清丰山溪特大桥钢栈桥专项项目设计方案.docx

1、清丰山溪特大桥钢栈桥专项项目设计方案清丰山溪特大桥钢栈桥专项项目设计方案1.1 编制依据（1）新建至铁路客运专线站前工程施工总价承包合同文件；（2）清丰山溪特大桥施工图设计文件；（3）合同段项目施工招标文件、工程量清单、施工图纸、招标答疑和补疑；（4）施工现场踏勘，调查水文地质资料，施工调查报告；（5）我集团公司及国类似桥梁工程施工经验、施工技术；（6）相关技术规铁路桥涵地基和基础设计规TB10002.5-2005 高速铁路桥涵工程施工技术规程Q/CR9603-2015铁路工程抗震设计规(2009年版) GB50111-2006 钢结构设计手册（第二版）；钢结构设计规GB50017-2003；

2、高速铁路工程测量规TB10601-2009；装配式公路钢桥多用途使用手册，2004 年1月，人民交通。1.2 编制原则（1）响应和遵守招标文件中的要求，满足业主工期要求。（2）质量合格，安全无事故，文明施工、环保水保全面达标。（3）按照质量、安全、工期、文明施工、环境保护和维稳控制六大要素的“六位一体”管理要求，在本项目建设中全面实施标准化管理。（4）根据工程特点，组织专业化作业队伍，运用先进、成熟的施工工艺，全过程监控、信息化施工。（5）综合应用信息化系统，实现施工过程信息化管理，提升项目现代化管理水平。（6）提高机械化施工水平，避免人为误差，提高作业精准度。（7）采用先进实用、配套完善、匹

3、配合理的工装装备，充分发挥设备的系统生产能力。（8）满足防洪抗汛要求，防止洪涝和地质灾害。1.3 编制围编制围为清丰山溪特大桥145#-150#墩纵向钢栈桥、施工平台施工方法及工艺。2 工程概况2.1 设计概况清丰山溪特大桥位于省市丰城市段潭乡及小港镇境。起止里程DK43+066.02DK51+513.48，全长8447.46m。桥址处地势平坦且无特殊地形地貌，多为农田耕地，种植水稻等经济作物。水系较为发达多为灌溉和排涝，桥址跨越多处水塘、土路与水沟。桥址主要跨越株山水、清丰山溪及丰城平原排渍道。桥梁孔跨布置形式：22-32+2-24+15-32+2-24+1-32+2-24+7-32+1-2

4、4+48-32+2-24+35-32+2-24+4-32+3-(40+64+40)+47-32+1-24+1-32+1-(60+100+60)+5-32+3-24+19-32+3-24+20-32m，共243孔简支梁4联悬臂浇筑连续梁。基础采用钻孔桩基础，设计桩基直径1.0m、1.25m、1.5m。桥台采用矩形空心桥台，桥墩采用圆端型实体桥墩。纵向便道通过清丰山溪需搭设钢栈桥，145#-150#墩位于清丰山溪中，连续梁施工需搭设作业平台。钢便桥具有解决人员上下班及材料运输、机械设备运输等功能，考虑到实际施工需要，栈桥设计承载力70t。钢便桥采用钢管支撑柱，横向、纵向均用槽钢连接，支撑柱间用槽钢

5、焊接作为剪刀撑。钢便桥两侧用48mm钢管做立柱，栏杆高度1.2米，栏杆纵向1.5米1根立柱（与桥面工字钢焊接），高度方向设置两道横杆，涂刷醒目红白油漆，确保水上作业安全。在钢便桥两端行车方向设置明显减速标志，起到警示作用。钢便桥全长264m,跨径组合为：3+9*12+3+6*12+3+6*12+3m；桥宽通行宽度5m，作业平台为6*15m，栈桥与河流夹角129。2.2 工程地质参数（1）地质构造栈桥桥位处地质自上而下分别为粉质粘土、细砂、细圆粒土、强风化泥质砂岩、弱风化泥质砂岩，详见附件栈桥立面图。（2）地震根据设计资料，桥址位于抗震设防6度区，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周

6、期为0.35s，地震烈度为度。2.3水文条件及通航2.3.1 桥址河段水文条件设计流量Q1%=498m3/S，设计水位H1%=25.23m，设计流速V1%=1.33m/S,流向左右。测时水位19.9m，水深2m。2.3.2 航道及通航水位清丰山溪无通航要求。2.4 相关建设单位建设单位：昌九城际铁路股份设计单位：中铁第四勘察集团监理单位：长城铁路工程建设咨询施工单位：中铁四局集团3 施工进度计划计划工期52天，计划开工日期2015年12月10日，计划完工日期2016年1月31日，严格落实工期计划，确保工期目标。4施工方案栈桥全长264m,跨径组合为：3+9*12+3+6*12+3+6*12+3

7、m；设计承载能力70吨，考虑到实用及经济性，桥面通行宽度限为5.0m，单车道通行，桥面禁止会车，施工作业平台宽6m长15m。（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。考虑到钢管桩稳定，因此墩基础采用单排2根530*9mm钢管桩，管桩之间的中心间距4.6m；制动墩基础采用双排4根530*9mm钢管桩，制动墩纵向为3m。基本桩长16m，根据现场实际打设情况接长或剪短，桩间设置剪刀撑，以增加栈桥的整体稳定性。钢管桩采用DZ-90型震动锤，基准振动力达到520KN，电流值达到220An，能满足承载力要求。（2）、240b工字钢横梁：钢管桩桩顶横向设置2榀并排焊接的240b工字钢做为上

8、部结构的垫梁。（3）、贝雷梁主梁：纵向主梁采用3组贝雷梁桁架结构，单组贝雷梁由两排贝雷片加连接杆件拼装，贝雷片间中心距0.90m，满足汽车轮距与履带吊的行走受力间距。（4）、桥面系：贝雷梁上铺横向桥面板，做为栈桥的桥面（附桥面板设计图）。最后安装48*3.5mm的钢管栏杆、照明等附属结构，栏杆高度120cm(红白油漆标识)。(5)、桥台采用制动墩形式，纵向两排钢管桩，结构自下而上依次为5309mm钢管桩，I40b下横梁，“321”贝雷梁，标准钢制桥面板厚20cm(10桥面钢板)。(6)、作业平台宽6m长15m，采用6根530*9mm钢管桩，纵桥向间距6.5m,横桥项间距4.0m，面板同栈桥桥面

9、。(7)、 桥台背墙采用C25混凝土，顶宽2.0m，底宽1.2m，桥台与钢质栈桥之间留10伸缩缝。路面为C25钢筋混凝土，路面下回填片石、土混合料压实。4.1施工方法结合桥梁施工要求，放出钢管桩中心位置，打设采用履带吊起吊振动锤依次打入，贝雷梁现场拼装，履带吊架设，焊接等固定就位后，开始安装桥面梁系。图4.1-1 纵向栈桥横断面布置图（单位：cm）4.2施工准备施工前技术部门对现场进行放样，调查、统计施工围的地形地貌情况、是否存在不良地质现象等。对原地面、河床面标高进行复核，并搜集清丰山溪的历年水文情况，根据复核后的标高确定钢管桩基底标高及钢管桩的搭设高度，根据搜集的技术资料进行栈桥及平台设计

10、。工程部组织全体技术人员对设计文件，栈桥、作业平台设计方案进行集中学习。栈桥及作业平台施工前技术部门对施工过程中所需要的材料进行梳理，统计，向物机部提交施工材料计划，物机部根据材料计划及工期安排落实材料的到位情况。4.3 钢栈桥及作业平台施工工艺 （a）插打钢管桩 （b）安装盖梁 （c）安装桁架组 （d）铺设桥面板及其它工作图4.3-1 便桥安装示意图4.3.1工艺流程图4.3-2 施工工艺流程（1）测量放样在施工之前，首先放出便桥边线，根据边线确定便桥边线及中心线，并用全站仪放出便桥的起点位置和终点位置，并做好标记，同时测量出便桥两岸处的地面标高及便桥桥墩处的河底标高。 （2）钢管桩的制作钢

11、管桩必须采用桩身无明显缺陷变形、焊缝饱满、接头良好、状体顺直的钢桩，桩顶标高设计标高一致。管桩接长时必须先将接头切割整齐，管节对口应保持在同一轴线上进行，保证接口对接完好，然后周边满焊，焊缝宽度不小于10mm，并在焊缝处四周加贴4片钢板骑缝焊接在接头处，保证接头整体性和受力。椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规要求。同排钢管桩随即焊接16#槽钢剪刀撑将各桩连接整体，保证横向及纵向稳定并防止出现不均匀下沉。与钢桩连接处采用满焊，必须确保焊缝质量。桩位平面位置偏差10cm，桩身垂直度不大于1%。（3）钢管桩安装KH500型履带吊机夹DZ90型振动锤沉桩，沉桩时采用水准管及全站仪严格控制桩身的垂直度

12、，钢管桩桩底下沉深度以贯入度控制为主，确保钢管桩承载满足要求。作好打桩记录，记录容包括桩的加工长度、振动锤的振动频率，确保钢管桩沉入持力层。插打时派专人观测贯入度，及钢管桩长，直到振动锤出现较大的晃动时，证明钢管桩已支承在岩面上。 1）钢管桩振动下沉施工要点振桩开始时，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。当振动锤出现较大的晃动时，证明钢管桩已支承在岩面上，如果施工中出现异常情况，可根据实际施工情况进行相应调整。确保钢管桩处于最佳状态。振动锤与桩头法兰盘连接螺栓必须拧紧，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，接头也易振坏，在振动锤振动过

13、程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时恢复。钢管桩施打时，若桩顶有损坏或局部压屈，则对该部分予以割除并接长至设计标高。每根桩的下沉一气呵成，不可中途间歇时间过长。每个墩位钢管桩下沉到位后，及时进行横向连系杆焊接，保证钢管桩整体稳定性。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12min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。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。钢管桩接长采用对接接长，必须

14、在岸上进行。对接接缝要求满焊，焊缝厚度不得小于8mm，然后环向等距焊接4块10020010mm钢板，钢板材料与原材相同。2）连接系安装钢管立柱安装完成后进行联接系的安装，第一道连接系安装高度为自钢管顶以下1.3m。连接系采用16a进行焊接，连接系下料长度按支架图纸要求进行下料，焊接角度应满足设计要求，焊缝厚度要求不小于8mm。连接系可用履带吊配合起吊安装。连接系构造大样如图4.3-3。图4.3-3 联接系构造大样图（单位：cm）（4）横梁安装钢管桩顶面采用700*700*10mm钢板封口，四角采用加劲板与钢管桩焊接，钢板上横向布置双拼40b工字钢横梁，长度6m。横梁吊装前在钢管桩顶测量放样，并

15、弹出横梁中线，然后采用吊车起吊至钢管支墩顶部，横梁与钢板间焊接连接。（5）贝雷梁安装贝雷梁在岸上按单榀长度L=12m组拼成双排组，每组由8片贝雷梁组成，两排贝雷梁之间通过角钢定型花窗联接。贝雷梁吊装前在横梁上弹出贝雷桁架片的安装位置，每组贝雷梁对号入座，按指定的位置安放。贝雷桁架片采用浮吊整榀吊装就位，单榀贝雷梁最大吊重G=2.4T。贝雷梁吊装顺序为：纵桥向从150#墩侧往145#墩方向循环推进，横桥向为上游往下游逐榀吊装。每榀贝雷梁底部用 14作扁担梁，通过U型螺栓联接成一个整体，扁担梁每6m设置一道。（5）分配梁及桥面板安装分配梁及桥面板可在桥边的空旷场地分块加工焊接成型组成桥面板标准件，

16、逐块往桥面进行吊装就位，分块尺寸为62.0m。分配梁为I18a工字钢(间距0.45m)，分配量间采用1cm厚钢板焊接连接。4.3.2 钢栈桥及作业平台质量验收标准（1）下部结构（沉桩）1）材料：沉桩采用钢管桩，材质为Q235钢。2）桩的制作为了减少环缝的数量，管节长度不宜过短，一般不小于1.5m。钢管桩的的接长必须在岸上进行焊接，然后环向等距焊接4块2002008mm钢板，钢板材料与原材相同。焊接钢管必须采用对接焊接焊缝，并达到与母材等强的要求。管节外形尺寸的允许偏差如下表：偏差部位允许偏差（mm）备 注外周长0.5周长，且不大于10mm测量外周长管端椭圆度0.5d，且不大于5mm，（d为钢管

17、直径）指管端两互相垂直直径之差管端平整度2mm管端平面倾斜2mm管节对口拼接时相邻管节的管径偏差如下表：管径（mm）相邻管节的管径偏差（mm）测量方法7002用两管节外周长之差来表示7003同上管节对口拼接时相邻管节对口的板边高差要求不大于2mm。3）桩的储存、搬运和装卸桩在吊运时应严格按照设计吊点起吊，其吊点偏差不大于5cm。桩在搬运时，其支承点应与吊点位置相一致。426mm的钢管在重叠堆放时最高不得4层。5）施工要求沉桩a）应采取导向架等可靠措施以确保管桩的垂直度。b）钢管桩的垂直度应控制在1%之。c）钢管桩的平面位置偏差小于5cm。d）钢管桩的入土深度不小于设计深度。桩的连接桩的每一接头

18、必须严格按照图纸要求，确保接头质量，使能抵抗在沉桩过程中各种荷载产生的应力和变形。接头处的环缝采取等强的坡口焊接。质量检验钢管桩检查项目项次检查项目规定值或允许偏差（mm）检查方法1桩位（mm）双排桩80用经纬仪检查20%单排桩502桩尖高程（mm）不高于图纸规定查沉桩记录贯入度（mm）小于图纸规定3倾斜度（mm）1%查沉桩记录（2）上部结构1）围本节容包括贝雷主梁、桥面板、栏杆、附属设施等。2）材料主梁采用“321”型贝雷，材质为16Mn，应具备出产合格证，外表应无变形、无损伤、无磕碰，漆面良好。分配梁、桥面板等为型钢及钢板组成，均为工厂采购材料，工地加工制作。3）制作 型钢按设计要求截断，

19、断面应平滑，下料长度按照设计要求，其偏差不大于1cm。桥面板为工厂制作标准化模块，其加工尺寸偏差不大于1cm。平整度满足设计要求。栏杆为标准件，其制作应符合设计要求。小型构件的外形轮廓清晰、线条直须，无翘曲现象。4）储存、搬运和装卸分类堆放，严格控制支撑点及堆码高度。搬运和装卸时应注意吊点位置，同时应避免磕碰，防止变形。5）质量检验桥面板安装的允许偏差项目允许偏差（mm）1安装高152轴线偏位103相邻两板表面高差2表面平整度5栏杆的允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1平面偏位（mm）430m或每4节段拉线检查2断面尺寸（mm）5每100m用尺测量3个断面3竖直度（mm）4每100m

20、用垂线检查3处4护栏接缝两侧高差（mm）5用尺量，每100m每侧3处贝雷梁、型钢梁安装的允许偏差项目允许偏差（mm）1安装高102轴线偏位103相邻两梁表面高差24平面偏位105 施工资源配置计划施工资源配置应满足连续均衡施工和节点工期的需要，合理各项资源，避免出现窝工现象。5.1 管理人员及施工劳动力准备（1）主要管理人员配置见表5.1-1。表5.1-1 主要管理人员配置表序号职务职责1罗宇分部项目经理负责全面协调、联系、处理等各项工作2胡渭贤项目书记负责后勤保障，对外协调等工作4南纯项目部总工负责施工方案的编制、落实、检查工作。5万东安质总监负责施工安全、质量工作6飞物机部部长负责所需物资

21、的供给7廖晚生机械工程师负责机械设备的调配8付超试验室主任负责工地试验检测工作9司松波工程部部长协助总工负责施工方案的编制、落实、检查10仕刚技术主管负责施工方案的交底实施（2）主要劳动力配备见表5.1-2。表5.1-2 主要劳动力配置表序号工种名称单位数量备注1桥梁装吊工人82吊机司机名450t履带吊机及其他吊机3振动锤操作工人14电焊工名65铆工人26车工名17机械钳工人28木工名19架子队队长人110技术负责人人111技术员人112试验员人113材料员人114领工员人115工班长人116安全员人217质检员名118测量人419管理人员名420小车司机人221后勤名222机动人2合计人42

22、5.2 机械、设备配备（1）主要测量仪器设备见表5.2-1。表5.2-1 主要测量仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1全站仪莱卡TS06套12自动安平水准仪DSZ2套13对讲机SMP818套4（2）主要施工机械设备配备见表5.2-2。表5.2-2 主要施工机械、设备配置表序号机械设备名称规格型号或功率单位数量备注1履带吊机50吨台12汽车吊25吨台13震动打桩机DZJ60型台2配夹持器4电焊机交流台65发电机250kw台16液压千斤顶10.050.0吨台47导链葫芦3.010.0吨台48平板车5.010.0吨辆29八磅锤圆头个210撬棍各型根411氧气、乙炔常备套2含割刀12小汽车

23、常规辆313救护车专用辆15.3 材料配置本工程材料需求量大，必须确定长期稳定的采购、供应渠道，确保材料充足供应。钢材采用招标形式，混凝土由项目部拌合站供应。工程部根据月施工计划，提报月度材料计划，物资部负责组织材料进场，以满足现场施工进度需求为原则。施工所用材料由项目部物机部统一采购供应，主要材料经自检合格、监理工程师抽检合格后才能使用。6 安全保证措施6.1 安全保证体系建立安全生产管理网络，落实安全生产责任制，完善安全管理体系。分部项目经理部设专职安全检查工程师，作业班组设兼职安全员，做到分工明确，责任到人，本项目的安全管理保证体系如图6.1-1。图6.1-1 安全生产保证体系建立健全各

24、级各部门的安全生产责任制，责任落实到人，各项经济承包有明确的安全指标和包括奖励办法在的保证措施，签订安全生产协议书。安全领导小组人员如下：组 长：罗宇副组长：胡渭贤、南纯、万东、朱园亮组 员：司松波、飞、丹、付超6.2 危险源分布与识别根据本工程施工特点，施工中容易造成不安全因素的危险源主要有栈桥、作业平台坍塌、高空坠落、溺水、物体打击、机械伤害、触电、洪水灾害。（1）栈桥、作业平台坍塌栈桥、作业平台设计不科学、不合理，安装、施工操作不规，造成坍塌，对人身或机械造成伤害或损害。（2）高空坠落各种支架平台施工，梁体、基坑施工期间，工人不慎坠落，造成人身伤害的。（3）溺水栈桥横跨沙溪河，基础施工中

25、，工人不慎落水，造成溺水事故发生导致人身伤害。（4）物体打击高空坠落及水平崩溅物体造成人身安全伤害。（5）机械伤害机械（混凝土运输车、混凝土输送泵、吊车等）运转工作时，因机械意外故障或违规操作可能造成人身伤害或机械损害的。 （6）触电用电设备未做接零或接地保护，保护设备性能失效，移动或照明使用高压,违规使用和操作电气设备，对人身造成伤害或损害的。6.3 危险源等级评价根据中铁四安2013116号中铁四局集团危险源辨识、风险评价与风险控制管理办法，结合根据施工调查结果，以及以前类似工程的施工经验，组织项目部主要管理人员对整个项目各项施工及管理活动中的危险源进行辨识和评价。经过评估，清丰山溪特大桥

26、栈桥施工过程中危险等级在级级之间，详见表6.3-1。表6.3-1 危险源等级评估一览表序号风险源活动过程可能性后果评估等级1栈桥、作业平台坍塌因作业平台、栈桥设计不科学、不合理，搭设不规极小重大损失2高空坠落支架平台搭设、墩身施工期间，工人不慎坠落中等中度损失3溺水基础施工期间，工人不慎落水很大轻度损失4物体打击高空坠落及水平崩溅物体中等中度损失5机械伤害机械（混凝土运输车、混凝土输送泵、吊车等）运转工作时，因机械意外故障或违规操作中等轻度损失6触电用电设备未做接零或接地保护，保护设备性能失效，移动或照明使用高压,违规使用和操作电气设备极小重大损失6.4 预防应对措施根据已经评估出的危险源评价

27、打分表中，对危险源项目，特别是等级较高的危险源项目制定预防控制措施，使其等级降低（甚至消除）。危险源控制措施如表6.4-1。表6.4-1 危险源控制措施序号工作活动危险源事故发生的可能性现有控制措施1基础施工栈桥、作业平台未按方案搭设、支架材质不合格偶然暴露按专项方案施工，专项安全技术交底现场监控，支架验收，专人现场监控及检查2承重吊装、起重人员无证上岗，司索人员选用索具、捆绑不当，通讯失灵；违反“十不吊”规定，起吊物坠落；违反吊装安全规定；偶然暴露按专项方案和起重设备的安全操作规程进行专项交底、培训、示、检查3高处作业无操作平台偶然暴露按交底搭设操作平台4其中设备限位装置未安装或损坏，超起重

28、量、超力矩施工每天工作时间暴露进场验收，专项检查，定期检验6.5 安全技术措施6.5.1 安全规章制度（1）制定各种安全操作规，做到每项工程开工前进行安全交底，施工中经常进行安全检查，完工后进行安全评比，由安全责任人和安全员组成巡查小组，每天对工地进行巡查，发现问题及时纠正，并实行当班责任制。（2）建立严格的管理制度，使每一项工作有具体的管理人，有具体的负责人。6.5.2 安全教育（1）进场前，首先要对工人进行必要的安全教育，经常提醒操作者注意安全。每周星期一以班组为单位进行安全教育活动，班前班后开展安全自检，发现问题及时解决。（2）特殊工种工人要经过专业培训，考试合格后发操作证，并要求持证上岗。进入现场必须戴安全帽，高空作业，必须系安全带。（3）加强安全常识教育，树立人人保护自已，保护别人的思想，分析事故苗头，清除事故隐患。在进行施工交底的同时，应进行安全交底，各工种人员必须考试合格后持证上岗。6.5.3 一般安全措施（1）生产工人应掌握本工种操作技能，熟悉安全技术操作规程