荆岳长江大桥第一合同段栈桥施工组织设计A3成果.docx
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荆岳长江大桥第一合同段栈桥施工组织设计A3成果
荆岳长江公路大桥第一合同段
栈桥施工组织设计
一、项目概况
1、工程简介
荆岳长江公路大桥桥址位于湖北、湖南两省交界处,北岸为湖北省荆州市监利县白螺镇,南岸为湖南省岳阳市云溪区道仁矶镇;该大桥是湘、鄂两省间第一座跨越长江的特大型桥梁。
第一合同段主要包括北引道1.059km+北引桥[(16×30m)连续小箱梁+(3×67.5m)连续箱梁]+主桥[(100m+298m)+816m/2]双塔混合梁斜拉桥。
2、水文条件(近年水文情况分析)
历年最低水位为+15.56m,历年最高水位为+34.95m,多年平均水位为+23.36m。
具体每月的水文情况见下表:
多年平均水位表
月份
1
2
3
4
5
6
水位(m)
16.55
15.99
17.07
19.69
23.24
24.68
月份
7
8
9
10
11
12
水位(m)
27.277
26.31
25.28
23.99
21.07
18.16
桥位处流速枯水期为1.0m/s左右,中洪水期为2~3m/s,高洪水期最大3~4m/s。
近5年内每月最低水位统计表(单位m)
2002
2003
2004
2005
2006
月平均
1
17.46
19.08
17.02
18.36
18.06
17.996
2
17.61
18.62
16.83
18.71
17.71
17.896
3
19.23
19.66
17.76
20.10
20.44
19.438
4
19.90
19.55
19.44
20.26
20.23
19.876
5
25.12
22.56
21.43
20.66
21.23
22.200
6
25.20
23.10
24.30
26.02
23.31
24.386
7
26.72
27.61
25.94
25.61
24.68
26.112
8
27.61
25.30
25.48
26.37
20.73
25.098
9
22.65
25.46
25.10
24.26
19.74
23.442
10
21.50
20.18
21.80
22.76
18.98
21.044
11
20.54
18.53
20.40
20.33
19.950
12
19.43
17.65
18.38
18.07
18.382
近五年月最低水位曲线表
近5年内每月最高水位统计表(单位m)
2002
2003
2004
2005
2006
月平均
1
18.35
20.63
17.99
19.62
19.18
19.154
2
19.08
20.52
17.62
22.17
20.64
20.006
3
21.43
21.30
20.48
20.97
21.78
21.192
4
25.01
22.37
21.45
21.52
23.09
22.688
5
28.82
27.22
25.14
26.68
25.12
26.596
6
29.27
27.84
27.37
27.95
26.03
27.692
7
29.62
31.05
29.42
27.68
27.09
28.972
8
32.27
27.54
27.75
28.99
25.37
28.364
9
30.07
27.95
28.49
29.07
22.54
27.642
10
22.57
26.14
24.81
25.67
20.98
24.034
11
23.35
20.14
22.06
22.99
22.134
12
21.64
18.86
20.91
20.21
20.406
近五年月最高水位曲线表
3、各墩位地质情况
主28#墩位于长江主泓以北,是主河槽北侧与浅滩过渡段,冲淤动态变化,幅度1-3m。
枯水期水深约8m,98年时水深约26m,水下地形平缓,地面高程10.4~12.6m。
北主塔位处覆盖层厚度为8.4~13.0m,上部主要为松散状细砂,下部为含卵石、砾石粗砂,卵石、砾石直径1-3cm,厚4.3~6.0m。
基岩面较为平缓,高程-1.4~0.91m。
岩体风化壳厚度差异大,强风化厚度为0~13.5m,中等风化厚度为0~23.2m,微风化带顶面高程-3.27~-37.07m,起伏很大。
26#交界墩处覆盖层厚度约20.8~21.65m,以细砂为主,底部有含砾细砂,厚0.4~3.4m,松散状。
基岩面较为平缓,高程-1.5~-2.4m。
基岩风化壳厚度差异较大,全强风化层从0~-7.2m间,中等风化层约18.8~30.2m,微风化带岩体顶面起伏较大,顶面高程-21.8~-31.7m,为浅灰色、红灰色白云岩,掩体较为完整,岩质坚硬。
27#辅助墩,处河床地面高程18.5~19.0m,枯水期水深较浅或露出水面。
覆盖层厚20.1~21.3m,以细砂为主,底部有含卵石、砾石粗砂,厚2m,松散状,局部见软塑状粘土,厚0.5m。
全强风化层厚10.8~30.0m,中等风化层厚约2.5~8.0m;微风化带顶面高程-20.81~-34.91m,以较完整的白云岩为主,岩体新鲜坚硬。
4、工程概述
大桥北岸主28#墩、26#交界墩及27#辅助墩均位于长江边滩,拟采用钢栈桥直接连接各墩。
栈桥起点位于K2+626.2,止于K3+091.9,总长465.7m,标准宽度4.5m。
为便于会车以及各墩位之间的联系,分别在26#墩、27#墩以及靠近主28#墩(K3+094)处设置会车加宽带,其中26#墩、27#墩加宽宽度为4.5m,加宽带长度为36m,靠近主28#墩处加宽至24m,长为36m。
(栈桥总平面布置图见后附图纸)
栈桥桥跨布置4联,跨径布置前三联为15m×8跨,第四联为15m×6跨+12m×1跨,每联间设置一道宽为20cm的伸缩缝。
栈桥上部结构标准宽度为4片贝雷梁、加宽段为6片贝雷梁拼装而成,每2片一组,其上纵向按1.5m间距铺设I25横梁,再按30cm间距铺设I12.6纵向分配梁,桥面层铺设δ10花纹钢板,主纵梁选用15m跨的“321”普通型贝雷架。
下部结构为钢管桩桩基墩柱,每排墩按4米横距布置2根φ820*10钢管桩。
钢管间设2[20型钢横联,并设置[20交叉斜撑。
桩顶横梁为2I45b的工字钢。
栈桥区河床覆盖层以28#墩位处最薄,约为11.5米,钢管桩均考虑穿过覆盖层,打至基岩面。
二、总体施工方案
根据该工程的结构特点,拟采用20t桅杆式浮吊进行钢管桩插打施工。
施工前,先由抽砂船沿栈桥轴线下游疏通一条宽40m、水深不小于2m的施工航道以保证作业船只正常通行。
栈桥搭设的工艺流程为:
首先利用浮吊配合振动锤插打钢管桩做受力基础,管桩之间焊接平联槽钢连成整体;然后安装桩顶横梁、贝雷梁,铺设横向分配梁并用U型螺栓固定,最后铺设δ10花纹钢板并焊接牢固形成桥面。
1、浅水区航道抽砂疏通
栈桥施工区域范围内,部分河床枯水期水深较浅,不能保证施工作业船只进入作业。
因此预先安排抽砂船紧邻栈桥轴线抽砂,疏通出一条航道。
凡当前水深浅于2m的区域均须抽砂疏通,抽砂宽度不小于40m。
拟投入一艘150m3/h的抽砂船24h作业,作业进度以满足后继钢管桩插打进度、且不致造成已抽砂区域重新形成淤积为准。
栈桥施工工艺流程
2、钢管桩插打施工
2.1插打钢管桩工艺流程
钢管桩的插打从28#墩向26#墩方向顺序进行。
先于岸侧水上组拼完成定位船和20t浮吊,经检验满足要求后,用机动舟把浮吊和定位船顶推到施工墩位处抛锚定位。
定位船定位应由测量放线确定,并锚紧缆绳。
将φ820*10钢管桩于临时码头处用履带吊机吊上运输船,用机动舟顶推运输船至浮吊一侧带缆备用。
根据测量指令,调整定位船上导向架位置至满足相应精度要求。
用浮吊起吊钢管桩,垂直放置入导向架内,经测量定位后缓慢下放,并在自重作用下入土稳定。
检测钢管桩垂直度,满足要求后安装90型振动锤,开始低档振动下沉,待钢管桩入土3~5米后即可高档振动下沉,直至第一节钢管桩露出水面的长度为2.0m左右时,停止振动,拆除替打与第一节钢管桩的连接。
再用浮吊起吊第二节钢管桩,与第一节钢管对接,采用环焊缝接长钢管桩。
焊接完成后,安装替打及振动锤,继续振动下沉至至设计标高。
插打钢管桩工艺流程图
钢管桩的焊接接长是质量控制关键环节。
将钢管对接处接口预作45度的坡口处理。
钢管桩接长采用等长环焊缝,要求熔透焊接,焊缝余高不小于2mm。
对接错边尺寸不大于3mm。
对于对接错边较大的,采用外包加强板并施焊周边角焊缝进行加强处理。
钢管桩接长焊缝构造
3、钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶横梁施工
待一部分钢管桩插打施工完成后,即可进行钢管桩间剪刀撑、平联、牛腿、桩顶分配梁施工。
工地临时码头附近设置加工场,进行钢管桩2[20平联杆、[20斜撑杆及桩顶2I45b横梁的组拼加工。
平联安装标高H=21米,其实际长度在现场实测确定后下料制作,并同步进行剪刀撑、桩顶横梁的加工。
操作平台采用两片贝雷桁片拼设成吊架,其上铺设木板形成操作平台,整个平台用手动葫芦置于桩顶,配合浮吊安装。
待桩间联系焊接、桩顶横梁安装完成后拆除至下一墩位。
在临时码头水域用标准浮箱组拼运输船,并配备发电机、电焊机作加工平台使用。
加工制作好的平联杆、斜撑和横梁等半成品用吊机吊至运输船上,用机动舟牵引行至施工栈桥墩位处,并将其拴牢固定在钢管桩侧。
用20t水上浮吊起吊安装平联、剪刀撑到位后进行焊接。
要求平联杆、斜撑杆均与钢管桩桩身满焊连接。
桩间联系施工焊接完成后,提升操作平台至合适高度,用割炬沿测量确定的桩头标高线割除多余的钢管桩,并于管口开设用于横梁安装的槽口。
每排墩的两个钢管桩共设置4个槽口,要求槽口底面标高在同一水平面上,相对高差
,同时,4个槽口中心应处于同一直线上。
槽口宽度为2I45b型钢翼缘宽度,并留置10mm的安装间隙。
用浮吊从运输船上起吊组拼好的桩顶2I45b横梁,放入安装槽口后,立即点焊固定以防止变位、倾覆。
拆除吊点,继续进行横梁与钢管桩的焊接连接。
每根横梁与钢管桩管口壁采用角焊缝满焊,并于横梁下正对工字钢肋板位置设置三角形加劲肋板。
肋板在加工场预制,现场用人工安装就位后与钢管壁、工字钢下翼缘采用双面连续角焊接缝焊接连接。
所有的焊缝均要求焊缝金属表面饱满、平整、连续,不得有孔洞、裂纹。
对接焊缝应有不小于2mm的表面余高。
角焊缝的焊脚高度应满足要求
。
4、贝雷梁的拼装及架设
4.1贝雷梁的拼装和运输
单片桁片及各种构配件用汽车运输至大桥北岸临时码头附近堆料场,用装载机转运至临时码头平台上进行拼设。
栈桥纵向主梁,采用两排单层的贝雷梁构成,每组长15m。
两排贝雷片间用支撑架连接,支撑架沿纵向每段(3米)设置一片。
拼设方法为:
将拟安装的贝雷梁抬起,放在已装好的贝雷梁后面,与其侧向成一直线,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。
贝雷片拼设要求销栓插入到位,保险插销安装可靠。
支撑架螺栓施拧牢固,不得有松动。
4.2贝雷梁架设、安装
主梁安装顺序从28#墩向26#墩方向进行。
第一批(包含28#墩的栈桥加宽平台及最先架设的孔位)主梁安装拟采用运输船运输主梁就位后,用20T浮吊起吊安装的方法。
在同跨上、下游主梁间横向设置抗风剪刀撑,每3m设置一道,采用[10制作。
第一批主梁架设完成后,立即安装上部I25b横向分配梁、I12.6纵向分配梁,并铺设花纹钢板形成桥面板。
桥面板铺设时,要求与纵向分配梁进行点焊固定。
相邻面板间留置20mm的缝隙,以减少风荷载对桥面系的顶托作用。
第一批孔位桥面形成后,利用主28号墩的50T全回转浮吊将50T履带吊机吊至栈桥桥面上,低速行驶至待安装孔位。
后续贝雷梁拼设成组后,连同纵、横向分配梁一并用运输船运输至待安装孔位抛锚停靠,再用履带吊机从运输船上起吊贝雷桁片进行安装就位,随及进行纵、横向分配梁和桥面钢板铺设,形成新的一孔栈桥。
栈桥桁架主梁在安装前,应在钢管桩顶横梁上测放出桥梁轴线,并定出贝雷梁准确位置。
桁架梁安装应注意控制其垂直度,安装好的一跨贝雷梁用横向抗风剪刀撑进行连接。
依此类推完成整跨贝雷梁的安装。
5、型钢分配梁的安装
分配梁由I25b横向梁和I12.6纵向分配梁构成。
横向分配梁间距1.5m,并用U型螺栓将分配梁与桁架上弦杆固定好。
I25b横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置,以满足受力要求。
纵梁I12.6按30cm的间距安放,吊装到位后与I25b横梁焊接,焊缝厚度满足设计要求。
6、栈桥桥面系施工
单跨栈桥上部结构安装完成后进行栈桥桥面系施工,用履带吊吊装厚度=10mm的花纹钢板,钢板与纵梁点焊固定,每块面板间设置2cm的伸缩缝,避免因温度变化而引起的桥面翘曲起伏,减少风荷载对桥面系的顶托作用。
形成一部分桥面后,随及安装桥面护栏,并涂刷红、白相间的油漆。
栈桥上层联接示意图
7、测量控制
栈桥搭设前,于北岸河滩上设置不少于2个观测控制点。
观测控制点应与桥区高级测量控制点连接。
2个观测点之间距离应不小于500米,使相邻两台仪器视线夹角控制在30。
~120。
范围以内,以确保控制精度。
钢管桩的定位精度主要由导向架定位精度决定。
采用坐标测量法确定管桩中心位置后,调整导向架,使其偏位不超出±50mm。
8、栈桥施工流程图
三、施工中的注意事项
1、在开始插打钢管桩时,可依靠桩的自重下沉,然后吊装振桩锤与桩顶连接牢固,启动振动锤使桩下沉。
施工过程中采用设计桩长与贯入度法进行双控。
2、单根桩的下沉中途间歇时间不能过长,以免桩周土恢复,难以继续下沉。
每次振动的持续时间一般不宜超过2min。
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。
3、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,同时接头也易被振坏。
振动锤振动过程中,如发现桩顶有局部变形或损坏,应及时修复。
4、导向架应固定,以便打桩时稳定桩身;桩在导向架上不应钳制过死,更不允许施打时,导向支架发生位移或转动,使桩身产生超过容许拉力或扭矩。
5、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,并控制好桩顶标高。
下沉时如钢管桩倾斜,及时牵引校正,每振1~2min要暂停一下,并校正钢管桩。
四、施工工期、人员安排
1、施工工期安排
根据总体计划工期及控制节点工期要求,充分考虑自然条件、进场时间等因素,栈桥施工计划2006年12月28日~2007年2月18日,工期为50天。
2、施工人员计划
为确保工程进度,保证工程质量,拟派足够的具有丰富经验的工作人员投入到栈桥工程施工,具体安排如下:
序号
工种
人员安排
工作内容
备注
1
单项工程负责人
昝坤德
全面管理
2
作业组长
1
现场实施
3
作业组副组长
1
现场实施
4
测量人员
2
现场测量
5
现场安全员
1
现场安全管理
6
起重工
5
起重吊装工作
7
电焊工
4
焊接、氧割
8
机电工
1
电路、电器、机械管理与维修
9
机操人员
3
钢筋制作、绑扎、焊接
10
辅助工
6
辅助作业
五、材料及设备组织
1、材料统计表
第一合同段施工栈桥材料数量表
材料编号
材料名称
规格
单位
单件长度(m)
数量
共长(m)
单重(kg)
共重(kg)
N1
钢管
φ820×10
根
28
82
2296
199.7
458511.2
N2
槽钢
[20
根
3.5
76
266
25.772
6855.4
根
6.5
6
39
25.772
1005.1
根
7
12
84
25.772
2164.8
N3
槽钢
[20
根
1.5
32
48
25.772
1237.1
N4
槽钢
[20
根
4.3
76
326.8
25.772
8422.3
6.85
6
41.1
25.772
1059.2
7.3
12
87.6
25.772
2257.6
N5
槽钢
[10
根
600
10.1
6060.0
N6
工字钢
I25b
根
3.12
16
49.92
42.005
2096.9
N7
工字钢
I45b
根
5.5
2
11
87.449
961.9
9.5
12
114
87.449
9969.2
N8
贝雷片
3.0m×1.5m
片
778
270
210060.0
N9
支撑架
片
389
21
8169.0
N10
工字钢
I25a
根
4.5
262
1179
38.08
44896.3
9
48
432
38.08
16450.6
24
22
528
38.08
20106.2
N11
工字钢
I12.6
根
12
33
396
14.208
5626.4
15
352
5280
14.208
75018.2
18
44
792
14.208
11252.7
N12
钢板
δ=10mm
m2
3200
78.5
251200.0
N13
钢管
φ48×3.5
根
1
620
620
3.84
2380.8
N14
圆钢
φ20
m
1852
2.446
4530.0
N15
工字钢
I56b
根
24
9
216
115.065
24854.0
合计
1175145
2、主要设备计划统计表
序号
设备名称
规格型号
数量
进场时间
1
浮吊
20t
1艘
2006年12月
2
交通船
2艘
2006年12月
3
抽砂船
1艘
2006年12月
4
机动舟
1艘
2006年12月
5
运输船
1艘
2006年12月
6
定位船
1艘
2006年12月
7
振动打桩机
90型
1台
2006年12月
8
履带吊
50t
1台
2006年12月
9
汽车吊
20t
1台
2006年12月
10
装载机
1台
2006年12月
11
发电机
250kVA
1台
2006年12月
12
电焊机
BX1-500
4台
2006年12月
13
全站仪
索佳
1台
2006年12月
14
全站仪
尼康
1台
2006年12月
15
水准仪
宾得
1台
2006年12月
3、部分设备性能及构造
※20吨浮吊
水上浮吊主要由六七式铁路舟桥器材的标准舟节、公路栈桥箱形梁、卷扬机、电动锚机及动臂吊机组成的水上起重设备,岸上到水中及水中的所有起重吊装作业全部由水上浮吊来完成。
水上浮吊的性能:
最大起重20吨,最大起重高20米,起重幅度6—20米,起重臂旋转角度220度(其拼组形式见下图)。
※运输船
运输船由多用途浮箱组拼而成,运送钢管桩、贝雷梁、各类型钢等材料;根据现场施工的实际需要,可调整浮箱的数量来改善运输能力,(其拼组形式见下图)。
20t浮吊示意图
运输船示意图
※振动打桩锤
采用90型振动打桩锤插打钢管桩。
振动打桩锤是目前插打钢板桩、钢管桩、钢护筒较好的施工机具,具有液压夹桩装置,能与钢管桩等自行作钢性联结,既可打桩,又能拔桩,操作简便,能克服桩的摩阻力,使桩下沉较快,可提高沉桩速度。
※定位船
定位船由四个浮箱拼组而成,主要用于钢管桩施工时的定位,可根据现场施工的实际需要,可调整浮箱间距离以满足不同施工内容的需要,在船的一侧设置两套钢管导向、定位装置(其拼组形式见下图)。
六、施工保证措施
1、质量保证措施
※在插打钢管桩时,首先要根据设计要求准确定位每根管桩的平面位置,在沉入时随时控制好其垂直度以免倾斜。
※管桩间的横向连间,垫梁与桩帽,主梁与次梁之间的接头处一定要焊接牢固,以免焊缝受到较大冲击而开裂。
※每跨梁与桩顶垫梁的连接处要采取加固措施,防止梁在受到车辆荷载后发生横向移动。
※在全部栈桥完全贯通后,对全桥各部位进行全面检查,对连接梁及横梁的U型螺栓进一步地加固,及时发现问题和安全隐患,确保栈桥质量。
※各构件焊接要焊透,长度满足要求。
螺栓连接应将螺栓拧紧,使用一段时间后安排专人检查加固。
※车辆行驶严格按限速要求,禁止急停、加速。
车辆和机械在桥面上至少错开一跨行使。
※洪汛期时,专人观察水位,检查冲刷深度,当水位超出设计水位时,应采取拆除措施;与河务部门及时联系,掌握水文变化情况。
※严禁非施工车辆和人员上桥,安排专人值勤,负责便桥安全。
※在便桥端头设置限速牌,安全行驶标志,夜间警示标志。
便桥上每各一定间距设置照明灯及荧光标志,平台处设置大功率的照明灯,供夜间施工。
2、工期保证措施
栈桥施工共计50天。
从2006年12月28日至2007年2月18日。
鉴于该工程工程量大、工期紧的特点,为了能够按期圆满地完成施工任务,我们将组织骨干力量,在施工组织方面,把施工人员分为三个组,即打桩组、贝雷梁预拼组、型钢加工组,三个组同时作业,以有效节省时间,打桩组负责利用浮吊在水中插打钢管桩和构件吊装作业,预拼组负责贝雷梁的提前拼装并运输到位,加工组负责型钢的焊接切割及接长,三个组之间同时开展作业面,互相协调配合,保证施工的连贯性,确保施工任务保质保量顺利完成。
3、安全生产保证措施
※首先为加强对安全工作的领导,确保人员,机械设备安全,促进施工顺利开展,项目部成立安全保障领导小组。
※制定安全抢险救援预案,做到安全生产、预防为主。
※项目部安排专人与当地水务部门保持联系或充分利用电视,电话,收音机等形式密切关注当地天气水情变化,为项目部提供可靠真实的第一手资料。
※施工现场所有人员必须戴好安全帽,穿好救生衣和防滑鞋。
※施工现场要放置救生圈(含救生绳)等,并且位置要合理。
※现场要设置醒目的警示标志,安全操作规程等安全牌。
※所有作业人员要严格作业程序,按各自分工对自己的岗位负责。
※起重人员要按章操作,严格遵守“十不吊”。
※所有电器设备的安装,电缆线的敷设都由项目部电工负责,禁止非电工人员摆弄电器,电线。
电工对所有电器设备要做定期检查,发现隐患及时排除。
※电焊,气割人员作业时要穿戴防护用品,氧气瓶和乙炔瓶的工作距离至少保持5米,存放时,严禁将二者混放。
氧气瓶,乙炔瓶各压力表,胶管要完好无损,并且要有安全帽和防震胶圈,乙炔瓶还要安装防回火装置。
※浮吊操作室,各电器设备旁,要放置灭火器或消防沙。
※建立安全联控联警机制,现场各工种,岗位人员作业中要做到“三不伤害”。
栈桥计算书
一、前言
本计算书根据栈桥的
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- 关 键 词:
- 长江大桥 第一 合同 栈桥 施工组织设计 A3 成果