某特长桥梁组织施工设计开题报告.doc

上海应用技术学院学士学位毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称 某特长桥梁组织施工设计 学 生 晓 月 专 业、年级 安全工程 所 在 院 系 土木建筑与安全工程学院 指 导 教 师 李 家 骅 选 题 时 间 2012年 12月 26日 一、设计依据1.1 设计资料1.1.1桥梁介绍此桥梁是正桥线长1025.06m，桥高110m，其下为的地质结构，其旁为平原结构，主墩均为钢筋混凝土圆端形空心墩，墩身高69m。1.1.2桥梁的组成及特性 由桥跨结构、下部结构、支座、附属设备组成,参照公路桥梁设计通用规范S（JTG D60012004）选择合适的设备及构件。 1.1.3 地基土的物理学性质 基承载力设计值，按上海市岩土工程勘察规范（DGJ08-37-2002）表13.3.4有关静探公式并结合工程实践经验等方法综合确定。1.1.4支架可选用类型及选用 支架分为扣件式钢管支架、碗扣式钢管支架、贝雷片支架、门式钢管支架、组合式支架、万能杆件支架、CUPLOK支架系统，按照建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 1662008）、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 1282010）等有关规范、标准进行选择。1.2 安全施工制度要求施工建设贵在落实。为保障桥梁安全施工制度的落实，通知对施工单位、监理单位、建设单位及监管部门分别提出了落实制度的要求。1.2.1 施工单位 施工单位在组织施工中的职责如下： （1)施工单位应在进场后开始开展风险评估工作，根据风险评估的结果，完善施工组织设计和危险性交大工程专项施工方案编制相应的的专项应急预案，并将施工组织设计文件、危险性较大工程专项施工方案、应急预案和风险评估报告一同提交监理审批。 （2）在施工过程中，施工单位还应根据风险评估的结果，对项目施工过程实施预警预控，做好风险管理工作。 （3）针对专项风险等级在级（高度风险）及以上的施工作业活动（施工区段），施工单位还应做好一下几方面的工作。 重大风险源的监控与防治措施、应急预案经施工企业技术负责人和项目总监工程师审批后，由建设单位组织论证或复评估后实施。建立重大风险源的监测及验收、日常巡查、定期报告等工作制度，并组织实施。 施工项目经理或技术负责人在工程施工前应对施工人员进行安全技术教育及交底；施工现场应设立相应的危险告知牌。适时组织对典型重大风险源的应急救援演练。 当专项风险等级为（极高风险）且无法降低时，必须提高现场防护标准，落实应急处置措施，视情况开展第三方施工监测；未采取有效措施的，不得施工。1.2.2 监理单位监理单位在组织施工中的职责如下： （1)监理单位在审查工程施工组织设计文件、危险性较大工程专项施工方案、应急预案时，应同时审查施工安全风险评估报告。无专项风险评估报告，不得签发分部、分项工程开工令；无总体风险评估报告，不得签发合同项目开工令。 （2）在施工过程中，监理单位应参与和监督施工单位风险管理情况，并予以记录。对施工中存在的重大隐患应及时指出并督促整改，对施工单位拒不整改的，应及时向建设单位及公路水运工程安全生产监督管理部门报告。1.2.3 建设单位建设单位在组织施工中的职责如下: （1）建设单位应根据工程特点及本管理方法的相关要求，制定项目桥梁和隧道工程施工安全风险评估工作的实施方法。 （2）监督施工单位（或咨询单位、相关专业评估机构）进行施工阶段风险评估工作。 （3）负责对高度和极高的风险等级进行审查。对极高风险（ 级）的施工作业，组织专家或安全评价机构进行论证或复评估 ，提出降低风险的措施建议。 （4）当风险等级无法降低时，应及时调整设计、施工方案，并向公路水运工程安全生产监督管理部门备案；必要时委托相关专业机构进行风险监测。 （5）检查、监督、协调、处理评估工作中的有关问题。1.2.4 监督部门监督部门在组织施工工作中的职责如下： （1）各级交通运输主管部门在履行施工安全监督检查职责时，应将桥梁施工安全风险评估实施情况纳入检查范围。 （2）对极高风险（ 级）的施工作业应切实加强重点督查。1.3 危险源分析和辨识 桥梁在人类文明的发展过程中占据着重要的一页。桥梁工程投资巨大、技术复杂、工程涉及面广、建设工期长，一旦发生事故影响重大。因此必须加强桥梁施工的安全生产管理， 而加强重大危险源的辨识与控制是预防安全事 故发生最有效的途径之一。 桥梁施工现场重大危险源辩识危险源的辨识评价和控制是桥梁施工安全管理的主要内容，它对于明确项目部安全管理的重点，控制事故的发生，以寻求最低事故率、最少的人员伤亡和经济损失起着重要的作用。1.3.1桥梁施工现场重大危险源辩识的依据现行的国家法律法规、国家标准、行业规范、操作规程及以前一些事故案例，可作为施工现场 重大危险源的辩识的依据。1.3.2桥梁施工现场重大危险源常用的辩识方法 （1）经验分析法。经验分析法包括对照分析法和类比分析法。对照分析法是对照有关法律法规、标准、检查表或依靠分析人员的观察能力，借助于经验和判断能力直观地对评价对象的危险因素进行分析的方法。缺点是容易受到分析人员的经验 和知识等方面的限制，对此，可采用安全检查表的方法加以弥补。类比分析法是利用相同或类似工程或作业条件的经验和劳动安全卫生的统计资料来类推、分析评价对象的危险因素。总结以往的生产经验，对以往发生过的事故或未遂事故的原因进行分析，不难找出危险因素。施工现场的危险 源主要 是通过经验分析方法来辩识。 （2）材料性质和生产条件分析法。了解生产或使用的材料性质是危害辩识的基础，危害辩识中常用的材料性质有：毒性、物理化学性质、燃烧和爆炸特性等。生产条件也会产生危险 或使生产过程中的材料的危险性质加剧。 （3）作业条件危险性评价法。作业条件危险性评价法认为影响危险性的三主要因素是：发生事故的可能性大小，用符号L表示；人体暴露于危险环境的频繁程度，用符号E表示；发生事故可能产生的后果，用符号C表示。作业条件危险性分值用符号D表示，D=LEC,D值愈大，说明危险性愈大，当D值超过不可容许或不可接受的风险时（D值大于 120），就认定为重大危险源。1.3.3桥梁施工中重大危险源常见类型 施工现场重大危险源一般按事故发生的类型和部位进行辩识 （1）按事故发生的类型。我工地施工中常见的事故类型有：高处坠落、触电、机械伤害、物体打击、坍塌、淹溺、起重伤害和其他事故如火灾、爆炸、中毒等。 （2）按事故发生的部位。事故发生的部位有：深基坑工程、超高跨模板支撑工程、脚手架工程、起重机械装拆工程、施工临时用电、 四口 、 五临边 。1.4设计依据 1.4.1 编制依据 桥梁工程项目的施工组织设计是在充分调查、仔细分析不同的桥梁工程和其所处的环境条件、施工条件等主客观因素的基础上编制的。其主要有：（1） 国家有关规定、规程和规范及上级的有关指示。（2） 计划和设计文件，包括已批准的计划任务书、初步设计、技术设计和施工图设计。（3） 建设地区的技术经济资料，包括地形资料、工程地质资料、水文气象资料；地方相关企业、交通运输、资源供应情况等。（4） 施工单位可能配备给该工程的人力、机械设备，当地可利用的施工企业的施工力量、技术水平和施工经验等。（5） 其他的有关合同规定。1.4.2 我国桥梁工程概况在技术方面，只是凭经验修桥，曾使19世纪8090年代的许多铁路桥发生重大事故；从这时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。 二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。 桥梁需要大量修建，而人力、物力、财力有限；于是，不断提高技术水平，引用新材料、新工艺、新桥式，对结构行为进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，以使桥梁建设的经济效益不断提高，已成为时代的要求。桥梁工程学主要研究桥渡设计，包括选择桥址，决定桥梁孔径，考虑通航和线路要求以确定桥面高程，考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度，设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。材料方面在建桥材料方面以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。设计方面在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。施工方面 在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基，以减少劳动强度并避免人身危险；利用高质量的焊接技术，借能推广工地焊接等，此外，装配式桥梁也将有所发展，以使结构和构件标准化，生产工业化。在桥梁养护维修方面，要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中，引用新型精密的测量仪表，如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定；用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然，以便延长桥梁的使用寿命。桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。1.4.3 技术经济条件（1）桥边附近地形地质、水文气象、地震烈度等情况。（2）当地物资（建材、劳力、水、电等）供应情况。（3）当地及施工所处地区的交通状况。（4）当地相关企业的能力及可利用程度。 所以，在项目部在开工前，应先编制完整的施工组织设计方案，针对施工组织设计安排，组织有关安全专家辩识施工现场潜在的重大危险源，并通过科学的风险评价方法，判定哪些是重大危险源，然后确定有关责任部门制定各专项安全施工控制方案及应急救援预案，通过资金保证，明确相关人员的职责，来监督安全管理、技术、教育等控制措施到位，最后对执行成果进行评估、改进。这样才能保证工程安全有效的完成。 5 主要参考文献和所用设计规范1 交通运输部工程质量监督局编著.公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南解析.北京：人民交通出版社,2011.11,702382 中铁大桥局集团有限公司编.桥梁设计与施工技术.北京：人民交通出版社,2002.10,49703 陈伟章.桥梁工程施工问答实录.北京：机械工业出版社,2011.9,1214 李 振, 夏晓慧.桥梁施工案例集.成都：西南交通大学出版社,2012.157635 阮欣，陈艾荣，石雪飞.桥梁工程风险评估.北京:人们交通出版社，2008.7，391976中华人民共和国行业标准.公路桥梁施工技术规范（JTJ 0412000）S.北京：人民出版社，2000，1227中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTG D60012004）.北京人民交通出版社，2004，23568 滕延京. 中国建筑学会地基基础分会2006年学术年会论文集：地基基础工程技术新进展. 知识产权出版社 2006：58769 刘嘉福.建筑施工安全技术M.北京：中国建筑工业出版社，2004，152710 江阿兰.桥梁工程北京：机械工业出版社,2011.12,15828811王常才.桥梁施工技术M.北京：人民交通出版社，2002,367712 Jim.Whiting. The Risk Management Process.Ergonomics Society of Australia, May,1992,5516313 Menzies J.B., Bridge failures , hazards and societal risk, Safety of Bridge，Thomas Telford. 1997,3641二、方案论证 随着经济的发展，国家基础设施建设不断加强，特别是在美国次贷危机发的全球金融危机爆发以来，国家更是加强了基础设施建设的投入力度，公路建设首当其冲，各等级公路新改建项目迅速增加。我国幅员辽阔，江河湖海众多，路线在跨越时必然会产生技术复杂的特大桥梁，由于特大桥梁在工程总投资中占有相当大的比例，因此对桥梁建设方案进行的技术和经济的综合论证显得至关重要。而编桥梁施工组织设计首先就是选择和制定桥梁施工方案，桥梁施工方案是桥梁施工组织设计的核心，也在很大程度上决定了施工组织设计本身水平的高低，并直接关系到工程的成本、工期和施工质量。 确定桥梁工程的施工方案，首先要切实可行，其次要做到技术先进、施工安全、经济合理。如果有多个可选择的施工方案，则应通过对不同的施工方案进行经济分析，选择技术经济效益好的施工方案，以提高工程的投资效益。 所以通过对施工流向、施工方法、施工机械的选择，施工段施工段组织和流水作业的安排，施工力量的部署的危险源进行辨识和分析，以及从经济等角度来探讨起合理程度，是对方案的有效论证。 本次设计的目的，是为了学习大型桥梁的整个施工过程的危险源如何进行的辨识，掌握多种安全分析方法对各种项目进行多角度分析，以达到最经济合理的安全施工方案。三、设计内容3.1收集资料 资料收集工程资料的收集整理时开展安全施工工作的前提。评估工作开始前，工作小组应先进行现场踏勘，收集工程相关的基础资料，主要包括： 类似工程事故资料； （1）本工程相关设计及施工组织文件资料； （2）工程区域内水文、地质、气候等资料； （3）工程可行性研究报告、工程地质勘察报告、初步设计文件、施工图设计文件及工程施工组织设计文件等资料； （4）工程区域内的建（构）筑物（含管线、民防设施、铁路、公路等）资料； （5）施工单位类似工程业绩，本项目拟投入的机械设备、技术人员以及施工工法等相关资料； （6）上阶段风险评估的成果； （7）相关法律法规及标准规范； （8）其他与风险评估相关的资料。3.2 脚手架搭建的安全合理性分析 建筑施工中的脚手架是一个安全事故频发区域，也是诸多质量问题的主要诱因之一。长期以来，由于架设工具本身及其构造技术和安全管理工作处于较为落后的状态，致使因脚手架而引发的生产事故的发生频率较高。近年来有众多由于脚手架事故而造成了重大经济损失和人员伤亡的报道，对脚手架进行规范、争取、严格的管理是非常重要的。脚手架安全管理贯穿整个施工过程是项目管理工作中的重中之重，施工安全以安全第一，预防为主综合治理为指导方针，采取有效的安全管理措施以确保安全管理目标的顺利实现。3.3 跨线桥梁施工中危险识别与分析（1）危险源辨识（2）常用脚手架选择 1）扣件式钢管支架 2）门式钢管支架 3)扣碗式钢管支架（3）对比与分析 对这三种钢管支架搭建的经济性和合理性进行分析，从来选择出最优方案。四、工作计划序号阶 段 及 内 容起迄日期阶段成果形式11领取论文材料，如相关的硕士论文和博士论文。2查找相关资料、文献。3听老师讲解了相关的知识。2012.11.12012.12.201. 领取论文材料。2查找了些相关资料。3初步了解本课题的研究现状，查阅国内外研究现状的资料及整理。21撰写开题报告。2翻译外文文献。2012.12.202013.3.81 完成开题报告撰写。2 翻译英文文献。3 理解课题的主要研究内容和关键问题。31 对桥梁施工脚手架进行选择；确定脚手架类型和搭建型式；2013.3.82013.3.18完成脚手架选定类型，确定脚手架搭建型式。41确定脚手架结构各项尺寸其承载；2确定脚手架如何搭制；3进行桥梁及支座结构设计图纸绘制；2013.3.192013.4.101 计算出脚手架结构与支撑体系相关数据，并进行验算及复核。2 绘制出桥梁及支座结构图纸。51编写设计计算书2校核桥梁承载及自重体系验算3修改桥梁设计图纸；4进行工作总结和评价；5编写中英文摘要。2013.4.112013.5.201 筛选整理相关资料。2 对图纸进行了修改。3 完成计算书初稿。4 完成中英文摘要的编写。 61.完善设计计算书2013.5.212013.5.25完善设计计算书71修改论文中的格式问题。2针对图中不合理的标识进行修改。3完善总结和评价的话。2013.5.202013.6.3图纸、计算书修改、定稿。8答辩2013.6.32013.6.12开始答辩五、评审意见指导教师对本课题的评价 导师签名 年 月 日评审小组的审查结论 组长 组员 年 月 日