高速公路总体施工组织设计#多图

道安高速公路TJ17标总体施工组织设计目 录一、概况21.1 主要技术标准21.2 自然地理特征21.2.1 地形地貌21.2.2 地层岩性、构造21.2.3 水文特征21.2.4 气象特征21.3 施工工期31.4 施工人员及机械设备3二、钢栈桥验算32.1 计算依据32.2 计算荷载32.2.1 基本可变荷载32.2.2 其他可变荷载5三、支架结构计算63.1 栈桥整体稳定性计算63.2 工况一：80t履带吊73.2.1 工况一荷载加载73.2.2 工况一计算结果83.3 工况二：挂-100123.3.1 工况二加载图123.3.2 工况二计算结果133.4 工况三：20年一遇洪水期水流力174.5.1 工况三加载图174.5.2 工况三计算结果183.5 钻孔桩嵌岩深度计算221、63012钢管桩计算223.6 桥面板计算231、10mm钢板233.7 结论及建议23四、钢栈桥施工工艺24五、主要施工方法245.1 钢管下沉245.2 桩顶横梁安装255.3 纵向分配筋安装25六、安全保证措施25七、环境保护、水土保持保证体系及保证措施267.1 钢栈桥施工267.2 保障措施26一、概况1.1 主要技术标准根据现场的地质条件及水位情况，在湄江河大桥1#墩到2#墩之间设置一施工钢栈桥，长度87m，钢栈桥主桁采用万能杆件，栈桥跨度为18m和15m，桥宽4.5m，栈桥万能杆件上弦系统标高为+766.110m。栈桥桩基础水中墩为每排插打2根63012钢管桩，桩顶设I36c和3m标准贝雷片分配梁。1.2 自然地理特征1.2.1 地形地貌桥位区属河流侵蚀堆积地貌，河漫滩及阶地发育，地形起伏不大，桥位区范围内中线高程766.2m770.9m，最大相对高差4.7m。河水流向总体自东向西，桥位区有乡道通过，交通便利。1.2.2 地层岩性、构造桥位区上覆第四系全新统冲积成因黏土、圆砾、卵石，下伏基岩为寒武系中上统娄山关群白云岩。岩层产状为30031829，呈单斜构造，地质构造简单，未见影响桥梁稳定的不良地质构造通过，桥位区区域地质稳定。1.2.3 水文特征 桥位区地表水发育，主要为湄江河，河流流向自东向西。桥位区地下水主要为基岩中裂隙水，赋存于白云岩的风化裂隙中，主要考大气降水及地表水下渗补给，与地表水呈互补关系，以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表，地下水埋深为1.0-3.5m，埋深小，水量丰富。1.2.4 气象特征湄潭县属中亚热带季风湿润气候，四季分明，气候平和，多年平均气温14.9，高于或等于持续期长达221天，最低的一月为3.8，最热的七月为25.1，极端最低气温为-7.8，极端最高气温为37.4。多年平均降水量为1137毫米，降水量分布不均，夏季（6-8月）最多，占全年41.2%；春季（3-5月）占29.3%；秋季（9-11月）占23.4%；冬季（12-2月）最少，占6.1%。县内雨季开始期平均为4月13日，终止期为10月10日，持续时间181天，自然灾害主要有干旱、洪涝、冰雹等。根据当地天气情况，桩基工程及土石方工程施工黄金季节在10月-次年5月；砼工程在施工便道不受雨季影响的前提下，全年可正常施工。1.3 施工工期总工期：30天。施工准备：2013年11月1日-2013年11月30日。1.4 施工人员及机械设备表1 钢栈桥施工人员及机械设备序号施工人员及机械设备单位数量1施工人员人202挖掘机辆13装载机辆14履带车辆（80t）15电焊机台26发电机(120KW,100KW)台27打桩机台18切割机台19吊车台（16t）1二、钢栈桥验算2.1 计算依据1、业主提供的水文与地质资料及设计院提供的主体结构设计资料2、业主提供的栈桥施工图纸3、桥涵地基与基础设计规范(TB 10002.5-2005)4、桥涵设计基本规范(TB 10002.1-2005)5、钢结构设计规范(GB50017-2003)6、混凝土结构设计规范7、桥梁地基与基础2.2 计算荷载2.2.1 基本可变荷载1、80t履带吊机荷载80t履带吊机自重70t，接触面积为25400850mm2。其负荷特性表见下表所示，其外部尺寸见下图所示。80t履带吊机外形尺寸图80t履带吊机负荷特性表 （单位：t）2、挂车-100荷载 挂-100级车辆荷载的主要技术指标 名称车辆重量车轴数每个车轴重力每个车轴车轮组数目车轮横向中距每对车轮着地长和宽 挂-1001000kN4250kN430.9m0.5m0.2m注：挂-100在栈桥相邻两联内仅允许布置一辆2.2.2 其他可变荷载1、风荷载栈桥施工状态、栈桥工作状态和栈桥非工作状态的允许风力分别为：6级、8级和10级，相应风速分别为：13.8m/s、20.7m/s、28.4m/s。当风力超过6级时，禁止栈桥自身施工；当风力超过8级时，禁止在栈桥上作业，当风力超过10级时，栈桥禁止通行。风载按公路桥涵设计通用规范进行计算，其中：（按施工架设期间取值）； （桁架风载系数，含桥面板实面积比按0.4考虑）； （按最不利地形地理条件选取）；（按A类地表，离地面或水面5m高度计）； （按A类取阵风风速系数）；6级风载：求得: 单片万能杆件及桥面板迎风面积：；风载为：8级风载时： 求得: 单片主梁迎风面积：；风载为：2、水流力20年一遇的最大水位为+769.163m，此时水流流速按3.2m/s考虑。3、栏杆荷载按人行道栏杆设计，作用于栏杆立柱顶上的水平推力标准值为：0.75kN/m；作用于栏杆扶手上的竖向力标准值为：1.0kN/m。4、行人荷载根据公路桥涵设计通用规范，这里取值为2.5kN/m。三、支架结构计算3.1 栈桥整体稳定性计算采用midas/civil2006软件，结构自重按实际构件重量取值，并考虑连接板及焊接件重量，取1.2倍自重。风荷载按8级风载进行加载，并等效于集中荷载施加在每片主梁节点上，由于水流力作用于钢管桩上，相当于使上部主梁横向整体移动而对其应力影响不大，故在上部结构分析中，可不考虑水流力的作用。计算模型如下图所示。 轴测图 立面图 侧面图一阶屈曲其一阶屈曲系数为30.5，其整体稳定良好。3.2 工况一：80t履带吊3.2.1 工况一荷载加载荷载组合：结构自重+人行荷载+80t履带吊机自重及吊重+风载14m跨万能杆件主梁重量36.2t，12m跨万能杆件主梁重量31.0t。半径11m时，80t履带吊的最大吊重23.64t，主梁采用分片吊重。半径10m时，80t履带吊的最大吊重26.65t，主梁采用分片吊重。吊14m跨万能杆件， 履带吊均布轮压，吊12m跨万能杆件，履带吊均布轮压，走行时，履带轮压为：根据履带吊所在位置的不同，2种不同工况。80t履带吊工况表项目63012墩顶起吊工况一跨中走行工况二A、工况一：63012钢管桩墩顶起吊加载图如下所示：工况一加载图（单位为kPa）B、工况二：63012钢管桩跨中走行加载图如下所示：工况二加载图（单位为kPa）3.2.2 工况一计算结果计算结果为各工况的包络值1、变形计算变形图(mm)最大变形为，满足规范要求。2、桥面板计算桥面板采用10mm钢板+I25+I36c，桥面板纵梁采用16槽钢。 桥面板纵梁组合应力图(MPa)桥面板纵梁剪应力图(MPa)最大组合应力为，满足要求；最大剪应力为，满足要求。3、主梁计算主梁采用N型万能杆件进行拼装2N1内力图(t)2N2内力图(t)2N3内力图(t)2N4内力图(t)各种型号杆件内力值统计如下：杆件内力值项目2N12N22N32N4容许内力(t)63.334.342.229.5实际内力(t)13.423.711.14.7由上计算可得：万能杆件满足要求。4、分配梁计算63012桩桩顶分配梁采用I36c。I36c组合应力图(MPa)I36c剪应力图(MPa)最大组合应力为，满足要求；最大剪应力为，满足要求。5、钢管桩内力采用63012钢管桩。63012内力图(t)3.3 工况二：挂-1003.3.1 工况二加载图荷载组合：结构自重+人行荷载+挂-100+风载挂-100在栈桥相邻两联内仅允许布置一辆，根据挂车的位置不同，可以分为如下所示的2种不同工况。挂-100工况表走行位置63012工况跨中墩顶挂-100单轴轴重为250kN(每个车轴包含4组车轮)，每车轮面积按0.2m0.5m计，则轮压为： A、挂车在63012钢管桩墩顶挂车在63012钢管桩墩顶，加载图如下所示B、挂车在63012钢管桩跨中挂车在63012钢管桩跨中，加载图如下所示3.3.2 工况二计算结果计算结果为各工况的包络值1、变形计算变形图(mm)最大变形为，满足规范要求。2、桥面板计算桥面板采用10mm钢板+I25+I36c，桥面板纵梁采用16槽钢。桥面板纵梁组合应力图(MPa)桥面板纵梁剪应力图(MPa)最大组合应力为，满足要求；最大剪应力为，满足要求。3、主梁计算主梁采用N型万能杆件进行拼装2N1内力图(t)2N2内力图(t)2N3内力图(t)2N4内力图(t)各种型号杆件内力值统计如下：杆件内力值杆件型号2N12N22N32N4容许内力(t)63.334.342.229.5实际内力(t)14.220.316.65.9由上可得：万能杆件满足要求。4、分配梁计算63012桩桩顶分配梁采用I36c。I36c组合应力图(MPa)I36c剪应力图(MPa)最大组合应力为，满足要求；最大剪应力为，满足要求。5、钢管桩内力采用63012钢管桩。63012内力图(t)3.4 工况三：20年一遇洪水期水流力4.5.1 工况三加载图20年一遇水位标高为+769.163m，栈桥顶面标高为+771.50m第一片主梁万能杆件所受的水流力为第二片主梁万能杆件所受的水流力为第三片主梁万能杆件所受的水流力为第四片主梁万能杆件所受的水流力为桩的水流力为：桩水流力参数表项目N1N2N3N4N5桩型号6301263012630126301263012水流力(kN)22.642.6110.3115.3115.3桩号N6N7桩型号6301263012水流力(kN)42.622.6加载图如下所示加载图（kPa）4.5.2 工况三计算结果1、变形计算变形图(mm)最大变形为。2、桥面板计算桥面板采用10mm钢板+I25+I36c，桥面板纵梁采用16槽钢。桥面板纵梁组合应力图(MPa)桥面板纵梁剪应力图(MPa)最大组合应力为，满足要求；最大剪应力为，满足要求。3、主梁计算主梁采用N型万能杆件进行拼装2N1内力图(t)2N2内力图(t)2N3内力图(t)2N4内力图(t)2N5内力图(t)各种型号杆件内力值统计如下：杆件内力值杆件型号2N12N22N32N42N5容许内力(t)63.334.342.229.517.2实际内力(t)5.18.29.16.88.5由上可得：万能杆件内力满足要求。4、分配梁计算63012桩桩顶分配梁采用I36c。I36c组合应力图(MPa)I36c剪应力图(MPa)最大组合应力为，满足要求；最大剪应力为，满足要求。5、钢管桩内力采用63012钢管桩。63012内力图(t)流速3.2 m/s时，钢管内力如下所示：项目6308流速3.2m/s桩内力（t）43.0弯矩（t）32.6桩间联结系（t）21.763012钢管桩计算钢管桩面内计算长度为11m，面外计算长度为14m。其回转半径为，长细比为，长细比为；查b类截面稳定系数为， =1.15，=1.15截面影响系数等效弯矩系数=1.0，=1.0由于横截面为闭合截面，故整体稳定性系数按照钢结构设计规范其稳定计算应力需同时满足以下两个公式：流速3.2m/s时：3.5 钻孔桩嵌岩深度计算1、63012钢管桩计算A按桩底轴向力确定钻孔深度：岩石单轴向极限抗压强度计算取值5MPa则桩底部容许承载力：由上式求解得到：即不考虑覆盖层的作用，钢管钻孔最小深度为1127mm。B按桩底弯矩确定钻孔深度：由上述计算钻孔深度取较大值，则取钻孔深度，满足要求。3.6 桥面板计算1、10mm钢板间距600mm160mm，面板考虑为两边简支的双向板。挂-100时荷载为： 满足要求。3.7 结论及建议由以上计算可得：此栈桥结构能满足施工的需求。四、钢栈桥施工工艺五、主要施工方法5.1 钢管下沉 栈桥架设采用80t履带吊，DZ60型振动锤逐跨打桩架设栈桥，施工时要根据吊机的实际性能进行施工。栈桥由引提前端向前逐跨推进搭设。沉桩过程中严密注视钢管桩的锤击下沉速度，若在沉桩过程中出现急速下沉或无法下沉到设计标高时，综合考虑各种因素，并报告项目部分析情况予以处理。沉桩应符合以下要求：桩平面位置：10cm桩顶标高： 10cm桩身垂直度：1%栈桥搭设示意图5.2 桩顶横梁安装 桩顶横梁采用I36，现在岸上按照设计尺寸下好料，再由起重设备吊装至桩顶位置进行安装，安装时横梁直接放置在已焊好的钢管封顶钢板上进行焊接，焊接必须满足强度要求。5.3 纵向分配筋安装 待横梁安装结束，即可进行I25纵向分配梁的安装，先按照90cm间距均匀摆放后，然后与横梁连接处进行焊接以形成整体。5.4 桥面及其附属结构 栈桥桥面采用10mm厚钢板，沿顺桥向满铺，横桥向控制在4.5m，桥面板与纵向分配梁进行点焊焊接以防止钢板翘曲。六、安全保证措施 栈桥施工过程中，为确保施工的顺利进行和安全，制定了详细的施工作业程序，采取以下的施工安全措施： （1）打桩前必须对桩进行严格检查。不允许使用有裂缝或其他缺陷的桩，以防止断桩事故。 （2）吊装时应系缆风绳，使桩保持平衡，防止碰撞。 （3）周围安装安全网，防止落水事故发生。（4）水上作业人员应着救生衣。（5）一切电气设备应安装漏电开关。 （6）吊装作业，应统一指挥，严禁非指挥人员发令，指挥起重信号。 （7）为保证栈桥畅通，栈桥上严禁堆放货物。七、环境保护、水土保持保证体系及保证措施7.1 钢栈桥施工钢栈桥便桥是施工过程中必不可少的临时附属设施，本合同段内设置一座87米钢栈桥，其技术要求是与桥中轴线平行布置，以便施工物料、施工人员能够尽快达到工点。栈桥宽度4.5米，采用63cn钢管桩作为下部基础，在钢管桩上布设型钢，上铺贝雷片和工字钢，对水流不形成阻水作用。钢栈桥设置对河道水质的影响主要在钢管桩打入河床阶段，泥沙上浮，造成局部浑浊，影响范围一般为打入点周边2050m，随着距离的增大，这一影响将逐渐减小，在距施工点200300米外，悬浮泥沙的影响基本很小，且随着施工的结束，这一影响将很快消失。7.2 保障措施增加专职或兼职环保管理人员加强具体的环保措施的指定和执行，做到预防为主，防止对水体造成污染。防范施工机械的漏油、跑油进入水域中，施工机械所产生的废油料及润滑油等，必须严格保管，防止泄露，污染河水。严格实施制度化管理 在水源保护区内进行桥梁基础施工，为确保施工过程对环境未造成影响，应做好环境监测工作。在桥梁施工各个阶段全过程进行水质、土壤检测工作，水质检测时为确保检测结果的准确，取样点应尽量靠近围堰，土壤检测应选取围堰回填最终所取土壤进行检测。桥梁施工完毕后，对施工场地及临时占地进行清理，将废弃物及时清除到指定地点，改良土壤后根据当地要求复耕还田或交地方利用。场地清理复垦结束后，应加强复垦的检查，确保不形成新的污染源。25