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1、中铁十七局集团京福铁路客运专线闽赣标段安济特大桥便道及栈桥施工方案 中铁十七局集团京福铁路客运专线闽赣标项目经理部一分部二一年十月二十三日第一部分 安济特大桥水中便道施工方案1.1.1安济特大桥及桥下河流概况安济特大桥全长1506.3m，起讫里程 DK690+062.73DK692+123。全桥孔跨布置形式：2-24m简支梁+4-32m简支梁+1-(7-32)m道岔连续梁+2-(36+60+60+36)m连续梁+15-32m简支梁+1-(32+48+32)m连续梁+3-32m简支梁。施工中采用水中填土便道及钢栈桥方案（2829#墩之间）保证车辆通行和钢平台方案进行桩基础、承台及墩身的施工。此桥
2、主线处于河流中游，河道宽阔，河床比较小，水流平缓。线路中心线与水流夹角为65，主河槽宽约440m，滩地宽约40m。河流高水位出现在7、8月份，最近5年内最高水位为65米，常水位62.86米，水库闸门泄洪时间到7月份，以后开始河流蓄水，水位保持在61.5米以内。安济特大桥在水中部分从21#墩至34#墩，共14片简支梁。水中部分纵断面图如图1-1-1所示。 应施工的需要，整段水中桥部分沿着桥的左线，河流上游铺筑便道及栈桥。经实地考察，精确测量及当地相关部门的调查，河流水深、水位绘制成图表如图1-1-2、1-1-3所示。1.1.2资源配置劳动力配置本桥便道安排桥梁六队分二个工班进行施工，共安排技术管
3、理人员10名，劳动作业人员40名，合计人员50名。主要机械设备的配置根据本工程的任务特点和施工进度安排，机械设备配备的原则是：满足需求，性能良好，相互配套。各专业队配备相应的专用机械设备，形成机械化施工流水作业线。主要投入的施工机械设备见表2-1 主要施工机械设备表。施工顺序及作业面安排桥梁便道施工首先为陆地便道的施工，由桥两端向中间平行作业，水中部分主要使用填土便道，并在2829#主河槽之间搭设栈桥。按“均衡、分段、流水施工”的原则，下部结构分为三个工作面， 21#墩28#墩为第一工作面，29#墩34#墩为第二工作面，0#台21#墩及34#墩41#台为第三工作面。施工进度安排根据工期总目标要
4、求，结合本桥施工特点，制定施工工期：陆上便道于2010年8月25日开始修建， 9月5日开始水中便道填筑，9月30日开始栈桥搭设， 10月25日全桥便道完工。主要施工机械设备表序号设备名称规格型号数量额定生产能力功率1挖掘机CAT3202104kw1m3 2装载机ZL502162kw3m3 3吊车XZJ5260JQZ25E,25t2150KW 4抽水泵205平板运输车东风1015t6振动压路机YZ25230 KW7振动锤打桩机28推土机TY3202235KW320hp1.2便道施工方案此桥常规陆地便道宽.5米，每200米加宽设错车道，便道铺设50cm厚山皮土，上面铺20cm泥结碎石，设2%坡度的
5、路拱；在桥台大里程方向28墩与29墩之间跨越河流设一座两跨栈桥，（每跨6米）设在在桥梁位置的左侧；水中便道顶宽6米，边坡1:1.5，上面铺设20cm泥结石路面，中间设路拱横坡为3%。 根据河流水位，常水位标高62.86，为了保障便道的正常使用，在常水位的基础上抬高0.7米，便道标高定位63.56米。现以63.56米为基准（上层0.2米为泥结碎石）纵向每隔20米绘制水深横断面图，如图1-2-1所示。 根据图1-2计算土方量，填土坡度1:1.5。土方量V=S*L-S为断面面积，L为断面间长度。其中S=6+（H*1.5*2+6）*H/2-H为水深。经计算水中主便道总填土方量为30473.02立方米。
6、1.2.1陆地便道河流岸边陆地部分采用填土方式修筑便道与水中便道相连，使大桥整个便道贯通。便道宽.5米，边坡1:1.5，每200米加宽设错车道，便道铺设50cm厚山皮土，上面铺20cm泥结碎石，设2%坡度的路拱。具体尺寸如图1-2-1所示。 第二部分 安济特大桥栈桥施工方案一、工程概况安济特大桥全长1511.61m，起讫里程DK690+611.28DK692+109.43。全桥孔跨布置形式：2-24.6m简支梁+6-32.6简支梁+1-(32.65+32.7+32.7+32.65)m连续梁+1-(40.8+64+40.8)m连续梁+1-32.6m简支梁+1-（40.8+64+64+40.8）m
7、连续梁+14-32.6简支梁+1-（32.75+48+32.75）m连续梁+3-32.6简支梁，其中21#33#墩为水中墩，施工中采用钢平台进行桩基础、承台及墩身的施工。在26墩32#墩之间采用钢栈桥方案保证车辆通行。桥址处水文状况：F=591km2，Q1%=6702m/S，V1%=1.18m/s，H1%=73.31m。二、钢栈桥结构栈桥全长240m，设于线路左侧，栈桥中心线距线路中心线8.8m,采用贝雷梁上承式结构，桥底面标高63.26m，顶面标高64.95m。最大承重80t。1.1、跨度设置：钢栈桥起点里程DK691+580,终点里程DK691+820，全长240m。每跨12m，共20跨。
8、1.2、基础设置：栈桥基础采用529*8mm钢管桩，其中，标准墩为2根钢管桩，制动墩为4根钢管桩，钢管桩之间斜撑采用18a槽钢。全桥共有15个标准墩，6个制动墩。1.3、制动墩纵垫梁设置：制动墩纵垫梁采用两根I45a工字钢，单根工字钢长度6m。1.4、横梁设置：制动墩和标准墩横梁均采用两根I45a工字钢，单根工字钢长度6m。1.5、纵梁设置：栈桥横梁上纵桥向铺设3榀贝雷梁，每榀2片贝雷片。贝雷片间距90cm，两榀贝雷梁中心间距190cm。1.6、桥面横梁设置：贝雷梁上部横桥向铺设I18工字钢，间距35cm，单根工字钢长度为6m。1.7、桥面板设置：I18工字钢上部纵桥向满铺1cm厚的桥面钢板。
9、三、钢栈桥的施工工艺钢栈桥、平台的施工工艺流程如下图：四、钢栈桥的施工方法栈桥基础施工用DZ90A振动锤将529*8mm钢管打入河床，钢管桩桩尖打入弱风化基岩不少于0.5m，具体打入深度根据现场地址情况确定。当钢管桩需要接长时，把两钢管对焊，保证轴线在同一位置，并在对接处四周每隔60o焊接连接板，以增强焊接处的可靠性。在沉桩开始时，应严格控制桩位及竖直度，在沉桩过程中不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加力矩。要求桩位偏差50mm，桩身倾斜率0.5%。钢管桩之间设置18a剪刀撑，并在钢管桩顶面焊接2cm厚钢板。栈桥的制动墩顶铺设2根I45a纵垫梁，然后铺设制动墩和标准墩
10、2根I45a横梁。在横梁上纵桥向铺设贝雷梁，贝雷梁上按照35cm间距铺设I18工字钢横梁，再满铺1cm厚的桥面钢板。焊接质量应满足有关规范要求，角焊缝焊脚尺寸不小于最小被焊件厚度的80%。焊后须作外观检查，应饱满、无夹渣、孔眼、漏焊、假焊等缺陷。焊条应采用E42型。21#25#、31#墩施工平台搭设水中便道进行施工，平台高程为63.4m；26#32#墩施工平台搭设利用钢栈桥进行施工，平台与栈桥顶面高程相同。1、钢管桩的加工、制作钢管桩采用受力性能较好的成品螺旋管桩。钢管桩采用Q235B钢板，进场后应按现行标准进行抽检、复验，表面不得有裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷。焊接材料应符合国家现行标准的规
11、定，并采用与主材相匹配的材料。为防止钢管桩插打过程中下口变形卷曲，影响插打深度，钢管桩均采用闭口桩，桩尖可做成锥形，以增大钢管桩的刚度及钢管桩桩端承载力。钢管桩焊接时，应注意：(1)钢管桩焊接前，应将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水汽和杂物清除干净。(2)钢带对接焊缝与管节端部的距离不小于100mm。(3)钢管桩应采用多层焊，每层焊缝焊完后，应及时清除焊渣，并做外观检查，每层焊缝的接头应错开。(4)钢管桩对口拼装时，相邻管节的焊缝必须错开D/8以上(D为桩径)，对接焊缝宜采用埋弧焊进行，对接管端环缝应对称施焊，防止焊接变形，减少次应力。(5)钢管桩桩身横向连接及桩身与桩尖连接处沿桩周加焊
12、六块加劲钢板，以增强钢管桩整体刚度。(6)钢管桩加工、制作过程中，应预留焊接收缩余量，并采取有效措施控制变形。2、钢管桩的存放和运输钢管桩应按不同的规格分别堆存，堆放层数和形式应安全可靠，为防止滑动钢管桩两侧必须用木楔塞紧。为避免钢管桩产生纵向变形和局部压曲变形，堆放场地尽量平整、坚实且排水畅通。长期堆存时，应采取防腐蚀等保护措施。在钢管桩的起吊、运输和堆存过程中，应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成的管身变形和损伤。为方便钢管桩的吊装，根据钢管桩使用的先后顺序确定钢管桩的摆放位置。3、栈桥钢管桩的插打钢管桩加工制作完成后，精确定位，履带吊机从栈桥大里程的岸边向小施工，初期利用履带吊吊放栈桥及平
13、台钢管桩，后期利用DZ-90震动打桩机插打，并安装桩顶分配梁及钢管桩剪力撑，桩顶分配梁应与钢管桩焊接牢固，栈桥支座中心线应精确对位。3.1、钢管桩插打主要施工步骤(1)利用测量仪器定出桩位中心线，精确定位。(2)吊放钢管桩，测量钢管桩中心偏差及倾斜度，并进行调整，符合要求后钢管桩整体下插迅速着床；(3)钢管桩各项偏差满足要求后，利用DZ90震动打桩锤插打钢管桩。因此时钢管桩入土深度较浅，任何偏载或水平力极易造成钢管桩倾斜，故应采取措施使打桩锤尽量无偏心力。震动打桩锤开始插打钢管桩时应先轻打23锤，然后检查并调整钢管桩的平面位置偏差及倾斜度，再逐步增加打桩次数及频率。当钢管桩入土深度达到3m左右
14、后，方可连续沉桩，直至打到基层坚硬底层为止。(4)钢管桩插打到位后，割除多余管桩，安装桩顶分配梁及钢管桩剪力撑，分配梁及剪力撑应与钢管桩焊接牢固。3.2、钢管桩插打主要注意事项(1)沉桩之前，将震动打桩锤与钢管桩桩顶栓接，检查两者竖直中心线是否一致，桩位是否正确，桩的垂直度是否符合规定。(2)钢管桩下沉过程中，应及时检查钢管桩的倾斜度，发现倾斜应及时采取措施调整，必要时应停止下沉，采取其它措施进行纠正。(3)钢管桩下沉过程中，应随时观察其贯入度，当贯入度小于5cm/min时停振分析原因，或用其它辅助方法下沉，禁止强震久震。(4)钢管桩插打采用桩端承载力和入土深度双控。施工中应确保钢管桩的入土深
15、度，并可视设计桩尖处的贯入度适当调整钢管桩桩底标高。4、栈桥贝雷桁施工钢管桩插打到位、桩顶分配梁及钢管桩剪力撑安装完成后，利用KH180履带吊机整体吊装贝雷桁架。贝雷桁架在吊装之前应预先组拼好，贝雷桁拼装时可用枕木搭成拼装平台。为便于吊装，栈桥分段预拼，以一跨为一吊。拼装完毕后，应仔细检查贝雷片数量及销子的连接情况，合格后方能架设。贝雷桁的安装时利用测量仪器在桩顶分配梁上精确标示出支座中心线，安装垫块，利用履带吊机吊装就位，并与桩顶分配梁连接牢固。为保证栈桥贝雷桁架的横向稳定性，需在桩顶分配梁处贝雷桁下弦设置限位槽钢，并在贝雷桁外侧设置斜撑，对贝雷桁进行横向限位。5、桥面系的安装5.1、栈桥桥
16、面栈桥桥面采用在贝雷梁上按照35cm间距铺设I25a工字钢横梁，横梁上满铺1cm厚钢板。桥面钢板采用采用汽车吊分块吊装，每块安装后及时与相邻钢板焊接牢固。栈桥左右两侧的栏杆采取每1m焊接一根高度不小于1.2m的80x80x6mm角钢，角钢内侧焊接三排20水平钢管。五、施工安全注意事项1.栈桥安装完毕后，在未进行检查签证前不允许大型起重机械在栈桥上吊重作业。履带吊在平台上吊重时，严禁违章起重作业，严禁履带吊一端翘起的情况发生。2.栈桥四周均应设置防护栏杆，并满布安全绿网。3.配置12名专职安全员，在栈桥及各施工平台间进行巡回检查。施工中，主要工序均应作技术交底。4.栈桥上应配有齐全的消防、救生等
17、设施。5.建立电工、焊工、危险品管理员、物资仓库管理员等防火责任制，明确重点防火部位，落实安全防火措施，配备足够灭火器材。6.栈桥上的电气设备和输电电线必须采用三相五线制和“三级配电二级保护”，电线（缆）必须按要求架设，不得随地拖拉，各类配电箱要安装在适当的位置，并进行防护。7.夜间施工照明设施应良好，为防止船只碰撞，在栈桥首尾、桩位处设置警示灯及防撞标志，在船只主要航道内设置防撞墩。8.栈桥在使用过程中，应及时检查河床面冲刷情况，当钢管桩处冲刷低于原海床的5m时，应抛石予以维护。9.定期对栈桥沉降进行观测，必要时对贝雷桁进行抄垫，保证贝雷桁受力均匀。安 济 特 大 桥施 工 栈 桥 结 构
18、计 算 书为了保证安济特大桥水中桩基、围堰、承台、墩身的正常施工，根据施工组织计划的具体要求，在大里程设240m的施工栈桥。一检算依据1、安济特大桥 合福初(桥) 702、安济特大桥栈桥施工方案3、铁路桥梁钢结构设计规范TB10002.2-20054、钢结构设计规范GB50017-2003二栈桥布置1栈桥设于铁路中线下游，栈桥中线距铁路中线18m；桥面全宽6.0m。2设双侧人行道及栏杆（钻机平台范围设单侧栏杆），人行道宽0.5m。3栈桥大里程岸边始共240m长，与临时便道相连接，栈桥桥面标高均为64.95m。三结构布置1栈桥桥墩采用5298 A3钢管桩，桩尖打入弱风化基岩不少于0.5m，墩柱设
19、横向联结系。2栈桥跨度12m，每34跨设纵向制动墩。制动墩由4根5298钢管桩加设纵、横向联结系组成。3主纵梁采用三组（共6片）国产321型钢桁架。4非制动墩顶设工字钢横帽梁，墩柱与横帽梁按刚性联结处理，焊缝须特别注意加强。制动墩先设纵向工字钢垫梁，垫梁顶设横帽梁。5桥面满铺=10厚钢板，下铺工字钢横梁。桥面横梁置放于纵梁上，并用U形螺与纵梁上弦杆栓紧（每米紧固一组）。四计算荷载1恒载：1.566t/m。其中检算横梁时桥面系合计：0.105t/m，检算纵梁时桥面系合计：0.954t/m，贝雷梁纵向均布荷载：qz=0.612t/m(全宽6m)2活载：50t砼运输车 501.251.2=75t（安
20、全系数1.25,动载冲击系数1.2）各轴分配情况：前轴12t,后1轴和后2轴均为31.5t.(见图1)五栈桥结构检算1横梁检算（见图2 ）A、B、C为三组主纵梁支承作用重心。(1).中部3.8m按二等跨连续梁计算（见图3）M=0.156pl+0.07ql2=4.695tmMB=-0.188pl-0.125ql2= -5.673tmQA右=0.312p+0.375ql=4.989tQB左=-0.688p-0.625ql=-10.961tQB右=0.688p+0.625ql=10.961tQc左=-0.312p-0.375ql= -4.989t(2).悬臂端(见图4)A1.9=0.03+0.091
21、(1.1+1.9)+0.1051.1(1.1/2+1.9)=0.03+0.273+0.283=0.586A=0.586/1.9=0.308tB=(0.091+0.1051.1)-0.308=-0.102tM=-0.1021.92=-0.097tmMA=-0.03-0.0911.1-0.1051.11.12=-0.194tm上述（1）、（2）项叠加：M=4.695-0.097=4.598tmMB= -5.673tmQA左=-0.091-0.1051.1=-0.207tQA右=4.989+0.102=5.091tQB左=-10.961-0.102=-11.063tQB右=10.961+0.102=
22、11.063tQc左=-5.091tQc右=0.207t支座反力：A= QA左+ QA右=5.298tB= QB左+ QB右=22.126tC= QC左+ QC右=5.298tQA占16.2% QB占67.6% QC占16.2%横梁选用：需Wx=567300/1450=392cm3选用A3钢I18工字钢2根（0.35m下）Wx=2185=370 cm3 Ix/ Sx =15.4 cm =0.65cm =567300/370=1533kg/cm214501.3=1885 kg/cm2 满足要求=11063/(15.40.65)=1105kg/cm2=8501.3=1105kg/cm2 满足要求f
23、1=1.615(157501903)/(100EIx)+0.677(1051904)/(100EIx)-0.313(1051904)/(100EIx) =0.25+0.13-0.12 =0.26cmf1=0.001LL/800 满足要求2贝雷纵梁验算受力图：弯矩图：Mmax=200.68t-mM= 224.6420.8=359.424 t-m (满足要求)剪力图：Qmax=51.07tQ=69.8920.8=111.8t (满足要求)3横帽梁检算（1）非制动墩柱受力图：弯矩图：Mmax=37.56t-m剪力图：Qmax=46.95t横梁选用：需Wx=3756000/1330=2824cm3，选
24、用A3钢I45a工字钢2根Wx=21430=2860 cm3 Ix/ Sx =38.6 cm =20.115=2.3cm =3756000/2860=1313kg/cm213301.3=1729 kg/cm2 满足要求=46950/(38.62.3)=529kg/cm27681.3=998.4kg/cm2 满足要求（2）制动墩柱横梁计算同非制动墩，选用A3钢I45a工字钢2根纵垫梁验算：受力图：弯矩图：Mmax=24.67t-m剪力图：Qmax=23.53t纵垫梁选用：需Wx=2467000/1330=1855cm3，选用A3钢I45a工字钢2根Wx=21430=2860 cm3 Ix/ Sx =38.6 cm =20.115=2.3cm =2467000/2860=863kg/cm213301.3=1729 kg/cm2 满足要求=23530/(38.62.3)=265kg/cm256.15t (满足要求)5管桩地基承载力要求根据沉桩最后一次贯入量，在现场实测计算确定，要求每根不小于57t。