龙冲清水河大桥钢栈桥修改.docx

1、龙冲清水河大桥钢栈桥修改黔南州都匀市滨江小马路龙冲钢栈桥施工方案编制： 审核： 审批： 黔南州都匀市滨江小马路项目经理部二一六年五月目录1 编制依据及编制原则 31.1 编制依据 31.2 编制原则 32 施工便桥技术标准及设计说明 32.1 工程地质说明 32.2 工程概况 42.3 设计说明 52.4 工程量核算 73 施工便桥施工方案 73.1 施工便桥结构形式 83.2 钢便桥施工工艺及流程 93.3 拟上场人员配置 163.4 拟投入的主要机械设备 173.5 钢便桥施工注意事项 174 质量及安全保证措施 184.1 质量保证措施 184.2 安全保证措施 184.3 环境保护措施

2、 195 附龙冲清水河大桥施工栈桥设计计算书 191 编制依据及编制原则1.1 编制依据(1) 都匀市滨江小马路工程施工图纸。（2）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）。 (3)最新钢结构实用设计手册（广西科学技术出版社出版）。 (4) 项目部人员现场调查、踏勘情况。 (5) 钢便桥和钢平台施工拟采用的施工工艺。1.2 编制原则1）根据本工程河床岩土体较硬、设计承载力较高等特点，采取专项措施保证钢管桩桥墩在水中的整体稳定性，并确保钢便桥达到设计承载力要求。2）便桥设计时，尽量考虑拟采用的施工工艺，确保便桥的设计方案与现场施工相吻合。3) 钢便桥的设计时要考虑钻孔平台的布置。2 施工

3、便桥技术标准及设计说明2.1 工程地质说明（1）地质龙冲清水河大桥桥址位于滨江小马路K6+370处，拱桥的第2和3孔为龙冲河主河道，水深约5米，河床覆盖层较薄，以砂卵石为主，其下为石质河床；第4孔和第5孔为河流浅滩，水深0-3m，河床有3-6m不等的淤积层。场地地形地貌及桥址示意图如下图所示： 图2.1场地地形地貌图（2）经查阅有关资料，最大洪水位高程为740.27米。2.2 工程概况龙冲清水河大桥至沙坝2号大桥之间全长1134m，线路范围既有村道狭窄，多处弯道位置房屋密集，且路基四周遭贵广高铁、山地、清水河阻隔，机械设备无法通过既有村道进场，为满足该段施工要求，修筑一条经济、实用、安全的便道

4、，实现小里程方向机械、原材料的进场是必需的，根据现场勘查结合龙冲大桥板拱现浇的施工情况，拟架设钢栈桥通过该处河道，钢栈桥布置在新建桥梁左侧，与主桥平行，便桥外缘距离桥梁承台边缘3m左右。钢栈桥通过河道，地质条件复杂，如何保证钢栈桥支墩结构的可靠性是工程的难点，实施过程中关键在于保证钢管桩有足够的入土深度。钢管桩打设时，其入土深度应进行入土长度（高程）和贯入度双控。振动沉桩锤与钢管桩承载能力要相匹配。在基础钢管桩实际施工过程由于各个地段地质情况复杂会有个别极难打入情况时，钢管桩终孔高程应以DZ120振动锤持续激振2分钟激振两次以上无进尺时终孔或者设置双排加强墩基础，深水位设置双排加强墩基础。钢栈

5、桥及平台支墩各立柱钢管间应设置足够的横向支撑结构（水平杆和剪刀撑），水平杆和剪刀撑杆件必须有足够的刚度，并完善其与立柱钢管连接点的细部构造，保证连接点焊接质量。钢栈桥荷载应根据栈桥使用情况进行取值及布载。进场各类支架材料，包括贝雷梁、钢管等须经检查验收合格方可使用。钢栈桥及平台施工工期安排： 2016年5月6日2016年5月30日。2.3 设计说明栈桥主梁底标高比最大洪水位高1m，根据施工需要，钢栈桥桥面顶面标高定为740.27+1.7+1=742.97。钢栈桥规模为：钢栈桥桥长约129m，桥宽6.0m；桥位布置形式为：现将各部分结构从上到下依次详述如下：1）桥面板桥面板采用10mm厚钢板，在

6、桥面板上安置防护栏，栏杆立柱采用10号槽钢焊接在桥面板上，立柱高1.2米，顺桥向间距3m；立柱间采用两道48钢管平联作为栏杆。2）横向分配梁桥面板下设置长度为6米的横向分配梁，材料为16号工字钢，横桥向立放；顺桥向等间距布置，中到中间距30cm。横向分配梁与贝雷梁之间通过U型螺栓连接。3）主梁主梁采用四组八片贝雷梁，横桥向等间距布置，单组贝雷梁采用90cm支撑架连接。4）桩顶垫梁桩顶垫梁采用双拼45a工字钢焊接组成，作为贝雷梁的直接支撑，垫梁嵌入钢管桩内200mm。5）基础基础采用61010mm钢管桩，原则上浅滩段采用单排桩基础，单排桩顺桥向中心间距6m，横桥向每排3根桩，中心间距2.25米，

7、钢管桩间采用20号槽钢连接，桩顶设200mm高凹槽，每个外侧基础桩向外设4561010mm钢管斜撑；清水河主河道段内采用双排桩基础，双排桩顺桥向中心间距9m，两钢管净间距1.5m，横桥向每排3根桩，中心间距2.25m，钢管桩间采用20号槽钢连接，桩顶设200mm高凹槽，每根外侧钢管基础向外设4561010mm钢管斜撑。如图所示1#、2#、11#-17#基础采用单排桩，3#-10#基础采用双排桩。所有钢管桩（包括斜撑）均须穿过河床的淤泥或砂卵石层，打入可靠的河床持力层。6）桥台钢栈桥两侧桥台采用C30混凝土,桥台和栈桥贝雷片端头留缝10公分，背墙厚1米，支座底挡墙顶宽1.6米，挡墙横桥向宽7米，

8、每边预留0.5米，保证桥台的稳定，桥台前端基础嵌入岩石1米、嵌入卵石1.5米；小里程桥台尺寸为：台帽尺寸为1*2.02*7m，背墙为1.82*2.6*7m；大里程桥台尺寸为：台帽尺寸为1*2.02*7m，背墙为1.92*2.6*7m；台帽与背墙间连接部位布设两排0.6m长20钢筋共28根，单排钢筋之间间距0.5m。台帽上据背墙0.85m位置预埋32a三拼工字钢作为贝雷梁支座使用。2.4 工程量核算（1）钢便桥工程量(主桥)核算表2.1 钢便桥工程量 3.施工便桥施工方案3.1 施工便桥结构形式 图3.1施工便桥横断面图和立面图钢便桥采用直径为610，壁厚10mm的钢管桩做基础，双拼36a工字钢

9、作垫梁,4组8片贝雷梁等间距布置作主梁，横向铺设16号工字钢作为横向分配梁，通长铺设10mm厚钢板作为桥面。便桥宽6m，桥跨结构形式为6m*3+9m7+6m*8=129m,具体平面图见附件。3.2 钢便桥施工工艺及流程3.2.1 钢便桥施工流程图便道填筑便道填筑设备进场材料进场测量放线桥台打设钢管桩打设 剪刀撑安装垫梁安装贝雷梁安装安桥面板安装附属设施安装安装3.2.2 钢便桥施工方法钢便桥搭设采用“钓鱼法”施工。为确保主桥施工工期，利用履带吊在河岸预定位置处振动下沉钢管桩，在下沉钢管桩的同时拼装贝雷梁。钢桩的加工和贝雷梁的预拼装全部放在岸上的工作场地中进行。（1）振动下沉第一根钢管桩（2）完

10、成第一跨贝雷梁的架设（3）吊车行驶到第一跨的钢桥面上,打下一跨钢管桩（4）进行第二跨桥面的安装由以上方式,将钢便桥逐跨架设至对岸。3.2.3 钢便桥施工步骤（1）测量控制钢便桥施工主要采用履带吊配合电动振动锤振动下沉钢管桩，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。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

11、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，在打入工程中及时进行纠偏。（2）钢管桩振动下沉钢管桩的加工与制造卷制钢管桩的钢板，符合设计及规范要求。在厂家加工，每节长度根据工程的实际要求进行加工，减少运至现场后钢管的焊接时间。 钢管桩的运输构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置，以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。钢管桩下沉施工钢管桩下沉前，利用船只等设备探明各钢管桩位置处水面至河床的距离即水深，并探明河床的具体情况，这有利于针对每根钢管桩施工情况进行控制。钢管桩均采用“钓鱼法”施工，用50t履带吊车配合振桩锤施

12、打钢管桩。吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确打入栈桥基础钢管桩，测量站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。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，50t履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进的施工。 沉桩施工要点及注意事项a沉桩开始时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固，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

13、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1015min。c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，接头也容易振坏，在振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时修复。d悬臂导向支架应固定，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

14、桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜，及时牵引矫正，每振12min要暂停一下，并矫正钢管桩一次。设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。f本工程水深较大，需采取相应措施确保桥墩的整体稳定,施工时,在四根钢管桩上做一个四联接套管,使其从管桩上部自动下沉到管桩底部,以增强桥墩整体连接.g本工程河床多为娟云石英片岩，钢管桩入土较为困难，施工时需确保钢板桩入土深度大于3米，若无法保证钢管桩入土深度，可采用向管桩内浇筑部分混凝土，以确保钢管桩在河床内生根，保证基础稳定。（3）钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工便桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、平联、牛腿、桩顶分配梁施工。在钢管桩上进行平

15、联、牛腿位置的测量放样。技术员实测桩间平联长度并在后场下料，同步进行牛腿加工、焊接及剪刀撑、桩顶分配梁的加工。用履带吊悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横分配梁架设。履带吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定，电焊工按测量放样位置焊接牛腿，技术员检查合格后，将纵、横梁焊接在牛腿上。所有焊缝均要满足设计要求。（4）上部结构安装贝雷梁的拼装将拟安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，并与其成一直线，两人用木棍穿过节点板将贝雷梁前端抬起，下弦销孔对准后，插入销栓，然后再抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。贝雷拼装按组进行，每次拼装

16、一组贝雷（横向两排），每组贝雷长12m，贝雷片间用花架连接好。拼装在后场进行。贝雷梁的架设由于贝雷梁重量不大，吊机有足够的起重量，故单跨2排贝雷梁作为一组同时架设。a在下部结构顶横梁上进行测量放样，定出贝雷架准确位置。b将拼装好后的一组贝雷主桁片装车并运至汽车吊或履带吊车后面。c贝雷每两片分为一组，汽车吊或履带吊车首先安装一组贝雷，准确就位后先牢固绑扎在横梁上，然后焊接限位器，再安装另一组贝雷片，同时与安装好的一组贝雷用贝雷片剪刀撑进行连接。以此类推完成整跨贝雷梁的安装。型钢分配梁的安装采用50t履带吊进行型钢分配梁安装，履带吊按间距安装横梁，并用U型螺栓固定好。横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆

17、或菱形弦杆的支点位置，以满足受力要求。纵梁按间距安放，吊装到位后与横梁接触点焊接成整体，焊缝厚度满足设计要求。桥面系施工单跨栈桥上部结构安装完成后进行桥面系施工，用履带吊吊装桥面钢板，桥面板与纵梁接触点均要满焊，焊缝质量满足要求，按照设计伸缩缝位置预留伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的桥面翘曲起伏。最后安装防滑钢筋、护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。(5)栈桥拆除根据施工进展，栈桥拆除工序与安装工序相反，采用相同设备，按照先装的后拆原则，顺序拆除。3.3 拟上场人员配置根据本工程工期要求紧、工程量大、技术难度高、在水上施工安全风险大等特点，为满足施工技术、后勤保障、安全、管理等要求，我

18、项目部配备足够的管理人员、技术工种、安全员和其他操作人员。将作业队按施工工序划分，配备钢管桩安装组、电工电焊组、架桥组、表3.1 主要进场人员表序号职位/工种人数职责1项目经理1现场总负责2总工程师1技术负责人3现场副经理1钢便桥架设4现场副经理1钢平台架设5安全员1现场安全6测量员2测量放线7吊车司机2吊车8吊装工2吊装作业9打桩工4打桩作业10电工1现场电路11电焊工5焊接作业12普桩4辅助作业合计25运输保障组等，具体进场人员见上表：3.4 拟投入的主要机械设备在设备配备上遵循“先进、适用、配套、满足要求”的原则，力争最大限度地提高工效，确保质量与安全。主要施工机械见下表：表3.2 主要

19、进场机械设备表序号机械名称型号数量单位用途170吨履带吊中联QUY701台管桩下沉、架设贝雷梁225吨汽车吊中联QY251台拼装贝雷片3DZ120振动锤浙江振中1台管桩下沉、架设贝雷梁43吨叉车合力1台材料倒运5交流电焊机BX1-5005台型钢焊接3.5 钢便桥施工注意事项1)钢管桩平面位置偏差5cm，桩顶标高偏差5cm；倾斜度1%；单排钢管桩各桩在顺桥方向的倾斜度1%。2)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在监理及相关质检人员的监督下进行合格检验，不可麻痹大意。3)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

20、到类似的情况，首先与设计院取得联系，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 质量及安全保证措施4.1 质量保证措施钢便桥建成后承担施工车辆的运输任务，为保证钢便桥保质、保量建成和安全使用，制定如下保证措施：1）认真编制专项施工组织设计方案，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）钢便桥由总工程师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）钢便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

21、方案。4.2 安全保证措施1）定期对钢便桥各个焊接点进行检查，对出现脱焊、焊缝异常情况及时进行处理。施工中应经常注意检查构件的连接是否可靠，发现有开裂，松动时要及时补强。2）在便桥上设置一道软管灯，保证晚间能持续发光，提示往来车辆通行。3）对所用上桥作业人员加强安全教育，作业人员都应佩穿水上救生设备。4）施工和使用时要密切关注河流的水文情况，尤其是上游的降雨情况，建立洪水预警机制，洪水预警发布时人员及施工机械应及时撤离。一但遇到洪水时，严禁人员和机械停滞在便桥上，同时减径便桥上的荷载。5）派人及时清除便桥位置上游带来的各种阻水杂物，减少便桥及钢平台的水流冲力。6）在进入钢便桥明显位置设置限速、

22、限重标志，派人24小时值班，严禁超载、超速车辆通过；便桥上行驶车辆严禁急刹。4.3 环境保护措施1）施工前项目部组建环境保护小组，设专职负责人。2）对所有参建员工进行教育，提高保护意识，把学习和教育贯穿到工程施工的始终，使所有员工明确环境保护的重要性。3）做好便桥搭设及使用过程中杂物、垃圾的处理措施，集中将杂物、垃圾打堆运至岸上，确保杂物、垃圾不抛入河道中。4）项目部定期派专人清理便桥上杂物、垃圾。5）项目部环境保护小组定期开展环保检查，及时处理破坏环境的行为。5 附件1：钢栈桥平面位置示意图；2：龙冲清水河大桥施工栈桥设计计算书；附件1：钢栈桥平面位置示意图（CAD图）附件2: 龙冲清水河大

23、桥施工栈桥设计计算书龙冲清水河大桥施工栈桥设计计算书（施工主栈桥）2016年05月目 录1 栈桥结构设计概况 242 技术标准及设计规范 252.1 主要规范标准 252.2设计技术标准 263 设计荷载及计算原则 263.1 设计荷载工况 263.2 设计荷载组合 273.3 设计计算原则 274 施工主栈桥计算分析 274.1 计算模型 274.2 模型计算参数 314.3 上部结构计算分析 314.3.1 结构变形 314.3.2 分配梁应力 334.3.3 贝雷架应力 354.3.4 主横梁应力 394.3.5 钢管桩反力 414.4 下部结构计算分析 424.4.1 持力层计算参数

24、424.4.2 桩基承载力计算 424.4.3 钢管桩强度计算 435 主要结论与建议 435.1 主要计算结论 431 栈桥结构设计概况主栈桥设计总长约129m，桥面宽6m，基本桥跨设置6m或者9m/跨，按不利情况9m/跨（部考虑斜撑）计算；在栈桥两端设置桥台，桥面高程拟为742.97m，主栈桥线型按拟建清水河大桥线型布置。（a）总体平面（b）总体立面（c）标准断面图1.1 施工栈桥结构设计概况2 技术标准及设计规范2.1 主要规范标准（1）城市桥梁设计规范（CJJ 11-2011）（2）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（3）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-8

25、6）（4）铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）（5）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（6）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）（7）公路桥梁抗风设计规范（JTG/T D60-01-2004）2.2设计技术标准（1）荷载：施工栈桥主要承担结构自重、材料运输车、12m3混凝土搅拌运输车等轮式荷载及以80t履带吊为主的履带荷载；其中以12m3混凝土搅拌运输车为主等轮式车辆按分行走在栈桥上一侧和中间分别考虑，履带吊由于轮距较宽，只可能行走在栈桥中间考虑。（2）宽度：考虑施工车辆通行需求和经济性因素，栈桥按单车道6m宽设计，其中栈桥两侧0.5m范围内限制车辆通

26、行。（3）栈桥设计车速：10km/h。（4）动载系数：混凝土运输车荷载的冲击系数取1.3，履带吊冲击系数取1.1。3 设计荷载及计算原则3.1 设计荷载工况（1）结构自重:钢结构自重由软件按照容重78.5KN/m3自动计算。（2）混凝土运输车按12m3砼罐车，自重60t，按公路-级车辆布置，考虑砼罐车在栈桥一侧及中间分别验算。（3）80T履带吊80T级别的履带吊，容许吊重20T。80T履带自行式起重吊车参数：自重按80T计，计算履带作用长度6300，履带宽度760，中对中距离4000。容许吊重200kN，在吊重时，履带吊总重1000kN。履带吊技术参数如下图：3.2 设计荷载组合表3.2.1

27、荷载组合及应力提高系数表荷载组合应力提高系数组合1：恒载+混凝土罐车走一侧1.30组合2：恒载+混凝土罐车走中间1.30组合3：恒载+履带吊荷载1.303.3 设计计算原则钢结构应力计算采用允许应力法。根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTG02586）中临时结构材料允许应力如下：Q235钢材：轴向允许应力=1.3140=182MPa弯曲允许应力w=1.3145=188MPa抗剪允许应力=1.385=110MPaQ345钢材：轴向允许应力=1.3200=260MPa弯曲允许应力w=1.3210=273MPa抗剪允许应力=1.3120=156MPa4 施工主栈桥计算分析4.1 计算模型采用MI

28、DAS CIVIL 2012进行空间梁单元分析，纵向选取3跨一联作为计算模型，计算模型如下图所示。桥面板采用板单元，分配梁、贝雷架、主横梁、钢管桩采用梁单元，剪刀撑等拉结件采用桁架单元模拟。（a）单元模型（b）渲染模型图4.1.1 计算模型透视图（a）单元模型（b）渲染模型图4.1.2 计算模型立面（a）单元模型（b）渲染模型图4.1.3 计算模型侧面4.2 模型计算参数车辆荷载采用车道影响线加载，荷载组合按自重加移动荷载组合工况考虑；4.3 上部结构计算分析4.3.1 结构变形在自重作用下竖向变形最大值0.51mm；混凝土罐车走一侧时竖向变形最大值2.0mm；混凝土罐车走中间时竖向变形最大值

29、1.7mm；履带吊行走时的竖向变形最大值2.2mm。由此可见，砼罐车走一侧时作用工况为变形控制工况。图4.3. 1 自重作用下竖向变形（mm）图4.3. 2 砼罐车走一侧时竖向变形（mm）图4.3. 3 砼罐车走中间时竖向变形（mm）图4.3. 4 履带吊行走时竖向变形（mm）4.3.2 分配梁应力在组合工况下，桥面分配梁最大应力112.7MPa，满足设计要求。表4.3.1 桥面分配梁应力（MPa）组合工况组合1（罐车组合走一侧）组合2（罐车组合走中间）组合3履带吊组合桥面分配梁73.375.346.9（a）砼罐车组合走一侧（b）砼罐车组合走中间（c）履带吊组合图4.3. 4 分配梁最大应力（MPa）4.3.3 贝雷架应力在组合工况下，贝雷架弦杆最大应力由砼罐车组合走一侧工况控制，最大应力233.8MPa，满足设计要求。表4.3.2 贝雷架弦杆应力（MPa）组合工况组合1（罐车组合走一侧）组合2（罐车组合走中间）组合3履带吊组合贝雷架玄杆253.4172115（a）砼罐车组合走一侧（b）（b）砼罐车组合走中间（c）履带吊组合图4.3. 5 贝雷架弦杆最大应力（MPa）在组合工况下，贝雷架腹杆最大应力由砼罐车走两侧工况控制，最大应力156.0MPa，满足设计要求。表4.3.3 贝雷架腹杆应力（MPa）