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1、建甌水南大橋及引線建設工程水南大橋鋼棧橋施工專項方案編制人： 審核人： 審批人： 2010年03月目 錄1.棧橋設計及施工說明31.1棧橋設計31.2棧橋施工說明31.3施工方法3鋼管樁的制作及吊裝堆放3鋼管樁的插打3樁頂處理4焊接平撐及斜撐4安裝橫梁4安裝縱梁4鋪裝面板4護欄施工41.4載重試驗42.橋設計檢算42.1棧橋設計概述52.2棧橋檢算5力學簡化5槽鋼22a驗算6工40a工字鋼縱梁檢算8工40a工字鋼橫梁驗算10鋼管樁檢算103.施工安全技術措施113.1安全組織機構113.2鋼橋施工安全保證措施114.鋼便橋施工質量保證措施125.施工便橋成形后的養護12附圖一：便橋施工平面示意2、圖- 0 -附圖二：便橋施工示意圖- 1 -建甌水南大橋鋼棧橋施工方案1.棧橋設計及施工說明1.1棧橋設計棧橋位置處于水南大橋橋梁中心線（左右幅之間），單幅棧橋長224m，棧橋跨度最大約為5.5m，寬6m。棧橋基礎為6009mm 鋼管樁，二樁單排，樁距為4.0m。鋼管樁上沿棧橋橫向放置兩根I40a 工字鋼分配梁。棧橋縱梁由7根I40a 工字鋼組成,。縱梁上按間距30cm橫向均布32a槽鋼與其焊接，作為荷載的橫向分配梁，保證在車輪荷載作用下縱梁能夠共同受力，并且能夠提高鋼橋面的橫向剛度。分配梁上鋪設8mm防滑鋼板，作為橋面板與縱梁焊接以共同受力。具體便橋及操作平臺施工詳見附圖一：便橋施工平面示意3、圖 附圖二：便橋施工示意圖1.2棧橋施工說明棧橋由岸邊向河中延伸，采用邊打樁邊架梁的方法施工。施工前的準備工作棧橋鋼管樁入土深度按計算原則上不得少于10.0m。施工前，首先通過靜載試驗，以確定鋼管樁貫入度，樁底標高和下沉量與承載力等的關系，并以此來確定打樁的依據。1.3施工方法鋼管樁的制作及吊裝堆放鋼管樁采用購置設計規格的鋼管，利用汽車運至工地，再根據每一根鋼管樁水中位置及水深來確定第一節的長度，每節不大于10m，并應考慮施工條件及地質情況。焊接和制作按公路橋涵施工技術規范及裝配式公路鋼橋使用手冊的有關規定執行。管與管之間的連接采用拼接鋼板連接，并用15101cm規格的4塊連接片。鋼管樁的插打4、打入鋼管樁需結合橋梁的位置，對棧橋鋼管樁精確定位，樁心誤差不得大于5cm。水中墩鋼管樁用15t汽車吊停在架好的便橋上，吊運鋼管就位，并吊起DZ90A 震動錘振動下沉鋼管樁，由中間向兩側插打。打入鋼管樁時，應嚴格控制樁身的垂直度，確保鋼管樁合理承載。每個墩鋼管樁插打完后，用設計型鋼焊成剪刀架將其連接成整體，架設橫向分配梁，準備架縱梁。當個別鋼管樁入土小于5m錘擊不下，且用DZ90A樁錘激振5分鐘仍無進尺，必須現場分析地質狀況，采取措施加強受力。沉樁完成后在鋼管樁內灌滿砂，增強穩定性。樁頂處理 每完成一根鋼管沉樁后，按設計要求確定樁頂標高，將鋼管樁找平，對高出標高部分用氧焊割除，低于標高的樁按實際5、長度進行接長至樁頂標高。鋼管樁頂找平后，樁頭灌注60cm的C25混凝土，然后在樁頂加焊5555cm10mm鋼蓋板，鋼蓋板必須與周邊滿焊，并保證鋼蓋板水平。 焊接平撐及斜撐按便橋及鉆孔平臺布置圖所示在鋼管樁身焊接斜撐及平撐,鋼管斜撐每隔一跨變換一下方向，使得每孔之間形成剪刀撐形式。安裝橫梁樁頂鋼蓋板焊接完后，將工字鋼橫梁用吊車吊放至鋼管樁樁頂，橫梁根據設計要求采用40a工字鋼放在樁頂的中心位置調整水平，檢查后與樁頂鋼蓋板焊接。安裝縱梁橫梁安裝完畢后按間距100cm安裝40a工字鋼縱梁，縱橫梁相交部位采用焊接或鋼筋制作成U型將縱梁固定在橫梁上。鋪裝面板縱橫梁安裝后，在縱梁上直接鋪設事先設置好的326、a號槽鋼，橋面板安裝平整，中間不得有錯臺。并逐一與縱梁焊接牢固,再鋪設8mm鋼板。護欄施工便橋兩側及立焊1.2m高的70mm鋼管，間距3m，每隔0.5m高用18鋼筋圍起來，與鋼管點焊。并在便橋橋頭設置夜間照明燈，護欄上涂刷紅白相間的反光漆，保證施工安全。1.4載重試驗每段棧橋平臺施工完成后，需做設計荷載試驗，確認安全后方可向前推進。2.橋設計檢算2.1棧橋設計概述設計荷載為50t重車，前后輪輪距為4.9m，前軸分配總荷載的1/5，后軸為4/5，左右側輪各承擔1/2軸重，工字鋼與防滑鋼板焊接為整體共同承擔重車荷載，橋梁荷載安全系數應取1.21.1=1.32。基礎采用6009 鋼管樁，樁長10m，7、入土深度5m，樁底落在強風化花崗巖。棧橋橫梁采用2I40a工字鋼。縱梁采用6根I40a 工字鋼，面上橫梁均用間距100cm 的10槽鋼相連接。橋面采用22a槽鋼，間距0.3m，并滿鋪8mm的防滑鋼板。2.2棧橋檢算 查路橋施工計算手冊 得： I40a工字鋼：Ix=21714cm4 d=10.5mm 斷面面積：86.07cm2 Wx=1085.7cm3 Sx=631.2 cm3。32a槽鋼： Ix=7510.6cm4 d=8.0mm 斷面面積：48.50cm2 Wx=469.4cm3 Sx=276.9 cm3。查建筑施工手冊第二版 P102 得：=215Mpa =125Mpa2.2.1力學簡化由8、于截面上的彎矩隨荷載的位置變化而變化的，因此在進行梁強度計算時，應使在危險截面上即最大彎矩截面上的最大正應力不超過材料的彎曲許用應力故需確定荷載的最不利位置，經荷載不同位置處的彎矩比較在檢算最大正應力時，應取在跨中位置（如下圖）：槽鋼驗算力學模型：工字鋼驗算力學模型：單位：cm說明：橫向22a槽鋼間距30cm，按每2根槽鋼承受集中荷載2/5PKN，受力位置在每跨槽鋼1/2處；縱向I40a工字鋼承受集中荷載2/5P，受力位置在每跨工字鋼1/2處。荷載計算：單跨橋梁自重 面板：5.5m6m56.4kg/m2=1861.2 kg 32a槽鋼：5.5/0.3（根）6m38.07kg/m=4787.7 9、kg I40a工字鋼:7(根)5.5m67.56kg/m=2601.1 kg I40a工字鋼:2(根)6m67.56kg/m=810.72 kg 合計：10060.72 kg （考慮1.32系數）2.2.2槽鋼22a驗算結構計算用靜力平衡求出支座反力及最大彎矩和剪力：式中 P -車輛荷載（N）Mmax 最大彎矩值（KN.m）Qmax 最大剪力值（KN）、根據初選結構進行力學計算按每2根槽鋼承受集中荷載2/5PKN，受力位置在每跨槽鋼1/2處。、強度計算；式中： max單根最大彎曲應力（MPa）-鋼材容許彎曲應力（MPa）Wx-x軸截面抵抗矩(cm3)Wy- y軸截面抵抗矩(cm3)強度滿足要求10、，此梁安全。、剪應力計算式中： max -最大剪應力 -鋼材容許剪應力(MPa)Q -剪力(KN)Sxmax-最大半截面面積矩(cm3)Ix -軸截面慣性矩(cm4)d -腹板厚度(mm)剪應力滿足要求，此梁安全。、剛度計算：一般簡支橋梁允許撓度式中： fmax最大撓度值(mm)f-允許撓度值(mm)F-后軸荷載(N)L-計算跨度(m)E-彈性模量(MPa) 剛度滿足要求，此梁安全。2.2.3工40a工字鋼縱梁檢算、結構檢算用靜力平衡求出支座反力及最大彎矩和剪力式中 P -車輛荷載（N）Mmax 最大彎矩值（KN.m）Qmax 最大剪力值（KN）、根據初選結構進行力學計算：按共6根工字鋼，左右11、軸各3.5根工字鋼進行檢算查路橋施工計算手冊熱軋普通工字鋼截面特性表，得40b型工字鋼。； 、平面內強度計算；式中： max單根最大彎曲應力（MPa）-鋼材容許彎曲應力（MPa）Wx-x軸截面抵抗矩(cm3)Wy- y軸截面抵抗矩(cm3)由以上計算可知，單側按照3根工字鋼選用，平面內強度可以滿足工作要求，且未考慮橋面鋼板與工字鋼共同作用的富余系數，平面內是偏于安全的。、平面外強度計算考慮到車輛行駛在橋上時，方向不一定與橋縱向平行，存在橫向彎矩，按平面最大彎矩的10%考慮，計算如下：由以上計算也可知，按照單邊3.5根工字鋼選用，平面外強度可以滿足設計要求，且工字鋼上有分配梁進行構造連接，平面外12、是偏于安全的。、剪應力計算使用剪應力強度條件公式校核最大剪應力需先計算40a型工字鋼截面中性軸一側的面積對中心軸的靜矩.每根工字鋼分擔的最大剪力為：查表得 40a型工字鋼:， ， 故得到梁最大剪應力，并據此校核剪應力強度式中： max -最大剪應力 -鋼材容許剪應力(MPa)Q -剪力(KN)Sxmax-最大半截面面積矩(cm3)Ix -軸截面慣性矩(cm4)d -腹板厚度(mm)剪應力滿足要求，此梁安全。、剛度計算：一般簡支橋梁允許撓度式中： fmax最大撓度值(mm)f-允許撓度值(mm)F-后軸荷載(N)L-計算跨度(m)E-彈性模量(MPa)撓度小于允許值，考慮到50噸重車荷載的頻率較13、低，一般車輛荷載在40噸以內，且計算過程中未考慮鋼板及橫向聯系梁共同受力，實際的撓度要小于計算值，在計算荷載時已經考慮了1.32的安全系數，最大正應力及最大剪應力均小于允許值，此梁可使用。2.2.4工40a工字鋼橫梁驗算 后輪4/5P作用于橫梁（2根工40a工字鋼）上，單根受力2/5P，橫梁跨度4.0米，相比較縱梁跨度5.0米，橫梁滿足使用要求。鋼管樁檢算、承載力檢算單樁最大荷載：P=50t，取安全系數1.5，則樁頂設計荷載為：P=1.5500=750KN。依據建甌城關水南橋及引線施工圖設計工程地質勘察（補充勘察）巖土工程勘 察報告樁位處下3.0m 左右有石英片巖，鋼管樁以支承樁進行設計，鋼管14、樁單樁豎向極限承載力：Pk=SUiLi+PAR式中：U鋼管周長，為1.884m；A驗算截面處樁的截面面積，為0.28m2；S側阻擠土效應系數，取S=0.77；i各土層對樁側的極限摩阻力（Kpa）；Li樁在最大沖刷線以下第i 層土中的長度；P樁底端閉塞效應系數，對于敞口鋼管樁，P=0.8S；R樁底端支承土的承載力（Kpa）。由上式得：Pk=0.80.770.288400+0.771.8843110750KN由以上計算可得，鋼管樁打至強風化層完全能滿足設計要求。B、鋼管樁穩定性檢算根據建筑樁基技術規范，單樁穩定長度：LP=1.0(I0+h)，I0為地面以上樁長，取最大值5.0m，h為地面以下樁長為15、5m，所以LP=10m。鋼管樁身抗彎剛度EI=14587KN.m2，單樁屈曲臨界荷載：Pcr=2EI/Lp2=8715KN，由以上計算可看出鋼管樁滿足穩定性要求。3.施工安全技術措施3.1安全組織機構成立安全領導小組，組長為項目經理，副組長為總工程師，成員為安全工程師、施工隊長、結構工程師、質檢工程師、材料科長等有關人員。項目經理為安全生產第一責任人，對整個工程安全負總責。安全工程師負責具體安全管理工作，是安全生產主要責任人，做好安全生產教育、培訓、安全檢查監督、安全技術交底、安全專項施工方案的編制、安全事故報告等與安全有關的工作。施工隊設立專職安全員，班組設兼職安全員，同時建立各種安全管理制16、度，形成一個健全的安全保證體系。3.2鋼橋施工安全保證措施、打樁時必須有專人負責指揮，水上作業人員必須穿救生衣及備救生圈。、樁位處必須設警示牌及限速標志。、施工前，必須向操作人員進行安全技術交底，并對操作工進行安全教育、勞動紀律教育及遵守操作規程教育，堅決反對違章指揮、作業。、對使用的吊裝索具都必須進行檢查，必須符合操作規程的要求。、橋梁在運營的過程中，必須對便橋經常觀測有否變形，并經常維護。、所有的材料都必須是合格品，不合格材料不準用在本工程內。、在便橋兩端頭設置限速牌、安全行駛標志，夜間警示標志。便橋上每隔一定間距設置限速設施及照明燈、熒光標志等。、各構件焊接要焊透，長度滿足要求。螺栓連接17、應將螺栓擰緊，使用一段時間后安排專人檢查加固。、臨時便橋在營運期間，要安排專人負責管理、檢查、維護、保養。、所有工程用電要有良好的接地裝置，并加裝漏電保護器。、工地所有施工人員均要接受交底，電焊焊接部位均要滿足設計要求。、便橋上車輛只允許單向通行，不允許會車，并設專門人員指揮車輛通行。、保證機械設備性能良好，操作人員持證上崗。4.鋼便橋施工質量保證措施鋼橋建成后承擔施工車輛的運輸任務，為保證鋼橋保質、保量和安全及時的完成，制定如下保證措施：、認真編制專項施工組織設計方案，對班組進行全面的施工技術交底，保證嚴格按設計及施工技術規范要求施工。、鋼橋由總工組織工程部門相關人員認真計算、校核，并報上級18、部門審批保證各項驗算滿足通行使用要求。、鋼橋的施工嚴格按設計計算書指導支架施工，如現場地質狀況無法按設計位置施工，項目部技術人員先現場分析、討論，再將討論結果上報監理及相關部門，以決定可行的施工方案。5.施工便橋成形后的養護、安全工程師經常檢查便橋穩定性、連接螺絲緊固性及焊口，對出現脫焊、焊縫異常情況及時進行補焊加強處理。、在便橋上設置一道軟管燈，保證晚間能持續發光，提示船只禁止通航。、平時安排專人做好便橋交通指揮和便橋的監控、觀測、檢查和維護，檢查內容：鋼橋基礎有無不均勻沉降；鋼橋跨中撓度有否增加；橋面板有否破損、各種構件是否齊全或松動。發現問題及時處理。保證各處連接牢固，整體穩定，安全警示標志齊全有效。、一但遇到洪水、臺風時，嚴禁人員和機械停滯在便橋上，同時減徑便橋上的荷載。、派人及時清除便橋上游帶來的各種阻水雜物，減少便橋的水流沖力。、在進入鋼便橋梁端的明顯位置設置限速、限重標志，嚴禁超載、超速車輛通過。、汛期安排專人負責觀察水位，發現異常情況要及時向XX特大橋施工負責人匯報。、當架設的鋼便橋影響洪水泄洪時，必須考慮便橋的拆除，拆除時要綜合安排，做好機械人員準備工作，保證拆除過程中的人員和物資的安全。6.工作平臺與便橋結構一致，不需重新驗算，均滿足施工要求。附圖一：便橋施工平面示意圖附圖二：便橋施工示意圖