天津主干路跨河桥箱梁施工平台施工方案(附图,验算).doc

外环北路北延跨*河大桥工程施工平台专项施工方案外环北路北延跨永*大桥工程设计施工总承包项目经理部二零一二年二月目录一、施工便道及施工平台设计方案- 1 -二、钢管桩施工- 3 -（一）、钢管桩的加工及运输- 3 -（二）、基础桩下沉施工方法- 3 -三、钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工- 4 -四、纵横梁架设- 6 -五、桥面板铺设及安全防护- 7 -六、工程材料统计- 7 -七、工期安排- 8 -（一）、现浇箱梁施工平台- 9 -1、15×15方木最大弯矩和挠度验算- 9 -2、I36C工字钢最大弯矩和挠度验算- 9 -3、单桩承载力验算- 9 -（二）、施工便道安全性验算- 10 -一、施工便道及施工平台设计方案本工程桥梁为跨越永定*由于水利部门2012年4月10日准备汛期排水，我项目部准备沿桥位修建施工用临时便桥（以下简称便桥）两座，一座长度为80m、宽度为64m，另一座长180m、宽64m，中间两幅40m宽作为现浇箱梁施工平台，两侧各12m作为施工便道，连接*河南、中、北三岸。现浇梁施工平台采用600mm钢管桩呈3m×3m布置；施工便桥钢管桩为5.0m/跨，每排桩间距2.5m（施工示意图如下）施工现场示意图依据我单位的施工经验永定新河的最大水位一般在2.0m左右。拟采用便桥方案如下：南堤和中堤之间的施工平台及便桥面积合计为64m×80m=5120m2。现浇箱梁施工平台为2.5m/跨，共为80/2.5=32跨（合33排桩）。施工便道为5.0m/跨，共为80/5.0=16跨，（合17排桩）。根据水深采用长12m直径600mm钢管桩（保证入泥深度20m）。现浇箱梁每排钢管桩间距为1.8m，每排10根；施工便道每排钢管桩间距为2.5m，每排5根。钢管桩之间使用剪刀撑连接， 横向每排桩桩顶用I36C工字钢连接。纵向顶面同样采用I36C工字钢交叉摆放（间距1.0m）并与桩顶横梁工字钢焊接牢固，作为浮桥桥面。在工字钢上满铺15cm×15cm×6m方木，在施工便桥两侧焊接25钢筋挂设密目网并配备红色传灯作为临时防护措施。第二座180m长施工便桥同样以上述方法施工。原材料进场钢构件加工施工准备测量放样测量配合打入桩基础打桩设备、半成品就位测量定位钢管桩平联牛腿桩顶纵横梁架设测量放样剪刀撑加固桥面方木铺设测量放样栏杆防滑钢筋照明、防护测量放样施工流程示意图二、钢管桩施工（一）、 钢管桩的加工及运输钢管桩基础使用的卷制钢板，符合设计及规范要求。管节拼装定位在专门台架上进行，管节对口保持在同一轴线上进行。管节管径差，椭圆度以及桩成品的外形尺寸满足规范要求，钢管桩焊缝质量符合要求。每根栈桥钢管桩分两节加工，每节长度为57m不等，接桩采用焊接接头，每一接头外贴焊10mm加强钢板。构件在加工结束后标上重量、重心和吊点的位置，以便吊运和安装。钢管桩顶部留出16cm左右的卡口，上部工字钢横梁可以直接放入卡口位置。管桩运输后场采用吊车吊装装车，运至施工现场后采用履带吊卸车。（二）、 基础桩下沉施工方法钢管桩基础下沉采用“钓鱼法”施工，施工示意图参见下图。整根钢管桩一次性打设到位。测量员复核导向架垂直度和空间位置满足设计要求后，吊车配合振拔器打沉钢管桩至设计标高。在打设钢管桩的过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。按此方法，逐步完成每跨钢管桩的施工。基础桩下沉示意图80m施工便桥钢管桩布置图三、钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分*工栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩基础桩间剪刀撑、平联、牛腿、桩顶分配梁施工。1、 钢管桩顶部的方木直接放入卡口内并进行平联加固，同步进行牛腿加工、焊接及剪刀撑、桩顶*的加工。2、 将配有发电机、电焊机的船舶装上钢管桩施工所需半成品行至施工栈桥墩位处并将其拴牢固定在钢管桩侧。3、 用吊装设备悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横分配梁架设。4、 吊装设备悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定，电焊工按测量放样位置焊接牛腿，技术员检查合格后，将纵、横梁焊接在牛腿上。所有焊缝均要满足设计要求。5、 对于群桩墩，在纵梁上测量放样后，吊装设备悬吊横梁并安放至纵梁顶，电焊工将纵梁和横梁焊成一体。技术员检查合格后，一个栈桥墩的下部结构施工即告完成。现浇梁施工平台横断面示意图施工便道横断面示意图现浇梁施工平台纵断面示意图施工便道纵断面示意图四、纵横梁架设每排钢管桩上方加设横向I36C工字钢，把整排钢管桩连接固定成为一体，增加栈桥的整体刚度，防止出现横向位移。每根钢管桩桩与横向工字钢用加固钢板焊接牢固，保证工字钢与钢管桩形成整体，使整体具有良好的稳定性。横向工字钢上摆放纵向I36C工字钢，每棵工字钢间距应基本保持一致（间距1米）、顶上平稳，并用加固钢板焊接成整体。五、桥面板铺设及安全防护纵向工字钢上满铺15cm×15cm方木，铺设时避免出现探头板，两侧加设护栏保证脚手面上的施工安全。护栏采用25钢筋焊接在工字钢上作为护栏立柱，之后沿钢筋立柱挂设密目网以及红色传灯，在施工便桥四角布设红色警示灯，在便桥两端布设爆闪灯。六、工程材料统计材料统计表80m施工便桥现场所需物资规格尺寸数量单位警示灯红色4个爆闪灯2个串灯红色160m钢管桩529（12m长）847根方木15×15（6m长）5334根方木15×15（4m长）534根工字钢I36C型（12m长）523根工字钢I36C型（8m长）65根工字钢I36C型（4m长）33根振拔器DZ-10A2台发电机120KW2台汽车吊25T2台运输车4辆材料统计表180m施工便桥现场所需物资规格尺寸数量单位警示灯红色4个爆闪灯2个串灯红色360m钢管桩529（12m长）1867根方木15×15（6m长）12000根方木15×15（4m长）1200根工字钢I36C型（12m长）*工字钢I36C型（4m长）63根振拔器DZ-10A2台发电机120KW2台汽车吊25T2台运输车4辆七、工期安排1、 两座施工便桥同时施工，每座便桥采用2台振拔器分别从两端开始施工；2、 每台振拔器每天可打入钢管桩20根，每天共计完成80根；3、 每排钢管桩完成后即进行剪刀撑加固和横向工字钢连接；4、 完成横向连接后即开始纵向工字钢连接并满铺方木，振拔器继续流水作业。八、安全性验算现浇箱梁施工平台安全性验算采用的上部结构恒载和活载取值是80kn/m2，取值依据详见上部结构施工方案。施工便道安全性验算采用的是100t设计荷载。（一）、 现浇箱梁施工平台1、 15×15方木最大弯矩和挠度验算方木架设在纵向工字钢上，纵向工字钢间距为1.0m，I36C工字钢腿宽为0.14m，所以方木受均布荷载净距为1.0-0.14=0.86m。弹性模量E=9×103Mpa（红松方木）均布荷载q=80kn/m2×0.86×0.15/0.86=12kn/m；截面抵抗距W=0.86×（0.15）2/6=3.23×10-3m3；截面惯性矩I=0.86×（0.15）3/12=2.42×10-4m3；跨中最大弯矩Mmax=12×0.862/8=1.1094kn·m；最大弯拉应力max=Mmax/W=1.1094/3.23×10-3=0.344Mpa<容许=140Mpa计算挠度Fmax=12×0.864/（48×9×103×103×2.42×10-4）=0.063mm<f容许=L/400=2.15mm2、 I36C工字钢最大弯矩和挠度验算I36C工字钢最不利位置为纵向工字钢架设与横向工字钢上跨距为2.5m（净距为2.5-0.14=2.36m）时；上部结构荷载为80×18×80=115200kn；纵向工字钢间距为1.0m，每排工字钢受荷载为6400kn；工字钢均布荷载为6400/（0.14×80）=571.43kn/m2；线性均布荷载为571.43×（0.14×2.36）/2.36=80kn/m。弹性模量E=2.1×105Mpa（I36C工字钢）均布荷载q=80kn/m；截面抵抗距W=2.36×（0.36）2/6=0.051m3；截面惯性矩I=2.36×（0.36）3/12=9.18×10-3m3；跨中最大弯矩Mmax=80×2.362/8=55.696kn·m；最大弯拉应力max=Mmax/W=55.696/0.051=1.09Mpa<容许=140Mpa计算挠度Fmax=80×0.364/（48×2.1×105×103×9.18×10-3）=0.027mm<f容许=L/400=5.9mm3、 单桩承载力验算80m长施工平台共计33排钢管桩，每排钢管桩分担的承载力为3490.91kn；方木自重为450kg/m3（红松密度）×0.15×80×18=972kn，每排钢管桩分担29.46kn；I36C工字钢重量为71.341kg/m，每排钢管桩横向工字钢重量为71.341×18=12.84kn；纵向工字钢重量为71.341×18×80=1027.31kn，每排钢管桩分担的重量为31.13kn；合计每排钢管桩的受荷载为3490.91+29.46+12.84+31.13=3564.34kn；每排10根钢管桩，每根钢管桩分担的荷载为356.43kn。按照原施工图设计内相关地质报告结合关桥涵设计规范，河床下12米内为淤泥质粘土、亚粘土，灰色，含云母、贝壳、有机质，呈层状,塑性流动土质软弱、下部为亚粘土、轻亚粘土，土质较密实，可塑、软塑。液性指数IL为0.71.1, 取1.0作为计算值,查阅规范可得桩侧极限摩阻力约为30Kpa, 桩底处土的极限承载力忽略不计，设为0。按照设计规范开口钢管桩单桩承载力公式如下：单桩承载力: P= sUlii+ pAR式中: P单桩轴向受压容许承载力(kn)；s侧阻挤土效应系数，对于开口钢管桩且钢管桩内径<600mm时取用s=1U桩周长；U=0.529×3.14=1.661li桩在冲刷线下的各土层内厚度；li=8mi各土层的打入桩桩侧极限摩阻力；1=30kpap桩底端闭塞效应系数，对于开口钢管桩<600mm时取用p=0.8s，p=0.8A桩尖投影面积；A= 0.529×0.529×3.14/4=0.2197R打入桩桩底处土的极限承载力（粘性土IL=1）R=1000 kpa ，本计算采用保守计算，忽略桩底承载力计算得P=1.661×8×30=398.64kn>356.43kn不计桩底承载力的单桩承载力为每根398.64kn。（二）、 施工便道安全性验算施工便道最不利荷载位置为100t车辆荷载作用于单跨上由两排钢管桩分担1000kn荷载，每根钢管桩分担的荷载为1000/2/5=100kn<398.64kn。