(钢管桩+贝雷片)钢栈桥施工方案.doc
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1、.运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥钢便桥施工方案 中交第二航务工程局有限公司运宝黄河大桥项目经理部2015年5月.编制: 审核: 审批: ii.目 录第1章 编制说明11.1 编制依据11.2 编制原则1第2章 工程概况22.1 工程简介22.2 项目自然条件32.2.1 地形地貌32.2.2 气象特征32.2.3 水文特征32.2.4 工程地质4第3章 钢便桥布置形式63.1 便桥设计考虑因素63.1.1 度汛(凌)要求63.1.2 施工使用要求63.2 便桥总体布置73.2.1 总体布置考虑因素73.2.2 总体布置73.3 结构形式123.3.1 主便桥123.3.2 水中支便桥及主便桥加
2、宽段133.3.3 滩地支便桥143.3.4 农用收割便桥15第4章 主便桥施工164.1 总体施工方案164.2 施工工艺流程164.3 钢管桩施工174.3.1 钢管桩导向174.3.2 钢管桩就位184.3.3 沉桩194.4 承重梁及平联焊接194.4.1 承重梁焊接204.4.2 平联焊接214.4.3 贝雷梁或主纵梁安装214.4.4 桥面系施工22第5章 支便桥及主栈桥加宽段施工225.1 水中支便桥及主便桥加宽段施工225.2 滩地支便桥及农用收割便桥22第6章 工期及资源配置236.1 便桥施工工期236.2 资源配置计划23第7章 质量保证及验收标准257.1 质量控制小组
3、257.2 质量保证措施267.2.1 注意事项267.2.2 保证措施267.3 验收标准267.3.1 钢管桩验收277.3.2 承重梁验收277.3.3 贝雷梁验收277.3.4 桥面板验收287.3.5 护栏验收28第8章 安全保障措施298.1 安全保障体系298.1.1 安全组织机构图298.1.2 钢便桥管理小组298.2 危险源辨识308.3 安全控制328.3.1 控制措施328.3.2 注意事项338.4 施工度汛(凌)措施398.4.1 便桥冲刷观测398.4.2 度汛预案408.4.3 防凌措施42第9章 环保措施42第10章 应急预案4210.1 编制目的及范围421
4、0.2 应急救援组织体系及职责4310.2.1 组织体系4310.2.2 主要人员和职能部门职责4410.3 应急措施4610.3.1 预防和预警信息及指令4610.3.2 应急响应4610.3.3 事故后续处理4710.3.4 应急物资与装备保障4810.3.5 应急联系网络49附件一:运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥施工度汛方案审查意见50附件二:钢便桥结构设计图50附件三:钢便桥结构计算书50.第1章 编制说明1.1 编制依据1、运宝黄河大桥施工度汛(凌)方案及水利部黄河委员会审查意见2、运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥技术设计3、山西运城至河南灵宝高速公路初步设计运宝黄河大桥工程地质勘察说
5、明4、山西运城至河南灵宝高速公路运宝黄河大桥防洪评价5、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)6、港口工程荷载规范(JTJ 144-1-2010)7、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)8、钢结构设计规范(GB50017-2003)9、水运工程混凝土结构设计规范(JTS151-2011)10、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ D63-2007)11、港口工程桩基规范(JTS 167-4-2012)12、装配式公路钢桥(贝雷梁)使用手册13、运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥钢便桥设计方案1.2 编制原则1、本施工方案根据运宝黄河大桥技术设计成果,结合桥址的地质、水文、气候、气象
6、条件及工程规模、技术特点等因素进行编制。2、本方案钢便桥在满足各种荷载受力、施工度汛(凌)要求的前提下,力求经济合理。3、钢便桥施工方案力求采用先进可靠的工艺、材料、设备,达到技术先进、切实可行、安全可靠。4、钢便桥施工严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准,确保工程质量达到要求。5、本方案所有标高参数除特殊说明外均采用黄海高程系统。第2章 工程概况2.1 工程简介运宝黄河大桥位于山西省芮城县陌南镇柳弯村和河南省灵宝县老城村之间,是山西省的重点公路工程,是沟通晋西南和豫西北的重要公路桥梁。运宝黄河大桥跨越黄河三门峡水库库区,距上游的风陵渡黄河大桥75km,距下游的三门峡黄河
7、大桥35km,距下游三门峡水库大坝51.4km。图 2.1.1项目地理位置运宝黄河大桥采用6车道高速公路标准建设,工程起讫桩号为K30+339K32+029,桥梁全长1690m,设计速度80km/h,设计荷载公路-1级。主要由主桥、副桥及引桥三部分组成。副桥(48m+9x90m+48m刚构连续组合梁桥)引桥(4x40m装配式预应力连续T梁)主桥(110m+2x200m+110m波腹板矮塔斜拉桥)图 2.1.2 运宝黄河大桥桥梁工程示意图主桥采用(110m+2200m+110m)波形钢腹板双索面矮塔斜拉桥,整体式上部结构,桥面宽34m;副桥采用(48m+990m+48m)波形钢腹板刚构-连续组合
8、体系梁桥,引桥采用(440m) 装配式预应力连续T梁桥,副桥及引桥桥面分幅,单幅宽度15.5m。图 2.1.3 桥跨布置图(m)2.2 项目自然条件2.2.1 地形地貌桥址区黄河流向近NE,桥址区地貌单元属黄河河谷区,微地貌单元主要有河床、河漫滩、级阶地、黄土陡坎及斜坡。区内黄河河道宽阔平缓,宽约360m。桥址区大部分地段位于黄河河床、河漫滩及级阶地内,地面高程介于309.90356.61m之间。2.2.2 气象特征项目区属大陆性半干旱半湿润季风气候,春季多风少雨干旱,夏季酷热。降雨多集中在7月9月。多年平均气温为12.9,极端最高气温42.4,极端最低气温-18.7。多年平均风速为2.7m/
9、s,极大风速达28.2m/s。土壤最大冻结深度为38cm,一般11月底封冻,翌年2月下旬解冻。2.2.3 水文特征本项目位于黄河中游的三门峡库区内,基本不产生冰凌灾害,仅个别年份河面出现薄冰。本项目桥位距离下游三门峡水电站大坝51.4km,目前三门峡水库基本上采取汛期泄洪排沙、非汛期蓄水发电的运用方式,形成“冬春水深、夏秋水浅”的现象。从黄河委的防洪评价报告上反应,根据国家水利部的要求从2002年11月开始按照非汛期平均水位不超过313.837m、最高运用水位不超过316.837m(黄海高程)进行蓄水控制。根据三门峡市水文站提供的距离桥址下游16km的大禹渡口近10年水文观测资料,桥位区最高水
10、位318.26m,最大流速3.13m/s。本项目位于黄河中游的三门峡库区内,基本不产生冰凌灾害,仅个别年份河面出现薄冰。2015年4月份以来我部对现场水位进行实测,实测数据如下。图 2.2.1实测水位数据2.2.4 工程地质桥址区地貌单元属河谷阶地区,地形平缓,无不良地质现象发育,场地稳定性较好,地基稳定性较差。土层自上而下依次为:粉土、卵石、细砂、粉质黏土。其中饱和粉土、细砂具有液化性,地基液化等级为轻微严重;卵石分布于河床、河漫滩及级阶地,揭露厚度为1.110.2m,一般粒径3050mm,最大粒径150mm,其中粒径大于20mm颗粒约占总质量70%,充填细砂,饱和,稍密。桥址区内地表水、地
11、下水对钢筋及砼结构具微腐蚀性。典型土层分布见下图:图 2.2.2 主槽土层分布图1图 2.2.3 主槽土层分布图2第3章 钢便桥布置形式3.1 便桥设计考虑因素根据水利部黄河委员会对钢便桥提出的度汛标准,结合本项目地形地貌及国家级湿地自然保护区的要求,采用全便桥方案。运宝黄河大桥便桥设计主要考虑度汛(凌)及施工期的使用要求。其中便桥标高(便桥顶标高321.24、底标高319.34)及基础冲刷主要依据渡汛要求。3.1.1 度汛(凌)要求(1)便桥桥面高程桥位处汛期10年一遇洪峰流量15200m3/s,相应设计洪水位321.12m,加上壅水高度0.25m,高程为320.21m,低于便桥设计桥面高程
12、321.24m。便桥设计最低梁底标高为319.34m,高于桥位处汛期8000m3/s洪水时的水位318.06m(加上壅水高度0.42m后为318.48m)。考虑三门峡入库潼关站近30年以来实测洪峰流量不超过8000m3/s的实际情况,本次便桥设计梁底高程319.34m,基本满足防洪要求。(3)便桥基础总冲刷深度为保证便桥安全,考虑10年一遇洪水主槽总冲刷深度为20.41m,滩地总冲刷深度为10.04m,相应冲刷线高程分别为297.35m、309.92m。弘农涧河冲刷后的最大水深按主槽冲刷后的最大水深考虑。3.1.2 施工使用要求1、钢便桥、平台应满足荷载要求:表 3.11便桥荷载要求序号类型载
13、重180t履带吊自重800kN、吊重200kN250t汽车吊自重400kN、吊重200kN3SR360旋挖钻1250kN48方混凝土罐车满载300kN5人群荷载3.0kN/m22、钢便桥的平面位置不得妨碍主桥钻孔桩施工及承台施工,能够满足整个施工期间的要求。3、钢便桥跨度、平面位置及高程应满足施工要求。3.2 便桥总体布置3.2.1 总体布置考虑因素根据施工需要及本项目的特点,便桥布置主要考虑如下方面:(1)、为方便材料、人员、设备等顺利进场到达施工现场,全桥设置一道主便桥,起点为山西侧K30+515处,终点为K31+895(河南侧接线便道终点);(2)、由于Z2、Z3、Z4三个墩位处于水上,
14、为确保主墩桩基及承台施工,在主便桥旁分别设置水中支便桥及主便桥加宽段;(3)、我部预计于2015年5月 到2015年7月完成全部主便桥搭设,考虑到后期(2016、2017年汛期)副桥滩地段桥梁基础、墩身及上构施工过程中,机械设备及人员的进场便利性,需设置滩地支便桥。滩地地面线与主便桥顶标高对比示意图见图 3.2.1:图 3.2.1滩地地面与主便桥顶标高对比图(m)(4)由于副桥滩地区有大片农田,主便桥跨越滩区时梁底距离滩地仅有2m左右的高差,考虑到农用车辆通行需要,需设置专用的农用收割便桥。3.2.2 总体布置主便桥:包括黄河段,滩涂区及涧河段,主便桥全长1380m。水中支便桥:包括水中支便桥
15、1、2(Z2平台处),水中支便桥3、4(Z3平台处),水中支便桥5、6(Z4平台处),水中支便桥总长297m。主便桥加宽段:在Z2、Z3、Z3墩处主便桥需设置加宽段,总长84.6m。滩地支便桥:F1与F6墩处各设置一滩地支便桥,共2个滩地支便桥,滩地支便桥总长100m。农用收割便桥:F1F2墩之间设置一农用收割便桥,便桥总长100m。主便桥、水中支便桥、滩地支便桥及农用收割便桥总体布置见下图3.2.2。滩地支便桥1滩地支便桥2水中支便桥16及主便桥加宽段13农用收割便桥滩涂区涧河段黄河段图 3.2.2 全桥便桥平面布置图全桥便桥位置及长度见表 3.21。表 3.21 钢便桥位置及长度统计表便桥
16、位置桩号长度(m)宽度(m)便桥轴线与路线中心偏距(m)主便桥黄河段K30+515K31+104.5589.5830.3滩涂区 K31+104.5K31+634.1529.6830.3涧河段K31+634.1K31+895260.9830.3加宽段K30+598.9K30+627.1K30+798.9K30+827.1K30+998.9K31+027.128.2(单个)6.623水中支便桥支便桥1、2K30+61349.5(单个)8支便桥3、4K30+81349.5(单个)8支便桥5、6K31+01349.5(单个)8滩地支便桥支便桥1K31+153508支便桥2K31+621508农用收割便
17、桥K31+3011008全桥便桥布置见下图: 49 .图 3.2.3主桥便桥立面示意图图 3.2.4 主桥便桥平面示意图 图 3.2.5 副桥立面示意图 图 3.2.6 副桥平面示意图 水中支便桥及主便桥加宽段平面布置如下图:图3.2.7主桥支便桥及加宽段平面示意图(mm)为方便滩区桩基、承台、墩身及上部结构施工,滩地支便桥设置7%坡度,滩区支便桥示意图见下图。图 3.2.8滩地支便桥示意图为方便滩区田地收割,农用收割便桥设置7%坡度,便桥示意图见下图。图 3.2.9农用收割便桥示意图3.3 结构形式3.3.1 主便桥主便桥采用钢管桩+贝雷片组合结构形式。桥面宽8m,分为2个3.5m宽车行道及
18、1个1m宽人行道,并在桥面两边外侧设置0.2m的管线通道。主便桥断面图如 图 3.3.1。 图 3.3.1 主便桥断面图基础:基础采用63012mm螺旋钢管桩,钢管桩横向桩间距为23.525m,纵向基本跨径为12m,6跨一联,为方便监测船只通过,其中一跨跨径为15m,每联设置一个制动墩,纵桥向制动墩钢管桩之间设置平联,横桥向每排钢管桩之间也设置平联。平联:桩间下平联采用273mm8mm钢管,平联与钢管桩采用单端哈佛接头连接。主横梁:跨水面便桥每排横向用双拼工40a作为上平联及支承贝雷梁的横向承重梁。主纵梁:主纵梁采用 321型贝雷梁,横向共布置12片,每3片一组,每片贝雷片之间用450支撑架联
19、接形成整体。联接系:贝雷架与主梁联接用卡板焊接在双拼工40a型钢上,限制贝雷梁横向位移;贝雷梁与横向分配梁之间联接U型卡扣,保证横向分配梁在便桥纵横向均不会产生相对位移;其他型钢间采用连接焊接,焊接满足规范要求。桥面系:贝雷梁上横桥向按0.75m间距铺设I25a工字钢作横向分配梁,然后再在上面纵向铺设I12工字钢作为纵向分配梁,间距为30cm。最后在I12工字钢上面铺=10mm钢板作行车面板。便桥两边护栏高1.2m,栏杆采用483mm脚手架钢管,桥面以上50cm设置一道横杆,水平横联上下设置两道,间距0.5m。立杆采用I10工字钢,每,1.5m设置一道立杆,栏杆上间隔粉刷红白油漆,如下图所示。
20、图 3.3.2 钢便桥护栏3.3.2 水中支便桥及主便桥加宽段主桥Z2、Z3、Z4号墩两侧分别有2个8m49.5m水中支便桥。水中支便桥采用63012mm螺旋钢管桩作为基础,平联采用2738钢管,主横梁采用2HN600200,主梁采用321贝雷片,横向分配梁采用工25a1500,纵向分配梁采用工12300,面层采用t=10花纹钢板。每个平台上布置一台跨径30m净高25m的30t龙门吊,龙门吊轨道采用P50;在龙门吊两侧布置履带吊工作平台,并在每个桥墩下游侧布置一台塔吊,以便后续承台钢板桩围堰和主桥施工。主便桥在Z2、Z3、Z4平台处分别设有加宽段,加宽段可确保平台施工时主便桥的通畅,加宽段尺寸
21、为6.6m28.2m。主便桥加宽段采用63012mm螺旋钢管桩作为基础,平联采用4266mm钢管,主横梁采用2HN600200,分配梁采用HM588300,横向分配梁采用工25a1500,纵向分配梁采用工12300,面层t=10花纹钢板。水中支便桥及主桥加宽段立面图如图 3.3.3。图 3.3.3 水中支便桥及主桥加宽段立面图(mm)3.3.3 滩地支便桥滩地支便桥结构分为两部分,一部分采用钢管桩+贝雷片组合结构形式,另一部分采用钢管桩+型钢结构形式。桥面宽8m,分为2个3.5m宽车行道及1个1m宽人行道,并在桥面两边外侧设置0.2m的管线通道,如图 3.3.4。 (1)滩地便桥结构图1 (2
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