施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案(修改版)

中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案目录一、工程概况.................................................1二、编制依据及参考资料.......................................1三、水文及地质资料及现场环境.................................2四、栈桥设计.................................................2五、栈桥搭设施工.............................................4六、检算资料.................................................6七、水中钻孔平台搭设方案....................................12八、环水保措施..............................................19九、应急方案................................................20附件1：应急救援服务协议附件2：醴陵特大桥、省界萍水特大桥跨河栈桥一般构造图附件3：省界萍水特大桥18#、43#墩、醴陵特大桥50#墩钻孔平台结构图附件4：醴陵特大桥51#、122#墩钻孔平台结构图附件5：栈桥平面位置图附件6：栈桥跨河处水文地质资料中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案1省界萍水特大桥、醴陵特大桥施工栈桥及水中墩钻孔平台搭设专项方案一、工程概况沪昆客运专线杭长湖南段HCTJ-Ⅰ标醴陵特大桥位于湖南省株洲市醴陵市（县级市）境内，中心设计里程为：DK829+446.94，全长6056.82米。大桥途经醴陵市东富镇、王坊镇、王仙镇3个乡镇，跨越萍水、澄潭江及其支流。全桥共设计有4处连续梁，其中跨萍水采用48+80+80+48m连续梁，跨澄潭江采用60+100+60m连续梁（主跨），跨澄潭江支流采用40+72+40m连续梁。醴陵特大桥共有水中墩三处，分别是50#墩、51#墩和122#墩，其中50#和51#墩位于萍水河中，122#墩位于澄潭江中，三处水中墩均采用φ2.0m桩基础，12*20m矩形承台，圆端形实心墩，承台基础都为低桩承台。省界萍水特大桥中心设计里程为DK825+213.042，全长1565.05米。大桥沿途经过江西省萍江市老关镇和湖南省醴陵市东富镇，两次跨越萍水。全桥设计有2处连续梁，均采用48+80+48m的连续梁跨越萍水河；2处水中桥墩，分别是第18#和43#墩，两墩均采用φ2.0m桩基础，12*20m矩形承台，圆端形实心墩。根据合同工期安排，省界萍水特大桥、醴陵特大桥计划从2010年6月15日开工，2011年10月结束，总工期16个月。为了在合同工期内完成醴陵特大桥的施工任务，计划沿线路设纵向贯通施工便道。主线贯通便道在跨萍水、澄潭江及支流架设临时钢栈桥，以确保施工机械、车辆通行。二、编制依据及参考资料㈠、国家、铁道部现行的铁路建设施工规范、安全施工规程。㈡、沪昆客运杭长（湖南）段指导性施工组织设计。㈢、中铁第四勘察设计院省界萍水特大桥和醴陵特大桥桥址平面布置图。中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案2㈣、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社出版）、《装配式公路钢桥多用途使用手册》（人民交通出版社出版）。㈤、通过现场踏勘收集到栈桥桥址处地形及水文、地质的资料。三、水文及地质资料及现场环境省界萍水特大桥在线路里程DK825+050、DK825+920两处跨越萍水，两处常水位分别是59.030m、58.910m，百年一遇的洪水水位分别为H1%=64.59m、H1%=64.50m。醴陵特大桥在线路里程DK828+067、DK830+695依次跨越萍水和澄潭江，两处常水位分别为55.71m、53.45m，百年一遇的洪水水位分别为H1%=61.19m、H1%=61.34m。经我方现场调查，省界萍水河特大桥跨萍水墩位处水深约4m～6m，醴陵特大桥在跨萍水河主墩处水深3m～4.5m，萍水水面宽为180m，流速较小，桥墩处河道地质情况基本上是泥质砂粉岩和细圆砾土,厚度均在4～5m。萍水河远期规划为VII级航道，但由于目前河流上建有许多浮桥，不具备通航条件。醴陵特大桥在跨澄潭江处水深2.5m～3m，水面宽约70m，桥址处河道地质情况为泥质砂粉岩，由全风化、强风化到弱风化，层厚均在8m左右，河床表层均有2～3m厚的覆盖层。栈桥搭设所处施工区地形宽阔，无高压线，但在施工时要注意防洪。目前几处河流位置既有道路等级差，通行困难，须从主线修建施工便道至河岸处。四、栈桥设计㈠、栈桥方案本工程计划共修建三座施工栈桥，便桥基础均采用钢管桩基础，桥跨采用跨度为12m，桥面（含栏杆）宽度4.5m，行车道宽度4m的上承式贝雷梁结构。在省界萍水特大桥DK825+400处左侧150米位置修建一座长96米的施工栈桥跨越萍水，该处水面宽度约80米，为使桥面顶面与施工便道顺接，栈桥桥台中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案3置于河岸两侧，共设7个水中墩。在醴陵特大桥DK828+050～DK828+254段修建一座长204米的栈桥跨越萍水，该处水面宽度约180米，栈桥两岸各置岸墩1个，共设14个水中墩，栈桥位于线路右侧河流上游16m处，平行线路方向。在DK830+720处、桥122#墩右侧20m处修建一座长96m的栈桥跨越澄潭江，该处水面宽度约70米，栈桥垂直河道，从122#墩和123#墩之间桥孔下斜穿线路，与线路交角43度，栈桥桥面与河堤齐平，桥台置于河岸两侧，共设7个水中墩。三座栈桥桥面均高出常水位2m，遇一般性洪水不影响正常施工，遭遇特大洪水时，水流从栈桥上漫过，洪水过后，检查维修栈桥，确保施工安全。㈡、荷载设计栈桥最大车辆荷载考虑10m3砼灌车，自重20T，满载砼重25T，共重45T，机具及材料荷载共重5T；动荷载系数取1.2，故栈桥检算荷载采用60T。㈢、栈桥结构设计栈桥自下而上依次:1、栈桥桥跨按12m设计，选用2排共4根Φ630mm钢管桩作一个刚性支承墩，刚性支墩的钢管横向间距为3.5m，纵向间距1.8m。钢管桩用打桩锤打入河床底覆盖层以下强风化岩层内不少于50cm。钢管桩之间利用[20a槽钢焊接作剪刀撑,桩内填充满砂砾。施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。2、钢管桩顶纵向开槽用2根I40a工字钢作为垫梁，横向采用I40a工字钢作为连系梁。3、在钢管桩联系后，在上摆放2根I40a工字钢作为分配梁。栈桥跨度采用12m，上部采用4片贝雷片纵梁，贝雷梁与钢管桩顶横向2根I40a工字钢与分配梁固结。贝雷梁间采用∠10*10cm角钢作剪刀撑连接，栈桥纵向每隔3m设置一道。4、桥跨结构采用有产品出厂合格证的新购贝雷梁，用I22a工字钢作为横向分配梁,间距100cm，横桥向在I22a工字钢上布置桥面板,桥面板由I12.6工中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案4字钢与8mm厚花纹钢板焊接制作。便桥桥台采用打设Φ630mm钢管桩基础，横桥向布置3根，间距1.75m，栈桥梁端设置2cm厚的钢板作为挡板，钢板板后贴80mm厚的彩钢泡沫板作为桥梁伸缩装置。台背采用砂砾石填筑并用小型打夯机进行夯实，桥台处设置锥坡，桥台锥坡采用30cm厚的M10浆砌片石护面，防止冲刷，确保锥坡稳定，台背填土顺接施工便道，保证车辆通过。施工栈桥及钻孔平台一般构造图附后。五、栈桥搭设施工㈠、钢管桩施工钢管桩施工从岸的一端逐孔推进施工,钢管桩沉放使用履带吊配合振动锤打设，管桩由履带吊吊装依靠管桩自身重力插入河床覆盖层，同时租用两条浮船作为临时作业平台，以便于人员施工，钢管桩打设利用全站仪定位及校核。每一个支承墩4根钢管桩逐排打设后随即进行横纵联系，安装贝雷架与底横梁固定，在贝雷架上铺设分配横梁及8mm厚花纹钢板，并加强连接，履带吊过跨再逐跨起吊钢管并进行定位逐排打设，依靠振动锤冲击力和钢管桩重力插入覆盖层中。钢管桩每天施打完毕后，用［20a槽钢焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，降低管桩的承载能力。栈桥开始施工时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等导向标志，以保证安全。钢管桩沉放应注意：振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上，每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。每排钢管桩下沉到位后，应立即进行管桩之间的剪刀撑焊接连接，增加管桩的稳定性，避免水的反复冲击产生钢管的疲劳断裂，以至发生意外事件，连接材料采用[20a槽钢。型钢尺寸需根据现场尺寸下料，焊缝质量满足规范要求。沉桩到位后，用水准仪测出桩顶高程，为切割桩头安装墩顶纵梁横梁提供数据。中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案5钢管桩之间利用[20a槽钢焊接接作剪刀撑，施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。㈡、纵横分配梁及梁部安装2根I40a工字钢安装经测量放线后，直接嵌入桩顶内。钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。㈢、贝雷片拼装贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工字钢横梁上。贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。贝雷片安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块，将其固定在横梁上。贝雷片任何位置严禁施焊，主梁等构件采用人工配合履带吊进行安装就位。㈣、在横桥向的分配梁I40a工字钢上，按设计间距用槽钢焊接好限位挡块，防止贝雷片产生较大的横向位移，贝雷片拼装完毕吊装到位后，其上铺设I22a横桥向分配梁，间距100cm，I22a工字钢与贝雷片间采用Ф20“U”型螺栓固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。㈤、花纹钢板面板与工字钢和槽钢焊接连接，桥跨面板按10米左右设置1～2cm宽伸缩缝隙。㈥、栈桥栏杆高1.2m，立柱采用φ50mm钢管焊接，立柱间距2m，焊在栈桥I22a横梁上，钢管立柱上纵向最上一道用φ50mm钢管，下面设3道φ16钢筋做护栏。栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。电缆、水管等搁置托架用∠50角钢焊接在桥面外侧I22a工字钢上，每根分配梁上焊一根角钢，电缆和输水管等设施搁置在上面并分两侧布置，减少对交通的干扰。在栈桥两端设置车辆限速行驶警示牌，以及车辆限重标志牌，在桥两头设置岗亭和调度员。栈桥安排专门的卫生打扫人员，保证栈桥的清洁，栈桥上两边每隔10m交替布置路灯，供夜间照明。中铁二十局集团有限公司杭长（沪昆）铁路客专湖南段HCTJ-Ⅰ标施工栈桥及水中钻孔平台搭设专项施工方案6㈦、纵横分配梁和主梁等构件采用人工配合履带吊进行安装就位。六、检算资料㈠、栈桥、平台荷载栈桥、平台设计荷载采用履50荷载和10m3混凝土搅拌运输车（满载）。汽车及混凝土搅拌运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数。㈡、贝雷纵梁验算栈桥桥面总宽4m，计算跨径12m。栈桥结构自下而上分别为：φ630×8mm钢管桩，承重梁纵向、横向均采用2I40a，上方架设“321”型贝雷梁（横向2组4片），贝雷梁上安放I22a型工字钢分配横梁（间距100cm），桥面系采用2*6米标准桥面板。查《装配式公路钢桥多用途使用手册》：单片贝雷截面特性参数：I=250497.2cm4，E=2.1×105Mpa，W=3578.5cm3，[M]=788.2kN•m,[Q]=245.2KN则单组贝雷梁EI=2×2.1×105×250497.2=1052×106N•m21、荷载布置⑴、上部结构恒载（按4m宽计）①、桥面板（