钢栈桥桩基平台钢护筒钢围堰专项施工方案.docx

1、钢栈桥桩基平台钢护筒钢围堰专项施工方案中国中铁电气化局集团公司*铁路项目部南溪大桥钢栈桥、桩基平台、钢护筒、钢围堰施工专项方案编制: 审核： 批准： 中国中铁电气化局集团公司*铁路项目部2010年08月20日一、工程概况二、钢栈桥施工方案 1、设计标准及参考资料 2、钢栈桥结构特点 3、钢栈桥施工文字说明 4、钢栈桥受力计算书 5、钢栈桥施工工艺流程及主要方法三、桩基施工及机械操作平台施工文字说明及计算书四、钢护筒制安方案五、钢围堰施工方案六、施工质量保证措施七、施工安全保证措施八、水上施工应急预案九、附件：各施工方案图纸备注：以上施工方案、方法为我司以往施工经验，妥否? 请贵局审核！公司网址

2、：一、工程概况龙海港尾铁路支线南溪大桥主跨上部结构为砼悬浇挂蓝施工、下部构造位于江中施工受江水影响，南溪大桥主墩水深约78m、江水最高水位为+4。95m、河床面高程为-2.67m、构造物(承台）底高程为7。98m，覆盖层自上而下地质情况普遍为:素填土（12m)、淤泥质粘土（23m）、粉质粘土（815m)、细砂层（3-5m）、中粗沙层等。为保证南溪大桥水中主墩施工需要必须架设一座经济实用又安全的钢栈桥。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求，经过现场勘查、结合桩基施工平台和承台钢围堰施工需要同时考虑通航要求我部架设的钢栈桥规模为：钢栈桥分南北两岸架设桥、单侧桥长各约75m；钢栈桥标准跨径不超过12米

3、、桥面净宽均为6米；桥面设计高程+7.5m（以贝雷梁底露出最高水位50cm控制）；桥位布置形式为：钢栈桥布置在新建桥梁上游,栈桥边缘与承台砼边缘净距离3.0米(具体考虑承台钢围堰施工及钢筋模板操作空间需要调整，由贵局定).桩基施工平台与机械平台的布置应满足桩基施工和承台钢围堰施工需要。二、钢栈桥施工方案 1、主要设计标准及参考资料 1-1、主要设计标准 、计算行车速度：5km/h、设计荷载：载重500KN施工车辆、桥跨布置：n12m连续贝雷梁桥、桥面布置：净宽6m、桥面高程：+7.5m 12、主要参考资料 、交通部公路桥涵施工技术规范JTJ0412000、人民交通出版社路桥施工计算手册、交通部

4、交通战备办公室装配式公路钢桥使用手册、公路施工手册、公路桥涵钢结构木结构设计规范 2、钢栈桥结构特点如下、基础结构为:钢管桩基础、下部结构为:工字钢横梁、上部结构为：贝雷片纵梁、桥面结构为：装配式公路钢桥用桥面板、防护结构为：钢管护栏 3、钢栈桥施工设计文字说明3-1、基础及下部结构设计 钢栈桥钢管桩基础布置形式： 单墩布置3根钢管（桩径426mm，壁厚7 mm）,横向间距2.5m，桩顶布置2根32cm工字钢横梁，管桩与管桩之间用12cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。为了增强栈桥纵向稳定性，每隔3个墩位设置1处加强排架墩基础（即单墩布置6根钢管:横向间距2.5米、排距3.0米）。打钢管桩技术要求

5、：严格按设计书要求的位置和标高打桩。钢管桩中轴线斜率1%L.钢管桩入土（进入粉质粘土层)深度必须大于8m,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DZ45桩锤激振2分钟仍无进尺为准。钢管桩的清除：河道管理要求，新桥建成后必须拔除钢管桩。3-2、上部结构设计桥梁纵梁各跨跨径均为12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12米跨纵梁布置单层6片3组国产贝雷片（规格为150cm300cm），横向横向布置形式为：90cm+120cm+90cm+120cm+90cm，贝雷片纵向用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联结以防滑动。33、桥面结构设

6、计 桥面采用装配式钢桥定型桥面板（设计规定最大荷载为挂车80级，故受力不再做验算),单块规格为6m1.26m,桥面板结构组成为：5.5mm厚印花钢板、12cm工字钢底横肋(间距30cm)、12cm槽钢底竖肋(间距65cm)。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用螺栓联结。34、防护结构设计 桥面采用钢管（直径4.8cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向4。5米1根立柱、高度方向设置两道横杆,安装完成后涂上红白油漆.4、钢栈桥各部位受力验算根据路桥施工计算手册表8-9规定：在计算临时结构时，钢材容许应力可取1。30的增大系数.4-1、贝雷片纵梁验算（按12米跨6片贝雷片验算)荷载计算

7、钢栈桥承受荷载为汽车500KN单跨12米贝雷片纵梁自重为：462。75=66KN单跨12米桥面板自重为：1.1126=80KN(每平方约110kg） 纵梁受力验算分两部分叠加，1为壹辆500KN车辆位于跨中时的集中力计算，考虑25荷载安全系数；2为桥梁自重产生的均部荷载（按长度方向）q146/1212。2KN/m纵梁受力验算纵梁最大跨径12米，以500KN汽车位于跨中时按简支梁进行验算(查路桥施工手册静力计算公式）:M1max0.250PL0.250625121875KN。mM2max0。125ql20.12512。2122220KN.mQ1max（+0。5+0.5）P1。0625625KNQ

8、2max0。5ql0。512.21273KNMmax=1875+220=1945KN.mQmax=625+73=698KN允许弯矩Mo6片0。8(不均衡系数)788.2KN.m3783KN.m（贝雷片单片允许弯矩见公路施工手册之桥涵下册P1088)贝雷片截面模量Wo35796片21474cm3（见公路施工手册之桥涵下册P923）强度验算：Mmax/Wo（1945106）/（21474103)90Mpa1。3=1.3210=273Mpa 1。3为计算临时结构时钢材的提高系数允许剪力Q6片0.8（不均衡系数）245KN1176KN通过12米跨6片布置可知:Mmax Mo、QQ，因此12米跨钢桥纵梁

9、可以用单层6片贝雷片架设、挠度验算贝雷片几何系数E2.05105Mpa，Io=250497cm4Wo3579cm3(取值见贝雷片几何特征表）fmax（Pl3）/（48EI)=(575KN12米3）/(482。05105 Mpa250497 cm46）6mmL/400=12000/400=30mm 满足使用要求（公式见路桥施工计算手册)综上所述：钢桥抗弯能力、强度、抗剪能力、挠度均满足使用要求。Mmax Mo、QQ，因此12米跨钢桥纵梁可以用单层6片贝雷片架设。 4-2、工字钢横梁计算 受力模式分析：钢管立柱单排3根横向间距为2。5米，因此按二等跨连续梁验算，计算跨径L=2.5米，横梁承担6片传

10、递来的荷载。6个集中力按路桥施工计算手册P7635图进行验算。按500KN车辆位于墩位时验算（考虑25%安全系数）+贝雷片自重146KN。P1P/6=771/6=128KNMmax0.333pl0。3331282.5106KN。m Q=（1。333+1。333）P1=341KN 横梁采用2根32工字钢 Ix=11080cm4,Wx=692。5cm3,Sx=400。5cm3,t15.0mm横梁强度验算Mmax/Wo106106/（1385103）76Mpa188Mpa剪应力Q Sx/（Ixt） 34110008011000/（221601000030) 41Mpa=110 Mpa经验算符合要求.

11、挠度f=1。466Pl3/（100EI）=0.76mmf2500/400=6mm符合要求(见路桥施工计算手册P765) 综上所述横梁采用2根32cm的工字钢满足使用要求。43、钢管立柱受力验算 受力模式分析:500KN汽车位于墩位处时钢管承担最大作用力， 单排3根钢管中中间1根承受的荷载最大，由工字钢横梁传递而来. 因此单根钢管受力:P=Q=341KN 钢管高度按入土8米，最大水深7米计算（以426mm钢管来验算） 钢管摩察力计算 根据设计图地质分析,取进入淤泥质粘土3米（=15kpa、=60kpa)、进入粉质粘土层8米(=45kpa、=150kpa） （见南溪大桥地质钻孔图） 承载力N=0.

12、4263。14315+0。4263.14845=541KN （尚未计闭口桩桩底承载力） 摩察力计算入土8米满足要求，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DZ45振动锤激振2分钟无进尺时终孔。 计算露钢管稳定cr设钢管桩一端固定，一端自由的压杆钢管桩截面惯性半径 i(D2+d2 )/4（42。62+41。22 )/414.8cm截面面积：A=0.785（42.642.6-41。241.2)=92。1cm2 （见路桥手册P730）柔度l/i7102/14.848(L按水深7米计算自由度)查表知纵向弯曲系数1=0.828应力N341KN/92.1 cm238MPa0.828120M

13、Pa满足要求综上所述：墩位下部结构单排3根426钢管立柱满足使用要求。5、钢栈桥施工工艺流程及主要方法 51钢栈桥施工工艺流程： 钢管桩加工制作吊车就位振动锤与钢管桩连接-测量定位振动下沉钢管桩钢管桩间联接系焊接桩顶钢板及分配梁安装吊车纵向安装贝雷梁-装配式钢桥面板安装栏杆安装 5-2主要施工方法 、钢管桩施工: 钢管外径426mm、壁厚7mm、Q235钢。钢管桩对接时加竖向拼接板,钢管桩焊接成型后外型尺寸（外周长、椭圆度、纵轴线偏差应满足质量要求)。钢管桩在起吊、运输和存放过程中，应尽量避免由于碰撞等原因造成的管身变形和损伤。施工时用25吨汽车吊吊DZ45振动锤夹紧钢管桩进行施工,施工过程应

14、保证钢管垂直度,当钢管桩入土达到2m左右时方可连续沉桩，下沉过程中应及时检查钢管倾斜度，发现倾斜应及时采取措施调整。 、桩间联接系及桩顶横梁安装 桩间联接系的安装时为了增加横向钢管桩之间的刚性，使之受力均匀.每排钢管桩插打完成经检查合格后，应及时焊好桩间联接。 桩顶联接与钢管桩之间用扩大钢板联接，然后在钢板焊接工字钢横梁。、贝雷纵梁及桥面安装 在桩顶横梁上测量出每组贝雷梁的准确位置后，用吊车安装贝雷梁就位，纵梁安装到位后横向、纵向均焊接定位挡块及压板，将其固定在横梁上。 纵梁安装完成后在上面安装整体装配式钢桥面板及栏杆。 52主要施工设备及人员配置 栈桥施工计划投入施工作业人员12人。拟投入以

15、下施工设备：吊车1台、装载机1部、DZ45振动锤1台、发电机1台、电焊及气割设备5套。 钢栈桥进场后按3天完成两跨的施工进度安排.三、桩基施工及机械操作平台施工文字说明及计算书 1、桩基及吊车平台的结构形式均为：钢管桩基础、工字钢横梁、 工字钢分布梁、钢板面板。桩基施工平台采用42.6cm的钢管跨径控制在6米以内（以避开桩基护筒和钢围堰施工为原则）、工字钢横梁为2I36型、工字钢分布梁为I25型（间距40cm）、面板为1cm钢板。 桩基础施工平台及机械操作平台的布置以满足桩基及承台围堰施工需要为原则，本说明仅示结构布置原则,因为平台是按面积计价,太大就浪费了，进场后由双方技术人员详细布置. 2

16、、 桩基平台施工验算 钻机自重按100KN、钻锤自重按650KN计算，首灌砼按导管埋深1米计算重量123KN，导管和砼铁斗按100KN计算重量,钻机成孔施工锤重和浇筑砼铁斗自重不会同时发生。因此钻机验算以最大荷 载323KN验算. 受力模式分析：钻机由前后两个支腿支撑（前后支腿距离为6米）、每个支腿又由左右两个支点支撑（间距为4米），单个支点P=80。75KN 。前支腿加强为4根I25型钢 取钻机前支腿进行受力验算。 跨径取最大跨径6米计算。 Mmax0。278PL0。27880.756=135KN。mQ1max（1。167+0。167）P1.33480。75108KN I25力学特性：Ix=

17、5017cm4，Wx=401。4cm3,Sx=230.7cm3，t13.0mm横梁强度验算Mmax/Wo135106/（1605。6103）85Mpa188Mpa剪应力Q Sx/(Ixt） 1081000922.81000/（200681000052） 9.5Mpa=110 Mpa钻机前后支腿采用4根I25型钢受力满足要求. 3、桩顶由2根I36工字钢支撑最大跨径为6米，承受钻机、砼铁斗及钢筋笼叠加的力，钢筋笼和钻机前腿受力叠加为500KN（估算）+161.5KN=661.5KN，（由左右侧桩顶横梁支撑）,简化为相同支座承担的均部荷载。q=330。75/6=55KN/M Mmax0。125qL

18、20.1255536=247.5KN.mQ1max（0.5+0。5）qL1556330KN I36力学特性：Ix=15796cm4,Wx=877。6cm3,Sx=508.8cm3,t15。8mm横梁强度验算Mmax/Wo247。5106/(1755。2103）140Mpa188Mpa剪应力Q Sx/（Ixt) 33010001017。61000/（315921000031。8） 33Mpa=110 Mpa故桩顶横梁采用2根I36工字钢受力满足要求。 四、钢护筒制安方案 1、钢护筒制作 根据施工需要，采用=10mm厚钢板卷制护筒.护筒直径比设计孔桩直径大20cm,每节高1。8m，在护筒上口和下口

19、分别加焊一层8mm厚30cm宽钢板带予以加强，避免下沉过程遇到硬物而变形.护筒在加工厂卷制,分节焊接成型(一般单个长度不宜超过10米）,然后运输到平台上。 2、钢护筒下沉 钢护筒下沉前必须由技术人员在钢平台上精确放样，然后利用平台管桩安装导向定位架,下沉过程中用吊车配合振动锤一气呵成，不可中途停顿或长时间的间歇,以免护筒内外周围的土恢复，造成继续下沉困难，锤击直至护筒买入密实土层，避免施工过程护筒漏浆. 护筒下沉后平面位置偏差不得大于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1。五、钢围堰施工方案 五-1、工程概况1。工程概况南溪大桥主墩下部构造位于江水中，水深约78m，承台为埋置式低桩承台,底高程距离河床

20、面56m,桩基施工完成后拟采用钢板桩围堰辅助措施使承台由水中变成陆上施工。（备注:本方案为我司以往施工经验，详细现场有目前施工的厦漳高速中铁三局ZA3标水中墩。考虑到本工程承台对河床开挖深度较大,采用18m钢板桩方案我司建议待桩基施工完成后对因桩基施工造成的原有河床面变化重新详细测量后再从工程成本和方案安全可行做比较后制定承台围堰施工方案）。2、承台及基础南溪大桥49、50主墩基础采用12根1。5m钻孔灌注桩。单个承台尺寸为10。5153。0m，均为低桩埋置式承台、均位于水中。主墩承台拟采用钢板桩围护后进行内部淤泥土层开挖及混凝土浇注施工,考虑到后期承台钢筋、模板及内支撑的施工方便,并根据实际

21、地质情况单个板桩围堰大小比承台尺寸各宽2.0m设计,即单个承台的钢板桩围护范围为14.50m19。0m,拟定钢板桩长度为18m。3、总体施工流程施工准备测量定位导向桩制作插打钢板桩钢板桩内支撑1排水堵漏钢板桩内支撑2排水堵漏清淤开挖封底垫层钢筋绑扎模板安装混凝土浇筑钢板桩围堰拆除五二、钢板桩围堰施工方案1。钢板桩打入1.1钢板桩的选用本工程选用小锁口且止水能力好的钢板桩进行施工，单根钢板桩b=475mm、H=300mm、t=10mm,每延米重量为74。5kg，考虑到本工程地质情况的需要,拟采用桩长为18米的钢板桩。 钢板桩进场前需要检查整理，发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲

22、变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏.桩打入前将桩尖处的凹槽底口封闭，避免泥土挤入,锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整修矫正。转角处采用90度的转角桩。1.2钢板桩理论用量计算：钢板桩围堰周长计算:14。52192=67m钢板桩根数计算：角桩采用0.2375m0.2375m，共4片,（670。4754）/0.475m=137片1。3 打入1.3.1施工放样与定位（1）将施工区域控制点标明并经过复核无误后加以有效保护。（2）在插打钢板桩前先施工导向定位桩，在钢管桩上焊接工字钢，用工字钢来保证打出的钢板桩在一条直线上。在钢管桩露出水面部分刷上警告标志,并焊上槽钢加固，在打桩

23、时作为导向位置及高程控制标志。1.3。2钢板桩打入总体施工流程钢板桩从上游侧围堰中心开始打入第一片钢板桩,然后逐步向两边插打，在河下游合拢,最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。每根钢板桩施打完毕后，即与定位槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算,确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩,现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个围堰的密封性。1.3。3钢板桩打入施工工艺（1）吊车停在离打桩点就近的钢平台，侧向施

24、工,便于测量人员观察。挂上振动锤,升高，理顺油管及电缆。(2）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。（3）待钢板桩尖离开水面30cm时,停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。(4）对准桩与定位桩的锁口,锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能下降为止. （5）试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直,以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。(6)板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度.(7)松开液压夹口，锤上升，

25、打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板桩围堰内的止水处理。1.4施工注意事项（1）导向桩打好之后,以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。（2)线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳,使桩凭自重滑入。（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生.（4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。2.围堰抽水与支撑钢板桩围堰封闭后进行抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度和抽水高度，并在围堰顶端设置一道安全支撑。当抽水达到预定的深度后，应及时加支撑

26、防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上.考虑到本工程施工场地很小，水下地质情况较差，为确保施工安全，因此决定在围堰内部采用325钢管和工字钢做成骨架进行内支撑（具体位置详见图纸）,内部支撑共分两层。3.清淤开挖及回填海砂在抽水及进行内部支撑的过程中用泥浆泵配合高压射水将围堰内的液化度高的淤泥清除，然后根据测量结果用长臂挖掘机开挖清除粘土层。4.封底、硬化砼浇注 开挖到设计标高后换填部分海砂至承台底标高后，向外抽水，如果围堰内水能安全抽干,即只要进行硬化砼施工；如果围堰内水无法抽干就必须施工水下砼封底,封底混凝土强度等级采用C20,厚度约为1.0m。5.防渗与堵漏钢板桩打入之前一般应在锁口内涂以黄

27、油、锯末等混合物.当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果，抽水时同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处,采用局部砼封底等措施。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵.五三、基底清理1排水钢板桩支护止水完成后，进行基底清理工作.在承台四角挖集水坑，周边做排水沟，用水泵及时排除围堰内渗水。2垫层在承台范围内浇注封底混凝土时,将顶标高做到承台设计底标高处，并保持承台范围干燥，方便桩头凿除和护筒割除施工。3护筒割除分段

28、割除钢护筒，同时清理桩头上的淤泥，人工配合浮吊吊出基坑。4桩头凿除先人工清理桩头上的淤泥,然后采用空压机和风镐凿除桩头砼,凿除至承台底面以上15cm,清洗桩头，桩基待检测。五四、钢板桩拔除1施工要点（1）钢板桩拔除采用振动锤，作业前对每个板桩的打入情况，作详细调查,以此判断拔桩作业的难易程度。（2)在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，用吊车行拔桩。(3）在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩的拔除。在拔桩时，采用振动锤进行拔除，拔一根清理一根.并及时运走,以保证场地的清洁.2拔桩注意事项（1)为防止将临近板桩同时拔出,宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断. (2）先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩

29、。(3）拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。(4）将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。(5）按与打板桩顺序相反的次序拔桩。六、钢栈桥施工质量保证措施 钢栈桥建成后承担施工车辆的运输任务,为保证钢栈桥保质、保量和安全及时的完成，制定如下保证措施：1、认真编制施工组织设计和分项工程施工技术方案，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、钢栈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、钢栈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

30、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。七、钢栈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、每道施工工序要求必须征得监理和业主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，根据具体情况进行技术交底，技术交底时要强调各项安全措施,使参与施工的人员做到“心中有数。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，吊装时统一指挥；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；现场施工人员必须戴安全帽，船上施工人员必须穿救身衣，严禁赤膊穿。7、栈桥施工完成后在入口处设置车辆限速行驶警示牌和车辆限重标志牌.在栈桥上