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在枯水期进行栈桥施工,采用振动锤进行螺旋管打设,打入至无法打设,满足承载力要求为止。
螺旋管打设完成后采用50t汽车吊配合履带吊进行栈桥搭设,搭设材料已提前进场,施工时有专人进行指挥,保证施工质量与施工安全。
四、施工方法及措施
1、总体的施工布置
(1)本桥共设置一个作业工班,四个作业组分别为:
打桩组、桥面铺装组、原材料加工组、连接系及垫梁焊接组。
(2)栈桥桩基采用振动沉桩,在栈桥桥面上布置履带吊进行打桩。
(3)桩间连接系采用浮箱提供作业人员工作面,吊车配合施工。
(4)桥面铺装采用履带吊,人工配合施工。
(5)吊车负责卸原材料及原材料加工过程中的调运。
2、栈桥结构设计
栈桥自下而上依次:
(1)栈桥方向每12m选用单排2根Φ800*10mm或双排4根Φ800*10mm钢管桩作一个刚性支承墩,刚性支墩的钢管横向间距为4m,双排的纵向间距3m。
钢管桩用打桩锤打入河床底覆盖层以下强风化岩层内50cm。
钢管桩之间利用[20槽钢栓接作剪刀撑,
桩内填充满砂砾。
施工过程中,安排专人对河床冲刷深度进行定期测量,及时掌握冲刷深度。
(2)钢管桩顶纵向双拼I45工字钢作为垫梁,双排钢管桩横向采用I36b工字钢作为连系梁。
(3)在钢管桩联系后,在上摆放2根I45工字钢作为分配梁。
栈桥跨度采用12m,上部采用4组8片贝雷片纵梁,贝雷梁与钢管桩顶横向2根I45工字钢与分配梁固结。
(4)贝雷片拼装完毕,其上铺设I25a横向分配梁,间距25cm,I25a与贝雷片间采用Ф20“U”型螺拴固定,每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。
,再铺10mm花纹钢板。
在栈桥和施工平台附近打设防撞桩,并悬挂警示标志和红色警示灯。
所有便桥桥台为U形桥台,台身采用M10浆砌片石砌筑,台身基础开挖至基岩,台帽采用C20钢筋混凝土浇筑,台背用砂砾石填筑并用压路机碾压密实,桥台填土根据现场需要设置纵坡,以顺接施工便道,保证车辆通过。
3、栈桥施工工工艺、方法
栈桥施工工艺见下图
⑴、钢管桩制作
钢管桩为螺旋管,采用现场焊接,应使用502焊条焊接。
钢管桩接长定位在专门台架上进行,并经拉接线定位确认后方可接长。
管节对口切平保持在同一轴线上进行。
钢管需经验收合格后方能使用,对于锈蚀、破损严重的管节,坚决不予使用。
钢管桩焊接接头打坡口后采用手工焊,并切割同等直径的管头作为钢管之间的加强钢板。
根据吊机的起重性能,确定每节钢管桩拼接长度。
⑵、钢管桩施工
使用履带吊振动锤下沉钢管桩,钢管桩沉放使用DZ90KW振动锤。
沉桩前先计算出钢管桩的坐标,在两岸大堤上针对各墩分别布置一条基线,基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置,并用水准仪测出其高程;
然后计算出每个墩中每一根桩上观测点的坐标及交会角,并汇总成表供观测沉桩使用,使用两台经纬仪校核。
钢管桩每天施打完毕后,马上用[20焊接钢管桩横向剪刀撑联系,以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏,降低管桩的承载能力。
沉桩的停锤标准,以最终贯入度:
一次锤击5min后进行二次锤击,锤击时间在5min-10min,直至没有下沉为止。
栈桥运营过程中定期检查桩位河床冲刷情况,过度冲刷则抛填砂袋进行河床防护。
管桩下沉控制项目:
钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的桩长控制。
钢管桩沉放应注意:
振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上;
每一根桩的下沉应连续,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难;
每排钢管桩下沉到位后,应立即进行桩之间的连接,增加桩的稳定性,避免水浪的反复冲击产生钢管的疲劳断裂,以至发生意外事件,连接材料采用[20a槽钢。
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。
沉桩到位后,用水准仪测出桩顶高程,为切割桩头安装墩顶横梁提供数据。
⑶、上部梁及桥面系安装
①、在钢管桩顶设桩帽,I45工字钢安装经测量放线后,焊接在桩帽上,钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。
②、贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好,然后运输到位,吊车起吊安装在桩顶工钢横梁上。
贝雷片的位置需放线后确定,以保证栈桥轴线不偏移。
贝雷片安装到位后,横向、竖向均焊限位器,将其固定在垫梁上。
贝雷片任何位置严禁施焊。
③、贝雷片拼装完毕,其上铺设I20a横向分配梁,间距25cm,I20a与贝雷片间采用Ф20“U”型螺拴固定,每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。
栈桥栏杆高1.2m,采用φ48mm钢管焊接,立柱间距2m,焊在栈桥I25横梁上,钢立柱上设2道φ48mm钢管做护栏。
桥墩钢管柱施工完成后,填土处理,填土时防止土体加压贝雷片,造成贝雷片移位。
五、主要施工资源配置
5.1机械设备
序号
设备名称
规格
型号
数量
额定功率
生产能力
用于施工部位
备注
1
履带吊
50T
栈桥
2
救生船
40马
3
卷板机
4
振动锤
DZ90
90
5
汽车吊
6
柴油发电机
200KV
7
交流弧焊机
8
气割枪
9
手拉葫芦
5T
5.2主要施工人员
项目
现场指挥
安全员
质检员
材料员
技术员
起重工
救生船司机
振动锤司机
10
电焊工
11
普通工
六、关键工序及质量控制
1、管桩基础控制要点
钢管桩施沉前根据图纸复核桩中心标高,同时确定好沉桩顺序,防止先打的桩妨碍后续打桩施工。
桩基定位采用全站仪定位,钢管桩的定位采用定位架固定,防止钢管桩在下沉过程中由于水流冲击产生位置偏移,测量在导向架定位好后进行沉桩施工。
钢管桩平面位置及垂直度调整完成后,开始振锤,依靠钢管桩自重、锤重及振动锤振动时产生的局部土壤液化将其压入土层,测量复测桩位和倾斜度,偏差满足要求后,开始振动沉桩。
钢管桩的最终入土深度由贯入度和标高双控制。
沉桩达到设计要求后马上用[16b焊接钢管桩横向Z型剪刀撑联系,以防管桩受水流冲击倾斜,降低管桩的承载能力。
钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的入土桩长控制(入土深度不小于10m)。
振动沉桩的停振标准,一次锤击后机械设备停止5min后进行二次锤击,以最终贯入度(≤3cm/min)为主。
单锤最大荷载时下震力为570KN。
以振动承载力公式计算的承载力做为校核,单桩承载力大于723KN。
单桩贯入度计算校核:
现场DZ90锤基本数据
最大激振力
0-570KN
最大功率
90KW
偏心转速
1050r/min
偏心力矩
460Nm
最大拔桩力
240KN
锤重
5670Kg
振动锤现无明确规范标准,但按大量工程实例进行演算,振动锤主要参数包括:
振幅A、激振频率ω、激振偏心力矩M、激振力F、参振重量Q、振动功率N、沉桩速度V。
对于振幅A,主要是起震幅度A0,根据我国沿用标准:
根据各种地质情况决定N的取值,取值见下表。
现有土层主要为粉沙与砾沙通过查表得到最小起震幅度A0为5.4mm。
实际锤体最大振幅为6.6mm,满足要求。
所需最小激振力:
Fmin≥fv=μf
由于在振动过程中产生土壤液化现象,μ随在振动作用下降低。
通过实验证明,振动加速度超过10倍,土体摩擦的降低率变化将会极其微小,趋近于一个fvmin。
根据牛顿第二定律进行公式推导,确定所需最小激振力为
F=ma=mω2AW=ω2A0Q0/g
ω-激振频率
A0-起震幅度
Q0-参振重量
g-重力加速度,取9.8m/s2
根据公式计算,穿越土层所需最小激振力为372.4KN,本队工作锤最大激振力为:
546KN符合要求。
振动锤所需最小功率确定:
根据常用公式:
振锤所需最小功率为61.3KW,实际振锤功率为90KN。
符合工作条件。
2、成桩控制
沉桩偏差控制:
桩位平面位置偏差≤100mm
桩顶标高:
±
10cm
桩身垂直度:
1%
桩的平面位置特别重要,栈桥设在桥位的左侧,钢管桩的位置与承台距离较小,不能出现较大的平面位置偏差,否则将影响今后的承台施工。
3、上部贝雷梁控制要点
贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好,然后运输到位,吊车起吊安装在桩顶工钢横梁上。
贝雷片安装到位后,采用限位器对其固定在垫梁上。
已架设上的贝雷片任何位置严禁再次施焊。
贝雷片拼装完毕,其上铺设I25横向分配梁,间距25cm,I25与贝雷片间采用Ф20“U”型螺拴固定。
栈桥远离桥墩向单侧横向0.5m范围内为人行通道。
栈桥栏杆高1.2m,采用φ48mm钢管焊接,立柱间距2m,焊在栈桥I25横梁上,钢立柱上设2道φ48mm钢管做护栏,栏杆统一用红白油漆涂刷,交替布置,达到简洁美观。
电缆等搁置托架用外挑槽钢上,主要电缆和输水管等设施搁置在上面,减少对交通的干扰。
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。
栈桥要安排专门的卫生打扫人员兼安全监察员,保证栈桥的清洁。
并在入口出设置水泵一套,进入车辆如车轮帯泥,必须冲洗干净方许车辆进入栈桥,防止车轮在栈桥上打滑发生安全事故。
冬季施工中桥面积雪易出现打滑现象,故在站桥上铺设草帘子防滑,每星期一换保证防滑质量。
在栈桥的上下游安装指示灯,在栈桥上两边每跨交替布置警示灯,供夜间照明。
4、贝雷梁钢栈桥使用中控制
栈桥完成后,需进行现场实际压载实验,保证其能在最不利条件下的稳定性,对一些结构关键部位还应进行排查加焊,承重梁型钢、分配梁、桥面钢板全部检查并焊接牢固,不得有活动落空等现象,确保此段栈桥的整体稳定性,以便采取有针对性的加固措施,使桥体形成整体受力。
七、施工安全要求及措施
1、安全目标
⑴、杜绝责任重大伤亡事故;
⑵、杜绝责任行车重大、大事故和险性事故;
⑶、杜绝重大责任交通伤亡人事故;
⑷、杜绝压力容器爆炸、火灾,有害气体等伤害事故;
⑸、杜绝劳务人员重大责任伤亡事故;
⑹、杜绝职工因公伤亡事故,努力减少施工人员重伤及一般事故;
⑺、年重伤率控制在0.4‰以下,年轻伤率控制在2‰以下。
2、安全保证体系
结合工程实际建立安全管理体系,编制安全计划和施工作业安全操作规程,严格按安全保证体系运行。
从组织、思想、制度、技术等方面建立施工安全保证体系见下图:
施工安全保证体系框图
3、安全组织机构
工区建立安全领导组织机构,安全组织机构组成如下:
组长:
副组长:
组员:
施工人员必须遵守以下安全生产职责:
⑴、遵守劳动纪律,执行安全规章制度和安全技术操作规程,听从指挥,与一切违章作业的现象作斗争。
⑵、保证本岗位工作地点和设备、工具的安全。
不随便拆除安全防护装置,不使用自己不该使用的机械和设备,正确使用防护用品。
⑶、学习安全知识,提高操作水平,积极开展技术革新,提合理化建议,改善作业环境的劳动条件。
⑷、及时反映、处理不安全问题,积极参加事故抢救工作。
⑸、有权拒绝接受违章指挥,并对上级单位和领导忽视工人安全、健康的错误决定和行为提出批评或控告。
4、施工作业场区的管理
⑴、设置醒目、整洁的施工标牌,施工许可证等标牌。
⑵、保证施工现场道路畅通、场地平整、无大面积积水,场内设置连续、畅顺的排水系统、沟地,合理组织排水。
⑶、现场施工人员一律要佩戴安全帽、挂胸卡施工,非施工人员一律不准擅自进入施工现场。
⑷、在场内适当的位置设置宣传教育栏,进行文明施工管理、安全质量保证等方面的教育宣传。
⑸、施工用水、电管线要沿线路边上挂(铺)设,避免乱拉、乱接现象。
⑹、施工现场防火、用电安全、施工机械及散体物料运输、使用预拌混凝土等,严格执行国家或地方有关规范、规程和规定,禁止违章行为。
5、夜间施工措施
⑴、夜间施工区必须有足够的照明设施,对运输车辆设专人指挥调度,确保夜间行车安全。
⑵、道路交叉处设红灯示警,并设专人负责交通防护,穿越既有道路时,要减速慢行。
⑶、合理安排作业倒班制度,凡夜间进行施工的人员,在白天要保证有充足的睡眠,不得疲劳施工。
⑷、夜间施工时,安排食堂定时供应夜餐,夜餐要保证营养搭配合理,并做到热菜、热汤送到工地。
⑸、对机械设备的照明系统定期检修和保养,做到照明系统保持良好状态,满足夜间施工或行车要求。
⑹、临近居民区尽量不安排夜间作业,确需在夜间施工的,要控制好作业时间,尽量避免使用高噪音的机械,不得影响附近居民的正常作息。
6、消防措施
坚持“预防为主、确保重点”和“预防为主、以消为辅”的指导思想,保证工程建设的安全。
加强消防教育,制定施工现场消防制度,建立健全消防管理机构,绘制消防平面图,明确各区域消防负责人。
组建消防应急小组,定期进行消防安全培训学习,提高参建人员的消防意识,并根据施工中可能出现的火情、火警进行经常性检查。
在施工驻地、配电房、变压器等重点防火区配足消防设施。
选派责任心强、工作认真的专职人员负责保管、维护。
建立与地方消防部门的联系,聘请专业人员讲解消防知识,熟悉当地火情的特点,制定针对性安全预防措施,将火情控制在萌芽状态。
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