xx特大桥栈桥计算及施工方案1116_secret-副本

新建xx铁路xx特大桥（DK30+791.065）栈桥、钢平台专项施工方案编制：复核：审核：xx铁路xx项目部xx年xx月xx日目录一、概述...............................................................................................-1-二、编制依据.......................................................................................-1-三、栈桥设计方案及结构简介...........................................................-2-（一）栈桥设计方案.............................................................................-2-（二）栈桥结构.....................................................................................-4-四、栈桥及钢管桩平台各主要部件的应力计算..............................-6-（一）贝雷桁架纵梁受力计算.............................................................-6-（二）钢管桩上横梁受力计算.............................................................-6-（三）Ⅰ20b分布梁受力计算..............................................................-7-（四）桥面铺装层计算.........................................................................-9-（五）栈桥整体稳定性计算`.............................................................-14-五、栈桥、平台施工.........................................................................-20-（一）施工工艺流程...........................................................................-20-（二）栈桥施工方法...........................................................................-22-（三）施工平台施工方法...................................................................-23-六、安全保证措施.............................................................................-26-（一）栈桥施工安全保证措施...........................................................-26-（二）水上施工安全保证措施...........................................................-27-（三）航道安全保证措施...................................................................-27-七、环境水利保护措施.....................................................................-28-八、水上作业应急救援预案.............................................................-29-一、概述xx特大桥中心里程为xx线DK30+791.065，起止里程为DK29+722.53～DK31+859.60，全长2137.07m，全桥按双线(15-32m+2-24m+23-32m+2-24m+11-32m+3-20m+11-32m)简支梁布置。该桥共67孔，为跨xx、285省道及xx冲击平原而设，全部为钻孔灌注桩、钢性承台基础。在xx积美船闸上游约2.7km处跨xx新建xx特大桥，其中57-64#墩共8个墩位于水中，通航孔承台顶全部在-0.8m水位以下，设计钻孔桩为8φ125，水中钻孔桩最浅17m，最深32m。水面宽247.39m，设计流速2.02m/s，水深约5m，xx水流方向与桥轴线交角为88度，最高通航水位标高7.9m。09年10月23日实测桥轴线处水面标高为5.38m、56#墩（陆上）距左岸25.17m、57#墩（水中）距左岸7.53m；64#墩（水中）距右岸10.89m，65#墩（陆上）距右岸21.84m。实测水中墩水深如下：xx属于Ⅶ级航道，为减少施工对河流运输的影响，采用搭设钢栈桥，作为各种材料、机具、人员等的运输和前进通道，变水上施工为虚拟陆地施工。水中桩基础施工搭设水中钻机平台，待桩基础施工完成后采用钢板桩围堰进行承台及桥墩施工。水中墩施工工期为xx年11月2日至xx年6月30日。二、编制依据1、中华人民共和国《内河通航标准》（GB50139-2004）。2、广东省航道管理条例。桥墩57#58#59#60#61#62#63#64#水深度（m）3.68.17.67.07.78.78.86.83、xx铁路xx特大桥施工图纸。4、广东省粤西航道局《关于xx铁路xx特大桥跨越xx有关通航标准和技术要求的复函》[2008]27号。三、栈桥设计方案及结构简介（一）栈桥设计方案1、栈桥桥位布置栈桥设于xx桥左侧（下游侧），为曲线桥（与主桥左线曲线要素一致），起始里程为大堤上57#墩左DK31+518m，终点里程为64#墩右DK31+770，为保证航道通航条件分两阶段施工，全长252m，轴线距xx特大桥轴线为10.9m。（后附栈桥线位布置及钢管桩坐标图）。设计及施工时严格控制通航孔处栈桥轴线法线与xx水流方向夹角小于5°，水中栈桥施工分两步进行。1）钢栈桥方案如下：（1）栈桥平面位置及宽度由于xx上游有高岭船闸、下游有积美船闸，船闸净宽8m——只能通航船只最宽为6.8m，因此无法进行将吊车在船上施打钢管桩（施打钢管桩船需宽8m），即栈桥施工只能采用边搭设栈桥、边架梁边打钢管桩施工方法。根据吊车施工作业需净宽5.8m，因此栈桥确定为桥面宽6m。栈桥设于xx桥左侧（下游侧）、为曲线桥，与主桥左线曲线要素一致。起始里程为大堤上57#墩左DK31+512m，终点里程为64#墩右DK31+774。栈桥轴线距xx特大桥轴线距离：L=12.2/2+6/2+1.8=10.9m（承台长12.2m，栈桥半宽为3m，插打钢板桩并保证工作面后需留置承台边距栈桥边为1.8m）。（2）栈桥通航设置及建设方案根据中华人民共和国《内河通航标准》GB50139-2004要求Ⅶ级航道必须设置双向通航条件——通航孔最小净宽为双孔20m或单孔32m，净高不小于4.5m或临时设置单向通航条件——单孔最小净宽为20m，且需请海事部门设置警戒船进行航道管制。则有三种建设方案：方案一：水中栈桥施工分两阶段进行，栈桥贝雷梁底标高为8.0m（5年一遇最高洪水线为7.9m）。第一阶段：栈桥从左岸搭设至62#墩并先施工62#墩，预留航道宽度不小于32m。第二阶段：待施工完毕62#墩后拆除61#-62#墩段栈桥，将航道设置在新建的62#墩两侧并保证双孔宽度各为20m，然后搭设栈桥从右岸至63#墩以便施工63#、64#墩。显然两步施工法完全可保证航道宽度及净空。xx右岸侧工程运输混凝土跨江通过积美船闸上既有桥做为运输通道。此方案不需协调海事部门及水警部门。方案二：一次拉通水中栈桥，栈桥贝雷梁底标高为12.5m（xx特大桥墩顶标高为13.64m）。在61#-62#-63#墩段设置3跨21m贝雷梁（贝雷梁长为3m倍数）。施工方法为先利用中间跨做为单向通航孔（需航道管制）施工61#、63#墩，施工完毕拆除该两墩施工平台后利用两21m贝雷梁边跨做为双向通航孔施工62#墩。xx右岸侧工程运输混凝土跨江通过栈桥做为运输通道。方案三：通航设置同方案二，不同点为将3跨21m贝雷梁跨设置为电动龙门提升跨，提升高度为不小于5m，则栈桥贝雷梁底标高为8.0m。显然根据施工难度、经济性及协调难度和为保证航道通航条件且便于施工，采用方案1——栈桥分为两阶段施工为佳。第一阶段栈桥布置为16跨12m；第二阶段栈桥布置为4-12m+1-9m。设计及施工时严格控制通航孔处栈桥轴线法线与xx水流方向夹角小于5°。2）钢平台施工方案：水中墩每墩位处施工中采用双侧钢平台，尺寸为15m×6m（结构同栈桥结构）。在钻孔桩施工中利用钢护筒和双侧平台做为支撑将双侧平台做为一个整体平台进行钻孔桩施工。其中双侧钢平台边距为：L=5.7+1.8×2=9.3m（承台宽5.7m，插打钢板桩并保证工作面后需留置承台边距钢平台边为1.8m）。按照方案一分两步施工法完全可保证航道宽度及净空（后附栈桥图及施工占用水域示意图）。2、基本尺寸（1）栈桥桥面宽度：桥面宽6m，在主桥左侧、59-60#墩中间设会车平台，平台尺寸为20m×2.5m。（2）栈桥跨径：计算跨径为12m。通航处设保护钢管桩及助航标志。（3）栈桥高度：栈桥非通航孔梁底（贝雷梁底）标高为8.0m。因贝雷梁高1.5m，全部为中空，可满足最高水位流水。（二）栈桥结构根据现场调查及实测资料，xx现水深约为3.6-10m。xx水下分别为细沙、粗砂、黏土、细圆砾土、花岗岩。计算时，上述土层的摩擦力均按τ＝25KN/m2取值。自下而上依次为：（1）基础为φ529×8mm钢管桩，横向3排间距2.5m、纵向间距12m；为加强基础的整体性，每横向钢管桩顶部采用[16槽钢做为剪力撑，高度1.2m。（2）横纵梁钢管桩上部嵌入采用6m长的I30轻型工字钢做为双支（下横梁）。横梁上纵桥向布置两组1.50m高公路装配式贝雷桁架主梁，每组两片贝雷桁架采用0.90m宽花架连接。贝雷梁上用I20b型工字钢分配横梁，纵向间距0.75m。（3）分配梁上采用16号槽钢铺装成桥面。（4）栏杆高1m，主架采用Φ57钢管焊接成三角竖向支撑杆、间距1.5m；纵向焊接Φ57钢管两层（底层高于桥面0.55m，顶层高于桥面1m）。栏杆采用0.35m红白相间夜光漆进行油刷。（5）每个墩两侧的钢平台平面尺寸均为15×6m，钢平台与栈桥结构一致。后附栈桥（施工平台）平立面及结构图。四、栈桥及钢管桩平台各主要部件的应力计算（一）贝雷桁架纵梁受力计算根据下面对横向分布Ⅰ20b工字钢梁的受力计算可以得知，两组贝雷桁架中的外侧贝雷片总有一片承受上拔力，贝雷片的受力极不均匀，取受竖直向下的最大荷载计算，单片贝雷架承受的最大荷载为9008×2=18016Kg(重车有两个后轴)，按简支梁计算。贝雷架的跨中弯矩最大值Mmax=18.0×12/4=54t.m，单片贝雷片容许弯矩为78.8t.m，所以贝雷桁架纵梁的受力能满足需要。单片贝雷片的抗剪能力为24.5t，通过下面对横向分布I20b工字钢的受力计算知其最大支座反力为9008Kg，两个重轴，此时贝雷片相当于在跨中作用9008×2=18016Kg的集中力，显然贝雷片的剪力等于9008Kg，小于24.5t，贝雷片抗剪能够满足要求。（二）钢管桩上横梁受力计算横梁支撑在钢管桩上，其支点距离为250cm，按两跨连续梁计算，取其最不利荷载，其计算简图如下：PPP