江苏某绕城高速公路钢便桥施工技术方案

中铁十五局集团有限公司 海门336省道绕城段QL1标 336省道海门绕城段336HM-QL1标圩角河大桥钢便桥施工技术方案编制： 审核： 批准： 中铁十五局集团有限公司336省道海门绕城段S336HM-QL1标项目经理部2011.10.15目 录一、工程概况二、编制依据三、便桥设计四、便桥受力计算五、便桥施工六、质量、安全生产组织机构及职责分工七、质量保证措施八、安全管理措施九、环境保护措施十、应急预案十一、便桥图纸圩角河钢便桥施工方案一、工程概况： 1、工程简介：S336HM-QL1标段起讫桩号为K4+804.7K17+774.1，主要内容为青龙河大桥、圩角河大桥、浒通河大桥3座桥梁工程及附属设施的施工。圩角河大桥起讫桩号为K12+812.4K13+329.6，同时跨越圩角河和江海路，平面位于直线上，正交布置，桥梁全长517.2m，宽50m，上部结构采用1730m装配式部分预应力砼连续箱梁，预制梁高1.6m，横桥向由八片梁组成，八片梁单独预制、简支安装，现浇连续接头，先简支后结构连续；下部结构采用五柱式墩、台，1.6m钻孔灌注桩基础。圩角河为规划级航道，通航净空为224.5m，最高通航水位2.54m，警戒水位2.34m，与圩角河大桥于K13+161处相交，交叉角度为90。2、工程地质条件：路线经过区勘探深度范围内地层为第四系全新统及上更新统松散沉积物。本次勘探深度内土层分为8个工程地质层。其中层为全新统地层，层为上更新统地层。土体工程地质特征分述如下：层 粉质粘土：棕黄色，饱和，软塑-可塑，加粉土薄层，顶部为少量素填土。大多数孔有揭露，局部地段缺失。该图层厚度0.804.1m、平均1.63m。承载力基本容许值fao=100kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30 kpa。层 粉土：灰色，湿-很湿，稍密，土质不均匀，夹粉质粘土及粉砂薄层。分部教普遍，仅少量孔缺失。该层土层顶埋深0.004.1m、平均0.88m；顶层标高-1.033.69m、平均2.07m；厚度1.209.05m、平均3.30m。承载力基本容许值fao=85kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=25 kpa。层 粉土：灰色，湿，稍密-中密，含云母碎硝，夹粉砂薄层。大多数孔有揭露，局部地段缺失。该层土层顶埋深1.607.50m、平均3.67m；层顶标高-4.431.42、平均-0.71；厚度1.309.2m。平均4.98m。承载力基本容许值fao=100kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30 kpa。层 粉砂：灰色，饱和，稍密-中密，夹粉质粘土薄层。均有揭露、普遍分布。该层土层顶埋深2.416.50m、平均7.71m；顶层标高-13.43-0.08m、平均-4.75m；厚度5.3019.10m、平均12.74m。承载力基本容许值fao=140kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=45kpa。二、编制依据1、现行施工设计标准2、现行施工安全技术标准3、336省道海门绕城段桥梁设计及地质资料4、公路施工手册桥涵（人民交通出版社2000.10）5、设计院对钢便桥施工指导性建议6、现场踏勘、调查及测量三、便桥设计1、设计目的及要求海门336省道绕城段圩角河大桥(本标段中间一座大桥)跨越圩角河和江海路，为保证整个标段工程顺利施工，同时不影响圩角河河道的通航要求和施工正常行车，决定在圩角河上修建一座施工便桥。该便桥设计本着经济、实用的原则进行。便桥的基本设计要求：一、满足标段施工全过程施工机械及人员的通行需求；二、满足圩角河航道上的通航要求。2、设计基本数据本桥梁段因拆迁等因素影响，施工便道统一设置在线路里程方向左侧，紧贴70m红线内修建。我部进行了桥位处的地形现场踏勘及河床地质情况进行了基础性的了解。实测当前的通航水位的标高为+1.908米（当前水位）；河床中心底标高为-1.792米。通航净空高度为4米。（上游及下游现有桥梁通航净空均为4米）圩角河便桥处河面净宽为42米，河水的深度为 3.7米。便桥桥头的引道部分填土高度为3.2米，两边填土接线长度分别为45米。便桥经过区勘探深度范围内地层为第四系全新统及上更新统松散沉积物。本施工钢便桥位置地质：水中钢管桩基本位于层粉土中，岸上桩基本位于层粉土、层粉土中。根据勘察报告，层粉土承载力基本容许值fao=85kpa，桩周土摩阻力标准值qik=25 kpa）；层粉土承载力基本容许值fao=100kpa，桩周土摩阻力标准值qik=30 kpa。3、便桥的位置及基本形式根据现场的地质情况及主桥的位置，确定便桥位于主桥中心，拟在中心里程桩号K13+161.0处。根据现场堪查，确定桥梁形式为3跨钢便桥，桥面净宽4.5米，跨径13.5+18+13.5(m),钢便桥全长45m，两端各设置填土接线引坡45米。桥台靠河侧填土采用压木桩挡土，草袋护坡防止桥台填土流入河内。便桥桥墩基础采用外径480钢管桩(=5mm)，每墩矩形设置8根钢管桩，横向每排设置4根钢管桩，中心间距1.8米。纵向设置2排钢管桩，中心间距1.8米，河中墩桩长16m，岸上墩桩长12m，入土深度8m，打桩时严格控制桩身垂直度，确保钢管桩的施工质量；每一桥墩处的钢管桩顶部放置15mm600mm600mm桩帽，桩帽顶面采用双拼32#工字钢作纵梁、采用双拼I40工字钢作横梁，纵横梁均焊接牢固。横梁顶面两侧分别布置两片间距45cm贝雷梁，两贝雷梁间每3m设置一道支撑片，贝雷梁上设置32B型工字钢，间距150cm，顶层纵向分配梁在两侧车轮位置设间距22cm的14工字钢；顶层桥面板采用10mm厚压花钢板。（具体的桥位及桥型图纸附后）4、便桥基本数据圩角河大桥便桥设计参数及基本数据技术参数名称数据或规格设计标准履带50（汽-20）钢便桥长度45.0m钢便桥净宽度4.5m钢便桥净高4m（当前水位以上）基础形式480mm钢管（外径）主梁形式及构造双排单层装配式贝雷片钢桥（中跨下加强）桥面形式10mm钢面板钢管入土深度8m钢管长度12m/16m钢管数量32根四、便桥受力计算1、计算说明该便桥上部构造为装配式公路钢桥，每墩柱下部分别设置8根480mm（外径）钢管桩基础,钢管壁厚为5mm，水面以上50cm处设置一道20#槽钢水平连接。现着重对本便桥的如下两点进行验算：一、钢管桩基础的自身强度、稳定性以及即承载能力进行验算；二、主桥加强贝雷梁的强度验算。2、荷载计算一个墩位承担的便桥自重（以中墩（15+18m）/2跨计算）防滑钢板：58.3 KN 贝雷：94.6 KN纵梁：14工字钢 67.7 KN横梁：32b型工字钢 43.6 KN32a型工字钢 29.1 KN设计荷载履带50：500KN当履带吊居中行驶时，横向分配系数0.53、桩长计算钢管桩入土深度确定考虑1.5倍的荷载系数,每根桩所承受的荷载为:P=(58.3+94.6+67.7+43.6+29.1+500)*1.5/8=149KN取P作为钢管桩的承载力，从而确定桩长，即P= 149 KN从桥梁布置图上看，便桥桩基所穿过土层基本均为层粉土、层粉土，根据当地地质情况，取=30MpaP=式中u=1.508m, =1.0, 很小，故项可不作考虑。则：149=1/2*1.508*1.0*30*L得L=6.6m考虑河床底部表层土质较差及冲刷影响，钢管桩入土深度取8m，施工时桩长根据施工情况调整。钢管桩长若桥下净空按4.0m，水深按3.7m考虑，则钢管柱总长度为：8+3.7+4=15.7m则水中480mm钢管桩取16m一根。岸上480mm钢管桩取12m一根4、钢管稳定性、承载力验算承载力验算立杆外径480mm,壁厚5mm钢管的横截面面积A=（d1/2）2*3.14-（d2/2）2*3.14=7457mm2工作状态下最大的正应力（安全系数取1.4）N=P= 149 KN=1.4*N/A=1.4*149000/7457=27.97 Mpa。即：=160 Mpa 所以钢管具备足够的内部强度钢管稳定性验算钢管受力高度为4.3米，按h0=4.5米计算A=7457mm2IZ=d4(1-4)/64=4(1-4)/64=1.94*108mm4=d/D钢管换算截面回转半径i=(IZ/A)1/2=161.3mm钢管长细比：取调整系数k=1,17=kh0/ i=32.6根据长细比查得立杆稳定系数=0.910钢管稳定承载力容许最大值Nmax=*A*f=1085 KN f=160 Mpa。 经验算远大于钢管工作应力，钢管稳定性满足要求5、便桥横向双拼32b型工字钢验算桩顶以上贝雷梁以下纵向32#a、横向双拼I40型工字钢考虑受力方向为轴心受压不必验算，故合格。横向32#b型工字钢验算考虑车辆荷载非集中荷载，后轮轴重如达到50吨时为双桥或三桥，按桥梁设计规范中，双桥车辆两轴间距为1.4米，按照后轮轴重50吨汽车考虑纵梁上单个轮上的力为P =125.00KN。集中：模拟车轮通过时实际情况（车轮横向间距按2.45m计算）计算简图如下：计算简图 、强度验算弯矩图计算得最大弯矩为M=153.13KNm，=M/W=153.13106/(1.4726103)=150.66Mpaf=160 Mpa合格 剪力验算剪力图Q=125.00KN=Q/A=125.00（KN）/132（cm）=9.5Mpa=80 Mpa合格挠度验算挠度图=FL3/48EI=(125000*4.93)/(48*2100000Kg/cm2*27.5)=5.3(mm)中=5.3mmL/400=4900/400=12mm 合格6、主跨贝雷强度验算根据装配式公路钢桥手册中荷载与跨径组合表查得，18米跨径双排单层贝雷梁满足荷载履带50（汽-20）的受力要求。偏安全考虑中跨贝雷片下加强。附：装配式公路钢桥荷载、跨径与桥梁组合配置表跨径（m）荷 载汽车10级汽车15级汽车20级履带50级挂车80级9S，SS，SS，SS，S12S，SS，SS，SS，SD，S15S，SS，SS，S，RS，S，RD，S18S，SS，SD，SD，SD，S21S，S，RS，S，RD，SD，SD，S，R24S，S，RD，SD，SD，S，RD，S，R27S，S，RD，S，RD，S，RD，S，RD，S，R30D，SD，S，RD，S，RD，S，RT，S，R33D，S，RD，S，RD，S，RD，S，RT，S，R36D，S，RD，S，RD，S，RD，S，RT，S，R39D，S，RD，S，RT，S，RT，S，RT，D，R42D，S，RT，S，RT，S，RT，S，RT，D，R注：1、表中S，S表示单排单层；D，S表示双排单层；T，S表示三排单层；D，D表示双排双层；T，D表示三排双层；R表示他们的加强型。五、便桥施工1、施工方法施工方法：钢管桩打设，采用震动锤依次打入，贝雷采用现场拼装、吊车配合架设，就位后安装桥面梁系。2、便桥施工工艺流程施工工艺流程：便桥设计方案制定设备材料进场施工放样钢桩插打焊接剪刀撑盖梁安装便桥组拼成型汽车吊车安装就位便桥精确就位。测量放线，根据图纸，在主桥旁边放出便桥中轴线，并根据岸基情况，定出便桥的起始桩位。桩体质量检查，施工前检查桩体本身是否有裂痕；是否已弯曲变形；表面有无严重的锈蚀和割焊受伤现象，其壁厚应当满足设计要求。存在缺陷的桩体禁止使用。场地，场地平整，具有一定的承载力与水平度，以保证机械的垂直稳定和移动以及钢管桩、盖梁的顺利焊接下部结构打桩，钢管桩采用DZ45震动打桩锤依次打入。将钢管桩桩头上割出可供吊具钩吊的三角小孔，用浮吊将其竖直吊起，对准桩位放下。对准好桩位后，用浮吊吊起液压锤，液压夹头夹住钢管桩，初步检验桩体纵横方向垂直度，并在钢便桥上设置导向装置，确保桩体在锤击过程中始终保持垂直。符合要求后，开动锤将桩打入河床土中。若钢管桩已打入预计长度，贯入度仍较大，说明该处土质较差，承载能力不满足要求，需要继续打入，直至贯入度满足要求，即实际承载能力达到要求为止。当桩底遇到硬物时，桩位易打偏或不垂直，应及时清理后再施打。钢管桩纵横向加固连接，每一桥墩处的钢管桩插打完成后，横向采用双拼12槽钢焊接，横向采用20#槽钢水平焊接，将各桩连接成整体，保证纵横向稳定并防止出现不均匀下沉。各支撑型钢与钢管桩连接处采用满焊，确保焊缝质量。盖梁，打设好钢管桩后，每一桥墩处的钢管桩顶部放置15mm600mm600mm桩帽，其上放置盖梁。钢管桩的盖梁采用2根I32a工字钢并焊而成。最后将钢管桩、桩帽及盖梁焊牢成为整体。便桥桥体安装贝雷主梁在桥头空旷场地内拼装，下面垫枕木，用桁架销子相互连接接长。该桥共有二组贝雷，二组贝雷梁用0.7米支撑架连接。两组贝雷梁最内排桁架片中心距为5 m。连接桁架的所有螺栓螺帽必须拧紧，桁架销子穿到位后必须插好保险销。每跨桥体组装完成，采用50T汽吊逐孔安装。六、质量、安全生产组织机构及职责分工项目经理 魏俊龙1、组织机构项目副经理 徐贤明项目总工 刘夫灵 苗 皓安质科 曹 纲材料科 谢文伟现场负责 金志近打桩队 徐国华安装队 徐国华现场技术 崔 荣综合科 陈 冬2、职责分工职位姓 名主要责任项目经理魏俊龙负责总体组织协调项目副经理徐贤明、郅建章负责现场施工、关系协调项目总工刘夫灵负责技术质量、施工计划的落实综合科陈 冬负责后勤、安全标志的制作安质科曹 纲 苗 皓负责现场安全指挥、文明施工、质量检查材料科谢文伟负责材料的准备、运输、堆放现场负责金志近负责机械设备、进场材料协调打桩队徐国华负责钢管桩施工安装队徐国华负责横梁焊接、贝雷片安装、桥面系施工现场技术崔荣负责现场测量七、质量保证措施1、充分做好前期准备工作。2、开工前组织工程管理人员、技术人员及现场施工人员熟悉图纸，了解施工方案，严格执行各级技术检验复核制度。3、加强施工现场的技术管理，认真落实各项技术管理制度，现场各道工序由专人负责把关，每道工序制定岗定责任，做到分工明确，责任到人，把好现场技术关，保证工程质量，4、现场派有经验的专人巡查，严格控制施工质量，确保施工按照设计意图进行。5、钢管桩、型钢、贝雷片使用前，必须经检查验收，如有质量不符合要求的不得使用。6、严格按照规范施工，实行全面质量管理。各工序设有质量负责人，质量检查人。7、所用的仪器必须检测合格，并定期检查。八、安全管理措施1、提前与海门市航道、海事部门取得联系，并按行政审批程序上报水上施工申请，经审批获得许可后方可开始组织水上施工。2、便桥架设时，请海事部门协助航道管理，吊装过程中限制过往船只通行。3、在1#、2#墩位置设置2排钢管桩，上下游5m处各布置一便桥防护桩结构，具体做法为用3根20木桩桩呈三角形布置锤击进航道冲刷层下，三角形边长为2m，用钢筋连接，并在防护桩结构上安设夜间警示灯和反光标志。在便桥上下游设置警示标志，内容包括限高、限速，前方施工、注意安全，字体采用反光漆。4、构件吊装和安装须遵守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。所有水上作业人员均配备安全帽、救生衣、防滑胶鞋、安全带等安全防护用品，保证施工和人身安全。5、遇大风天气风力6级以上时停止一切水上作业，所有水上设施采取有效措施保护和固定。6、为保证便桥承载安全，须严防超重汽车上桥，便道路口设置限载牌，限载50t。7、便道路口设置限速牌（限速5km/h），严禁汽车速度过快造成其他不安全因素。8、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。9、加强对全桥观测、记录，前期每周一次对全桥进行测量观察，对全桥的沉降、偏位进行记录，待稳定后每月测量一次。10、观测的同时对全桥拼装点、焊点焊缝及各型材检查一次，如发现关键焊点焊缝生锈老化、关键型材明显形变，临时封闭交通，采取补强措施。九、环境保护措施1、在施工区域始终保持工地的良好排水状态，疏通排水、截水系统，临时排水实施和永久性排水有机的结合，防止雨季洪水冲刷耕地、植被造成水土流失。为防止水土流失，尽量减少对周围绿化的影响和破坏。2、保护原有植被，对合同规定的施工界限内、外的植物、树木，必须尽力维持原状。砍除树林或其它经济植物时，应事先征得所有者和业主的指示同意。3、开挖或填筑的土质路基边坡及时采取防护措施，及时对弃方进行压实，并在其表面进行植被覆盖，种植草皮、灌木或树木，既可防止水土流失，又能美化环境。4、施工时，我们将结合地形，认真做好临时排水，同时做好施工便道的植树种草，有计划的开展绿化工作。5、油料、化学物品等不堆放在民用水井及河流湖泊附近，并采取措施，防止雨水冲刷进入水体。6、出入现场的机械、车辆做到不鸣笛，不急刹车；对与施工无关的人员和车辆加以控制，以避免或减少噪音。十、应急预案1、应急领导小组由本项目部有关负责人组成总指挥：魏俊龙 常务指挥：徐贤明现场指挥和组员：高志全 黄林海 任小刚 曹纲 苗皓 谢文伟 崔 荣 2、应急领导小组分工及职责通讯联络组组长由黄林海担任（电话13906279344），配备3个成员。通讯联络组的职责：事故发生后立即通过内线电话告知所有员工事故发生的位置及性质，并根据事态严重程度发出紧急疏散指令；汇总各方面的信息，传达上级指令。消防灭火组由苗皓担任组长（电话15861176759），其它成员由义务消防队队员担任。消防灭火组的职责：灭火组平时应当训练有素，灭火救援技术能力过硬，一旦发生事故可迅速赶赴现场进行灭火救灾；如遇事态严重无法依靠自身能力消灭火灾，则应采取隔离、抑制等方法将火灾控制在一定范围内为公安消防队的增援争取时间。现场救护组组长由徐国华担任（电话13806140078），配备多个成员。现场救护组的职责：救护组成员应当掌握基本的卫生急救知识，在事故发生后负责对现场受伤人员进行救治，并扶持他们转移至安全区域，对伤情严重者应立即通过通讯组向医院求救，将伤者护送往医院。交通疏导、疏散组组长由高志全担任（电话13961251577），成员由崔荣、谢文伟组成。交通疏导、疏散的职责：交通疏导成员必须精确掌握施工现场各场所，各部位安全疏导线路和方向，在事故发生后正确有序地引导本部门人员向安全区域疏散，并负责维持良好的现场秩序。现场抢修组组长由陈张红伍任，其它成员由施工班组长、电工担任。现场抢修组负责抢修被事故破坏的设备、道路交通设施、通讯设备设施。负责修复用电设施或敷设临时线路，保障用电，维修各种造成损害的其他急用设备设施。为救援行动提供物质保证（包括应急抢险器材、救援防护器材、监测器材和指挥通信器材等）。3、应急反应预案（1）事故发生后，事故现场有关人员应当立即向本单位负责报告；单位负责人接到报告后，应当于1小时内向事故发生地县级以上人民政府安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门报告。（2）现场事故应急处理A、火灾事故应急处理及时报警，组织扑救。当火灾发生时，当事人或周围发现者应立即拨打火警电话119，并说明火灾位置和简要情况。同时报告给值班人员和义务消防队进行扑救。集中力量控制火势。根据现场情况，利用周围消防设施迅速进行灭火。消灭飞火。组织人力密切监视未燃尽飞火，防止造成新的火源。疏散物资。安排人力物力对没被损坏的物品进行疏散，减少损失，防止火势蔓延。注意人身安全。扑救过程中，防止自身及周围人员的重新伤害。积极抢救被困人员。由熟悉情况的人员作向导，积极寻找失落遇难人员。配合好消防人员，最终将火扑灭。B、触电事故应急处理立即切断电源。用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具将电线挑开，放置适当位置，以防再次触电。伤员被救后应迅速观察其呼吸、心跳情况。必要时可采取人工呼吸、心脏挤压术。在处理电击时，还应注意有无其他损伤而作相应的处理。局部电击时，应对伤员进行早期清创处理，创面宜暴露，不宜包扎。由电击而发生局部组织坏死时，必须注射破伤风抗菌素。C、人员落水应急预案凡工程作业人员一旦落水，发现者应立即向落水者附近抛出救生圈，并大声呼喊：“某侧有人落水”，发现者必须监视落水者的动态，并随时报告，必要时请求第三方援助。E、其他人身伤害事故处理当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等而造成人身伤害时：应立即向项目部汇报。应立即排除其他隐患，防止救援人员遭到到伤害。积极进行伤员抢救。（3）应急培训和演练应急反应组织和预案确定后，施工单位应急组长组织所有应急人员进行应急培训。组长按照有关预案进行分项演练，对演练效果进行评价，根据评价结果进行完善。（4）应急通信联络遇到紧急情况要首先向项目部汇报。项目部利用电话或传真向上级部门汇报并采取相应救援措施。施工班组应制定详细的应急反应计划，列明个班组及相关人员通信联系方式，并在施工现场的显要位置张贴，以便紧急情况下使用。（5）伤员抢救就医路线图1、圩角河大桥就医路线图及说明（圩角河大桥海门市城北医院）2、圩角河大桥就医路线图及说明（圩角河大桥海门市人民医院）十一、便桥图纸中铁十五局集团有限公司 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