假设桩底在最大冲刷线以下7m时:
P=1.66×(3×40×103+4×50×103)+λp×0.2197×180×103
因为hb/ds=4/0.529=7.56>5,所以λp=0.8×λs=0.8
P=1.66×(120×103+200×103)+0.8×0.2197×180×103=531.2×103+31.6×103=562.8×103
通过反算的桩入土深度h=4+4.29=7.29m。
所以,钢管桩入土达到7.29m即可满足承载力需求,而实际采用入土深度>10m,因此完全满足施工通行要求。
五、施工方案
(一)桥台施工
便桥桥台采用钢筋混凝土扩大基础,尺寸为4.5m×2m×1m,在扩大基础上浇注4.5m×1.5m×1.5m的钢筋混凝土横梁,在横梁上预埋用于固定便桥桥头的螺栓。
桥台锥坡采用编织袋装砂堆砌,以防止边坡冲刷、下滑。
(二)钢管桩的制作及吊装堆放
钢管桩采用购置设计规格的钢管,利用汽车运至工地,再根据每一根钢管桩水中位置及水深来确定第一节的长度,每节不大于10m,并应考虑施工条件及地质情况。
焊接和制作按《公路桥涵施工技术规范》及《装配式公路钢桥使用手册》的有关规定执行。
管与管之间的连接采用拼接钢板连接,并用15×10×1cm规格的4块连接片。
钢管桩的吊运和堆放:
吊装采用两吊点,两个吊点距离桩端的距离分别为桩长的五分之一。
(三)插打钢管桩
便桥施工采用从西岸向河东岸的顺序进行,并在河滩位置设置简易码头。
钢管桩采用长度为12m的平板车运输,在沉桩位置配1台50T履带吊,利用履带吊的主勾和副勾配合使用,施工首跨钢管桩沉桩在堤坝上进行,以后沉桩时吊车设置在已成形的便桥上进行。
履带吊副勾将平板车上的钢管先水平吊起,移动到适宜位置,下放副勾调整钢管桩使其竖直,再利用履带吊主勾吊起的振动锤上的液压钳将钢管固定,并通过液压钳调整钢管桩的竖直度。
钢管桩的平面位置通过全站仪放样确定,钢管桩入土深度通过钢管桩的桩顶标高和钢管桩的长度进行控制。
每完成一排两根钢管桩沉桩后立即进行连接系施工,并进行横梁和纵梁及桥面的施工。
为防止桥面上作业人员和材料吊入河中,在便桥两侧设置钢管护栏。
配备必要的安全防护设备及措施。
吊车就位后,在全站仪引导下进行定位,利用60Kw振动锤夹具夹紧钢管桩,起吊后放入导向架内,开启振动锤进行插打钢管桩,履带吊副勾保持钢管桩垂直状态下,在振锤的激振力
作用下振动下沉。
当桩贯入量小于5cm/min时,持荷5分钟,钢管桩无明显下沉时方
可停止振动。
当第一节在场地上预制好钢管桩长度不够时,采用边打边接桩的方法使钢管桩的长度满足要求。
钢管桩焊接时先在底节钢管上焊15×10×1cm规格的4连接片,使钢管桩对接时比较容易。
由于采用竖焊,所以一定要严格控制焊接质量,焊完后要检查焊接的是否满足要求,对焊接不好,不牢的情况要求重新焊接。
钢管桩施工的技术要求:
按设计书要求的位置和标高打桩。
钢管桩中轴线斜率<1%桩长。
钢管桩入土(进入土层)深度必须大于10m,实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂,管桩终孔高程应以DZ60桩锤激振5分钟仍无进尺为准。
当个别钢管桩入土小于5m锤击不下,且用DZ60桩锤激振5分钟仍无进尺,必须现场分析地质状况,采取措施加强受力。
(四)桩顶处理
每完成一根钢管沉桩后,按设计要求确定桩顶标高,将钢管桩找平,对高出标高部分用氧焊割除,低于标高的桩按实际长度进行接长至桩顶标高。
钢管桩顶找平后,桩头灌注60cm的C25混凝土,然后在桩顶加焊55×55cm×10mm钢盖板,钢盖板必须与周边满焊,并保证钢盖板水平。
(五)焊接平撑及斜撑
按便桥及钻孔平台布置图所示在钢管桩身焊接斜撑及平撑,钢管斜撑每隔一跨变换一下方向,使得每孔之间形成剪刀撑形式。
(六)安装横梁
桩顶钢盖板焊接完后,将工字钢横梁用吊车吊放至钢管桩桩顶,横梁根据设计要求采用45号工字钢放在桩顶的中心位置调整水平,检查后与桩顶钢盖板焊接。
(七)安装纵梁
横梁安装完毕后按间距100cm安装45号工字钢纵梁,纵横梁相交部位采用焊接或钢筋制作成U型将纵梁固定在横梁上。
(八)铺装面板
纵横梁安装后,在纵梁上直接铺设事先设置好的25号槽钢,桥面板安装平整,中间不得有错台。
并逐一与纵梁焊接牢固。
(九)护栏施工
便桥两侧及立焊1.2m高的Ф70mm钢管,间距3m,每隔0.5m高用Ф18钢筋围起来,与钢管点焊,。
并在便桥桥头设置夜间照明灯,护栏上涂刷红白相间的反光漆,保证施工安全。
(十)便桥的验收、检测、维护措施
1、便桥安装完成后,由项目部组织设计单位、驻地办、施工单位对便桥的稳定性、强度、刚度进行验收,合格后方可投入使用。
(十一)便桥的拆除、清理
钢便桥的拆除按跨,从河东岸向西岸依次进行,具体拆除顺序:
护栏——桥面钢板、槽钢——纵梁——横梁——钢管桩——桥台混凝土、桥下填土。
1、桥面槽钢、工字钢人工用气焊切割使其与其他体系分离,然后在贯通的XX特大桥桥面用50t吊车装车运走。
为保证拆除人员的安全,施工时必须穿救生衣,佩戴安全帽,系好安全带。
2、钢管桩拆除时采用50t吊车配合振动锤进行拔除,拔除过程中出现提升困难时不强行施工,以保证人员、机械安全。
拔出后直接装车运走。
3、桥台混凝土用风镐或破碎锤进行凿碎,废混凝土用装载机或翻斗车运至指定弃料场。
4、拆除后便桥下河道内的便道填土用挖掘机装车运至指定弃土场,恢复原河道。
六、安全保证体系
1、安全组织机构
成立安全领导小组,组长为项目经理,副组长为总工程师,成员为安全工程师、施工队长、结构工程师、质检工程师、材料科长等有关人员。
项目经理为安全生产第一责任人,对整个工程安全负总责。
安全工程师负责具体安全管理工作,是安全生产主要责任人,做好安全生产教育、培训、安全检查监督、安全技术交底、安全专项施工方案的编制、安全事故报告等与安全有关的工作。
施工队设立专职安全员,班组设兼职安全员,同时建立各种安全管理制度,形成一个健全的安全保证体系。
2、安全保证体系管理框图
安全保证体系框图
项目经理
总目标:
实现安全生产零事故
班前安全会动
每周安全活动日
安全技术措施
重点部位安检制
安全生产
“三检测”
新工艺、项目重点工程安全教育
特殊工程
安全措施
安全日志挂牌
各项安全管理制度
“四不放过”的事故调查处理
安全生产群管网络
各级人员安全生产岗位责任制
单位工程安全
负责人制度
安全奖惩兑现制度
群众活动
职工安全教育
安全生产管理手段
安全生产监察手段
百日安全无事故活动
职工上岗
安全教育
五同时
安全生产制度
安全领导小组
七、钢便桥施工质量保证措施
钢桥建成后承担施工车辆的运输任务,为保证钢桥保质、保量和安全及时的完成,制定如下保证措施:
1、认真编制专项施工组织设计方案,对班组进行全面的施工技术交底,保证严格按设计及施工技术规范要求施工。
2、钢桥由总工组织工程部门相关人员认真计算、校核,并报上级部门审批保证各项验算满足通行使用要求。
3、钢桥的施工严格按设计计算书指导支架施工,如现场地质状况无法按设计位置施工,项目部技术人员先现场分析、讨论,再将讨论结果上报驻地监理办及相关部门,以决定可行的施工方案。
八、钢便桥施工安全保证措施
1、根据水文地质情况编制切实可行的施工措施。
2、每道施工工序结束后必须征得监理的同意方能进行下道工序。
3、所有工程用电要有良好的接地装置,并加装漏电保护器。
4、对所有参与施工的人员,进行安全技术交底,要强调各项安全措施,使参与施工的人员做到“心中有数”,掌握各项安全措施,做好落实。
5、工地所有施工人员均要接受交底,电焊焊接部位均要满足设计要求。
6、安装过程必须配备经验丰富的吊车司机,吊车吨位必须满足安装过程使用要求;安装钢管桩及冲孔时,必须定期认真检查钢丝绳、吊钩,如有损坏应立即更换。
7、现场施工人员必须戴安全帽,桥上施工人员必须穿救身衣,严禁赤膊穿拖鞋上班。
制定溺水应急救援预案,工作人员水上作业时必须穿救生衣、戴安全帽,工作人员选择身强力壮的,年龄超过50岁以上工作人员严禁下水作业。
8、便桥桥头及两侧设立“前方便桥,减速慢行”、“限速5Km/h”等安全警示标志,夜间施工时,采用充足照明设备。
9、便桥上车辆只允许单向通行,不允许会车,并设专门人员指挥车辆通行。
10、保证机械设备性能良好,操作人员持证上岗。
九、施工便桥成形后的养护
1、安全工程师经常检查便桥稳定性、连接螺丝紧固性及焊口,对出现脱焊、焊缝异常情况及时进行补焊加强处理。
2、在便桥上设置一道软管灯,保证晚间能持续发光,提示船只禁止通航。
3、平时安排专人做好便桥交通指挥和便桥的监控、观测、检查和维护,检查内容:
钢桥基础有无不均匀沉降;钢桥跨中挠度有否增加;桥面板有否破损、各种构件是否齐全或松动。
发现问题及时处理。
保证各处连接牢固,整体稳定,安全警示标志齐全有效。
4、一但遇到洪水、台风时,严禁人员和机械停滞在便桥上,同时减径便桥上的荷载。
5、派人及时清除便桥上游带来的各种阻水杂物,减少便桥的水流冲力。
6、在进入钢便桥梁端的明显位置设置限速、限重标志,严禁超载、超速车辆通过。
7、汛期安排专人负责观察水位,发现异常情况要及时向XX特大桥施工负责人汇报。
8、当架设的钢便桥影响洪水泄洪时,必须考虑便桥的拆除,拆除时要综合安排,做好机械人员准备工作,保证拆除过程中的人员和物资的安全。