钢栈桥设计施工方案策划专家会审报告

洪鹤大桥TJ3标项目经理部二〇一六年十月目录一、编制依据二、概述三、栈桥设计、计算四、总体施工工艺五、主要施工方法六、施工进度计划及资源配置七、施工质量管理八、施工安全管理九、文明施工及环境保护（1）《珠海市洪鹤大桥详勘-岩土工程勘察报告》（2）《珠海洪鹤大桥工程施工招标文件》（3）《珠海洪鹤大桥工程施工投标文件》（4）《珠海洪鹤大桥工程施工图设计》（5）《钢结构工程施工规范》GB50755-2012（6）《钢结构设计规范》GB50017-2003（7）《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）（8）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（9）《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）（10）《水运工程钢结构设计规范》（JTS152-2012）（11）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）（12）广东省发布的地方性行业标准，包括关于标准化设计管理的相关文涵、规定编制依据目录一、编制依据二、概述三、栈桥设计、计算四、总体施工工艺五、主要施工方法六、施工进度计划及资源配置七、施工质量管理八、施工安全管理九、文明施工及环境保护珠海市洪鹤大桥起点位于珠海市香洲区南屏镇洪湾，对接港珠澳大桥连接线、并与广澳高速珠海段及横琴二桥形成十字交叉，向西跨越洪湾涌、洪湾水道、磨刀门水道至鹤洲，终点与鹤洲至高栏高速公路相接，路线长9.654公里。中交二航局珠海市洪鹤大桥合同标段为TJ3标段，桩号K3+629.5～K5+804.5m，标段路线总长2175m。TJ3标主要施工内容包括半座磨刀门水道主航道桥（73+162+500/2=485m）、磨刀门水道辅航道桥（85+2*160+85=490m）、磨刀门非通航孔桥（20*60=1200m）。工程概况据区域地质资料，据区域地质资料，桥位区基底岩石的地层年代为燕山期，主要为花岗岩和第四系沉积层。场区第四系覆盖层主要为人工填土层、海陆交互相沉积层，第四系残积层，场地内发育的土层按自上而下的顺序依次描述如下：①人工填土层(Qml)，厚度一般小于5m。人工填土主要分布在地表及两岸大堤附近。②海陆交互相沉积(Qmc)层，由淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土、粉砂、粗砂组成。③第四系残积(Qel)层，由粉质粘土及砂质粘性土组成。地质条件地质条件勘察场地软土为海陆交互相沉积淤泥②-1及淤泥质粘土②-2，该层在场地内广泛分布。其主要特征为：天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小，具有如下工程性质：1）触变性：即当原状土受到扰动后，破坏了结构连接，降低了土的强度或很快地使土变成稀释状态，易产生侧向滑动、沉降及基底形变等现象。2）流变性：软土除排水固结引起变形外，在剪应力的作用下还会发生缓慢而长期的剪切变形，这对基础的沉降有较大影响，对地基稳定性不利。3）高压缩性：软土属高压缩性土，极易因其体积的压缩而导致地面和建（构）筑物沉降变形，使基础沉降量过大。4）低透水性：因其透水性弱和含水量高，对地基排水固结不利，反映在基础沉降延缓时间长，同时，在加载初期地基中常出现较高的孔隙压力，影响地基强度。5）低强度和不均匀性：软土分布区地基强度很低，且极易出现不均匀沉降。地质条件综上所述，由于软土工程性质较差，易引起路面沉降变形、支护结构失稳及桩孔缩径等，施工时应予以注意。本工程淤泥层平均厚度约20m，淤泥质粘土平均厚约15m。淤泥层直接快剪内摩擦角标准值为2.2，淤泥质粘土层直接快剪内摩擦角标准值为4.6，物理力学性质统计见下表：表2.2-1物理力学性质统计表天然含水量天然密度比重孔隙比饱和度液限塑限塑性指数液性指数100-200kPa抗剪强度压缩系数压缩模量直接快剪固结快剪凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角WρoGseSrWLWPIpILa100-200EsCΦCΦ%g/cm3%%%%MPa-1MPakPa“°”kPa“°”淤泥②-1统计件数2872872872872872872872872861491491241245454最小值44.91.472.631.2899342.420.917.51.141.110.920.0107.6最大值84.71.712.672.26010659.034.127.72.173.612.284.72117.2算术平均值68.61.572.641.8389951.729.222.51.741.881.652.31512.7标准差7.1340.0390.0120.1781.6113.2151.6722.4370.1350.5010.2821.2240.8272.3902.718变异系数0.1040.0250.0040.0970.0160.0620.0570.1080.0770.2660.1790.2610.3630.1640.215修正系数1.0101.0031.0001.0101.0021.0060.9951.0111.0081.0370.9750.9600.9440.9620.950标准值69.31.582.641.8569952.029.022.81.761.951.552.21412.0淤泥质粘土②-2统计件数20920920920920920920920920910010095955454最小值40.81.612.651.1009241.218.316.90.940.651.962.91412.8最大值58.21.792.711.59510048.827.323.41.771.303.2136.42217.8算术平均值48.41.712.691.3319843.525.518.01.270.972.494.81815.5标准差3.5940.0320.0100.0921.7751.3260.8610.7460.1420.1390.2681.9690.8172.2621.322变异系数0.0740.0190.0040.0690.0180.0300.0340.0410.1120.1440.1100.2210.1710.1230.085修正系数1.0091.0021.0001.0081.0021.0030.9961.0051.0131.0250.9810.9610.9700.9710.980标准值48.91.722.691.3419843.625.418.11.290.992.494.61815.2地质条件磨刀门是西江干流的主要出海口，其泄流量和输沙量均居珠江八大口门之首位，26.6%的径流量由此宣泄入海，是珠江流域的重要泄洪口门。磨刀门水道自斗门莲溪镇螺洲溪入珠海市境内，至横琴石栏洲入海，珠海市境内全长42km，主河槽标高约-9.0m～-11.0m，平均坡降3.06‰。磨刀门水道上游段水道比较顺直，弯曲系数约为1.0～1.1，河宽800～1200m；中游（螺洲山咀至天生河口）水道平面形态较为复杂，左岸有中山神湾水道汇入，河宽增加到4000m，相继浮现大排沙、磨刀沙、竹排沙等江心洲；水文下游段河势又趋平顺，河宽保持在2000m左右，河中浮露二排沙、三排沙两个沙洲，左岸先后有前山水道、洪湾水道（马骝洲水道）分流入澳门水域，右岸有天生河、鹤洲水道分流入白龙河出海。其中洪湾水道河宽500m，是磨刀门水道重要的泄洪通道，也是粤西通往港、澳的重要航道。水文（1）区域气候特征①气温：年平均气温22℃；极端最高气温38.5℃；极端最低气温1.7℃；历年日最高气温≥35℃年平均出现天数2.9天。②降水：珠海地区不但降雨量多，且强度大、分布不均。年平均暴雨(日降雨量50≥毫米为暴雨)10～11次，均集中在前、后汛期雨季，其中5、6、8月暴雨最多。历年中，一日间最大降雨量为393.7毫米(1966年6月12日)。③风速：香洲地区历年平均风速为3.1米／秒，定时最大风速大于40米／秒(1983年9月9日的台风)。各岛屿的平均风速一般较大陆地区大，年平均风速为6.5米／秒，尤其在10月至次年3月，各月平均风速均大于7.4米／秒。气象（2）主要灾害性天气项目所在地主要灾害性天气有：台风、暴雨、冷空气、强风和寒露风等。其中，台风具有强度强、频率高、灾害重，是对工程设计、建设和营运最具威胁的自然灾害之一。珠海市地处台风多发地区，每年4～11月为台风影响期，6～9月为台风盛行期。据1993～2003年资料统计，对珠海市有一般影响的台风29次，平均每年3次，最多年份5次；对珠海市有严重影响的台风(在珠海附近登陆)13次，平均每年1.3次，最多年份4次。气象珠海市海区潮汐主要是太平洋潮波经巴士海峡和巴林塘海峡传入以后，受地形、河川泾流、气象因素的影响所形成，属不正规半日潮，出现潮汐日不等现象，即在一个太阳日內有两次高潮和两次低潮，而且相邻的高潮或低潮的潮位和潮时不相等。全市各站的年平均潮差均为1米左右，属弱潮河口。由于河道地形、潮波因素影响，海区潮汐的涨潮历时不相等。在珠江口附近，涨潮平均历时约5个小时30分，落潮平均历时约7个小时。沿口门河道上溯，如马口（西江）落潮平均历时达9个小时，涨潮平均历时只有4个小时30分。潮汐各级频率潮（水）位表（黄海高程）站名频率0.33%0.5%1%2%5%10%20%三灶3.593.433.152.872.502.221.94灯笼山3.052.942.762.572.322.131.93潮汐珠江各口门，实测最高潮位一般为2.0~2.5m。沿海岛屿如三灶、横琴等地，最高潮位为1.50~2．00m，而最低潮位为-1.80~-2.00m。三灶站各频率设计潮位值见下表所示。为进行斜拉主桥、连续刚构铺航道桥、节段预制安装引桥施工，全线设贯通的磨刀门施工主栈桥一座,采用钢管桩+贝雷梁的结构形式。主线栈桥全长约1890m，沿桥轴线上游侧布置，起点位于35#墩处大堤，终点位于9#墩。栈桥设计宽度为8m，顶标高为+4.5m,跨度12m，栈桥设置在上游侧，边缘距最近侧承台轮廓线3m～4m不等（主要按照桥面宽度33m的投影轮廓线和距承台边缘不小于3m设计），满足承台围堰施工及栈桥拆除的要求。栈桥概述栈桥平面布置图栈桥布置图目录一、编制依据二、概述三、栈桥设计、计算四、总体施工工艺五、主要施工方法六、施工进度计划及资源配置七、施工质量管理八、施工安全管理九、文明施工及环境保护栈桥设计技术标准：（1）设计速度：10km/h（2）设计荷载：80t履带吊+15t吊重45t砼罐车错车（3）起始段纵坡：2%（4）平曲线半径：R=1500m栈桥设计主线栈桥约1890m。栈桥标准跨度12m。河床泥面至钢管桩桩顶最高约10m,平均高约6m。栈桥横断面2根桩，钢管横向间距5.6m，钢管桩型号为800×10mm。桩顶横梁为2工56a，贝雷片组合为3+2+3，工25a间距75cm，工12.6间距30cm，面层为1cm钢板，栈桥采用钓鱼法和浮吊水上搭设法。主线栈桥结构形式栈桥断面布置图栈桥布置图地层桩侧土的摩阻力标准值qik(kPa)承载力基本容许值[fa0]（kPa）桩侧土的端阻力标准值qpk(kPa)（参照相关规范取值）淤泥②-112450淤泥质粘土②-22470600粉质粘土③601801200粉砂④-1201102000粗砂④-2702509000土层设计参数栈桥设计、计算主要荷载：砼罐车45t砼罐车（需在栈桥上错车），行走速度为10km/h。砼运输车空载时约15t，载重时30t。考虑罐车满载与空载错车工况。总重:450kN（空载时150kN）前轴压力:90kN（空载时30kN）后轴压力:180kN（空载时60kN）轮距:1.8m轴距:4.0m+1.4m前轮着地面积0.30m×0.20m后轮着地面积0.60m×0.20m栈桥设计、计算主要荷载：80t履带吊:自重800kN。履带着地面积:860×5480mm履带中心距:2150mm-履带运输(4200mm-履带工作)履带吊最大接地比压160kPa。12m跨栈桥考虑80t履带吊起吊15t。栈桥设计、计算水流力栈桥设计、计算风荷载栈桥设计、计算桩的嵌固点计算公式：土层为淤泥，m取4000kN/m4嵌固点深度：50mbEIT852.06