仁义桂江特大桥栈桥施工方案Word下载.docx
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桂江河面宽度约为350m,平均水深约10m,其中4#~9#墩为水中墩。
为便于施工车辆、混凝土罐车、履带吊等车辆通行,也为便于水中墩材料、机械运输,需在施工区域附近建造施工临时栈桥,结合各类因素,采用钢管贝雷梁结构是比较经济可行的方案。
施工栈桥桥面宽度为6m,施工过程中采用25t汽车吊或50t履带吊进行施工作业。
2.2、气象水文情况
本项目位于广西东南部,属亚热带季风气候区,处于海洋性气候区,处于海洋性气候与大陆性气候的过度地域,具有太阳辐射强,日照充足,气候温暖,雨量充沛,复长冬短,无霜期长的气候特点。
年均将雨量1506.9毫米。
雨季集中在5-8月,造成夏季雨水多,易发生洪涝,秋冬季则相对干旱少雨,河流水位受雨量大小影响涨落。
仁义桂江大桥为通航河流,航道等级升级为IV级,最高通航水位27.63m,最低通航水位15.96m,百年一遇洪水32.188m,常水位14.1m,汛期一般水位H=20.5m,该水位定为本栈桥的警戒水位,水位达到20.5m时,栈桥上禁止一切施工机械通行。
桂江十年一遇的河水水位为27.63m,根据实地测量,河道两侧大堤标高为+23.5m,故以该水位也为栈桥的计算控制水位,水流流速为3m/s。
2.3、地质情况
根据野外地质调绘及钻探揭示,桥址范围内地层主要为第四系冲击层、第四系残坡积层及寒武系水口群上组泥质粉砂岩,局部夹粉砂质泥岩、粉砂岩。
仁义桂江大桥左幅最低河床冲刷标高为+5.0m,覆盖层为卵石,其中岩石层标高为-1.23m,覆盖层约6m左右,仁义桂江大桥右幅最低河床冲刷标高为+4.5m,覆盖层为卵石,其中岩石层标高为-1.09m,覆盖层约5.59m左右。
实际测量结果显示,由于淘沙船的作业,河道内的覆盖层发生了较大变化,大体厚度在1-5米之间。
三、人员、机械设备和材料安排
3.1、人员安排
为高效优质地完成仁义桂江大桥钢栈桥的施工任务,我公司拟成立栈桥搭设指挥中心,设一名前场施工总负责人,全面协调安全、生产、技术、质检、船机、物资等部门间相互协作,负责与项目部各部门之间的汇报、沟通,按时保质的完成栈桥施工。
根据施工工序和施工需要,我公司拟设置1个专业作业队,设项目经理1名,技术负责人1名、项目副经理1名、专职安全员1名、专业施工员2名,测量主管1名。
栈桥施工是本桥施工的一个重点和难点,因此为保证进度计划的完成,我部已制定了详尽的人员安排计划,详见下表。
仁义桂江大桥主桥施工钢栈桥主要管理人员配备表
序号
姓名
性别
职务
资质证书
从业时间
职责
1
曾联金
男
项目经理
工程师证
15年
总指挥
2
汪中宽
技术负责人
高工
现场技术负责
3
沈江华
项目副经理
12年
现场生产负责
4
吴小宁
施工员
施工员证
3年
现场生产安排
5
王艳平
5年
6
倪亮
测量主管
测量员证
测量放样
7
李驰
安全员
安全员证
10年
安全管理
仁义桂江大桥主桥施工钢栈桥主要班组施工人数
班组
人数
职称或工种
备注
电焊工班组
10
电焊工
5~15年
焊接作业
船工
船舶驾驶证
8~10年
潜水员
潜水工
5~8年
起重工
8
4~10年
负责吊装
普工
12
2~8年
贝雷梁、桥面作业
相关人员均经培训后上岗,上岗时均应持有相关特种作业的资质证书。
3.2、机械设备安排
为在汛期前按期完成主桥河床内水中墩基础及下部结构的施工计划,避开汛期施工,栈桥施工需要大量性能优异、状况良好的设备,在加大人员投入的同时也将加大设备的投入,我部已制定了详尽的机械设备使用计划,详见下表。
仁义桂江大桥主桥施工钢栈桥主要机械设备表
名称
规格型号
数量(台/套)
进场时间
挖掘机
CAT336
2015.10.30
装载机
ZL50C
变压器
500KVA
电焊机
BXI-500
20
平板拖车
50t
发电机组
220KW
履带吊
50t
汽车吊
25t
9
振动锤
DZ-90
水下切割设备
11
氧气乙炔割刀
ZL-30
15
救生艇
13
水上运输船只
横县海顺228
14
水上作业船只
横县六景38
冲击钻
3.3、材料安排
根据总体施工进度计划以及栈桥搭设阶段性工期目标,我部将对主要材料进场进行合理安排,以满足施工需要。
钢管桩、贝雷杆件等主要材料均提前运输至施工区域,以便栈桥施工的及时展开。
四、施工工期安排
我公司的施工工期严格按照业主要求执行,积极配合施工单位对施工工序的时间要求,必须在枯水季节完全全部栈桥施工。
我部拟在2015年11月进场,钢栈桥、钻孔平台施工进度计划90天完成,确保我公司将在业主阶段性工期要求出来后,及时将工期按照工序细化成横断图。
仁义桂江大桥主桥施工钢栈桥、平台施工进度计划表
五、施工方案
5.1钢栈桥设计方案
5.1.1、总体布置及规划
根据业主总体工期计划安排,结合桥址处地层岩性、水文地质和气象特征等自然条件,对施工现场的踏勘、走访和调查测量后反复论证,兼顾8#墩工程材料机械运输方便,确定在马梧高速方向河岸往7号桥墩、苍郁高速方向河岸往8号桥墩间搭设钢栈桥作为施工运输通道和作业平台,7号桥墩至8#桥墩间断开设置通航口,保证船只的正常通航。
钢栈桥为单支栈桥,结构形式为钢管桩贝雷梁结构,钢栈桥宽度为6m,设计通行车辆包括:
工程运输车、小轿车、12方混凝土搅拌车、50t履带吊、25t汽车吊等施工常用车辆,其中栈桥搭设设备有50t履带吊,考虑20t吊重,履带吊必须在钢管桩附近起吊,严禁跨中起吊,如业主或施工单位对钢栈桥有其它用途,或施工通行车辆为非常规车型,我公司将对其进行计算复核确认后方可实行,以确保钢栈桥的使用安全。
渡洪标高为10年一遇的水位+27.63m,为确保渡洪安全,在下游增设斜桩,以降低栈桥横向变形量,从而提高栈桥的安全度。
渡洪桩与竖直方向倾角为30°
,钢管型号为φ630mm×
12mm,在第二层连接与主栈桥钢管通过φ529mm×
10mm作为连接系结构,连接系标高为水上0.5m,与下层内支撑位置对应,当覆盖层较浅(小于4.5m)时,应在斜桩内钻孔,保证钢管桩埋置深度不小于4.5m,并浇筑水下混凝土,确保形成稳定结构。
主栈桥桥面宽度6m,设计基本跨径12m,每隔3-5跨设置一制动墩,制动墩钢管桩跨径为3m。
钢栈桥钢管桩采用汽车吊或履带吊配合90T振动锤,逐孔施打下沉,上部结构架设采用“钓鱼法”施工,逐孔架设。
贝雷梁布置如下图所示:
5.1.2、桥面标高及设计流速
仁义桂江大桥为通航河流,航道等级升级为IV级,最高通航水位27.63m,最低通航水位15.96m,百年一遇洪水32.188m,常水位14.1m,汛期一般水位H=20.5m(作为本栈桥的警戒水位,当水位达到该高程时,禁止施工,人员、机械撤离。
)。
桂江10年一遇水位为27.63m,根据实地测量,河道两侧大堤标高为+23.5m,该水位也为栈桥的计算控制水位,水流流速为3m/s。
5.1.3、结构布置
主栈桥全长354m,其中西岸至7#墩144m,东岸至8#墩210m。
栈桥两侧栏杆采用φ48×
3钢管作为立柱,立柱高120cm,间距300cm,设置两排横挡。
为防止洪水位超过23.5米的高度,护栏采用装配式,洪水时拆除护栏,避免水中漂流物对钢栈桥的撞击。
通航口设置在7#-8#墩之间,通航口宽度43.4m。
钢栈桥下部构造为3根φ529mm×
10mm的钢管桩,利用90T振动锤压入河床覆盖层,钢管桩的入土深度在河床冲刷线以下4.5m。
钢管桩顶部开口设置双排I45a工字钢作为横向承重梁,钢管桩顶部用15mm的钢板制作牛腿。
栈桥纵向主梁为6组贝雷梁,贝雷梁和I45a工字钢采用3组骑马螺杆固定,贝雷梁纵向每隔4米采用14槽钢进行横向剪刀撑加固。
横向分配梁采用I28a,间距为35cm的工字钢,其上设置10mm的螺纹钢板作为承重面板,钢管桩连接支撑[20槽钢。
10mm作为连接系结构,连接系标高为水上0.5m,与下层内支撑位置对应。
当覆盖层较浅(小于4.5m)时,应利用小型冲击钻钻孔,确保埋置深度不小于4.5m,确保形成稳定结构。
5.2、钢栈桥施工工艺
5.2.1、钢栈桥施工工艺流程
钢栈桥施工工序如下图所示:
钢栈桥施工工艺图
5.2.2、施工工艺
⑴、测量放样
根据栈桥平面布置图和施工技术交底,准确无误的算出每根钢管桩的坐标位置,现场合理布置控制点开展外业。
钢栈桥钢管桩施工放样的方案采用偏角距离法,即由1台全站仪根据2个控制点测量定位钢管桩,通过角度的定位,确定钢管桩的具体位置。
,在沉桩过程中,测量适时监控钢管桩的垂直度、入土深度和贯入度,保证成桩质量。
在钢管桩下沉达到质量控制标准后,联接钢管桩间横向支撑和斜向支撑,然后放置桩顶封口钢板,再精确放线定位,准确放置钢板后才能将钢板与桩基焊接固定,保证钢横梁安装在桩基中心,桩基处于轴心受压状态,最后用全站仪精确定位放置桩顶横梁、纵向主梁及桥面系等。
⑵、管桩沉放
钢管桩为φ529mm×
10mm钢管,根据地质情况及试桩结果,采用25t汽车吊或50t履带吊配以90T振动锤施打钢管桩,下沉到设计位置。
对施工队进行安全、技术交底后,钢管桩施工前,先进行试桩。
通过试桩检验入土深度,以及压桩工艺。
钢管桩位置、垂直度经测量无误后开始施打。
对于水中的钢管桩,采用导向架设置安装稳定,用全站仪在水面以上固定钢管桩的位置,然后按放线位置下沉钢管桩。
导向架桩位处直径大于桩径5mm,导向长度大于2m,垂直度偏差不大于1%。
导向架的位置、垂直度经测量无误后开始施打钢管桩,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。
施打过程中要及时测量钢管桩的位置和垂直度,发现跑位或倾斜要立即调整。
钢管桩在下沉开始后要严格控制桩位和竖直度并进行纠偏,避免在下沉过深时再纠偏而过大扰动或破坏原状地层,影响桩基承载力和稳定性。
钢桩插打时应确保满足单桩容许承载力要求,插打时以入土深度控制为主,贯入度校核。
该桥施工时,钢管桩深入局部冲刷下以下不得小于4.5m,沉桩过程中如出现贯入度反常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象,均应立即停止锤击,及时查明原因,采取有效措施。
沉桩过程中如出现桩位偏差较大,应重新拔出,纠正桩位后再次锤击,不得使用移船方法纠正桩位。
每根桩的下沉一气呵成,不可中途间歇时间过长,以免桩基周围的土恢复,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10~15min,控制贯入度为3cm/90s。
振动锤与桩头必须夹紧,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,接头也易振动。
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,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。
同排钢管桩桩顶75cm以下150cm范围内设置20槽钢剪刀撑,水面以上50cm位置设置20槽钢剪刀撑,增加钢管桩的整体性。
⑶、嵌岩桩施工
对于河床覆盖层不足4.5米的栈桥钢管桩拟采用浮箱平台钻孔施工。
浮箱平台采用两个3.0m×
12.0m×
2.0m的浮箱拼接而成。
6T的小型钻机冲孔完成后浇筑混凝土埋设钢管桩。
具体施工方法如下:
根据全站仪测量定位管桩的位置,测量人员乘坐小船根据全站仪放样设置浮标,把浮箱平台移至事先设置的浮标处上游30m的地方抛放浮箱平台上游前方两边的铁锚,然后把浮箱平台向下游移动到预先设置浮标的位置,把浮箱平台准确定位,浮箱平台的下游30m位置放锚固定。
上游、下游4个角分别放置8T、6T的锚,并用钢丝绳与浮箱连接,然后收紧钢丝绳以达到锚固的作用,在浮箱平台的四周安装闪光航标灯,保证夜间船只通行安全。
浮箱平台固定好后,在平台上测量放样准确定位桩,加工制作钢护筒导向架,利用导向架精准下放直径1m的钢护筒,浮吊配合安装钻机(6t冲击钻机,钻头直径80cm),移到钢护筒内对位开始钻孔,钻孔深度不小于2.0m,孔径80cm,开钻时先清水钻孔,钻进50cm左右时,暂停钻孔,浮吊吊起振动锤再次跟进打设钢护筒,加入黏土造浆继续钻孔,钻到预定孔深后,采用捞渣筒清孔。
浮吊配合安装φ28cm导管,导管上方放置一料斗,钻机将导管悬空30cm,按照灌注水下砼原理,往孔中灌注水下砼。
灌注完成后,浮吊把导管拔出,浮吊配合吊起φ529管桩放到刚浇筑砼的孔内对准中心插入孔内砼中,再用浮吊吊起振动锤振打钢管桩,把φ529管桩插打至孔底。
待砼初凝前拔出钢护筒。
浮箱平台布置如下:
浮箱平台布置图(mm)
⑷、管桩切割或接长至设计标高
根据每根钢管桩的设计标高,用钢筋在每根钢管桩的侧壁挂爬梯,在距钢管桩设计管顶标高下1.2m左右用角钢和钢筋焊一个施工平台。
再依据设计钢管桩顶标高切割或接长钢管桩。
钢管桩切割顶面一定要水平,钢管桩接长一定要直顺。
钢管桩接长采用对接,接口圆周满焊,焊缝高度不小于6mm。
钢管桩长度不够需要焊接加长时,先在保证垂直度的情况下切口对焊,再采用4块长40cm、宽30cm、厚1cm的钢板做为加强板帮焊。
焊接完成后敲除焊渣,检查焊缝质量,不合格的重新焊接。
焊缝质量必须满足《结构焊接规范》中的相关要求。
⑸、管桩间横联、斜联焊接安装
钢管桩间横向平撑、斜撑采用[20槽钢。
横向连接、X型连接尽量在低水位连接,以确保钢栈桥的整体稳定性。
在栈桥与平台相连位置处栈桥钢管与平台钢管平撑和斜撑连接均采用[20槽钢联接。
每排钢管插打完成并经检查合格后,应及时焊好桩间联接。
横联、斜联提前根据钢管桩间横距、斜距在加工棚内下好料,再利用平板运输车和25T汽车吊或50t履带吊吊运到对应的位置进行焊接安装。
钢管之间的焊接采用角焊,焊缝高度不小于6mm。
钢栈桥钢管群桩根据所需材料布设,施工方法与普通桥墩排架桩相同。
⑹、桩顶横梁2I45a工字钢架设
各类工字钢接长除常规坡口焊外,两侧还应采用不小于其腰厚的钢板进行帮焊,接头必须置于钢管桩顶。
根据设计标高,把钢管桩切割平整,钢管桩开口,在其上面设计放线位置安装上2Ⅰ45a工字钢桩顶横梁,钢管桩与横梁工字钢间接触面周边均要焊接,焊接采用角焊,焊缝高度不小于6mm。
钢管桩开口处设置钢牛腿,以增加工字钢的受剪面积。
钢牛腿采用1.5cm的钢板加工而成,焊接在钢管桩管壁上。
工字钢加长焊接接头必须置于钢管桩之上。
工字钢两侧采用[10a进行限位、固定,以确保稳定性。
⑺、贝雷梁架设
钢栈桥纵梁采用100贝雷梁架设而成,贝雷梁在场地拼装好后用平板车拉至施工现场,然后用25T汽车吊或50t履带吊按照事先定位的位置架设,贝雷梁架设至横梁后,用[20a限位槽钢通过□200×
150×
10mm连接板与2I45a工字钢焊接,限制贝雷梁的滑动,同时通过[14a槽钢开孔用螺栓将栈桥的三组贝雷梁连接,其间距沿贝雷梁纵向4m一道,保证其整体的稳定性。
贝雷梁固定前应该确保其线型直顺,贝雷梁和工45a采用3道骑马螺杆固结。
⑻、I28a工字钢横向分配梁、桥面系等铺设
贝雷梁纵向主梁上横铺I28a横向分配梁,间距35cm,相邻横向分配梁的接头应错开,接头必须置于贝雷梁上。
贝雷梁与I28a工字钢横向分配梁的连接采用设置在沿纵向贝雷梁两侧的[10定位槽钢连接,[10槽钢与I28工字钢满焊,以形成整体桥面板,限制I28a工字钢的移动,而[10定位槽钢与贝雷梁则通过“U”型卡每2m一道固定,共同形成刚性桥面系,分布、分配桥上车辆活载到贝雷梁纵向主梁上。
分配梁搭设结束后在上面铺设10mm厚花纹钢板,并与I28a工字钢焊接牢固。
最后,在钢栈桥两侧设置防护栏杆,防护栏杆立柱与扶手钢管做成活动式的。
防护栏杆上涂上红白相间的油漆,每根栏杆上端还要贴上反光标志,以便在夜间引导车辆,预防事故发生。
在防护栏杆外侧采用[5槽钢焊接在I28分配梁上,制作成30×
40cm的电缆槽,间距150cm。
钢栈桥施工和使用过程中,钢栈桥上部堆积施工材料,重车在护栏50cm以内行驶,保证钢栈桥安全施工和使用。
⑼、钢栈桥的维护
由于钢栈桥需使用时间较长,必要的维护是维持钢栈桥使用寿命的有力保障。
我公司将定期对钢栈桥进行全方位的检查和修善,以确保钢栈桥的使用安全性。
具体的维护项目包括以下几点:
①定期检查钢管桩的倾斜度、变形,尤其是磨岩区域的钢管桩,必须加强监控力度,确保安全。
②检查贝雷梁连接处的螺栓紧固情况。
③检查钢栈桥各构件连接情况,及时进行修补。
④检查路灯线路及灯泡的完好情况,发现损坏的及时修复。
⑤对钢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。
⑽、钢栈桥拆除
仁义桂江大桥上部结构施工完成后,即可安排钢栈桥拆除。
钢栈桥拆除时,宜避开汛期进行,我公司将采取逆作法进行拆除,即先支先拆,后支后拆,从一端向别一端后退逐孔进行,先拆除小件,再拆除大件,先拆除分布分配构件,再拆除承重结构,按照自上而下的顺序依次拆除。
钢栈桥上的纵横向分布分配梁和墩顶横梁等用汽车吊直接吊除,钢管桩在相邻联接平撑和斜撑用氧气割除后,再用25t汽车吊和DZ-90振动锤配合拔出。
对于入土深度不足而通过冲孔灌注砼埋设的钢管桩的拆除,则要潜水员下水,通过水下切割设备将钢管桩沿河床面割除,吊车配合拆除钢管桩。
六、质量保证措施
质量是企业的生命,工程质量是企业走向市场的立足之本。
争创国内一流栈桥施工水平的意识将激励我们为用户提供更安全、更可靠、更经济的钢栈桥服务。
钢栈桥施工是仁义桂江大桥的难点项目,钢栈桥的形成是主桥基础及下部结构施工的前提和保障。
6.1、质量目标
整体工程建设目标达到优良工程,杜绝重大、恶性质量事故。
质量管理方针:
科学管理,规范操作,严格控制。
对本工程项目实行“项目法管理”,严格按照ISO-9000族系列国际质量标准要求,提高全员业务素质,使全体员工树立“工程在我心中,质量在我手中”的观念,增强质量意识,调动职工积极性,人人各司其职,用全员的工作质量来确保工程质量。
全体施工人员认真学习国家有关产品质量的政策法规,增强“质量就是企业的生命”的理念,对全体施工人员,特别是各作业队的施工人员,经常进行质量教育,强化质量意识,牢固树立“质量第一”的观念。
钢栈桥施工中应强调职业和职责教育,落实制度保证,奖罚分明。
主要制度是质量责任制度、质量目标管理制度、技术交底制度、工序“三检”制度、工序交接制度、隐蔽工程检查验收制度、测量复核制度、施工过程质量检测制度、原材料、成品和半成品现场验收制度、仪器设备标定制度、施工资料管理制度、质量预控制度、质量事故报告制度、质量保证的奖罚制度等。
6.2、钢栈桥质量验收标准
6.2.1、下部结构(钢管桩)
仁义桂江大桥钢栈桥打入式钢管桩单桩承载力严格按照计算设计文件要求执行,钻孔深度和要求根据计算确定,必要时应采取措施加强钢管桩的锚固长度,部分有覆盖层,且覆盖层的入土深度满足钢管桩锚固深度要求的,按单桩承载力与贯入度进行双控,打入深度仅作为参考。
1、钢管桩质量控制标准
材料
桩基础采用钢管桩,材质为Q235B。
桩的制作
钢管桩制作时,纵向焊缝在任何一横截面内宜采用一条焊缝。
为了减少环缝的质量,管节制作长度不宜过短,一般不小于2m。
钢管桩的分段长度应根据运输条件、起吊能力、设计要求综合决定。
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。
卷管方向应与钢板压延方向一致。
卷制钢管前应根据要求将板端开好坡口,卷板过程中应注意管端平面与管轴线垂直。
管节外形尺寸的允许偏差见下表钢管桩加工外型检查表
钢管桩加工外型检查表
偏差部位
允许偏差
外周长
±
0.5%周长,且不大于10mm
测量外周长
管端椭圆度
0.5‰d,且不大于5mm(d为钢管直径)
指管端两互相垂直直径之差
管端平整度
2mm
管端平面倾斜
管节对口拼接时相邻管节的管径偏差见下表。
钢管桩相邻管节的管径偏差检查表
管径(mm)
相邻管节的管径偏差mm)
测量方法
≥700
<3
用两管节外周长之差来表示
管节对口拼接时相邻管节对口的板边高差要求不大于2mm。
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;
桩在搬运时,其支承点应与吊点位置相一致。
⑷桩的对接
桩的每一接头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,接长处应焊接4块30cm×
40cm×
2cm连接板。
2、沉桩要
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