跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案

新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案一、编制依据及编制原则1.1编制依据⑴《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009J916-2009；⑵《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设(2005)160号；⑶《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005；⑷合福铁路客专闽赣HFMG-5标跨浦南高速1号大桥的设计文件和相关的施工图纸，机械设备配备等情况⑸中铁一局京福铁路客专闽赣段V标跨浦南高速1号大桥现场施工调查的相关资料；⑹福建省高速公路施工作业管理规定；⑺福建省高速公路有限责任公司《关于合福铁路跨越浦南、宁武高速公路的复函》；⑻《结构力学》《材料力学》《土力学》。1.2编制原则⑴满足浦南高速公路通行净高5.5m的要求；⑵尽量不破坏浦南高速主体结构；⑶对浦南高速行车干扰控制到最低限度；⑷各类交通标志设置应确保正常状态下浦南高速的行车安全；⑸连续梁主体施工期间，杜绝杂物、施工废液等坠落至高速路面上。⑹坚持“以人为本”的宗旨，按照“安全第一，预防为主”的原则进行安全生产管理，结合桥梁各工序的特点，抓住安全工作的重点、难点、关键环节，制定出切实可行的施工安全措施和控制流程，责任、目标逐级分解，全面实现“无职工重伤事故及其以上事故；无重大行车责任事故；无重大交通责任事故；无重大质量火灾事故；无重大爆炸事故，确保人民生命及财产不受损失”的安新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案全管理目标。⑺以关键线路为中心进行工期、资源优化；节能降耗，实现低投入、高产出的目标。⑻加强与当地居民、高速公路管理部门及地方政府的沟通工作，和谐路地关系，创建文明施工环境，顺利实现施工管理目标。二、工程概述2.1工程概况跨浦南高速1号大桥位于建阳市将口镇洋墩村境内，全桥长328.304m，孔跨布置型式为2-32m简支梁+1-（40+72+40）m连续梁+3-32m简支梁，其中3#～4#墩上跨浦南高速公路，连续梁中心里程为DK582+754.180，浦南高速公路（G3-K1660+961）与线路大里程夹角为54.36°。高速公路为双向四车道，路幅为11.78m（主干道）+1.06m（中央绿化带）+11.62m（主干道）。按照设计图纸要求，施工时应满足高速公路八车道拓宽的条件及视距要求，路幅限界净宽为43m，高速公路净空要求不小于5.5m。线路与高速公路交叉关系见附图一《跨浦南高速1号大桥3#、4#墩与浦南高速位置关系图》。连续梁梁面宽12m，其中防撞墙内侧净宽8.8m，桥上栏杆内侧净宽11.9m，桥梁建筑总宽度12.28m；连续梁全部位于直线上，桥面纵坡坡度为-14.5‰。3#、4#墩均分别紧邻高速公路两侧路基边坡坡脚，其中3#墩墩身高度为16m，4#墩墩身高度为19m，承台横桥向尺寸均为13.4m，顺桥向尺寸均为9m，高度均为3m，设计最大下挖深度约为5米；桩基础按柱桩设计，均采用11-φ1.5m钻孔灌注桩，3#墩钻孔桩桩长均为12.5m，最小嵌岩深度为2.4m；4#墩钻孔桩桩长均为18m，最小嵌岩深度为3.2m。2.2自然地理特征2.2.1地形地貌3#墩墩位处于高速公路右侧山体边坡坡脚，该处植被较发育，夹杂灌草丛。新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案4#墩墩位位于农田地带，地势起伏较平坦开阔。2.2.2工程地质特征表层为粉质黏土，灰黄色，黄褐色，硬塑，σ0=150kPa，土石等级Ⅱ；桥孔地层分类：可塑；其下依次为粗角砾土，黄褐色、灰黑色，中密，饱和，σ0=350kPa，土石等级Ⅲ；桥孔地层分类：软石；云母石英片岩，褐黄色、灰褐色，W4，σ0=200kPa土石等级分类Ⅲ；桥孔地层分类：硬塑；云母石英片岩，褐灰色、W3，σ0=400kPa，土石等级分类Ⅳ；下伏基岩为云母石英片岩，青灰色夹灰白色，W2，σ0=600kPa，土石等级分类Ⅳ；桥孔地层分类：软石。2.2.3地震动参数地震动峰值加速度0.05g。特征周期为0.35s。2.2.4水文地质特征水文成果(桥位处)：F=1.4597km2，Q1%=37.586m/s。2.2.5气候特征建阳市雨量充沛，日照充足，夏长冬短，四季分明。冬季少雨无严寒，春季阴湿多雨水，夏季炎热多台风，秋季天晴日照足。全年平均气温在19～19.9℃，最热月（七月）平均气温为32～34℃，极端最高气温41.8℃，最冷月（一月）平均气温为9.7℃，最低气温零下9.7℃左右。年平均降雨量为1653mm，多东南风，间有东北风和西南风，最大风速高达40m/s。2.3工期安排根据总体施组安排，3#、4#墩桩基础同时施工，承台及墩柱均共用一套模型，从2011年1月20日开始至2011年6月30日结束，共计162天；梁体施工从2011年7月1日开始至2012年3月9日完成，共计251天，具体安排如下：表2.3连续梁施工计划序号项目施工时间段天数备注1平整场地、安全防护2011.1.1～2011.1.19192钻孔桩施工2011.1.20～2011.3.3171冲击钻施工按6天/根，考虑春节影响5天3基坑开挖及检桩2011.4.1～2011.4.1515开挖及等强度10天，凿桩头3天，检桩1天新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案序号项目施工时间段天数备注4承台施工2011.4.16～2011.5.1530每个承台15天（钢筋绑扎、冷却管安装6天，立模调整3天，浇筑混凝土1天，等强3天，拆模2天）5墩身、垫石施工2011.5.16～2011.6.3046钢筋绑扎7天，立模调整2天，混凝土浇筑1天，等强、拆模7天；垫石绑钢筋及立模1天，混凝土浇筑1天60#块施工2011.7.1～2011.8.1546场地硬化3天，支架搭设4天，预压5天，0#块外模安装调整8天，支座安装、钢筋绑扎、预应力管道安装10天，内模、端模安装调整2天，混凝土浇筑1天，等强5天，张拉压浆2天，拆模2天71#块挂篮安装2011.8.16～2011.9.3045从芹口特大桥调挂篮30天，挂篮安装9天，预压3天81#～8#及10#块施工2011.10.1～2012.1.281201#～8#块每9天一段（钢筋绑扎1天，内模安装、混凝土浇筑1天，等强5天，张拉压浆1天，挂篮滑移、调模1天）；10#块施工完成后等强期间拆除挂篮9边跨合拢段施工2012.1.29～2012.2.1720支架安装、立模调整3天，钢筋绑扎、临时固结安装5天，混凝土浇筑1天，等强5天，张拉压浆2天，拆除临时固结落梁2天10中跨合拢段施工2012.2.17～2012.3.920立模调整1天，钢筋绑扎、临时固结安装2天，混凝土浇筑1天，等强并拆除挂篮5天，张拉压浆7天三、跨高速公路施工防护措施3.1总体防护措施为了保证既有线的行车和产权单位的设备安全，在钻孔桩基施工前先于设备管理部门和产权单位进行联系，提前探明地埋光电缆的具体位置和数量，以便更好的对其进行改移或保护，同时也防止和杜绝了盲目施工造成重大安全事故。对于侵占的排水沟采用临时改沟，待施工完毕再恢复。钻孔桩施工过程中严格控制钻头冲程，确保振动对高速公路路基边坡的损伤。同时加强对泥浆的监管，以防止对高速公路排水系统、设施等造成影响。在4#墩承台施工过程中，为保证高速公路边坡稳定性，拟采取钢板桩加固基坑进行施工防护。在挂蓝外侧设置安全防护，将挂蓝设计为封闭形式，确保施工时人员及材料安全；对已经施工完毕的梁段，在两翼位置安装钢护栏，并安装防护网，另外当悬臂梁施工到高速公路上面时，设置防护棚架，防止施工时施工人员以及材料的坠落等。新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案悬臂梁浇筑到合拢段时，后浇筑完成的挂篮回退一定距离，先浇筑完毕（准备好前移）挂篮前移就位，进行合拢段施工。施工完毕后，挂篮回退到高速公路范围外的0#块顶进行拆除。挂篮回退时，提前与高速公路管理部门协商，局部需要限速或者绕行施工，确保高速公路的正常运营。3.2钻孔桩施工防护3#、4#墩桩基础共有钻孔桩22根，采用冲击钻施工。为保护公路路基安全，现场只设计小型的泥浆循环池，并尽量远离公路结构物，所有泥浆均拉运到指定的弃碴场，不污染高速公路内的环境。钻孔桩灌注过程中现场设置泥浆车，随时进行泥浆的抽运。钻孔桩护筒打入深度根据实际地质情况确定，护筒底部打穿易坍塌土层，防止出现塌孔事故，特别是靠近公路路基边坡的桩基施工，施工过程中如出现特殊情况，立即上报高速公路管理中心，研究加固处理措施。3.3承台施工防护3#、4#主墩承台平面尺寸均为1230×920cm，高300cm。根据现场实际测量放样结果显示，4#主墩承台基坑侵占部分路基边坡。因此，为保证高速公路行车的绝对安全，在4#墩承台基坑开挖前采用钢板桩进行加固防护。3.3.1钢板桩安全检算3.3.1.1地质资料本墩位基坑开挖深度h=4.5m，从地质勘探资料显示，基础开挖处土层自上而下分别为素填土、粉质粘土及全风化硬塑花岗岩：素填土重度γ=16.5KN/m2；内摩擦角。12Φ=，粘聚力KPa7=c，层厚1.5m；粉质粘土重度γ=18.8KN/m2；内摩擦角。15Φ=，粘聚力KPa12=c，层厚2m；花岗岩重度γ=20KN/m2；内摩擦角。20Φ=，粘聚力20KPa=c，按层厚5.5m算；考虑施工荷载，取地面均布荷载q=20KN/m2，3.3.1.2结构参数新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案围堰钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩，每延米桩墙的截面模量W=1600cm3，其截面宽400mm,高145mm，重60kg/m，允许应力取[δw]=180Mpa,桩长9m。3.3.1.3钢板桩检算3.3.1.3.1拉森桩入土深度计算EpEqRchc=1.5myADhCBSxyqEAqRchcACBSt0EAhp0pb2m⑴开挖土层范围内土体力学指标取加权平均值。平均黏聚力C=(1.5×7+2×12+5.5×20)/9=16.06kPa；平均重度γ=(1.5×16.5+2×18.8+5.5×20)/9=19.15kN／m3；平均内摩擦角ψ=(1.5×12+2×15+5.5×20)/9=17.6。；则，Ka=54.0)26.17-45(tan..2=；Kp=87.1)26.1745(tan..2=+；yq=m73.2)26.1745tan(2..=+式中：Ka为主动土压力系数；Kp为被动土压力系数。主动土压力：eAq=q·Ka=10.8KN/m2,eAh=γhKa=46.53KN/m2则，pb=eAq+eAh=57.33KN/m2⑵钢板桩被动土压力修正系数K采用内插法求得：K=1.50，钢板桩土压力强新建合肥至福州铁路（闽赣段）HFMG-5标段跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案度等于0的点距挖土面的距离y。y。=）apbK-KK(γp=1.32m⑶按简支梁计算等值梁的支点反力。eAc=γhcKa=15.51KN/m2根据弯矩平衡条件，有∑Mc=0，0y)hc-0(h-]-q21)[q-(31-h21-h3221=+++++phcyhyheyhcyehceAqAhAh）（）（）（则，P0=70.16KN。根据支点反力平衡条件，有∑Q=0，0q-)-(21h21pyheyeeRcAqAhAh++==84.36KN。⑷板桩墙上土压力强度等于0的点距离桩底距离x=m11.3K-KK(γp6apo=）最小入土深度理论值to=yo+x=4.43m。由于等值梁法计算是偏于安全的，因此选择9m长的拉森板桩是满足要求的。3.3.1.3.2钢板桩稳定性验算板桩入土深度除保证本身的稳定性外．还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。⑴坑底隆起验算：抗隆起安全系数K=66.1