栈桥平台施工方案.docx
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栈桥平台施工方案
新建铁路南宁至广州线黎塘至桂平段
郁江特大桥主桥
栈
桥
平
台
施
工
方
案
南广铁路郁江大桥项目部二分部
二○○九年五月
一、工程概况
主桥281#~286#墩为主墩。
其中283#、284#墩为水中主墩,施工水位为32.0m。
283#墩处水深为12m左右,河床没有覆盖层,之下为弱风化泥质砂岩;284#墩处水深为8.5左右,河床以下10m左右范围内均为细圆砾土,圆砾土以下为弱风化泥质砂岩。
二、栈桥结构形式
1、概述
平台、栈桥均为钢结构形式,采用钢管群桩支承,上设2I45b工钢作为分配梁,纵梁为单层多片贝雷梁,上铺I25工钢,桥面板为8mm厚花纹板。
2、栈桥施工工艺流程图
图3栈桥施工流程图
3、栈桥施工工艺
主墩施工采用搭设栈桥辅助施工,其中广州侧纵向栈桥长48m,横向栈桥长66m(栈桥桥头距离284#墩中心74m),南宁侧纵向栈桥长81m,横向栈桥长66m(栈桥桥头距离283#墩中心107m),栈桥跨径设计为12m或9m,桥宽为6m,局部加宽。
栈桥面标高为+41.0m。
栈桥支撑桩采用钢管桩,承重梁采用贝雷梁。
根据现场地质条件,南宁岸管桩自由长度最大为30m,广州岸管桩自由长度最大为23m(以最不利时冲刷至岩层面)。
其中广州侧栈桥设于主桥下游,栈桥中心线距主桥轴线14m;
南宁侧栈桥设于主桥上游,栈桥中心线距主桥轴线14m;
钻孔平台横桥向宽45.6m,纵桥向为36.2m。
支撑桩采用钢管桩,承重梁采用贝雷梁。
3.1广州侧栈桥施工
广州侧河床覆盖层较厚,栈桥钢管桩利用振动锤振动沉放,起重设备考虑起重船,由于栈桥长度不大,为了抵御汛期洪水冲击,栈桥墩采用2排3根φ630×10mm钢管桩。
承重梁采用单层多片贝雷梁,利用起重船吊装就位。
分布梁采用25a工字钢,面板采用8mm防滑花纹板。
3.2南宁侧栈桥施工
南宁侧河床约40m长无覆盖层,钢管桩无法打入,约36m长有较薄覆盖层能施打钢管桩,但洪水来时计算冲刷后抗洪能力较差。
对于没有覆盖层的钢管桩施工,采用桩位处定点水下爆破8m深但不清渣的方法,利用石渣作为覆盖层,插打钢管桩。
均采用双排3根φ630×10mm钢管桩,此时,栈桥具备施工时强度和稳定性要求,且施工速度较快。
承重纵梁采用单层多片贝雷梁,利用吊机吊装就位。
分布梁采用25a工字钢,面板采用8mm防滑花纹板。
三、设计最大施工荷载
桩基采用端承桩和摩擦桩两种形式,对于广州侧覆盖层厚,深达10多米,为摩擦桩,南宁侧为光板岩,爆破后打入,为端承桩。
广州侧栈桥为两排3φ630×10mm钢管桩,上设分配梁转换为单支点受力,利于桩基受力分配。
四、钢管桩施工
1、栈桥和平台采用φ820×12mm和φ630×10mm钢管桩。
对钢管桩进行质量检查,不得有弯曲、严重局部变形和虚焊、漏焊等现象。
桩的堆放、运输、起吊都应按规定设置支点和吊点。
2、有覆盖层处直接采用DZ90型震动锤振动下沉。
打入深度不小于6m。
3、无覆盖层处采用桩位定点爆破法爆出石块覆盖层,爆破深8米,再插打钢管桩。
4、钢管桩施打时测量定位采用全站仪、水准仪测量控制。
安放导向架,然后通过导线控制网对每个钢管桩进行精确定位,放出钢管桩的中心点位置,根据中心点放出十字桩,确认位置及垂直度确认准确后开始打入,打入过程中全站仪全过程观测,随时纠偏校正,直至钢管桩打入深度达到设计标高。
在施工的平台后方码头接长成整根桩,接桩时必须保持各节桩的轴线在一条直线上,最大偏斜不宜大于3‰。
5、钢管桩施打必须全过程做记录,施打终锤采用双向控制,即承载力和贯入度控制。
6、DZ-60震动打桩机每次连续震动时间不宜超过3min。
震动时观察到打桩机、桩帽与基桩之间连接螺栓松动时立即停震,而且每当出现打桩机振幅异常或打桩导向架偏斜等情况时,都应停震进行检查分析处理。
7、钢管桩接桩要求,一头管口开45度坡口,对接整齐后对接焊,外面均匀贴焊加强板,其中630钢管用6块12*120*200加强板,焊缝高为8mm,820钢管用8块14*120*250加强板,焊缝高为8mm。
焊接时应与钢管密贴。
因钢板都薄,焊接时应注意调节电流,不得太大,焊接时出现咬边现象。
接桩时必须保持各节桩的轴线在一条直线上,最大偏斜不宜大于3‰,且各节偏斜应反向错开。
8、钢管桩桩头处理,严格按设计要求进行施工。
9、钢管桩插打完毕后,及时设置桩间联接系及桩顶分配梁。
五、主墩平台施工
1.概述
主墩平台支撑在平台钢管桩上,围堰内平台钢管桩采用63cm钢管桩,壁厚10mm,围堰外钢管桩采用82cm直径,壁厚12mm,平台顶面标高为+41.0m。
桩基钢护筒内径270cm,壁厚14mm,护筒顶面标高为36m。
2.平台施工工艺流程图
2.1283#墩平台施工工艺流程
测量放线平台水下爆破清除石渣平台钢管桩施
打钢管桩连接系施工平台桥面系安装35t浮吊施打钢护筒进行桩基施工
284#墩平台施工工艺流程图
测量放线平台钢管桩施打钢管桩连接系施工平台桥面系安装35t浮吊施打钢护筒进行桩基施工
3.平台施工工艺
283#主墩河床无覆盖层,采用常规施工方案平台钢管桩很难立足,另外承台埋入岩层深度达到5m以上,施工难度很大。
结合承台施工,在平台搭设前,先对河床进行水下爆破,爆破选择专业爆破公司,编制相应的水下爆破施工方案。
爆破深度在设计承台以下3.5m,平面尺寸大于围堰外侧约1m,预计爆破方量为16000m3(含栈桥爆破方量)。
爆破产生的石渣及时清除,并派潜水员下水摸探爆破后的河床情况。
283#主墩爆破后覆盖层为1m,284#主墩河床覆盖层较厚,达到10m以上,均先利用起重船吊振动锤插打钢管桩形成辅助施工平台,在安装导向架,采用35t浮吊插打钢护筒,然后形成钻孔施工平台,完成平台施工。
平台基本布置:
283#平台总体尺寸为45.6m×36.2m。
钻孔平台支撑桩采用钢管桩在钢围堰内采用φ630×10mm,钢围堰外采用φ820×12mm,2I45b工字钢横梁,单层多排贝雷片纵梁及I25a工钢分配梁搭设作为桩基的钻孔平台和双壁钢围堰施工平台。
平台顺桥向跨度最大为6m,垂直桥向跨度最大为12m。
为使下一步钻孔桩施工过程中钢护筒定位的准确性得以保证,在平台底层架设钢护筒定位导向架。
郁江特大桥下部结构主塔基础总体施工方案为先桩后堰法,搭设水上栈桥及施工平台辅助施工,通过栈桥在平台上进行桩基施工,成桩后再利用平台进行钢围堰原位单元件拼装,分段接高,完成后整体下沉着床,灌注水下封底砼,进行承台施工。
因南宁岸地质情况为河床没有覆盖层,为弱风化泥质砂岩,采用先水下爆破,再搭设平台的施工方法。
3.1、283#墩水下爆破
为便于下沉钢围堰,钻孔平台搭设前需进行水下爆破施工,经计算,爆破深度约9m(爆破开挖至承台底面以下3m),为便于钢管桩平台及钢护筒插打,爆破完成后清渣时预留1米深渣不清理,作为覆盖层用于钢管柱及钢护筒固定。
以一艘120t船舶为爆破施工钻孔船,配置4台CQ-100型船用潜孔钻机,单套管直径为φ130mm,成孔φ110mm进行水下钻孔爆破,用1.5m3的挖泥船和两艘40m3的泥驳船进行清碴和运卸(根据管辖该河段的航道管理部门指定的地点抛卸),分区进行爆破。
最后局部凸出点采用少量裸露水下爆破进行整平。
水下爆破施工工艺流程如下图(图2.1):
图2.1水下爆破施工工艺流程
六、连接系安装
平台管基的纵向和横向均采用[20b槽钢作剪刀撑,以增强其稳定性。
每根钢管桩下沉到位后,应进行桩之间的连接,增加桩的稳定性,钢管桩与钢管桩之间采用[20b槽钢连接体系,连接系分横向连接和纵向连接系,连接系杆件与钢管间采用加焊连接缀板的方式连接。
七、桩顶分配梁安装
钢管桩横梁为双拼I45b工字钢,严格按设计要求施工。
工钢对接按规范要求施工,成45度斜对接,对接焊缝焊接完成后,腹板须加焊加强板。
对接口尽量设在梁中心1/3以外。
焊缝质量满足要求。
焊缝高度符合设计要求,必须去除焊渣。
八、桥台施工
在岸上设一个钢筋砼桥台。
九、贝雷架纵梁安装
在岸上预拼成组,再整体运输至现场采用船吊或履带吊安装。
贝雷架纵梁必须与桩顶分配梁用U型螺栓固定,每一片设一个点。
同时用小一些U型螺栓与桥面I25工钢固定,便于力的传递。
纵梁的下弦杆采用[10拉结,跨中6米处断面设一道横向连接系,确保纵梁的整体稳定性。
十、桥面小分配梁及面板安装
分配梁采用I25a工字钢每0.3米一根搭设在贝雷片纵梁上,作为平台荷载横向分配梁。
桥面板采用6mm厚花纹板满铺,固定在平台纵向分配梁上。
平台栏杆高1.2m,采用Φ48焊接钢管焊接,立柱间距2m,焊在平台钢面板上。
十一、安全和夜间施工
1、按照施工现场的实际需要,充分考虑可能出现的落水、火灾、坠落等意外事故,布置好各类安全、消防和救生设施。
2、用于水上施工的脚手板要保证有足够的强度,满足施工需要,凡有大节疤、开裂严重、空洞、腐朽、严重斜纹,低于30cm宽度,小于5cm厚度的脚手板严禁投入水上施工使用。
3、搭设在码头与船舶间,船舶与船舶间,船舶与水上作业平台间的跳板必须搭设牢靠,并且在一端用绳索捆绑牢固,谨防风浪造成颠簸,使跳板失稳和落水。
4、船舶停靠时间较长时,需搭设的跳板的下方必须设有安全网,安全网不仅要将与船舶联系处捆绑牢固,而且还要保证跳板两侧有足够的宽度。
5、水上施工环境和船舶上必须保证配备足够的救生圈,救生圈设置处要做到拿取方便,卡压牢固,不会被大风吹跑和被大浪冲跑。
6、用于施工安全配置的救生圈要系有20m以上长度的绳索,以便在发生意外时调整,传送给落水人员。
7、水上施工人员进入施工现场必须系戴好安全帽,在临边临水处作业必须穿好救生衣,在穿着救生衣时,所有系带应系好,谨防落水时系带松脱,造成人衣分离,失去自救效果。
8、水上、高处作业使用安全带时,要充分考虑万一在坠落时有无落水危险,安全绳系挂处必须牢靠稳妥,千万要注意防止安全绳系挂处坠落,将作业者拉入水中的危险。
9、在有燃油机械、用电设备、动火、施焊处必须设立消防器材布置点。
10、水上施工作业场所和通道处应设有明显的安全标志和提示标志。
11、水上作业工点负责人应按期检查安全设施、安全措施的情况,发现问题和隐患应立即整改。
12、水上施工一定要严格按安全用电要求布置电路,严禁违章用电。
13、夜间施工严禁一个人上班作业,严禁上班时睡觉,严禁在危险处休息,避免发生落水事故。
14、夜间要保证有足够的照明,要充分考虑水上作业的困难,也要保证航道夜间通航安全。
15、建立夜间值班制度,做好周密的组织和技术交底,配备足够的资源,确保夜间施工顺利进行。
16、严格复核、检查制度,确保各项技术质量指标准确无误,符合设计和规范的规定。
17、做好夜间施工防护,在作业地点附近设置警示标志,悬挂红色灯。
18、夜间施工时,严格按环境保护措施中有关的保证措施进行。
19、夜间施工时,必须配备若干手电筒,强调施工作业面的整洁,不允许乱堆杂物,不允许乱拉乱拖水电线路。
20、严禁一个人单独从事水上作业,以防发生意外时,无人协助救生。
21、严禁酒后上岗作业。
22、当预报有大风、台风、暴雨、洪汛预报时,必须停止施工作业,检查加固船舶的锚缆设施和水上作业平台,便桥、栈桥的安全,并采取有效措施,做好防灾减灾防护。
23、雨季施工时,要配备一定数量的遮雨材料,如雨布、塑料薄膜等。
24、雨季施工时,对工作场地、运输道路、脚手架等,应采取适当的防滑措施。
25、雨季施工时,注意机械设备的防雨和防淹措施,注意供配电设施和施工设备的漏电保护装置和接地安全装置的可靠。
26、雨季还应该考虑金属材料、金属结构、金属脚手和平台等的防锈蚀措施。
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