钢便桥施工方案.docx

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钢便桥施工方案

钢便桥施工方案

1.工程概况

大桥横跨RioGrandeRiver，河床标高-4.1m，河内正常枯水位为0.8m，洪水位为4.0m，河流最深睡神枯水位时为5m，洪水位时为8.1m，大桥东西桥台及1#桥墩位于河岸上，其中西桥台及1#桥墩地面标高1.1m，东桥台地面标高约4.2m，原地面标高在正常水位时位于水面线以上，2#及3#桥墩位于河槽内，地面标高约-4.1m。

为了解决2#、3#桥墩桩基承台及下部结构施工的需要，同时解决机械设备及材料的在桥梁两侧施工区域的调配问题，拟在拟建桥梁下游修建临时钢便桥一座，便桥西起1#桥墩，横跨RioGrandeRiver，东至东桥台，在2#及3#桥墩位置便桥位置设置施工平台，施工平台与便桥连接成为一体，便桥及平台均采用上承式钢结构形式，上部结构主要采用装配式钢贝雷梁，下部结构为单排双柱式钢管桩作桥墩，桥墩间设置横向连接,桩顶布置工字钢横梁,桥面采用工字钢作为横向分配梁，花纹钢板作为桥面板,桥面两侧设置防护栏杆。

2．栈桥设计

2.1栈桥使用要求:

2.1.1栈桥承载力：

1）满足50t履带吊在桥面行走及起吊等工作要求，履带吊实际工作时最大起吊荷载为振动锤+夹具+钢管桩。

2）满足挖掘机、装载机、自卸汽车满载、平板拖车、砼罐车满载时的通行需要。

3）栈桥的平面位置不得妨碍灌注桩施工、钢套箱及承台施工。

4）栈桥高程应满足施工要求，在正常水位下栈桥底部有不小于1.5m的净空，以满足小型竹筏、漂流筏的通行要求。

2.2栈桥布置形式

2.2.1栈桥平面布置

栈桥西起1#桥墩，东至东桥台，全长约150m，栈桥位于主桥下游，中心线与桥梁中心线相互平行，栈桥端部设置斜坡道与施工便道连接，栈桥在2#、3#桥墩位置向外突出形成平台，以满足桥台施工的需要。

2.2.2栈桥断面布置

栈桥宽度6.0m，平台宽度10.0m，灌注桩平台9.0m。

1）基础：

采用单排双柱式钢管桩基础，钢管桩直径480mm，壁厚10mm，单排两根桩间距5.0m，排距6.0m，钢管桩间设置横向连接，横向连接采用22槽钢制作，顶部铺设2cm厚钢板，钢板与钢管桩顶电焊连接，且在钢板与钢管桩间设置加强肋，以使钢管桩受力更加均匀，避免产生局部变形。

2）主横梁：

两根40C工字钢并排布置作为主横梁，工字钢长度6.5m，两端比钢管桩宽出0.45m，两工字钢间点焊连接，工字钢腹板垂直布置，两侧与桩顶钢板满焊固定。

3）主纵梁：

采用“321”贝雷架作为纵向主梁，单片贝雷架高度1.5m，长度3.0m，宽度0.176m，横向设置6片，两片作为一组，每组的两片贝雷架间用花架进行横向连接，连接后每组宽度0.9m，3组等间距布置于下横梁上，组与组中心间距2.35m，贝雷架与下横梁间通过定位块固定牢固。

4）桥面：

横向布置30C工字钢作为横向分配梁，分配梁间距35cm，长度6.0m，腹板垂直布置，直接铺设于贝雷架上，分配梁上方满铺厚度6mm花纹钢板作为桥面板，面板与横向分配梁间点焊连接，相邻面板同样采用点焊连接。

5）栏杆：

栏杆采用直径48mm钢管制作，栏杆高度1.2m，立杆间距按2.0m布置，顺桥向在栏杆顶部通常布置一根横杆，横杆与立杆顶点焊连接，立杆与桥面板间用满焊连接，栏杆施工完成后用红白油漆进行涂刷。

便桥不仅影响到水中桥墩桩基及下步结构的施工，而且还担负着整个项目机械设备的调配、材料的运输，是整个项目交通运输的大动脉，便桥的施工直接影响到整个工程的施工，进场后立即展开钢便桥的施工，本工程拟自1#墩开始逐跨进行施工，便桥施工完成后开始

钢管桩桩位控制是整个栈桥测量控制的关键，钢管桩桩位坐标由便桥与主桥的相对位置，通过在CAD点出获得，用全站仪进行放样及标高测量，陆上钢管桩可直接在地面上放出并做好标识，水中钢管桩桩位及垂直度主要通过导向架进行控制，测量进行校核，平面位置校核采用无棱镜极坐标法进行，在陆上控制点架好仪器后，输入桩位坐标，通过仪器放样模式的调整，调整为极坐标放样，即显示为偏角及距离，指挥钢管桩位置与棱镜十字丝中心线对齐后，用无棱镜测量距离，根据测得数据指挥钢管桩沿直线前后移动，直至位置准确，钢管桩垂直度校核可直接用棱镜十字丝看出。

5.3桩基础施工

5.3.1钢管桩加工

栈桥桩基础采用直径480mm螺旋钢管，钢管桩壁厚10mm，单根长度8.0m，钢管桩振动下沉前不进行接长，考虑到振动下沉过程中，钢管桩在夹具夹紧一端要承受较大的局部应力，容易产生变形而影响钢管桩的正常下沉，因此需要对桩头进行局部加强处理，加强材料采用直径480mm的螺旋钢管，加固时先截取30cm长螺旋管，将螺旋管从中间剖开，用卷板机将剖切后螺旋管内径调整为480mm，最后将调整后的螺旋管贴到钢管桩顶的外侧并进行满焊。

钢管桩顶部加强示意图：

5.3.1陆上钢管桩的打设

首先根据放样位置对场地进行整平，整平完成后恢复桩位，平板运输车将桩运至履带吊工作半径范围内，吊机吊振动锤及夹具夹紧起吊钢管桩，然后人工拖拽晃绳进行配合就位，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，开始振动下沉。

1）导向架制作

水中钢管桩施工定位需要依靠导向架进行，因此在施工水中钢管桩前，先制作导向架，导向架采用贝雷架制作，导向架长度7.5m，纵向2.5片，横向两片拼为一组，横向采用花架连接，限位装置采用22#槽钢制作，竖向分别在贝雷架顶布置两层，上层布置于贝雷架上层桁杆顶面，下层布置于贝雷架下层桁杆顶面，槽钢槽口朝下与贝雷架焊接连接，焊接完成后的槽钢内侧为一正方形，正方形内切圆半径0.25m，钢管桩打设前先将导向架与已施工完部分钢栈桥贝雷架进行连接，导向架连接后为一悬臂梁。

导向架制作图如下

2）水中钢管桩打设时，以已经施工完成的钢便桥作为施工平台，履带吊就位后，先将钢管桩对接焊接接长，对接后长度为16m，用平板运输车运输钢管桩至履带吊工作半径范围内，履带吊吊起管桩并垂直放于导向架内，放置完成后钢管桩顶面高出水面约11.0m，吊机起吊振动锤及夹具，夹桩后开始压锤，依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层，经复测桩位和倾斜度偏差满足要求后，开始振动下沉。

3）每排钢管桩打设完成后，拆除导向架，待进行下一排钢管桩施工时在进行拼接。

5.3.3钢管桩入土深度的控制

实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂，钢管桩入土（进入土层）深度满足以下要求：

首先必须大于3m，其次还要满足DZJ90桩锤激振５分钟仍无进尺的要求。

5.3.4钢管桩接桩

当钢管桩打设至桩顶标高与贝雷架顶基本齐平时进行接桩，用于接长的钢管桩长度4.0m，吊机起吊接长钢管桩人工配合将钢管桩接头轴线对其，点焊固定牢固后进行满焊。

钢管桩接长必须满足以下技术要求

接口清理：

钢管桩对接前接口两侧30mm内的铁锈、氧化铁皮、油污、水分清除干净，并显露出钢材的金属光泽。

焊接：

焊接为手工焊，按焊接工艺要求，焊接应控制走向顺序、焊接电流、焊缝尺寸。

接头处加劲板必须保证焊缝密贴；每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度,同一焊缝应连续施焊，一次完成。

焊缝清理及处理：

焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔碴和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应补焊或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。

焊接环境：

湿度不宜高于80%；温度不得低于0℃。

5.3.5钢管桩施工技术要求

（1）每根钢管桩一定要做到连续性，不可中途间歇时间过长，以免桩周的土恢复，继续下沉困难。

每次振动持续时间过短，则土的结构未被破坏，过长则振桩锤部件易遭破坏。

振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定，一般不宜超过10min～15min。

（2）振桩锤与桩头必须牢牢固定，无间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉，也易振坏，在振桩锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时恢复并加劲补强后方可继续振设。

（3）悬臂导向支架应固定，以便振桩时稳定桩身；但桩在导向支架上不应钳制过死，更不允许施打时，导向支架发生位移或转动，使桩身产生偏位、倾斜或超过许可的拉力或扭矩。

（4）测量人员在钢管桩振沉过程中要不断地检测桩位、垂直度，并控制好桩顶标高。

下沉时如钢管桩倾斜，及时牵引校正，每振1～2min要暂停一下，并校正钢管桩一次。

（5）钢管桩之间的连接必需满焊，焊缝厚度不得小于12mm，并在钢管接头处采用6块δ12mm加劲板加强，加劲板满焊并符合设计的焊缝厚度要求。

经现场质检员检查钢管桩连接焊缝质量合格后方可打设钢管桩。

（6）在桩基施工过程中如果遇到地质与详勘报告差异太大，地层较软，钢管桩入土深度达设计要求时而承载力不足，可适当加深桩入土深度。

（7）钢桩振沉完毕后，注意准确测量出桩顶标高与设计值一致（如桩顶下横梁材料改变，注意根据实际材料情况调整钢管桩顶标高）。

（8）钢管桩平面位置偏差控制在5cm以内，垂直度控制在1%L以内。

相邻管节对接允许偏差应符合下表规定：

项目

允许偏差（mm）

说明

管径

≤3

用管节周长之差来表示，次差≤3π（mm）

对口板边高差

＜1

焊缝外观允许偏差应符合下表规定：

项目

允许偏差

说明

咬边

深度不超过0.5mm，累计长度不超过焊缝长度的10%

超高

3mm

表面裂缝、未熔合、未焊透

不允许

弧坑、表面气孔、夹渣

不允许

5.4基础横向连接的施工：

每排钢管桩下沉到位后，立刻进行桩之间的横向连接，增加桩的稳定性，连接材料采用22a槽钢，槽钢尺寸需根据现场尺寸进行下料调整，高程位置根据施工时实际水位情况确定。

焊缝质量必须满足规范要求。

5.5钢管桩桩头抄平

钢管桩打设好后，对钢管桩顶进行标高测量并做好标记，根据标记位置对桩头进行抄平处理。

抄平完成后在桩顶焊接20mm封头钢板，封头钢板平面尺寸为60*90cm，封头板顶面必须水平，且封头板轴线与便桥轴线平行，封头板与钢管桩顶焊接完毕后，沿横向轴线位置焊接加强板，加强板厚度为2cm。

桩顶抄平及封头示意图

5.6主横梁施工

主横梁是由双拼40C工字钢组成，在后场加工、现场焊接安装，加工时将两根工字钢切成单根长度6.5m，腹板平行放置，顶板及底板紧靠并用点焊进行连接。

焊接满足规范要求。

施工方法如下：

首先在封头板上放出横梁轴线及下边线位置，使横梁轴线和钢管桩排架轴线重合，以保证钢管桩轴心受压；然后起吊安装横梁，位置安放准确后先进行点焊固定；最后将横梁两侧与封头钢板间满焊连接。

横梁在后场加工、现场焊接安装，加工时将两根工字钢切成单根长度6.5m，腹板平行放置，顶板及底板紧靠并用点焊进行连接。

5.7贝雷梁及横、纵向分配梁拼装

贝雷架及纵向分配梁安装步骤如下：

在横梁上标出贝雷架轴线及边线位置。

在陆上或已搭设好的栈桥上将贝雷架拼装成组，每组四片贝雷架，拼装为长度6.0m、高度1.5m、宽度0.9m，横向用花架进行连接。

最后人工配合履带吊进行安装就位。

贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，将其固定在主横梁上，定位块用30c槽钢制作，贝雷架固定情况如下：

5）贝雷梁固定完毕，其上铺设30c【作为横向分配梁，分配梁单根长度为6.0m，铺设时槽口朝下，净间距50mm，横向分配梁与贝雷架间用U型卡进行固定，固定时用φ12圆钢弯成U形，兜住贝雷架上弦杆，上端与30a槽钢侧肢焊接。

5.8桥面板及附属设施施工

1）面板施工

桥面板宽度6.0m，设计采用为σ5mm防滑钢板，钢板满铺并点焊于横向分配梁上。

面板单块尺寸为1.5*4.0m，铺设时纵向分幅进行，每幅之间留3cm空隙以便焊接。

焊接采用间断焊，焊缝长度3cm，间距30cm，防止重车行驶引起钢板反卷。

2）护栏施工

栈桥栏杆高1.2m，采用Φ48×3mm焊接钢管制作，立柱间距2.0m，焊在桥面板上，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。

3）托架施工

托架用8#【焊接在横向分配梁上，间距按70cm布置，主要电缆和输水管等设施搁置在上面，减少对交通的干扰。

4）标志标牌

在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌，在栈桥入口车辆限重限速标志牌。

5）照明设置

在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间施工照明。

5.9栈桥起始墩施工

在主横梁施工完成后，先进行栈桥前后斜坡道的回填，回填至主横梁底面标高后，在横梁靠桥台外侧位置砌筑浆砌片石挡土墙，挡土墙长度6.0m，高度2.0m，采用T型断面，起始墩结构型式及挡土墙断面尺寸如下：

便桥起始墩结构图

浆砌挡墙断面图

5.10钻孔平台搭设

水上钻孔灌注桩采用搭设钢结构平台进行施工，平台结构与钢便桥结构型式相同，采用直径480mm钢管桩基础，钢管桩上铺设两根40C工字钢作为承重牛腿，牛腿上方为321贝雷架作为纵向承重主梁，主梁上方按照间距35cm铺设30a工字钢作为横向分配梁，最后分配梁上方铺设花纹钢板作为平台面板。

结构型式见下图

平台平面图