钢栈桥及钢平台作业指导书.docx

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钢栈桥及钢平台作业指导书

一、工程概述

本桥跨越资江，属深水大跨桥，全长1941m，中心里程DK183+761.85。

主桥孔跨布置为（60+3×100+60）m双线连续箱梁，主桥18#～21#墩为水中墩，承台平面尺寸为14.4×25.2米，高6.5米，大承台高4米，小承台高2.5米，每个承台下设15根直径为φ2.0m的钻孔桩，承台底基本位于基岩面。

20#～21#墩为主河道，由于上游离筱溪水电站较近，基本不通航。

资江桥主桥桥型布置如下图所示：

根据工程实际需要，栈桥只在18#~20#搭设，全长200m，宽8m。

20#墩桩基施工采用水中钢平台，18#、19#、21#采用筑岛施工。

二、栈桥及钢平台的设计说明

1、主要作用和功能

⑴栈桥是桥梁基础、墩身及上部构造的钢筋、混凝土、模板等材料的运输通道；是钻机、吊车、施工车辆等机械设备进场或转场通道；是人员通行的通道。

⑵钢平台是钻孔桩基施工的工作平台。

2、设计遵循原则

本桥水中墩为18#～21#墩，共4个桥墩。

为了快速、安全和方便的施工主桥水上桥墩，在18#~20#搭设施工栈桥作为各种材料、机具、人员等的运输通道。

主要遵循的是“安全”和“经济”的原则。

“安全”原则要求栈桥及钢平台具有足够的承载能力，不发生任何因栈桥和钢平台问题造成的人员伤亡、不能延误资江特大桥主桥的工期。

因此设计标准不可偏小，必须留有足够的富余度。

“经济”原则要求栈桥的设计应该通过各方面的优化尽量降低造价。

从“安全”原则出发，结构的强度、延性都应留有足够的富余。

从“经济”原则出发，栈桥的使用期为3年，作为临建工程，建设高度依据下游浪石滩水电站水库20年一遇的建库回水位标高确定。

三、栈桥及钢平台的设计

1、栈桥及平台使用要求

（1）栈桥承载力应满足QUY50履带吊在桥面行走及起重要求，35t混凝土罐车行走及错车要求。

（2）栈桥的宽度设置应满足各种施工车辆行走的要求。

（3）栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、承台、墩身施工。

（4）栈桥高程设计按下游浪石滩水电站水库20年一遇水位设计高出2m，即182m。

（5）平台承载力应满足QUY50履带吊在平台上行走及起吊20t要求；每台10t重的冲击钻机（工作状态下P=40t，钻机底座尺寸3.0×5.0m）。

2、栈桥及平台设计条件

钢材容重：

78.5kN/m3

最高水位高程：

+180m

QUY50履带吊（考虑吊重20t）荷载

35t砼运输车（按汽-20重车考虑力的分布）荷载

3、栈桥及钢平台的布置形式

（1）栈桥构造

①平面布置

20号墩桩基础采用钢平台钻孔施工，钢平台两侧搭设支栈桥作为吊车、施工车辆等施工设备的工作平台。

从18号墩至20号墩搭设钢栈桥，栈桥中心线距桥轴线29m，栈桥标准宽度8.0m，主栈桥长209m，支栈桥2座总长84m。

栈桥及钢平台的总体平面布置图

②纵面布置

18#墩、19#墩钢栈桥顶面高程为+182.00m，20#墩钢平台及钢栈桥顶面高程为+182.00m，栈桥起始墩与18号墩回填平台相接，栈桥标准跨径布置为9m。

③断面布置

栈桥使用桥面宽8.0m。

桥构造栈桥桩采用φ529mm×8mm的Q235a钢管桩。

下横梁采用2I25a型钢，主纵梁采用1.5m高的“321”型普通型贝雷梁，共三组，分配梁采用I25a型钢，桥面板采用[25a型钢桥面板，最后安装栏杆、照明和管线等附属结构。

栈桥标准结构断面图

（2）钢平台构造

处于资江河道的主桥钻孔平台共有4个主墩，其中主墩18、19、21号三个墩采用筑岛平台，20号墩采用钢平台。

主墩钻孔平台纵桥向长17m，横桥向32m，平台标高为+182.00m。

平台自下而上依次为φ529×8钢管桩，下横梁采用2I25a型钢，主纵梁采用1.5m高的“321”型普通型贝雷梁，分配梁采用I25a型钢，面板采用[25a型钢，最后安装栏杆、照明和管线等附属结构。

贝雷梁跨度为6m，Ｉ25a横向分配梁布置采用双组合，间距0.75m布置，且横向分配梁距护筒边缘最大距离为20cm。

钻孔钢平台图

四、栈桥及钢平台的施工

栈桥搭设采用逐跨推进施工，即利用QUY50履带吊在现有回填便道上逐跨施打钢管桩、后面利用25吨轮胎吊安装横梁、安装纵梁和上部结构，逐跨完成栈桥施工。

栈桥由20号墩回填平台向18号墩方向逐跨推进。

钢平台按先搭设20号墩，后搭设19号墩。

1、栈桥及钢平台施工工艺流程图

2、4.2.4施工顺序

总的施工顺序为：

先搭设钻孔平台及支栈桥，施工平台及支栈桥完成后，然后搭设主栈桥。

3、设备配置

①起重设备的配置

配备QUY50履带吊两台，25吨汽车吊一台。

②振动锤的配置

一般情况下，选择振动锤需满足两个条件：

一是振动锤的激振力FR应大于土的动摩阻力Fu；

二是振动锤的激振力FR应大于振动系统结构重量W的1.20～1.40倍；

根据计算采用D60型振动锤能够满足打桩的要求。

③发电机配置

搭设考虑6台焊机同时作业，每台焊机30KW，振动锤60KW，夜间照明考虑10盏1KW碘钨灯，故一台250KW的发电机能够满足栈桥施工的用电要求,发电机安装在离施工点最近位置，必要时随栈桥搭设前进。

4、测量控制

施工时测量定位控制：

栈桥施工主要采用履带吊和震动锤施沉钢管桩，其钢管桩定位采用进场校核后的GPS卫星定位系统（拟事先加密图形强度较好的控制网点，并计算桩位中心坐标）。

确保定位系统的精度。

打桩施工前，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。

根据现场施工条件，利用传统光电测量仪器打桩定位如下图所示：

采用全站仪方向交会法定位钢管桩，两台仪器的交会夹角控制在60°≦夹角a≦120°以内，钢管桩放样角为控制网点和桩位控制点反算所得夹角，钢管桩控制部位为圆形钢管桩外切线，控制钢管桩偏位。

定位钢管桩过程中，采用测小角反算法估算钢管桩偏位，并以此控制桩位。

钢管桩偏位估算值：

R=as/p,式中“s”为测站至钢管桩理论中心距离；“a”为钢管桩偏位秒差；“p”为常数值：

206265秒。

钢管桩垂直度控制采用控制点上两台仪器对钢管桩两个方向的垂直度进行控制，在打入过程中及时进行纠偏。

5、栈桥搭设

栈桥起始跨安装完成后，开始逐跨推进施工。

栈桥施工采用QUY50履带吊DZ60型振动锤逐跨打桩搭设栈桥。

施工时要根据吊机的实际起吊性能进行施工，如与设计有不符的地方要及时沟通解决，不能野蛮施工。

栈桥钢管桩布置示意图

①栈桥由20号墩开始向18号墩方向逐跨推进搭设。

②栈桥钢管桩采用QUY50履带吊及DZ60型液压振动锤沉放，然后用25t轮胎吊逐跨搭设安装栈桥下横梁、贝雷梁及桥面板。

③沉桩过程中应严密注视钢管桩的下沉速度，若在沉桩过程中出现急速下沉，或无法下沉到设计标高时，应综合考虑各种因素分析情况予以处理。

④钢管桩之间用双肢［16型钢连接，以增强其稳定性。

（1）钢管桩施沉

①钢管桩的加工与制造

钢管桩直径Φ529mm，壁厚8mm，单桩桩长12m，栈桥钢管桩在厂家加工，接桩在现场进行。

②钢管桩的运输

钢管桩构件运输最大长度12.0m,利用挂车运至施工现场。

每次运载钢管桩时根数要合适，并且用钢丝绳对钢管桩进行临时固定。

③振打钢管桩施工方法

振打钢管桩采用侧面振打施工，用QY50T履带吊配合振桩锤施打钢管桩。

侧面振打法采用履带吊停放在现已施工完成的资江内便道上，吊装振桩锤，利用人工在原河床面精确打入栈桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。

每根桩的的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。

桩顶铺设好分配梁及桥面板后，履带吊前移进行下一孔栈桥施工，进行插打下一跨钢管桩。

按此方法，循序渐进的施工。

④振桩施工要点及注意事项

a.振桩开始时，可吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固,先利用桩的自重下沉，然后，开动振动锤使桩下沉。

当最后下沉速度与计算值相距不多，且振幅符合规定时，即认为合格，施工过程中可采用贯入度法进行双控。

b.每根桩的下沉一气呵成，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，过长则振动锤部件易遭破坏。

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。

c.振动锤必须夹紧，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，接着也易振坏，在振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时恢复。

d.导向支架应固定，以便打桩时稳定桩身；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，使桩身产生超过许可的拉力或扭矩。

e.测量人员现场指挥精确定位，在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度，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。

设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。

f.钢管桩之间的连接必需满焊，各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求。

经现场技术员检查钢管桩连接焊缝质量合格后方可打设钢管桩。

g.为了增大吊车在振打钢管桩过程中的抗倾覆性，需将吊车后端固定，同时将钢管与牛腿、承重梁与牛腿、贝雷桁架限位器与承重梁、纵向分配梁与横向分配梁之间焊接牢固，以确保施工的安全。

h．每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免水来临时发生意外事件，连接材料采用双肢［16型钢，尺寸需根据现场尺寸下料。

焊缝质量满足设计及规范要求。

⑤钢管桩施工质量要求：

沉桩偏差：

纵横向50mm

平面位置：

±10cm

桩顶标高：

±5cm

桩身垂直度：

1%

（2）下横梁安装

钢管桩施沉到位后，测量在钢管桩上测出桩顶开口标高，用割刀将钢管桩顶部按要求开口，两侧焊接好牛腿，吊车吊2I25a型钢梁安装入桩顶U型槽口内，安好后开口两侧用钢板将型钢梁与钢管桩焊接牢固。

2I25a型钢嵌入钢管桩内18cm，露出桩顶15cm。

（3）贝雷梁安装

栈桥主纵梁采用“321”军用贝雷梁，3组每组间距3m，每组2片，每片间距90cm。

预先在地上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，安装在2I25a型钢梁上。

贝雷梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。

贝雷梁安装到位后，安装I25a型钢分配梁，贝雷梁之间剪刀撑用∠75×50×6特制支撑架连接。

贝雷片安装完成后，用25T轮胎吊安装面板。

栈桥主梁及分配梁布置示意图

（4）桥面板铺装及附属结构施工

桥面板铺设定后，栈桥栏杆桥面以上高1.2m，采用Φ48焊接钢管焊接，立柱间距1.5m，纵杆上下布设两排，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁、美观。

栈桥栏杆两侧挂设救生圈。

栈桥顶层栏杆抚手钢管连通，并每隔50m设置6分水管出水口，在一侧用水泵抽水，抚手钢管兼做栈桥清扫冲水管道。

电缆等搁置托架用∠50角钢焊接在栈桥的横向分配梁上，1.5m焊一根，托架宽度为40cm，主要是电缆和输水管等设施搁置在上面，减少对栈桥交通的干扰。

在栈桥上设置车辆限速行驶警示牌，限制车速5km/h。

在栈桥入口设置岗亭和调度员，以及车辆限重标志牌。

栈桥要安排专门的卫生打扫人员，保证栈桥的清洁。

在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间照明。

栈桥桥面板布置示意图

6、栈桥的使用及安全维护

为保证栈桥安全，栈桥严格按要求使用，并定期对栈桥进行安全检查维护：

（1）加强栈桥交通管制，同向车辆间距不得小于15m，车速不得大于5km/h。

在栈桥上设置交通标志标牌，并设置专人进行管理。

（2）栈桥上设置安全附属设施。

设置安全防护栏杆、救生圈及警示灯，并定期进行检查维护。

（3）栈桥上堆载严格按要求进行，每平方米不得超过20KN。

（4）对栈桥进行日常维护，面板、防滑条、栏杆、救生圈等发生破损应及时进行修复，破损严重者进行更换。

（5）每个月对栈桥进行一次大检查，安排人员对钢管桩、牛腿、贝雷梁等主要受力构件仔细检查，发现问题及时修复。

（6）每次大水来临时对钢管桩周围冲刷情况进行检查，对冲刷超过要求的，及时抛砂袋进行维护。

（7）加强栈桥文明施工管理。

设置专人对栈桥进行清扫，并成立专门维修小组对结构件进行维护。

7、栈桥拆除

根据栈桥的使用情况，主体结构完成后进行栈桥拆除。

栈桥采用QUY50履带吊配合DZ60振动锤从20号墩逐跨从上到下，从前到后依次拆除，具体的拆除顺序为：

拆除栏杆等附属设施→拆除桥面板→拆除贝雷梁各种约束→起吊贝雷梁→拆除下横梁和割除平联钢管→QUY50履带吊配合DZ60型震动锤拔除钢管桩，完成栈桥拆除。

拆除出的材料由载重汽车运到指定位置。

8、栈桥施工注意事项

（1）钢管桩施工中的注意事项

栈桥施工前先进行技术和安全交底,让每个操作人员明白栈桥设计意图和注意事项.也可在施工过程中摸索出一套行之有效的方法，随着工人操作的熟练程度，在确保工程质量的安全的前提下可逐步加快施工进度。

所有钢结构的焊接，包括钢管桩的节段焊接、型钢的焊接以及各个连接件的焊接都必须严格按图纸施工,在监理及相关质检人员的监督下进行检验。

钢管桩平面位置偏差控制在单排桩50mm以内，垂直度控制在1%以内。

（2）钢管桩的连接注意事项

为加快施工进度，钢管桩施打完成后，应立即进行钢管桩的横向连接，焊接斜撑及钢管平联，夜间施工时应配备足够的照明设施。

八、栈桥使用要求及管理措施

1、栈桥观测

为了更好地校核栈桥的设计参数。

由栈桥观测小组根据栈桥观测方案要求持续不断地对施工和运营中的栈桥进行观测。

对栈桥的观测主要内容有：

冲刷观测、流速观测、风速观测和沉降观测。

详细记录，及时整理原始资料，为栈桥的安全运营提供技术保障。

2、栈桥的运行、维护和检修

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。

在维护期，专门成立栈桥维护小组，确保栈桥正常运行。

每天派专人对栈桥的上、下部结构进行检查，清理桥面，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，应立即采取纠正措施，如回填沙袋、在栈桥外侧插打加强钢管等措施。

本栈桥工程运行期为3年，建立健全维护栈桥的相关制度，安排专人负责并做好维护记录。

栈桥具体的维护项目包括以下几点：

①检查贝雷片连接处的销子、定位销的松动脱落情况；

②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；

③检查警示灯、路灯线路及灯炮的完好情况，发现损坏的及时修复；

④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；

⑤对栈桥焊缝脱落处进行加强补焊；

⑥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刷漆。

⑦为了增加钢管桩的刚度、稳定性，钢管桩横向之间用钢管平联，并将桩顶型钢横向联合梁与钢管桩施焊固结成整体。

3、栈桥预警及抢险

对栈桥结构进行持续地观察，当栈桥相邻钢管桩桩顶的不均匀沉降达到3.5cm或钢管桩的局部冲刷深度超过其入土深度的20％时，发出预警。

当出现超出“非工作状态标准”的风、浪、流，应提前撤出栈桥上的人员、设备、车辆，启动应急预案；突发性灾害出现（如车辆撞击栏杆、车辆或邻近施工机械起火等），启动应急预案。

栈桥预警抢险工作重点在预防，特别对汛期。

可选择适当时机进行抢险演练，根据气象预报，在灾害天气有可能到来之前的两三天内即进入预警状态，各小组成员要到位，并召开会议，做好人员准备、物质准备、思想准备。