富水河大桥栈桥施工方案.docx

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富水河大桥栈桥施工方案

东乡至昌傅高速公路C2标

丰城南枢纽富水河大桥栈桥施工方案

编制：

中铁十五局第二工程有限公司东昌高速公路C2标项目部

二〇一五年二月二十八日

目录

一、工程概述…………………………………………………………………1

1.工程概况……………………………………………………………………1

2.水文、地质情况……………………………………………………………1

3.栈桥概述……………………………………………………………………1

二、栈桥设计…………………………………………………………………2

1.栈桥设计标准………………………………………………………………2

2.栈桥结构形式………………………………………………………………2

3.栈桥构造……………………………………………………………………3

三、栈桥施工…………………………………………………………………3

1.施工工艺流程图……………………………………………………………3

2.主要施工方法………………………………………………………………4

四、栈桥施工设备、人员配置及时间安排……………………………………8

1.机械设备及人员配置…………………………………………………………………8

2.施工、使用时间安排……………………………………………………8

五、栈桥施工材料用量………………………………………………………8

六、测量控制方案…………………………………………………………9

七、安全保证措施…………………………………………………………10

八、预防措施………………………………………………………………12

九、栈桥施工及使用时间的防洪、防汛措施……………………………13

十、栈桥拆除……………………………………………………………14

丰城南枢纽富水河大桥栈桥施工方案

一、工程概述

1、工程概况

富水河大桥为丰城南枢纽跨越桥东镇富水河而设的一座大桥，中心桩号为K92+410米，全长247米。

桥跨布置为4*30+4*30m的先简支后连续预应力砼小箱梁，桥幅宽度：

左幅17m，右幅13m。

下部构造桥墩为双柱式墩配钻孔灌注桩基础，墩柱直径采用1.6/1.8米，桥墩桩基础直径采用1.8/2.0米。

桥台0号左桥台采用柱式桥台，桩基础直径采用1.8米，0号右桥台及8号桥台采用双片肋台配钻孔灌注桩基础，桩基础直径采用1.8米。

2、水文、地质情况

（1）水文资料

本桥设计标准主要数据如下：

荷载等级：

公路—Ⅰ级,设计洪水频率：

1/100，设计水位：

27.56米，

LW=23.2m。

（3）地质资料

桥位区位于冲洪积平原地貌，地势平缓，覆盖层较厚，下伏基岩为前震旦系板溪群板岩，岩体风化强烈，全强风化层较厚，无明显的不良地质，中风化基岩质地较硬，但具有明显的各向异性，特殊性岩土主要表现为深埋性淤泥质粉土，该层透水性差，力学性质差，故桥位区工程地质条件较为复杂。

3、栈桥设计概述

为进行富水河大桥水中桩基础、承台、墩身以及梁部施工，满足施工所需的机械设备、材料运输及施工人员的安全通行，结合河道泄洪要求与地形条件，在河道上架设，全长91.2m的施工栈桥。

东岸从1号墩富水东堤K92+320位置开始架设至4号墩K92+411.2富水西堤结束，全长91.2m。

从富水大桥1＃墩至4＃墩栈桥的边缘线离主线桥边缘线150cm。

二、栈桥设计

为保证栈桥施工和使用安全，根据现场实际情况并结合以往工程的施工经验，设计洪水位27.56米，1#墩与4＃墩旁边的河堤地面标高27.6ｍ，考虑到栈桥主梁为工字钢，因此桥面标高设计27.6ｍ。

设计院设计常水位ｍ，栈桥梁底离设计常水面净空ｍ，

栈桥K92+320～K92+411.2采用工字钢结构，全长91.2m，桥面宽6m，钢管桩基础，共16跨，每跨5.7m共2联，因栈桥加工场地选在5＃墩右侧，所以栈桥架设在大桥的右侧便于材料运输。

1、栈桥设计标准:

（1）栈桥承载力要满足：

600kN履带吊在桥面上行走的要求、300kN混凝土罐车行走要求。

（2）栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩及承台等基础施工，能够满足整个施工期间的要求。

（3）栈桥在施工及使用过程中要确保水道安全、泄洪正常。

2、栈桥结构形式

栈桥设计:

2－5.7＊8m连续梁全长91.2m，每8跨设制动墩，主梁为I40a工字钢。

桥面宽设计为6m，两边设置高度1.2m栏杆。

3、栈桥构造

栈桥结构自下而上依次为：

（1）、钢管桩基础：

栈桥钢管桩基础分普通墩基础和制动墩基础。

河床砂砾层覆盖根据地质报告：

均在6.5ｍ～7.1ｍ。

考虑到主河道水流影响，不利于钢管桩稳定，因此墩基础采用单排两根φ630*8mm钢管桩，中心间距4ｍ。

每8跨设计一个制动墩，采用双排4根φ630*8mm钢管桩，管桩之间的中心间距：

横向为2m，纵向为2m。

钢管桩内灌砂，桩间设置剪刀撑，以增加栈桥的整体稳定性。

（2）、Ⅰ45a工字钢横梁：

钢管桩桩顶横向设置2榀并排焊接的Ⅰ45a工字钢做为上部结构的垫梁。

（3）、Ⅰ40a纵向主梁：

纵向主梁采用13组Ⅰ40a工字钢，工字钢间距0.5m。

（4）、桥面系：

纵向主梁顶部满铺厚度为12mm的花纹钢板做为栈桥的桥面。

（5）、最后安装Φ48*3.5mm的钢管栏杆、照明等附属结构。

三、栈桥施工

1、施工工艺流程图：

钢管桩加工

振动锤与钢管桩连接

履带吊吊钢管桩就位

测量定位

振动下沉钢管桩

钢管桩桩间连接

桩顶设两榀Ⅰ45a横向垫梁

纵向安装Ⅰ40a工字钢

桥面板12mm厚花纹钢板安装设

栏杆、照明等附属结构安装

2、主要施工方法

根据现场实际情况，采用履带吊用钓鱼法进行钢管桩施工，用悬臂推出法和钓鱼法相结合进行栈桥架设。

钢管桩采用KH500型履带吊机夹DZ－90型振动锤进行插打。

施工机械就位，先将栈桥第一跨钢管桩打完，然后安装桩顶横向垫梁、纵向I40a工字钢主梁，最后满铺12mm厚的花纹钢板做为桥面板。

施工机械移位至第一跨桥面适当位置按同样方法进行下一跨施工。

所有焊接工艺必须满足国家钢结构焊接质量标准，桩帽钢板与钢管桩焊接每个面焊缝长度不小于10cm，至少对称4～6个面，焊脚高度不小于8mm。

具体见详图：

设置两个桥台，桥台背墙采用C25混凝土，50㎝宽，桥台与钢质栈桥之间留10㎝伸缩缝。

（1）钢管桩基础施工

①栈桥钢管桩为直径Φ630×8mm，钢管接长焊接采用坡口焊，钢管桩对接时竖向焊缝相互错开，不得少于90°，对接接头加竖向拼接板，拼接板为□100×200×10，每个接头不得少于8块拼接板。

钢管桩焊接成型后，检查其外型尺寸，应符合：

椭圆度：

允许偏差0.5%D，且不大于5mm（D为钢管桩外径）

外周长：

允许偏差±0.5%C，且不大于10mm（C为钢管桩周长）

纵轴线弯曲矢高：

允许偏差0.5%L，且不大于30mm（L为钢管桩长度）钢管桩在起吊、运输和堆存过程中，应尽量避免由于碰撞等原因造成管

身变形和损伤。

②振动下沉钢管桩

a、利用测量仪器定出桩位中心线，确保钢管桩的垂直度；

b、吊放钢管桩，测量钢管桩中心偏差及倾斜度并进行调整，符合要求后钢管桩整体下插，在入河床的瞬间应再次调整钢管桩中心偏差及斜度，符合要求后迅速着床（否则应再次调整），此时在自重作用下，钢管桩入土；

c、在钢管桩各项偏差满足要求的前提下，利用振动锤下沉钢管桩，由于此时钢管桩入土浅，任何偏载或水平力极易造成钢管桩的倾斜。

打桩时先打2～3锤，然后检查钢管桩的倾斜度，调整完毕，接着增加打桩次数，然后校正桩的倾斜度，当钢管桩入土深度达到3m后，方可连续沉桩。

停锤时，以桩尖标高为控制依据。

若钢管桩达到设计标高，但贯入度异常时，则须连续沉桩。

为防止“假极限”或“吸入”现象，沉桩时，应休息一天时间再复打。

现场应确保钢管桩的入土深度，设计上要求穿过砂砾覆盖层，并打入强风化岩层（以打不动不止）,并视设计桩尖处的贯入度适当调整钢管桩桩底标高。

钢管桩下沉过程中，应及时检查钢管桩的倾斜度，发现倾斜应及时采取措施调整导向，必要时应停止下沉，采取其它措施进行纠正。

钢管桩下沉过程中，应随时观察其贯入度，当贯入度小于1cm/锤时停振分析原因，或用其它辅助方法下沉，禁止强震久震。

③沉桩偏差

沉桩偏差：

桩位平面位置：

±10cm

桩顶标高：

±10cm

桩身垂直度：

1%

每个墩位的钢管桩捶打完成后，应对桩的偏斜及入土深度按照要求进行检查，检查无误后进行桩间的连接。

连接材料采用［14槽钢与［16槽钢。

普通墩横向连接并增加剪刀撑；制动墩纵横向均要进行连接并增加剪刀撑，使之形成板凳桩，以加强栈桥的整体性和稳定性。

剪刀撑的施作尺寸需根据现场尺寸下料，高程位置根据施工时实际水位情况确定。

同时可依据现场实际打桩情况向管桩内填充河砂以增加其稳定性。

依据钢管桩入土深度情况拟采用桩长10～12m（图中设计均按12m）不等的钢管桩，钢管桩应打入强风化岩层至少1m以上，当入土深度不满足要求时，应根据现场打桩情况及时进行加固支撑处理，必要时可将栈桥和钻孔平台进行连接以增加整体稳定性。

（2）上部结构施工

①桩顶连接及桩顶横向垫梁

桩顶连接是为了增加横向钢管桩之间的立面刚性，使之受力均匀。

桩顶连接和桩顶垫梁按施工设计图施工。

当钢管桩桩位与设计桩位偏差过大时，应检算后决定是否加强或增设分配梁。

每排钢管桩插打完成，经检查合格后，及时焊好桩顶联结系。

桩顶连接与钢管桩之间采用焊缝连接，焊缝高度为hf=8mm。

②横梁安装及桩顶处理

一排钢管桩桩顶测量必须在同一水平面上，桩帽750×750×10㎜钢板与钢管桩周边焊接，I45a工字钢直接安放在桩帽钢板上，进行焊接,工字钢与桩帽钢板必须密贴。

制动墩加焊10＃槽钢斜撑。

③纵向主梁的架设、桥面板铺装及附属结构施工

拼装、架设完成后，在上部安装I40b工字钢纵向主梁，然后顶部倒满铺厚度为12mm的花纹钢板做为桥面,如果采用非花纹钢板，则在钢板上焊φ16螺纹钢，间距60㎝防滑条。

栈桥两侧栏杆高1.2m，纵向间距1.5m，采用φ48×3.5mm焊接钢管焊接，焊在栈桥桥面板上，距外侧15cm位置处，主要电缆和输水管等设施搁置在上面，以减少对交通的干扰。

栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。

④栈桥温度伸缩缝布置：

为适应栈桥钢构件温度变化,栈桥在8号栈桥墩设置一道温度缝,缝宽6cm,伸缩缝处I桥面钢板断开，纵向工字钢在横梁工字钢上不焊接。

四、栈桥施工设备、人员配置及时间安排

1、机械设备及人员配置

为加快施工进度，栈桥施工队投入施工设备：

50T履带吊2台、DZ－60或DZ－90型振动锤各2台、250kw发电机2台、25T汽车吊2台、电焊机10台。

2、施工时间安排

从栈桥施工所需的加工、堆放场地、施工用电及人员、材料、设备进场等前期准备工作达到栈桥施工条件开始：

采用东岸与西岸同时向中间施工，计划时间为30～40天完成。

栈桥施工完毕经检查验收满足桩基础、承台、墩身及现浇梁施工安全要求后，即投入使用直至现浇梁施工完毕，栈桥安全拆除为止。

每个栈桥施工队分为四个作业组，即栈桥材料准备组、栈桥材料运输组、钢管桩施工作业组和栈桥上部施工作业组。

栈桥材料准备组主要负责作业面施工栈桥用材料的加工，拟定15人；栈桥材料运输组主要负责施工栈桥所用材料的运输，拟定10人；钢管桩施工作业组负责钢管桩的下沉，拟定10人；栈桥上部作业组负责型钢分配梁的安装及桥面系的完善工作，拟定15人。

每个作业队组设正、副队长各一名。

另外还拟定测量组4人，质检人员4人，安全人员4人。

五、栈桥施工材料数量

栈桥施工材料数量统计表

序号

项目名称

规格

单位

数量

单重（kg/m）

合重（kg）

备注

一段

钢管桩基础

¢630＊8

ｍ

456

122.71

55951

38根平均12.0ｍ

工字钢（横梁）

I45a

ｍ

228

80.42

18336

38根6ｍ

剪刀撑连接钢板

□300*400*10

㎡

10.56

78.5

829

220块

桩帽钢板

□750*750*10

㎡

21.15

78.5

1660

94块

剪刀撑连接槽钢

[14a

ｍ

143.64

14.535

2088

38根3.78ｍ

横撑连接槽钢

[16a

ｍ

185.35

17.24

3195

19根3.37ｍ，3根3.37ｍ，

纵向分配工字钢

I40a

ｍ

1308

67.598

88418

109根12ｍ

纵向分配梁工字钢连接槽钢

[16a

ｍ

266

17.24

4584

长度根据现场调整每2米1根

桥面钢板

□12

㎡

547.2

94.2

51546

栏杆

¢48＊3.5

ｍ

364.8

4.88

1780

91.2＊4

小计

228387

六、测量控制措施

栈桥施工的主要环节在于钢管桩的打设，利用两台全站仪控制桩位。

定位的具体方法如下：

1、首先要根据桩基与钢管桩的相对位置关系，计算出钢管桩的绝对坐标值。

2、选择适宜的两个控制点置镜（全站仪），其中一点设置在迎水面（上游）第一排桩的中心方向上，交会角不宜小于50度。

3、用两测站的仪器同时对钢管桩中心放样（相互复核），测站人员根据全站仪所显示的数据用对讲机指挥吊机移动，使钢管桩定位准确。

4、打第一根桩时，采用偏角法进行复核，避免出现偏差超标。

5、钢管桩打设时，在互相垂直的两个方向上置两台镜（全站仪）观测钢管桩的边缘线，以控制钢管桩的竖直度。

钢管桩的顶标高控制：

可先测量出水面标高，然后根据设计钢管桩顶标高与实测水面标高计算高差，自水面向上或向下直接用钢尺量取即可（一般打桩时都在送桩及替打与桩头之间夹上垫层，垫层一般用水泥袋或麻袋等填入，所以计算桩顶标高时加入此厚度）。

6、待第一根桩打毕，立即进行测量复核，用全站仪按上述定位方法定出桩的中心，与桩的实际中心相比较得出差值，记录。

7、第一根桩定好位打完桩后，再用上述方法定出下一个桩的中心位置，用上一根桩进行检核。

8、在定出两根桩的中心后，以这两点为基准，采用勾股定理或边长法定出其他桩的中心桩位，用全站仪测得全部的竣工坐标、记录。

9、在富水河河堤外侧用砼墩柱修建永久性导线与坐标点，墩柱直径2.5ｍ，高5.0ｍ，周围设置钢护栏。

七、安全保证措施

栈桥施工过程中，为确保施工的顺利进行和安全，制定了详细的施工作业程序，采取以下的施工安全措施：

1、栈桥施工前，应对所有进场施工人员进行安全教育培训，考试合格后方可上岗作业。

对电焊工、大型机械设备司机等特殊工种应取得国家相应的执业资格证书方可上岗作业。

2、打桩前必须对桩进行严格检查。

不允许使用有裂缝或其它缺陷的桩，以防止断桩事故。

打桩时履带吊履带最前端离悬臂处水平距离不得超过3米，且横桥向应在中间。

3、吊装时应系缆风绳，使桩保持平衡，防止碰撞。

吊装作业，应统一指挥，严禁非指挥人员发令，指挥起重信号。

起重作业中要做“五不吊”：

指挥手势或信号不清不吊，重量、重心不明不吊，超载不吊，照明不好不吊，捆绑不牢或挂钩方法不对不吊。

4、为保证栈桥畅通，栈桥上严禁堆放货物，栈桥周围安装安全网，设立明显的航标，以确定施工范围，防止落水事故发生。

5、施工人员必须戴安全带，不准穿硬底鞋、塑料鞋、拖鞋、水上作业必须穿救生衣。

潜水作业人员作业前应对潜水设备、潜水服、高压管、通话扩音器检查无误后方可下水。

6、一切电气设备应安装漏电开关。

六级以上大风、暴雨和大雾天气要暂停作业，作业人员一律撤到陆地上。

7、每根钢管桩打入后应立即测出河床标高，以后每周必须测量一次（大潮、洪水期应每日测量），当冲刷深度超过规定值（浅滩区2m，浅水区4m，深水区5m）时，必须马上抛沙袋维护。

8、特殊作业人员必须持证上岗。

9、栈桥采用封闭式管理，在栈桥入口设置车辆限速行驶警示牌以及车辆限重标志牌。

栈桥安排专门的卫生打扫人员兼安全监察员，以保证栈桥的清洁。

并在入口处设置水泵一套，进入车辆如车轮帯泥，必须冲洗干净方可进入栈桥，防止车轮在栈桥上打滑发生安全事故。

10、栈桥栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观及醒目作用。

由于桥梁施工占据大部分通航水域，使该河段变得狭窄，因此过往船舶必须采用单向航行，使船舶和栈桥等配合桥梁施工的设施保持足够的安全距离。

施工水域内按照相关要求安置单向航行信号标志。

11、在栈桥的上下游安装航标指示灯，在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间照明。

八、预防措施

1、钢管桩的连接注意事项

为加快施工进度，我部计划在每步工序投入两个班组不间断进行施工，按8小时工作制进行两班倒。

钢管桩施打完成后，应立即进行钢管桩的横向连接，焊接剪刀撑及钢管平联，夜间时应提前进行照明设施的安装，并设置一定数量的安全警示灯标志，防止过往船只碰撞。

2、台风影响作用下的注意事项

考虑到台风与突降瀑雨的影响，为确保工程施工的安全，在此期间，所有的施工停止进行，在大水来临前，所有的水上作业船舶应尽快撤离到安全区域躲避。

如果受到台风的袭击，应尽早撤离所有施工机械和作业人员到安全区域，已经施工完成的应采取一定的措施保证安全过度。

3、施工过程中的不可预见因素的应对措施

考虑到富水河流域复杂的地质情况，在施工过程中可能会遇到钢管桩不能顺利振沉、钢管桩已振沉但承载力不够等不可预见的因素。

遇到类似的情况，首先与业主和设计院取得联系，在确保安全的情况下再采取必要的措施进行施工，决不蛮干、乱干。

4、栈桥的维护和保养

栈桥架设完毕后由技术员进行一次全面检查，发现质量或安全问题及时组织人员进行补强或其他可靠的纠正措施。

在使用阶段，专门成立栈桥维护小组，每天派专人对栈桥的上、下部结构进行检查，发现问题及时修补，并对特征墩位处进行河床标高的复测，一旦发现河床冲刷较大，应立即采取防护措施。

建立健全维护栈桥的相关制度，并做好维护记录。

具体的维护项目包括以下几点：

a、检查骑马螺栓松动情况，对螺栓、螺帽脱落的部位及时安装复原；

b、检查警示灯、路灯线路及灯泡的完好情况，发现损坏的及时修复；

c、为防止过往船只碰撞栈桥，在栈桥左右两侧设置警示，严禁任何船只与其他水上作业人员从栈桥下通过；

d、对栈桥面板和防滑钢筋发生翘曲或损坏的部位，及时修复或更换；

e、对栏杆在施工过程中损坏部位及时修复，并对栏杆的警示漆不明显区段进行重新油漆。

f、为了增加钢管桩的刚度、稳定性，采用在外侧钢管桩内填砂、桩顶封砼。

钢管桩横向之间用剪刀撑或平联连接，并将桩顶型钢横梁与钢管桩施焊固结成整体。

为增加栈桥整体稳定性，在墩位处与钻孔平台连成整体。

九、栈桥施工、使用期间的防洪防汛措施

1、项目部在施工前制定详细的防洪防汛实施办法和规章制度，并结合实际制定防洪防汛应急救援预案并组织演练。

工程施工及使用期间，严禁损坏一切河道工程和防洪、防讯及通讯设施。

2、成立以项目经理为组长，现场副经理、总工程师为副组长，作业队长及工程技术部、安全质量部、物资设备部等部门主要管理人员为组员的防洪、防汛抢险领导小组，专人负责汛期日常防洪工作的调度指挥，并成立机动抢险队伍，备足抢险物资，如铅丝笼、块石、沙袋、橡皮艇、救生衣等。

3、在富水河两岸设立防洪物资临时存放基地，便于防洪人员及设备的快速安全撤退。

4、在抗洪、防汛期间，一切服从地方政府的防汛大局，听从防汛指挥部门的统一调度，积极配合防汛部门做好相关工作。

5、派专人或委托当地河务部门密切观测河势变化动态，及时请有关专家会商，若确认由于工程施工使河势发生一定变化，及时向抗洪、防汛主管部门汇报，在抗洪、防汛主管部门统一指挥下，制定应急方案，全力予以消除，确保不因工程施工而对河势产生不利影响。

6、在汛期设专人观测洪水位变化，与水文预报部门及时沟通，密切关注水情变化动态，当预报出现洪峰时，做好一切防洪准备，必要时暂时停工，全员投入防洪。

7、施工过程中严禁向河道内倾倒废碴，严禁向河道内排放生产生活污水，保证河道行洪通畅。

8、施工完成后，彻底拆除一切施工设施，如施工栈桥、生产、生活区等，恢复施工前河道自然面貌，交由河道主管部门验收合格后，方可撤离现场。

十、栈桥拆除

随着栈桥使用时间的增长、河水的腐蚀以及荷载的重复作用，栈桥的各种连接件日益老化、松动，甚至部分脱落。

栈桥抵抗纵、横向水平荷载的能力也日趋下降。

特别随着大桥主体工程的完工、钻孔平台的拆除，栈桥横向稳定性更是显著降低，钢管桩的横向水平位移明显增大。

为消除栈桥存在的安全风险，根据栈桥“速建速拆、降低风险”的思想，在墩身、现浇梁全部施工完成后决定对栈桥进行快速拆除。

在拆除栈桥前，先做好栈桥未拆段的加固工作，加固经检查合格后方可进行下道工序施工。

栈桥上部结构的拆除采用人工配合履带吊，大板车运送至后方加工场地的方案。

在拆除钢管桩时最大的技术难题在于钢管桩拔起。

钢管桩采取在未拆除的栈桥面上停放50T履带吊，DZ60液压振动锤配合，逐孔拔出钢管桩的方法进行拆除。

具体加固分两步进行：

1、对栈桥既有的松动连接件（主要是支撑架）进行紧固，对脱焊、脱落的连接件（主要是剪刀撑等）进行补焊和重新连接，以尽量恢复接近栈桥的设计水准，发挥栈桥的整体稳定性。

栈桥加固第一步可在栈桥的日常检查维修中进行。

2、针对深水区段栈桥进行横向加固。

根据现场实际情况，确定利用已建成的主桥墩身与栈桥钢管桩进行连接，以抵抗钢管桩所受的水平荷载。

3、栈桥的拆除工作同栈桥的搭设工序基本相反，依次拆除桥面附属设施、桥面板、型钢分配梁、桩顶分配梁及钢管桩，拆除方法基本与搭设方法相同，但同时要注意的是在钢管桩基础拆除时，采用吊装设备配合振动沉拔桩机分两段拆除，因为钢管桩长度太长，不能一次性拔出。

拆除栈桥时，采用一个工作面，从大里程向小里程开始拔出方式进行拆除，边拆除，边利用原栈桥运送材料到岸上指定的位置，拆除计划按5天14跨进行，计划30天左右拆除完成。

在拆除过程中要注意对周围河道的保护，防止造成过度污染。