便桥施工方案0928Word下载.docx
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(1)安全第一、质量至上原则。
精心组织施工,合理安排工期。
坚持技术先进、方案优化、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。
(2)根据拟定桥址的地质、水文、工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面因素进行编制。
(3)在满足施工机械、人群荷载受力要求的前提下,力求经济合理。
(4)需满足全线主要材料运输要求,及本标段砼供应等机械设备运输要求,钢便桥施工方案力求采用成熟、先进可靠的工艺、材料、设备,达到安全可靠、技术先进、切实可行。
(5)钢便桥施工严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准,确保工程质量达到要求。
(6)重视生态环境的保护,在施工期间保证不发生水土流失,保证不破坏环境。
贯彻执行国家和当地政府的方针政策,遵守法律法规,尊重当地的民风民俗。
施工中严格执行《环境保护法》和本地有关文明施工和环境保护的地方法规,创建“文明施工现场”。
第二章工程概况
2.1工程概况
2.1.1项目简介
杭绍台高速公路工程绍兴金华段第HST-TJ08标段,起讫里程为K91+600~K101+700,线路长度10.1Km。
标段主要工程内容包括:
大桥1256.15m/2座、中小桥99.1m/1座、隧道6808.5m/2座、镜岭互通(含停车区)、66110m(K49+240~K115+350)的路面工程施工,缺陷责任区缺陷修复及保修期保修责任。
标段位于新昌县,线路由南偏东穿过台地至义亩潭西侧陈家山隧道出洞,转向西南至镜岭镇楼基村西,设镜岭互通与新蟠线连接,过镜岭互通后转向南,跨过澄潭江,经大岙村处进入镜岭隧道,其中陈家山竖井在澄潭镇东旺村,镜岭隧道竖井在镜岭镇大古年村。
本标段合同总价款为13.09亿元,合同总工期1369天。
标段线路平面示意图
2.1.2自然特征
(1)地形地貌
钢便桥桥址区属河谷地貌,跨越澄潭,河床总宽70~95m,主河槽宽约20~45m;
便桥两侧分别为堤坝,堤坝比河滩高3~7m,堤顶标高顺水向左侧一般为64m,右侧一般为61.5m。
(2)工程地质
河床上部为稍密一中密状卵石,厚2.4~5.0m,下伏基岩为安山岩,岩质较为新鲜、坚硬,岩体完整性较好~一般。
(3)水文特征
澄潭江水量受季节性降水控制明显,为山溪性河流,洪水期间水位暴涨,流量大,流速快,携带大量砂砾,具有较强的冲刷力。
经过与当地相关部门及走访当地村民,其常水位经勘查为57.5-60.2米左右,每年1-4月水位在57.5-59.5左右,5-10月在57.5-61.5左右,10-12月在57.5-59.5左右。
结合水文特性,钢便桥顶标高设计在64米,钢管桩顶标高在62.2米。
(4)气候、气象
项目所在地区为浙东低山丘陵区,气候温和,四季分明,光照充足,雨量丰沛,属典型的亚热带季风气候。
多年平均降水量介于1500~2100mm之间,具有空间分布不均,年际变化大,年内分配差异显著的特点。
其中梅汛期(4~7月)降水量—般在400~700mm之间,约占全年的22~40%,台汛期(7~10月)降水量通常为350~1000mm,约占全年的20~50%。
本区年平均气温为17°
C,年平均最高气温为21.2°
C,年平均最低气温为13.8°
C,同时,气温的月变化呈单峰型:
1~7月气温逐月升高,7月至次年1月又逐月降低,最高气温高达41.2的°
C,最低气温低至-9.9°
C。
一年中,随着冬、夏季风逆向转换,天气系统、控制气团和天气状况均会发生明显的季节性变化,形成春多雨、夏湿热、秋气爽、冬干冷的气候特征,并常出现冷热干湿异常的现象,引发各种灾害性天气。
(5)地震动参数
根据国家质量技术监督局2001年2月发布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工作区内地震动参数峰值加速度归档于0.05g分区,相当于地震基本烈度小于Ⅵ度区,属区域地壳稳定区。
2.2设计概况
公路-Ⅰ级,便桥主要供出渣车辆、砼罐车,及其他材料车辆通车。
桥面宽度:
4m
设计速度:
15km/h;
设计荷载:
60t
第三章施工部署
3.1管理目标
3.1.1工程质量
满足设计标准,控制钢管桩高度及稳定性,严密监控各主要构件的焊接质量,杜绝质量事故。
3.1.2工期:
计划工期2个月
3.1.3安全生产:
安全生产无事故
3.2施工准备
3.2.1施工用电
考虑全线高压线路接通时间影响,采用自发电
3.2.1技术准备
(1)走访新昌县水利部门,调查及合适清楚澄潭江水文情况
(2)熟读相关地勘资料,调查清楚地质情况
(3)沿线材料运输及道路考察
(4)认真听取专家会审意见,并完善及优化便桥设计方案
3.3组织结构
由项目经理统筹安排,施工现场由项目副经理负责,设置一个安全员专门负责施工安全,由总工负责技术统筹指导及质量控制,下设工程部长及桥梁工程师负责便桥施工过程中的质量监控。
施工队伍采用我单位以往具有施工经验的专业队伍,特殊工种(装吊工、电焊工等)持证上岗。
项目组织机构图
3.4机械材料、人员准备
3.4.1机械配备
机械名称
规格型号
数量
备注
25T汽车吊
Qy-25
1
2016.9
挖机
PC220
发电机组
运输车
5
3.4.2人员配备
序号
工种
人员数量
专业吊装工
20
2
焊工
10
3
安全员
4
材料员
技术员
合计
35
3.4.3材料准备
对材料堆场等进行规划,然后对工程所需各种材料组织进场并报送、进行检验。
钢便桥材料一览表
材料名称项目
单位
全桥总量(78m)
单位重量(kg)
总重(kg)
Φ630*10钢管桩
米
76
112.81
8573
I32b型钢
50
275
13750
Φ42建筑钢管扶手
403.2
3.84
1548
50H型钢
720
79.7
57384
16槽钢
100
16.9
1690
剪刀撑
6
8mm桥面板
平方米
288
78.5
22608
上设防滑条
7
1cm厚钢板
个
144
4.71
678
连接钢板
8
C30砼
m³
455
3.4.4技术准备
认真审核图纸及设计说明,进行现场测放并做好施工技术及安全交底。
3.4.5临时通讯
项目经理部及施工队驻地均配置移动电话、互联网等,以方便与外界的沟通和联系,工地内部配高频对讲机以方便现场施工管理。
3.5施工进度计划
在经过前期准备工作,施工方案得到监理及专家会审后即可进行钢便桥施工,由于钢便桥两侧有便道连接线,在小堤侧施工便道修筑到位后,立即组织施工机械及材料进场,施工便桥为控制工期的关键线路。
施工便桥从小堤段开始搭设,共计6跨,搭设时间在枯水季节,小堤河滩为施工场地,进行主跨的场地拼装。
便桥总共设2个扩大基础桥台,5个扩大基础桥墩,由挖机开挖扩大基础,立模板,浇筑砼,每个扩大基础内预埋两根钢管,架设栈桥钢梁板,安装桥面系,进行下一跨施工。
施工完后进行便桥结构试验,合格后允许同车。
拆除时间按照工程主体通车后,逆次拆除。
第四章总体施工方案
4.1勘察数据与施工方案
施工期间,一定要保持建设项目施工道路的畅通,本便道便桥运输量大,关系到本标段镜岭隧道65万m3洞渣及约11万m3砼运输,考虑到澄潭江水文地质情况,拟从小堤侧(右侧)引支便道通往河滩区在枯水季节完成下部结构施工。
经过现场测量,为了降低工程造价,决定在靠近大岙桥下游附近河道最窄处,亦是规划拦水坝处搭设钢便桥(72米),通过河堤两侧施工便道连接钢便桥。
4.2便桥设计
由于澄潭江不通航,加之河水深度不足,根据工程施工特点及现场的地势地形和周围环境情况,并结合现有机械设备、工期及施工工艺的要求,钢便桥基础采用扩大C30钢筋混凝土条形基础,桥墩为联排φ630钢管。
钢便桥桥面宽度4.0m,共布设6孔、跨度组合为6*12米、总长度72m,单车道设置,钢便桥设在桥梁线路左侧。
桥台、钢管桩的中心坐标可以通过此基本线路设计原则进行计算,通过全站仪进行其精确极坐标放样定位。
施工水中便桥设计通行荷载为10m3砼运输车及35吨出渣车辆通行。
便桥结构设计如下:
以联排2根φ630钢管桩作墩柱,I32b钢作主横梁,5组50H型钢作承重主纵梁,上铺设面板。
栏杆采用φ42(δ=4mm)钢管,立杆(高度1.2m)按间距1.5m布置,对称安装;
横杆设置两排,间距0.6m,间隔涂刷红白油漆。
便桥温度伸缩缝布置:
为适应便桥钢构件温度变化,以及防止车行过程便桥晃动过大,便桥中心位置设一道温度缝,缝宽4cm,温度缝处便桥所有钢构件均断开。
钢管桩上用门形12#槽钢架和主横梁焊接形成固定支座。
桥台、桥墩扩大基础根据现场实际情况开挖至基岩。
钢管墩安装:
经测量放线后,扩大基础分两层施工,在浇筑好基础上预埋两根Ø
630钢管立柱,再浇筑剩余基础砼。
桥桥面板横桥向焊接直径6mm圆钢防滑条,间距15cm。
钢便桥限载60T,考虑冲击系数为1.2,同向车辆间距不得小于20m(即一跨内只布置一辆重车),限速15Km/h,严禁在便桥范围内急刹车。
为保证钢便桥畅通,便桥上严禁堆放货物。
4.3钢便桥施工
4.3.1施工前的准备工作
施工前,工程部组织相关人员认真翻阅图纸、勘察现场,领会施工要求。
组织人员进行现场培训交底。
人员、机械、施工用电、排水设施等提前配备到位。
钢便桥施工工艺流程图
4.3.2钢便桥下部结构施工
钢便桥采用扩大C30混凝土条形基础,桥墩为φ630钢管桩作墩柱,桥台和台身均采用C30混凝土,作为钢便桥下部结构.
水中墩柱基础由挖掘机开挖基坑,修筑围堰,基础开挖清除河床所有松动卵石至基岩,采用C30钢筋混凝土浇注成船形桥墩基础。
基础7m×
2.5m×
2m(长×
宽×
高)基础上面安装φ630钢管桩,钢管桩深入条形基础为1m。
钢管墩柱安装完成后,对桩之间进行连接,增加桩的稳定性,连接材料采用16号槽钢。
槽钢尺寸需根据现场尺寸下料。
焊缝质量满足设计及规范要求。
经测量放线后,直接在预埋钢板上焊接钢管桩。
主横梁拼装:
主横梁预先在陆上或已搭设好的便桥上按每组尺寸拼装好,然后运输到位,以I32b制作。
纵梁横向每3m用16号槽钢加工的支撑架连接成整体。
钢主梁的位置需测量放线后确定,以保证便桥轴线不偏移。
钢纵梁安装到位后,横向、竖向均定位挡块及压板,并采用Φ20“U”螺栓将其固定在I32b上。
钢纵梁拼装完毕,其上铺设8mm防滑钢板,并与钢纵梁焊接牢固。
4.3.3钢便桥上部结构施工
在横向梁I32b上铺设I50H钢,间距20cm,其下缝隙用12mm钢板连接,间距1m。
其上焊接8mm钢板,如遇与“U”螺栓螺母冲突时,可适当调整其间距。
桥面板铺设完后,即在上面焊接Φ6mm钢筋防滑条,间距15cm。
依次逐跨延伸完成钢便桥施工。
便桥栏杆高1.2m,采用Φ42焊接钢管焊接,立柱间距1.5m,横杆间距0.5m,直接焊在钢便桥I50H上。
钢便桥进出口必须设置安装铁门,并设置专人看管。
4.4钢便桥拆除
钢便桥作为跨越澄潭江的重要施工通道,须在全线施工完毕后方能进行便桥拆除。
便桥所经区域地质结构复杂,不确定因素多。
由于所面临的风、浪、潮、流、冲刷等环境的影响,钢结构材料数量大,同时拆除时应尽量避免材料损伤,保证能重复使用。
因此,便桥拆除的难度非常大。
4.4.1钢便桥拆除整体方案
在拆除便桥前,先做好便桥未拆段的加固工作,加固经检查合格后,方可进行下道工序的施工。
便桥上部结构(桥面板、分配梁、型钢)的拆除采用人工配合汽车吊,大板车运送至后方加工场地的方案。
用人工对钢管与预埋钢板焊接处进行切割,在用吊机进行吊装。
4.4.2钢便桥拆除加固设计
随着便桥使用时间的增长、河水的腐蚀以及荷载的重复作用,便桥的各种连接件日益老化、松动,甚至部分脱落。
便桥抵抗纵、横向水平荷载的能力也日趋下降。
因此应定期对钢便桥进行维修保养及加固工作,定期进行沉降观测,焊缝检查及桥面维修工作,对发现的安全隐患及时排除。
4.4.3便桥加固的总体构思
便桥加固分两步进行,第一步对便桥既有的松动连接件(主要是U型螺栓、支撑架)进行紧固,对脱焊、脱落的连接件(主要是剪刀撑等)进行补焊和重新连接,以尽量恢复接近便桥的设计水准,发挥便桥的整体稳定性。
便桥加固的第一步可在便桥的日常检查维修中进行。
第二步是针对深水区段便桥横向位移较大,风、浪、潮破坏力强的特点,对深水区段便桥进行横向加固。
根据现场实际情况,可在边侧插打一个或数个支撑桩其上进行压重处理,并与已插钢管桩连接,以抵抗钢管桩所受的水平荷载。
4.5质量措施
钢便桥质量控制:
为满足钢便桥在施工中运输的受力要求,钢便桥设计为重载便桥,桩基沉降和结构刚度控制设计,通过每天对桩基沉降的观测来计算和检测便桥的承载力是否满足设计要求。
4.5.1桩和排架间的间距用定位架控制,且不得大于设计值。
4.5.2排架和排架间的剪刀撑要焊接牢固,所有焊缝接头严格按照标准焊缝进行焊接。
4.5.3桥面板与纵梁、纵梁与横梁之间通过焊接方式联结紧密,空隙要楔紧垫实。
4.5.4便桥成桥后,分别采用一台自重50吨履带式吊车和采用一台重35吨出渣车作为动荷载作动荷载试验,检验便桥的受力性能,确保便桥使用安全。
4.5.5本便桥为连续刚构结构,为减少由温差引起的便桥整体变形,中间设置一道伸缩缝,伸缩缝处一端固定,一端自由。
4.5.6指定专人定期对钢便桥结构进行检查,并出具相关检查报告。
如果存在质量隐患,必须及时予以处理解决。
4.5.7必须严格设置钢便桥桥上桥下的限载、限速、限行等交通安全标志,并加强日常通行使用的安全管理。
4.6安全措施
为加强建设工程项目的安全技术管理,防止危险性较大工程出现安全施工事故,确保安全专项施工方案的顺利落实,项目部设置安全领导小组,设专职安全员,各职能部门和各专业班组设兼职安全员,全面负责施工安全管理工作,责任到人,落到实处。
结合我便桥施工实际情况以制定相应的安全措施:
4.6.1现场安全技术措施:
(1)便桥标高,必须高于施工期最高水位2m以上。
(2)经常清除便桥和工作平台上游侧的漂浮物(特别是在洪水期),防止堵水,危及便桥和工作平台安全。
(3)在施工期间,设专人检查便桥和工作平台,若有异常情况发生,应及时采取措施,确保施工安全。
(4)防过往行人掉水:
为保证施工人员和过往行人在便桥施工区安全,在便桥和工作平台均应设立防护栏杆,并需安装牢固。
(5)堆放在便桥和工作平台上的机械设备和料具重量不得超过设计荷载量。
(6)对通行车辆数量采取限制措施,以避免意外交通事故发生。
(7)坚持特殊工种的持证上岗制度,杜绝无证上岗操作行为。
对施工机械要加强维修与保养,严格选用符合技术和安全规定的施工机具,并坚持安全挂牌制。
(8)对各工种要及时进行安全操作规程教育,作好岗前安全培训。
(9)所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽,并按规定配戴劳动保护用具,如安全带等安全工具。
(10)作业人员不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、易滑鞋和裙子上班进入施工现场。
(11)施工现场的临时用电,严格按《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
(12)临时用电线路的安装、维修、拆除,均由经过培训并取得上岗证的电工完成,非电工不准进行电工作业。
(13)电缆线路应采用“三相五线”接线方式,电气设备和电气线路必须绝缘良好,场内架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定,并应架在专用电杆上。
(14)各类电器开关和设备的金属外壳,均设接地或接零保护。
(15)配电箱要能防火、防雨,箱内不得存放杂物并应设门加锁,专人管理。
移动的电气设备的供电线,应使用橡胶电缆,穿过场内行车道时,应穿管埋地敷设,破损电缆不得使用。
(16)检修电气设备时必须停电作业,电源箱或开关握柄上挂“有人操作、严禁合闸”的警示牌并设专人看管。
(17)现场架设的电力线路,不得使用裸导线,临时敷设的电线路,不准挂在钢筋模板和脚手架上,必须安设绝缘支承物,严禁裸露闸刀,严禁私拉乱接电线。
严禁用其他金属丝代替熔断丝。
(18)施工便桥必须按要求悬挂临时警示标志和临时标示灯。
(19)进行便桥施工作业的作业人员必须穿救生衣,听从指挥,服从管理,对管理人员提出隐患及时按要求整改。
(20)进行便桥施工的作业人员必须依照相应的安全操作规程进行施工作业。
4.6.2施工机械的安全控制措施
(1)各种机械操作人员和车辆驾驶员,必须取得操作合格证,不准操作与证不相符的机械,不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作。
(2)操作人员必须按照本机说明书规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。
(3)驾驶室或操作室应保持整洁,严禁存放易燃、易爆物品,严禁酒后操作机械,严禁机械带病运转或超负荷运转。
(4)机械设备在施工现场停放时,应选择安全的停放地点,夜间应有专人看管。
(5)用手柄起动的机械应注意手柄倒转伤人。
向机械加油时要严禁烟火。
(6)严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业。
(7)指挥施工机械作业人员,必须站在可让人了望的安全地点并应明确规定指挥联络信号。
(8)使用钢丝绳的机械,在运行中严禁用手套或其他物件接触钢丝绳。
用钢丝绳拖拉机械或重物时,人员应远离钢丝绳。
(9)起重作业严格按照《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-86)和《建筑安装工人安全技术操作规程》的要求执行。
起重机械应遵守“十不吊”规定。
4.7文明施工及环境保护措施
4.7.1场地整洁有序、材料堆码整齐,无脏乱差现象。
4.7.2严禁将含有污染物质或可见悬浮物的水排入河道中。
附图
1、钢便桥结构图
第五章便桥验算书
5.1便桥概况
钢便桥桥面宽度4.0m,共布设6孔、跨度组合为6*12米、总长度72m,单车道设置,限载60T,限速15km/h,使用期30个月。
便桥结构设计如下:
以联排2根φ630钢管桩作墩柱,I32b钢作主横梁,5组50H型钢(每组两片)作承重主纵梁,上铺设8mm钢板。
横杆设置两排,间距0.6m。
便桥温度伸缩缝布置:
各钢管墩处均设置2根钢管支撑
5.2设计依据
《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2004)
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
5.3荷载验算
5.3.1荷载情况
便桥主要供10m3砼罐车,及35t出渣车通车。
荷载确定
1.恒载
便桥结构构件自重。
2.动荷载
钢便桥限载60T,考虑冲击系数为1.2,同向车辆间距不得小于20m(即一跨内只布置一辆重车),限速15Km/h,单车道设计,设计按照公路-Ⅰ级和车辆荷载分别加载,去不利工况控制。
3.温度荷载
系统升、降温各取20℃。
5.3.2主要材料及性能
所用钢材性能参照表
材料
弹模(MPa)
屈服极限(MPa)
抗拉、抗压、抗弯设计值(MPa)
提高后容许弯曲应力(MPa)
抗剪设计值(MPa)
提高后容许剪应力(MPa)
参考资料
Q235
2.1E+5
235
190
188.5
110
110.5
《公路钢结构桥梁设计规范》
根据《公路桥涵设计规范》P392说明临时性结构容许应力可按提高30%-40%后使用。
5.3.3计算模型
采用MIDAS/CIVIL有限元分析软件,纵横梁格体系建模模拟施工便桥整桥受力。
有限元计算模型
有限元模型横断面
5.3.4桥面纵梁验算
纵梁截面最大正应力云图(mPa)
纵梁截面最大正应力云图(局部)(mPa)
σmax=154.8MPa<fd=190MPa,计算通过。
纵梁截面最大剪应力云图(mPa)
τmax=66.6Mpa<
fv=110Mpa,计算通过。
活载作用纵梁截面最大竖向挠度值(mm)
fmax=11.85mm<[f]=L/500=24mm,计算通过。
5.3.5横梁验算
每个墩顶设置两根I32b钢作为主横梁。
主横梁计算模型
横梁截面最大正应力云图(mPa)
σmax=154MPa<fd=190MPa,计算通过。
横梁截面最大剪应力云图(mPa)
τmax=88Mpa<
活载作用横梁最大竖向挠度值(mm)
fmax=0.682mm<[f]=L/500=5mm,计算通过。
5.3.5便桥钢管桩验算
(1)钢管桩强度验算
钢管桩截面最大正应力云图(mPa)
σmax=158.4MPa<fd=190MPa,计算通过。
(2)钢管桩稳定性检算:
钢管桩轴力图(KN)
A=π*(d^2-d1^2)/8=π*(630^2-610^2)/8=9734mm2
I=π*(d^4-d1^8)/128=π*(630^4-610^4)/128=468077670mm2
i=SQRT(I/A)=219.2mm
按一端固定,一端自由,取μ=2,钢管长
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