湘江大桥钢栈桥施工方案.doc
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长沙市福元路湘江大桥工程
钢栈桥施工方案
长沙市福元路湘江大桥工程设计施工总承包项目部
二O一O年八月
长沙市福元路湘江大桥工程
钢栈桥施工方案
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目录
1、工程概况 1
1.1概述 1
1.2水文 1
1.3地质 2
2、栈桥设计 2
2.1设计荷载 3
2.2栈桥结构 3
3、总体施工部署 7
3.1总体施工流程 7
3.2主要施工设备 7
3.3人员组织安排 8
3.4主要材料计划 9
3.5进度计划 9
4、主要施工方法 9
4.1桥台施工 9
4.2钢管桩施工 9
4.3平联及斜撑安装 11
4.4主横梁安装 11
4.5贝雷梁安装 12
4.6分配梁及桥面板安装 12
4.7附属设施安装 12
5、质量、安全及环保措施 13
5.1质量保证措施 13
5.2安全保证措施 13
5.3文明施工与环保措施 14
长沙市福元路湘江大桥工程钢栈桥施工方案
福元路湘江大桥钢栈桥施工方案
1、工程概况
1.1概述
福元路湘江大桥位于银盆岭大桥、三汊矶大桥居中偏南位置,距上游银盆岭大桥约2.9km左右,距下游三汊矶大桥约2.7km左右。
福元路湘江大桥连接河西(滨江新城)和河东(新世纪片区)两处区域,具体地理位置详见图1-1。
大桥西起银杉路,东至芙蓉北路,工程线路全长3539m,其中跨越湘江部分约为1435m,工程由正桥、岸上引桥及接线道路组成,道路等级为城市主干路Ⅰ级,设计车道数为双向六车道,桥梁净宽31.5m。
图1-1福元路湘江大桥地理位置图
1.2水文
湘江是长江七大支流之一,河水动态为单汛周期类型,最大洪水发生在4~8月,且主要集中在4月下旬至6月(占全年最大洪水发生总次数的86%),10月至第二年2月为枯水期。
最高洪水位为1998年的39.18m(吴淞高程),最低水位为2009年10月的24.93m(吴淞高程),多年平均水位29.48m,最大变化幅度14.03m。
湘江水流平均流速0.12~1.26m/s。
最大流量20800m3/s(1994年6月28日),最小流量102m3/s(2009年10月28日),多年平均流量为2473m3/s。
1.3地质
根据地表出露和钻探揭露:
桥位地层主要由第四系人工堆积物、河流冲积物(粉砂、粉质粘土、细砂、圆砾)和残积粉质粘土组成。
下伏基岩为元古界冷家溪群板岩,按钻探揭露顺序,自上而下详述于表1-1。
表1-1岩土工程特性及分布表
土层及编号
层顶标高(m)
层底标高
(m)
层厚(m)
岩土特征描述
①人工填土
24.51~25.19
21.71~22.59
2.60~2.80
褐黄色、褐灰色,湿,松散,可塑状粘性土为主,高压缩性,局部夹风化岩及建筑垃圾,软硬不均,工程性状差,堆填时间较短。
仅见于东西堤岸
②粉质粘土
21.71~27.56
18.16~21.58
0.40~7.80
褐灰、灰黑色,软-可塑状,底部含粉细砂及云母片。
③粉土
褐灰夹灰绿色,湿,稍密状。
含粉细砂,底部夹砾石,见于两岸。
④中细砂
18.43~22.09
16.76~20.68
0.30~3.60
褐黄,饱和,松散-稍密状,混砾石,含云母,粘土充填。
⑤圆砾
17.48~21.31
16.83~19.22
0.30~3.00
褐黄色,饱和,稍密。
含量60%以上,含量60%~70%,粒径0.5~2cm,成分为硅质岩、脉石英、砂岩、石英砂岩,磨圆度较好,混卵石,中粗砂充填。
⑧粉质粘土
18.96
18.16
0.80
褐黄、褐灰色、硬塑状为主,局部为坚硬状,原岩结构可辨,局部含黑色铁锰质氧化物。
11强风化板岩
16.76~18.79
11.99~17.69
0.60~5.40
褐黄色、灰绿色,极软岩,节理裂隙发育,并为铁锰质氧化物浸染,岩芯呈碎裂状、碎块状,用手折可断。
12中风化板岩
11.99~20.68
-9.91~19.38
1.30~23.10
青灰色、灰绿色、软岩,岩芯呈块状、碎块状,少许短柱状,节理裂隙较发育,充填黑色铁锰质氧化物。
13微风化板岩
-17.60~19.38
-23.43~2.51
2.00~36.90
青灰色,为较硬岩,岩芯呈长、短柱状、块状,锤击声脆,节理稍发育,局部为石英脉充填、夹中风化板岩13层-1,厚度1.80~7.50m不等,性质同12层
2、栈桥设计
本工程主桥墩PM19~PM22和引桥墩PM18、PM23~PM28共11个桥墩位于水中,由于湘江年内水位变幅达14m,枯水期桥墩处的最小水深仅1.0~1.5m左右,船舶难以进入桥位区施工。
为减少枯水期水深条件对施工的影响,变水上施工为陆上施工,采用搭设钢栈桥作为各种材料、机具、人员等的运输通道。
2.1设计荷载
⑴流动荷载:
混凝土罐车(罐车自重按15t计,混凝土方量按8m3计)、运输车辆按汽车20t级考虑、70t履带吊;
⑵栈桥桥面堆载:
20kN/m2;
⑶施工、人群荷载:
5kN/m2;
⑷设计流速:
最大流速1.26m/s,最小流速0.12m/s。
2.2栈桥结构
2.2.1栈桥总体布置
栈桥桥面标高为+33.0m,为满足施工车辆行走和错车的要求,栈桥宽度为7m,支栈桥宽6m。
河西岸栈桥起点位于PM17墩江侧约29m,沿桥轴线上游31.5m搭设至PM20墩,全长约372m;河东岸栈桥起点位于PM29墩江侧36m,沿桥轴线上游14m搭设至PM21墩,全长约768m。
预留PM20~PM21墩一跨主孔210m作为施工期间的船舶通航孔。
主墩(PM19~PM22)在承台两侧分别设置支栈桥,其余水上桥墩在承台一侧设置支栈桥。
支栈桥用于水上桥墩基础与墩柱施工的通道和机械作业。
栈桥总体布置具体详见图2-1、图2-2。
2.2.2栈桥主要结构设计
栈桥主要由支撑钢管桩、平联及斜撑、上部主、纵梁系、桥面板以及其附属设施组成。
具体详见图2-3、图2-4。
⑴桥台
钢栈桥与陆上施工便道通过桥台连接,桥台采用重力式结构,用C20混凝土浇筑而成。
如图2-5所示。
图2-5栈桥桥台结构图
15
图2-1河西岸栈桥平面布置图
图2-2河东岸栈桥平面布置图
图2-3主栈桥横断面图
图2-4支栈桥横断面图
⑵钢管桩
栈桥钢管桩为Φ720×8和Φ630×8两种型号,均为直桩,栈桥钢管桩排架间距有12m、9m和3m三种,其中3m为稳固墩排架间距,每隔5跨设置一个稳固墩,稳固墩采用Φ630×8钢管桩。
⑶平联及斜撑
每排两根支撑钢管桩之间用Φ426×6钢管作平联,标高约为+26.0m(视水位而定),为保证栈桥稳定性,在平联与主横梁2I56a之间设置2[25a剪刀撑。
⑷上部结构
栈桥上部结构由主横梁、主纵梁、横向分配梁、纵向分配梁及面板组成。
主横梁采用双拼I56型钢,长7.0m;主横梁上铺设三组单层双排贝雷梁作为主纵梁,贝雷梁中心距2.75m,贝雷梁片与片设置贝雷花架,组与组间设置[8斜撑;贝雷梁上铺设I25a作横向分配梁,I25a间距75cm,与贝雷梁节点对应;在横向分配梁上设[28b(槽口向下)作纵向分配梁,同时兼做桥面面板。
栈桥约48m设一道1cm伸缩缝。
3、总体施工部署
3.1总体施工流程
栈桥施工采用履带吊、振动锤分别从东、西两岸向江中逐跨沉桩和架设。
由于主墩PM19~PM22和引桥墩PM23~PM28基础施工时,需先行进行水下清表和岩层爆破开挖,考虑到对栈桥施工的影响,前期只搭设至PM18墩和PM28墩,其余待各墩水下开挖完成后再建。
栈桥施工工艺流程见图3-1。
3.2主要施工设备
表3-1主要设备配备
序号
名称
型号
单位
数量
1
履带吊
QUY-50
台
2
2
振动锤
DZJ-120
台
2
3
汽车吊
25t、30t
台
2
4
平板运输车
台
2
5
电焊机
台
10
6
交通船
艘
2
7
全站仪
台
1
8
水准仪
台
2
施工准备及测量
履带吊起吊振动锤和钢管桩
钢管桩加工
钢管桩就位
振动沉桩
测量控制
桩间平联、斜撑安装
主横梁2I56a安装
主纵梁(贝雷梁)安装
贝雷梁间斜撑、拉杆安装
桩头处理
横向分配梁I25a安装
纵向分配梁及桥面板[28a安装
安装
栏杆、防滑条、照明等附属设施安装
安装
履带吊前移
图3-1栈桥施工工艺流程图
3.3人员组织安排
表3-2主要人员配备
序号
工种
人数
备注
1
技术主管
1
技术管理及技术总结
2
技术员
2
现场技术管理及资料收集
3
工长
2
施工组织安排及资源调配
4
安全员
2
现场安全施工检查
5
测量员
4
测量放样
6
起重工
2
起重吊装作业指挥
7
电焊工
10
钢结构加工
8
电工
2
电气操作、线路检查维护
9
普工
30
10
司操人员
10
合计
65
3.4主要材料计划
表3-3主要材料计划表
序号
材料名称
单位
数量
1
Φ720×8钢管桩
t
650
2
Φ630×8钢管桩
t
48
3
Φ426×6钢管桩
t
123
4
I56a
t
230
5
I25a
t
591
6
贝雷梁
榀
3500
7
贝雷梁连接片
件
1750
8
[25a
t
100
9
[28b
t
1300
10
[8
t
19
11
10mm钢板
t
13
3.5进度计划
钢栈桥施工计划于2010年8月31日开始,受主墩水下开挖、爆破的影响,预计于2010年10月31日完成。
4、主要施工方法
4.1桥台施工
先用反铲开挖桥台区域,人工清基后,立模浇筑混凝土。
4.2钢管桩施工
4.2.1钢管桩加工
钢管桩为Φ720×8和Φ630×8两种型号,钢管桩在钢结构加工场按设计长度拼接成型,平板车运至现场。
钢管桩采用两点吊,每节桩顶部设置两个对称吊点,吊点直接在钢管桩顶处割孔。
钢管桩在运至打桩现场前,预先在桩上用油漆作出刻度标示,便于打桩时观测其贯入度。
4.2.2钢管桩下沉
钢管桩采用QUY-50履带吊配合DZJ-120型振动锤振动下沉,振动锤主要性能参数见表4-1。
表4-1DZJ-120型振动锤主要技术参数
项目
单位
参数
电机功率
KW
120
静偏心力矩
N.m
724
激振力
KN
0-830
转速
R/min
0-1000
空载振幅
mm
0-7.45
允许拔桩力
KN
392
整机重量(单夹具)
吨
7.5
对于陆上沉桩,履带吊主钩起吊振动锤,副钩与钢管桩顶连接,缓慢将桩竖直,插入事先在桩位处开挖好的导坑内,下放振动锤使夹具夹住管顶;对于水上沉桩,将钢管桩立起后临时固定在已搭设好的栈桥上,再起吊振动锤夹桩。
履带吊起吊连接振动锤的钢管桩,经测量定位后缓慢下放,钢管桩在自重下入土稳定,偏位满足要求
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