融水二桥钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案

融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司1融水二桥钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案一、编制说明（1）、编写依据1.1现场踏勘所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；1.2国家及地方关于安全生产及环境保护等方面的法律法规；1.3《钢结构设计规范》；1.4《装配式公路钢桥使用手册》；1.5为完成本工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源；1.6我公司拥有的科技成果、工法成果、机械设备状况、施工技术与管理水平。（2）、编制原则1、原则遵循合同文件原则，实施性施工组织设计的编制满足合同条款，严格按照合同文件规定的标准要求执行。2、坚持施工全过程严格管理的原则，制定本栈桥施工方案。3、确保工期的原则，制定施工方案，突出重难点项目的施工方案及技术措施，确保按期完成合同施工任务。二、工程概况融水二桥位于融水县规划的城市道路上，桥梁跨越融江。主桥中心桩号为K1+267.000，起点桩号为AK0+943.500，终点桩号为AK1+609.000，融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司2桥梁全长665.5米。桥梁平面位于直线段上，纵面位于R=6000，T=198.2，E=1.83的凸形竖曲线及其直坡段内。本桥所跨融江的通航标准为《内河通航标准》Ⅴ（3）级，单孔双向通航净宽80米、净高8米，因水流向与桥轴线不垂直，根据《融水县融水二桥通航净空尺度和技术要求论证研究报告》，桥下通航净宽要求不小于127米。设计最高通航水位按5年一遇洪水频率，高程为109.61米（85国家高程基准）。本桥共分为五联，桥跨组成为(2×30)+(2×40)+(98+160+98)+(2×40)+(2×40)；其中第一联上跨规划的滨江南路，第三联跨越融江航道，第一联上部结构采用2×30的装配式预应力混凝土先简支后结构连续T梁，第二、四、五联均采用2×40的装配式预应力混凝土先简支后结构连续T梁，第三联上部结构采用预应力混凝土变截面连续梁桥，跨径组成为98+160+98米。桥墩墩身分别采用钢筋混凝土实心墩（主墩）、墙式墩（过渡墩）、圆柱墩（引桥桥墩）；桥台分别采用U型台（0号台）、埋置式桥台（11号台）；全桥基桩均采用钻孔灌注桩。融水二桥跨越融江，为便于3#墩、4#墩、5#墩、6#墩施工及砂石骨料、钢筋等材料运输，在融水二桥3#墩处搭设钢栈桥，钢栈桥布设在桥梁上游，中心间距19.05m，钢栈桥宽度4.5m，设计承载力70T，梁柱式结构，采用Φ630*10mm钢管桩，上面架设单层双排321型贝雷梁，跨度为15m，上承式受力。钢栈桥分两段布置，北岸栈桥自北岸岸滩向河道内延伸，规划长度为238m，主要确保3#、4#、5#、墩的施工；南岸栈桥自南岸岸滩向河道内延伸，规划长度为118m，主要确保6#、7#墩的施工。为保证融水二桥水中墩桩基施工需要、同时满足纵向便道通行要求，融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司3拟架设一座经济实用又安全的钢栈桥和四座桩基施工平台。根据现场勘查并结合荷载使用要求，桥位布置形式为：钢栈桥布置在新建桥梁上游。钻孔平台及墩身操作平台沿栈桥的下游侧修筑：3#墩身操作平台宽度为8.0m，平台长度为19m；4#墩身操作平台宽度为8.0m，平台长度为20m；4#墩身操作平台宽度为8.0m，平台长度为20m；5#和6#墩身操作平台宽度为27m，平台长度为15m；三、桥址地形、地貌概述1、地貌（1）地质构造据地质调查、钻探及区域地质资料显示，桥位区位于融水县一向斜轴边缘，场地小型褶曲发育，但未见区域性断裂构造和构造破碎带。河流城南岸基岩为第四系所覆盖，未见基岩出露，据水东新区岸硅质岩露头处量测岩层整体产状为256°∠27°，主要发育3组节理，产状分别为175°∠67°、101°∠68°180°∠88°。（2）地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，本区地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应地震基本烈度为Ⅵ度。桥梁按Ⅶ度设防。拟建桥址位于原热水大桥下游，桥址为河谷地形，地貌上属河床及山坡地带，两岸地势较陡河道微弯且最大水深为8.5米。结构地层岩性为二叠系童子岩组强风化砂岩及中风化砂岩，其岩层强风化砂层节理，裂缝发育，地层产状较为平缓。四、水文与气象（1）水文融水县境内河流众多，属西江流域都柳江水系，过境河流为融江，自融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司4北偏东往南流过县境。主要河流有贝江、英洞河、大年河、田寨河、泗维河等，境内汇水面积为3893.9平方公里，占全县干流、支流总汇水面积的82.9%。根据古顶水电站回水成果，桥位处一百年一遇洪水水位为116.707米，五十年一遇洪水位是115.792米；二十年一遇洪水位是113.56米；十年一遇洪水位是111.99米；五年一遇洪水位是109.61米。桥位区地表水体主要为流经本场地的融江河水，融江河床宽阔，水流量较大，勘察期间水深约12.00m，水面高程于102.52m上下浮动。地下水主要为埋藏于第四系覆盖层中的孔隙水和基岩中裂隙水，属潜水类型，勘察期间测得钻孔内稳定地下水位在109.79～102.31m之间。地下水与地表河流水呈互补关系，水文地质条件简单。（2）气象融水县位于北回归线以北，县境属典型的中亚热带季风气候。气候温和、雨量充沛,但分布不均，夏天多雨，冬季干燥，雨热同季，年平均降雨量1779.9毫米。全县气温冬季南北温差大，夏季温差小，全年平均气温19.9℃，最冷是1月，大部分地区6.3～8.9℃之间，最热的7月，大部分地区在28℃以上，最高气温大部分在36～38℃。五、钢栈桥施工方案1、主要设计标准、参考资料和验收标准1-1、主要设计标准①、计算行车速度：5km/h②、设计荷载：单跨跨中承载500KN重车（备注：桥梁施工过程最重车辆为10m3水泥砼罐车、其自重和砼重为350KN，经过施工控制相邻跨单跨12米最多通行一部罐车）③、桥跨布置：n12m连续贝雷梁桥融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司5④、桥面布置：净宽4.5m⑤、桥面高程：+109.61m⑥、行车距离：不小于30米1-2、主要参考资料①、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000②、人民交通出版社《路桥施工计算手册》③、交通部交通战备办公室《装配式公路钢桥使用手册》④、公路施工手册⑤、公路桥涵钢结构木结构设计规范1-3、主要验收标准钢栈桥和钢平台架设完毕后以施工过程实际经受的最大荷载来进行通行验收，即以一辆10m3水泥砼罐车（总重量约350KN）来回通行来检验栈桥和平台的稳定性和安全性，同时布置观测点观测钢栈桥和桩基平台沉降和位移变形。2、钢栈桥结构形式如下、基础结构为：钢管桩基础、下部结构为：工字钢横梁、上部结构为：贝雷片纵梁④、桥面结构为：装配式公路钢桥专用桥面板⑤、防护结构为：钢管护栏3、钢栈桥施工设计文字说明3-1、基础及下部结构设计钢栈桥钢管桩基础布置形式：根据热水大桥桥位所处实际地质和水深情况，钢栈桥桥墩基础采用如下融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司6形式布置：①、钢栈桥普通墩采用ф530mm、壁厚7mm的钢管桩基础（横向布置4根、间距为2.5米）、桩顶布置两根28cm工字钢横梁；②、制动墩（每隔三跨设置一制动墩）：采用ф325mm、壁厚7mm的钢管、单墩布置6根管桩排架基础。管桩与管桩之间用C10槽钢水平向和剪刀方向牢固焊接。3-2、上部结构设计钢栈桥纵梁各跨跨径均设计为12m、实际施工过程因为地质或施工条件限制跨径会有所不同但均不应超过12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12米跨纵梁布置单层双排4片贝雷片（规格为150cm×300cm）、横向横向布置形式为：90cm+180cm+90cm；贝雷片纵向间用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联结以防滑动。3-3、桥面结构设计桥面采用公路用装配式钢桥定型桥面板（设计规定最大荷载为挂车—80级，故受力不再做验算），单块规格为4.5m×1.26m，桥面板结构组成为：5.5mm厚印花钢板、12cm工字钢底横肋（间距30cm）、12cm槽钢底竖肋（间距65cm）。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用U型铁件联结。3-4、防护结构设计桥面采用钢管（直径3.0cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向5.0米1根立柱、高度方向设置两道横杆，安装完成后涂上红白油漆。4、钢栈桥各部位受力验算根据《路桥施工计算手册》表8-9规定：在计算临时结构时，钢材容许应融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司7力可取1.30的增大系数。4-1、贝雷片纵梁验算查交通部交通战备办公室颁发的《装配式公路钢桥使用手册》第55页荷载、跨径与桥梁组合配置表知:跨径12米布置单层双排4片贝雷片纵梁满足载重500KN级车辆使用要求。4-2、工字钢横梁计算受力模式分析：钢管立柱单排3根横向间距为2.5米承受压力，因此横梁按二等跨连续梁验算，计算跨径L=2.5米，横梁按均匀的承担4片贝雷片传递来的荷载。4个集中力简化为2个作用于两跨跨中的集中力进行不利验算。按水泥砼罐车后轴两排轮子位于墩顶（约500KN）进行最不利验算。考虑安全和冲击系数取值600KN进行施工验算横梁受力验算：集中力：P1＝600/2=600/2=300KN跨内最大弯矩：Mmax＝0.188pl＝0.188×300×2.5＝141KN.m跨内最大剪力：Q=(0.688+0.688)P1=412KN28cm工字钢力学特性：Ix=7115cm4、Wx=508.2cm3、Sx=292.7cm3、t＝13.0mm横梁强度验算：σ＝Mmax/Wo＝141×106/（508.2×2×103）＝138Mpa1.3〔σ〕＝188Mpa剪力验算：τ＝QSx/（Ixt）融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司8＝412×1000×292.7×1000×2/（7115×2×10000×13.0×2）＝66Mpa＜1.3[τ]=110Mpa挠度验算f=0.911Pl3/(100EI)=2.8mmf2500/400=6mm符合要求经过荷载受力验算：桩顶采用双拼28cm工字钢满足使用要求。4-3、钢管立柱受力验算受力模式分析:水泥罐车后轴位于墩位处时钢管承担最大作用力、作用力由工字钢横梁传递而来的最大剪力。因此单根钢管最大受力:P=Q=412KNф377mm、壁厚7mm钢管受力验算（最大水深9米、入土砂土层2米、卵石层2米）⑴钢管桩承载力计算（钢管桩设置桩尖为闭口桩按摩擦力和基底承载力叠加验算）钢管穿过砂土层2米、砂土层极限摩阻力约为50Kpa；卵石层约2米验算，卵石层极限摩阻力约为90Kpa、地基承载力1200Kpa单根钢管桩承载力N=0.377×3.14×2×50+0.377×3.14×2×900.18×0.18×3.14×1200=453KN⑵钢管桩稳定性σcr计算钢管桩按两端绞结模式钢管桩截面惯性半径i＝(√D2+d2)/4融水县融水二桥及连接线（A线）BT项目（桥梁工程）钢栈桥、桩基平台、钢护筒专项施工方案广西城建建设集团有限公司9＝(√37.52+36.12)/4＝13cm截面面积:A=0.785(37.5×37.5-36.1×36.1)=81cm2柔度λ＝l/i＝9×102/13＝69（L按水深9米计算自由度）查表知纵向弯曲系数∮1