钢栈桥专项施工方案计划.doc

-! 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440mT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。 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 21.1 39 -2.4 1500 11.2 2.5 20 1.6 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#、19#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φ63010mm（横桥向3根）钢管桩基础。承重梁采用2-HW400400mm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φ63010mm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44.2528.2m。 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φ63010mm螺旋钢管桩，承重梁采用2-HW400400mm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48mm3mm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。 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φ63010mm螺旋钢管桩，承重梁采用2-HW400400mm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 200KW 2 2 履带吊 QUY50 2 3 振动锤 DZ60 2 4 振动锤 DZ90 2 5 电焊机 BXL-300 10 6 氧炔焰切割机 PCS-100 6 7 汽车吊 QY25 2 8 平板车 2 9 运输船 2 10 全站仪 2 11 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 1168 3594 4762 270kg/片 1285.7 H400 714 2178 2892 172 497.4 [14 444.6 1357 1801.6 16.73 30.1 6mm桥面板 3504(m2) 10782(m2) 14286 50.1 715.7 I14b 11680 35940 47620 16.89 804.3 630钢管 3078 9396 12474 152.89 1907.1 57*3mm钢管 2920 8985 11905 4 47.6 10mm钢板 119(m2) 365(m2) 484 7.85 3.8 表4钢平台材料表 名称 数量 单位重 总重（t） 贝雷片 4396 270 1186.9 H400 10608 172 1824.6 [14 20951 16.73 350.5 6mm桥面板 25308 50.1 1267.9 I14b 81657 16.89 1379.2 630钢管 25416 152.89 3885.9 57*3mm钢管 15320 4 61.3 10mm钢板 826 7.85 6.5 5.4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 50 10 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。 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 图5 栈桥施工工艺流程图 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Φ63010mm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： 2工40 图12主横梁与钢管桩连接构造 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Φ483mm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位导向架 图16履带吊辅助打入平台钢管桩 图17定位导向架作为钢管桩连接系和钢管桩焊接 图18割除多余钢管桩，完成两根平台钢管桩 6.3.3安装定位架支撑贝雷梁，前移悬臂导向架贝雷梁 定位架前移需要设置支撑梁，将贝雷片搭设在完成的两个平台桩和栈桥双排墩横梁处，接长悬臂导向架贝雷梁，前移至下两根平台钢管桩处。 图19接长悬臂导向架贝雷梁，前移至下两根平台钢管桩处 6.3.4打入下两根钢管桩 继续施作打入下两根钢管桩。 图20继续打入钢管桩 图21完成下两根钢板桩 图22联系四根平台钢管桩 6.3.5悬臂定位导向架前移，进入下一循环至完成 图23悬臂导向架前移，形成已完成钢管桩平台上部结构。 图24履带吊移位，进入下一个平台钢管桩安装循环至完成 6.3.6平台面及附属设施 同栈桥桥面及附属设施施工。 七、质量控制措施 （1）、测量 采用导向架控制桩位，铁制桩架可大10至15cm，用木夹箍调整。放样时用全站仪放出上游一排迎水桩，再以迎水桩为基准，测定其它桩位。施工桩位与设计桩位的偏差，纵行和横行的轴线不应超过2cm，单桩轴线不应超过1cm。 （2）、桩的接长或切割 钢管桩的接长用电焊方法完成，接长时要使两节钢管桩中轴线相重合，接口处要贴合。现场接桩时用长木靠尺检验钢管的顺直。焊接要牢固、不漏水，焊缝宽不小于钢管壁的厚度，接缝焊好后在管壁上焊加强筋，增强连接。钢管的切割采用气割，无特殊要求。 （3）、钢管桩施工技术要求 1、每根钢管桩一定要做到连续性，不可中途间歇时间过长，以免桩周的土恢复，继续下沉困难。每次振动持续时间过短，则土的结构未被破坏，过长则振桩锤部件易遭破坏。振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定，一般不宜超过10min～15min。 2、振桩锤与桩头必须牢牢固定，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，也易振坏，在振桩锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时恢复并加劲补强后方可继续振设。 3、悬臂导向支架应固定，以便振桩时稳定桩身；但桩在导向支架上不应钳制过死，更不允许施打时，导向支架发生位移或转动，使桩身产生偏位、倾斜或超过许可的拉力或扭矩。 4、测量人员在钢管桩振沉过程中要不断地检测桩位、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，并校正钢管桩一次。 5、钢管桩之间的连接必需满焊，焊缝厚度不得小于12mm，并在钢管接头处采用6块厚度为12mm加劲板加强，加劲板满焊并符合设计的焊缝厚度要求。经现场质检员检查钢管桩连接焊缝质量合格后方可打设钢管桩。 6、在桩基施工过程中如果遇到地质与详勘报告差异太大，地层较软，钢管桩入土深度达设计要求时而承载力不足，可适当加深桩入土深度。 7、钢桩振沉完毕后，注意准确测量出桩顶标高与设计值一致（如桩顶下横梁材料改变，注意根据实际材料情况调整钢管桩顶标高）。 8、钢管桩平面位置偏差控制在5cm，垂直度控制在1%L以内，接桩弯矢高控制在L/1000以内。 表6 相邻关节对接允许偏差应符合下表规定 项目 允许偏差（mm） 说明 管径 ≤3 用管节周长之差来表示，次差≤3π（mm） 对口板边高差 ＜1 桩端部外径尺寸允许偏差 ≤1%外径 端部平整度 ≤2 坡口角度允许偏差 5 坡口钝边允许偏差 1 表7 焊缝外观允许偏差应符合下表规定： 项目 允许偏差 咬边 深度不超过0.5mm，累计长度不超过焊缝长度的10% 超高 3mm 表面裂缝、未熔合、未焊透 不允许 弧坑、表面气孔、夹渣 不允许 （4）、振动下沉及控制方法 1、沉桩开始时，可仅由桩自重及振动锤压重下沉。 2、钢管桩停打标准采用入土深度和贯入度双控，以桩入土深度控制为主。吊装振动锤和桩帽与桩顶盘牢固连接，将桩沉至设计标高后，最后10次锤击每击的贯入量s≤2mm，振幅符合规定，即认为合格。 3、每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或较长间歇，接桩振动的间歇时间应力求缩短。 4、振动的持续时间，根据不同机械和不同土质通过试桩确定，一般不超过10min～15min。 （5）、双H400钢横梁及贝雷片纵梁的安装 每排钢管桩施工完毕，进行桩顶的切割及切割处的加焊。切割口的位置在钢管桩的中部，并在横桥向成一直线，以保证工字钢的安放。双H400钢放入槽口内后进行点焊连接，作临时固定。安放完的横梁在其顶部贝雷片纵梁位置焊接固定卡口。 八、安全文明施工保证措施 （一）、安全保证措施 1、严格按项目安全生产监督管理办法作为执行依据。 2、纳入本标段安全体系实行重点管理。 3、建立健全安全生产责任制，做到分工明确，责任到人。 4、深化教育，强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教育和培训，并经考试合格后发给《安全上岗证》方准上岗。 5、 建立和完善各项安全作业制度和防护措施，并狠抓落实，使全体施工人员有章可循，有法可依。 6、认真实施标准化作业，开展安全质量标准工地建设，搞好文明施工。施工中严肃施工作业纪律和劳动纪律，杜绝违章指挥与违章作业，保证施工现场安全防护设施的投入，做到文明施工，有条不紊。 （二）施工安全措施 1、构件吊装和安装须遵守《公路工程施工安全技术规程》、《起重机械安全操作规程》以及其他相关安全操作技术规程，并要对每一个相关操作人员进行现场安全交底，确保施工安全。 2、施工过程中，施工人员和技术人员必须带好安全帽，高空作业时要系好安全带，水上作业要穿救生衣。 3、吊装过程中，无关人员应退至安全范围之外，吊车臂架下和工作半径范围内不得站人。 4、吊装用的钢丝绳、吊具等必须满足受力要求，且要具有一定的安全系数；钢丝绳使用前一定要经过检查，合格后方可投入使用。 5、钢丝绳吊点部位要保证所吊构件具有足够的强度和刚度，必要时加设支撑杆或扁担梁，以防止构件变形。 6、为保证钢丝绳使用寿命和使用安全，应在吊点处加垫木板、麻片或采取其它措施使吊点处钢丝绳受力均匀，不产生应力集中，避免割绳、断绳等安全事故发生。 7、钢丝绳安装好后要进行全面检查，确保安全牢固后方可指挥起吊。起吊时要缓慢提升吊钩，先收紧吊绳使之受力，然后进行试吊，确认安全后才能正式起吊提升。 8、吊装或拖拉过程中必须派专人指挥和协调运作，发现不安全因素和任何违规操作立即制止，纠正后方可继续吊装或拖拉。 9、构件起吊后应根据实际情况，由起重工通过拉绳拉好重物防止旋转和晃动，任何人员、船只不得从被吊构件下通过。 10、主梁就位纵梁安装前要铺设脚手板施工，两侧安装栏杆和扶手，栏杆外和横梁底部均必须挂上安全网，必要时搭设临时脚手架供施工人员上下时使用。 11、现场注意用电、用火安全，每天施工完毕应收好电线、气瓶，做到工完场清，并及时关闭电闸。 （三）运营中的安全防护措施 1、海上施工交通安全 桥位所在的本段海域通航，为了加强海上安全施工管理,应在该段通航海域实行通航海域的安全施工管理办法，按施工要求划定安全施工海域，同时按有关要求设置临时海上警告标志,确保施工安全。 （1）在钢栈桥主墩及桩基施工平台外另设钢管桩打入水中，并涂红白相间的钢管桩交通警示标识。 （2）夜间增加照明及警示灯设施，交通警示桩设置反光标识。 2、钢栈桥交通安全 为保证钢栈桥正常使用, 交通安全管理至关重要。在整个开放交通过程中，桥梁两端桥台地点应经常保持有专人巡查，主要目的是严禁车辆超载、超速，在桥上拥堵或集中通行，从而对桥梁结构造成破坏，发生交通安全事故。同时两岸斜坡连接段要适当加长，避免产生陡坡。 3、钢栈桥安全使用 为保证刚栈桥使用过程中的绝对安全，定期对钢栈桥进行监测和维护。在钢栈桥每跨跨中位置及桩基施工平台4个角点及中心位置设置变形观测点，每周观测一次，并形成书面资料。若变形观测数据过大，应立即查找原因及时提出整改方案上报业主及监理，经批准后立即整改加固，以确保钢栈桥使用绝对安全。 （四）钢栈桥的维护保养 1、钢栈桥的使用管理 （1）为保证栈桥承载安全，严防于施工无关汽车上桥，栈桥两头设置限载牌，限载70t。 （2）栈桥两侧设置限速牌（限速10km/h），严禁运输车速度过快造成其他不安全因素。 （3）全桥需24小时专人看护，保证限载、限速的严格执行及桥身、关卡安全； （4）栈桥禁止当地的村民及车辆通过。 （5）阴雨天气做好防滑措施。 2、维护管理 （1）定期做好钢栈桥及桩基施工平台观测工作。 （2）每天有专人检查，检查桥面情况和结构情况。 （3）检查栈桥各处连接件的松动脱落情况并及时加固以保持顶部平顺及行车安全； （4）对栈桥桥面板发生翘曲或损坏等部位，及时修复或更换； （5）对锈蚀的钢构件进行更换或除锈处理并涂刷防锈油漆。 （6）每月度由安全部门会同技术及物机部门做桥梁专项检查。 （五）钢栈桥及钢平台拆除 在工程完工验收后，本钢栈桥开始拆除。 栈桥拆除采用履带吊逐跨拆除，栈桥上部结构的钢板、型钢拆除后运输至后方堆场分类存放。 贝雷梁拆除时先依次拆除贝雷梁的定位卡、抗风拉杆、斜撑，然后拆除贝雷梁支座处的连接销子，利用50t履带吊将每组整孔贝雷梁吊至载重汽车上运输至后方堆场。 贝雷梁拆除后，即可依次拆除桩顶横梁及桩间连接系，最后拔出钢管桩， 拆除的材料应按完整程度分类存放。