吊参数表》。

钢管桩施工

钢管桩采用Φ630mm×18mm钢管，单排三根管桩，管桩中心距2.0m，桩长为7.99m~10.47m，全桥共24根管桩。

管桩间采用[16b槽钢联结系。

（1）钢管桩吊装。

①管桩加工，根据基础预埋管管顶高程，加工钢管桩，对钢管桩进行编号，吊装时按照顺序进行。

管桩吊点由施工队自行设计，应确保牢固、对称，使管桩竖直，方便焊接连接。

②本桥起吊作业均使用50t履带吊。

Z1管桩起吊时，汽车吊在桥台后站位；施工中间桩时，吊机站在（n-2）号桩顶进行起吊作业。

③管桩吊至预埋管处焊接时，应该预先焊接号预埋管与连接钢板的加固，再焊接连接钢板与上部钢管立柱，钢管立柱与连接钢板均采用环焊施工，最后焊接加强肋板。

焊接过程中吊机禁止撤离进行下一根钢管吊装，防止焊接时管桩掉落。

（2）联结系

同桩号钢管吊装完成后，吊装焊接联结系。

联结系在工厂加工，尺寸略小于桩间净距。

联结系焊接前，在一侧管桩焊联结系焊接板，联结系一端焊在管桩上，另一端焊在连接板上。

（3）桩顶垫板

联结系施工完成后，对桩顶进行复测，割除或在桩顶垫板上加抄垫板，抄垫板尺寸不小于管桩断面面积。

垫板下部焊加劲板。

联结系未焊接