钢栈桥专项施工方案

漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾特大桥工程钢栈桥及平台专项施工方案编制人：丁桂生审核人：罗小红批准人：高向鹏中国葛洲坝集团第五工程有限公司漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾、旧镇湾特大桥工程项目经理部2014年12月1日一、编制依据（1）漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾特大桥工程施工设计图纸（2）漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾特大桥工程岩土工程勘察报告。（3）施工现场调查。包括施工场地和周边环境条件，水、电、路、临时租地和地材等情况，水文地质、气象、交通、机械、物资采购等资料。（4）国家及福建省现行的施工技术规程、验收标准及质量、安全技术规程。（5）根据我单位的综合施工能力及近年来参加类似工程的经验，投入的各类资源和技术、管理等。二、工程概况佛昙湾特大桥里程桩号K38+548.05—K41+49.25，起于整美村南侧，终于佛昙镇后社村渡头。佛昙湾特大桥主桥上部结构为77+140+77m的三跨变高度预应力砼连续刚构跨北港航道，引桥为30m标准跨径装配式预应力砼连续T梁，跨南港航道处为4×40mT梁。主桥下部结构采用双肢薄壁实心墩、钻孔灌注桩基础。引桥下部结构采用柱式墩、肋板式台，钻孔灌注桩基础。全桥长2501.20m。全桥约设置2420m的施工钢栈桥，布置在大桥左侧。钢栈桥宽度为6米，考虑水位及浪高，计划栈桥顶部高程6.0m，高于设计最高水位（3.58m）约2.4m。贝雷梁底部高程低于桥面约1.9m，考虑其阻水安全，实际最高设防水位按4.5m控制。栈桥、水上钢平台拟仅用于主桥下部结构施工，少量边跨膺架的安装。以砼罐车运输、35t汽车吊起重作业、50t履带吊零星起重作业，作为工况控制。栈桥起点与桥头混凝土硬化的便道相接，各个桥墩设置钻孔平台，和栈桥相连。栈桥、桩基钢平台拟“L”字型布置，栈桥、钢平台采用钢管桩+贝雷梁+防滑钢桥面板的结构。18#、19#墩中间预留Ⅱ级航道通航孔，总净宽100m。三、气象、水文、地质项目所在区域属南亚亚热带海洋性季风气候，常年气候温和，冬暖夏凉，全年无霜。春季气温回升，但回升缓慢；夏季晴热；秋季秋高气爽；冬季气温较低，但降水较少。项目所在区倚山面海，热量丰富，雨量充沣，台风及暴雨等气象灾害频繁。年均气温21.1℃，最热为7月，降雨主要集中在6—8月；台风每年年均4—5次，多出现在7—9月。潮汐：佛昙湾潮流属半日潮流，涨潮时流向湾外内，落潮时流向湾外。最大涨潮流发生在高潮前1-3小时，最大落潮流发生在高潮后3-4小时，涨潮流历时约5.5小时，落潮流历时约6.5小时。该湾潮汐现象显著，潮差大、潮流强，最大流速9cm/s。波浪：费昙湾常浪向东北，最大浪高1.6m。风况：佛昙湾台风频繁，四季风力可保持3-4级，全年大于8级的大风约99天，年平均风速2.5m/s，最大风速为20m/s。具体气象条件见表1。表1漳浦县主要的气象参数表工程地质条件：根据地质勘查提供的资料，第①2层素填土，多为鱼塘及河堤填土，③1层中砂，局部细砂，厚度一般，地质条件稍差；③2层中砂，厚度一般，地质条件一般；⑤层粉质粘土，厚度较小工程地质条件稍差；⑨层为玄武岩，其中⑨1层为全风化，⑨2层为强风化，承载力地般，⑨3层为中风化岩质坚硬，厚度大。设计采用⑨3层中风化玄武岩作桩基持力层。四、设计说明4.1总体布置方案4.1.1栈桥总体布置方案经现场踏勘，佛昙湾特大桥各桥墩均位于水中，考虑该海湾为三级渔港，规划为二级渔港，航运繁忙，船队规模大。全线搭设钢栈桥不能满足通航要求，故在主桥18#、内容气温（℃）降雨量（mm）雾风浪多年平均气温极端最高气温极端最低气温多年平均降雨量多年平均雾天数多年平均风速m/s最大风速m/s最大浪高（m）漳浦县21.139-2.4150011.22.5201.619#间预留净宽不小于80m通航孔，以保证航道畅通。栈桥设计顶面宽度为6m，单车道布置，采用多跨连续梁方案，其跨径根据地形、水位、栈桥结构情况合理布置。钢栈桥标准跨跨径为12m，3～5跨一联，联与联之间设置8cm伸缩缝。栈桥宽度为6m。为满足不同的地质情况下的施工需要，基础结构形式考虑为单排φ630×10mm（横桥向3根）钢管桩基础。承重梁采用2-HW400×400mm型钢横向放置，上部设置贝雷片，采用90cm花架连接。其上按@30cm布置I14分配梁，面板采用σ6mm花纹钢板满铺。4.1.2平台总体布置方案（以18#墩平台为例）平台设计为φ630×10mm螺旋钢管桩基础，标准跨径5.5m，平台主要由钢管围护桩、管桩连接系、桩顶横梁、贝雷片、平台面横梁、平台面钢板等组成。钢管桩采用钓鱼法逐根插打至设计高程，同步焊接钢管桩间型钢联结系形成整体，并安装贝雷梁和钢桥面板，形成钻孔平台。平台尺寸44.25×28.2m。4.2栈桥结构设计栈桥无纵横坡，桥面设计标高为6.0m，由于现场地质条件较为复杂，为保证栈桥施工顺利进行，钢栈桥与陆上施工便道通过桥台连接，桥台采用重力式结构，用C30混凝土浇筑而成。栈桥基础拟采用单排3根间距2.45m的φ630×10mm螺旋钢管桩，承重梁采用2-HW400×400mm型钢横向放置在桩顶。其上为3组贝雷桁架梁，用90cm贝雷支撑架相连。桥面结构为I14分配梁及σ6mm花纹钢板桥面板。栈桥栏杆采用直径48mm×3mm钢管，高度100cm。栈桥一般3～5跨一联，栈桥跨径布置及横断面见图：图1栈桥桥跨布置图图2栈桥横断面图4.3平台结构设计本桥除桥台、主桥墩（17#～20#）为群桩基础外，其余各墩均为单排桩基础。平台与栈桥呈L形布置，平台需满足吊放插打钢护筒、冲击钻成孔、吊放钢筋笼、桩基混凝土灌注作业。主桥墩与引桥墩平台布置见下图。19#墩图3主桥墩平台布置图图4引桥墩平台布置图平台基础采用φ630×10mm螺旋钢管桩，承重梁采用2-HW400×400mm型钢横向放置在桩顶，其上为贝雷片梁、I14分配梁及σ6mm花纹钢板桥面板。结构检算见附件。五、施工总体安排5.1施工进度安排我部计划于2014年12月1日-2015年3月31日120天内完成主栈桥，后先施作主桥桩基施工平台，再根据现场实际情况顺序施作引桥各墩桩基施工平台。5.2投入的机械设备根据本工程的实际情况，拟定投入主要机械设备情况如下：表2主要施工机械明细表序号设备名称型号数量备注1发电机200KW22履带吊QUY5023振动锤DZ6024振动锤DZ9025电焊机BXL-300106氧炔焰切割机PCS-10067汽车吊QY2528平板车29运输船210全站仪211水准仪2为保证工程质量和顺利完成工程施工任务，由项目部委派专人对施工机械按要求及时做好建档、保养、维修工作，并且定时对施工机械和设备进行检查，保证机械的随时正常运转。根据施工现场情况对施工机械设备进行调整。5.3所需材料表3钢栈桥材料表名称数量单位重总重（t）小里程大里程合计贝雷片116835944762270kg/片1285.7H40071421782892172497.4[14444.613571801.616.7330.16mm桥面板3504(m2)10782(m2)1428650.1715.7I14b11680359404762016.89804.3630钢管3078939612474152.891907.157*3mm钢管2920898511905447.610mm钢板119(m2)365(m2)4847.853.8表4钢平台材料表名称数量单位重总重（t）贝雷片43962701186.9H400106081721824.6[142095116.73350.56mm桥面板2530850.11267.9I14b8165716.891379.2630钢管25416152.893885.957*3mm钢管15320461.310mm钢板8267.856.55.4人员组织表5主要人员配备序号工种人数备注1技术主管1技术管理及技术总结2技术员2现场技术管理及资料收集3工长2施工组织安排及资源调配4安全员2现场安全施工检查5测量员4测量放样6起重工4起重吊装作业指挥7电焊工10钢结构加工8电工2电气操作、线路检查维护9普工5010司操人员10合计77六、栈桥及桩基施工平台施工6.1施工流程履带吊“钓鱼法”施工，即在岸上及已经施工完成的栈桥上，采用50t履带吊悬吊DZ-60、90振动锤逐孔振沉钢管桩。栈桥及平台施工工艺流程见图。图5栈桥施工工艺流程图首孔栈桥施工主纵梁贝雷片安装钢管桩加工钢管连接系安装钢管桩就位测量控制震动沉桩钢管连接系与钢管定位焊接钢管桩切除双拼H400横梁安装桩头处理主纵梁贝雷片就位固定分配梁与桥面板安装安装栏杆等附属设施安装安装履带吊前移施工准备及测量栈桥安装至平台位置安装悬臂式套管定位架插打平台钢管桩套管连接系紧固平台钢管桩在完成钢管桩安装悬臂定位架支撑贝雷梁悬臂定位架接长后前移悬臂定位架接长后前移插打后续平台钢管桩在完成钢管桩形成平台进行其余钢管桩插打履带吊配合履带吊配合图6平台施工工艺流程图6.2栈桥施工方法6.2.1桥台施工先用反铲开挖桥台区域，人工清基后，立模浇筑混凝土。6.2.2钢管桩施工钢管桩为Φ630×10mm型号，钢管桩在钢结构加工场按设计长度拼接成型，平板车运至现场。钢管桩采用两点吊，每节桩顶部设置两个对称吊点，吊点直接在钢管桩顶处割孔穿入U型扣。钢管桩在运至打桩现场前，预先进行防腐处理，并在桩上用油漆作出刻度标示，便于打桩时观测其贯入度。钢管桩采用QUY-50履带吊配合DZ60、DZ90型振动锤振动下沉。沉桩采用“钓鱼法”施工。示意图如下：图7钓鱼法施工示意图1）在桥台或已经安装完毕的栈桥上利用50t履带吊安装12m长的贝雷片，贝雷片间距、90cm用横联花窗连接好。图8贝雷片安装2）完成一跨贝雷片的拼接后，用履带吊车将拼接好的套管连接系安装于贝雷片前端，并调整位置固定。图9套管连接系安装3）将钢管桩立起后插入套管连接系套管中，再起吊振动锤夹桩。履带吊起吊连接振动锤的钢管桩，经测量定位后缓慢下放，钢管桩在自重下入土稳定，偏位满足要求后低档振动下沉，待钢管桩入土一定深度后高档振动下沉至设计标高位置。图10下沉钢管桩4）钢管桩下沉到位后，将套管连接系与钢管桩焊接牢固，然后切除多余钢护筒，安装桥面板，并将贝雷片与桥面板固定牢固。图11完成钢板桩沉桩钢管桩下沉控制采取标高与贯入度双控，贯入度控制为主，以保证单桩承载力。打桩时，技术人员进行实时观测，记录钢管桩的入土深度及贯入度，做好相应的施工记录。安装纵向分配梁及桥面板，前移至下一孔，按此方法推进，直至栈桥施工完毕。6.2.3主横梁安装钢管桩下沉到位后，割除桩顶至设计标高并开设槽口，将拼装成整体的主横梁2H40吊装嵌入槽口内，钢管桩下槽口一定要割平，如出现切割不平整时，采用手工打磨平顺，以保证主横梁搁置平稳，在槽口两侧和下部焊接加劲板将主横梁与钢管桩焊接固定，焊接采用三围焊接法。主横梁与钢管桩连接构造见图：图12主横梁与钢管桩连接构造2工40图13栈桥墩顶主横梁6.2.4纵梁及桥面安装在横梁上铺设6片单层双排贝雷梁作为主纵梁，贝雷梁中心距0.9m，贝雷梁片与片采用标准花窗连接；贝雷梁上横向铺设I14分配梁按@30cm布置，分配梁上铺设δ6mm钢花板作为桥面板。6.2.5附属设施安装栈桥两边均设置防护栏杆，栏杆高1.0m，采用Φ48×3mm钢管焊接，立柱间距2m，底部设置挡脚板，其高度不得低于18cm，防止栈桥桥面板的物品掉落。焊接在栈桥横向分配梁上，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到醒目、美观。6.3平台施工方法平台施工利用已安装栈桥作为支撑平台，悬臂定位架插打钢管桩，定位架同时作为平台钢管桩连接系，吊装起重设备为50t履带吊。6.3.1平台处栈桥安装采用钓鱼法进行栈桥安装，施工方法同上栈桥施工。图14已安装完成的平台处栈桥6.3.2插打平台处处钢管桩以已完成的栈桥作为支撑平台，安装平台钢管桩的悬臂定位导向架。定位导向架采用套筒结构，同时也作为平台钢管桩的连接系。导向架贝雷片与栈桥贝雷片采用型钢夹板的形式紧固。图15以栈桥为支撑平台，安装平台钢管桩插打定