1、青島海灣大橋1B合同段棧橋施工方案中交第三公路工程局有限公司青島海灣大橋第1B合同段項目經理部二七年七月三日1B合同段主線鋼棧橋施工方案1 工程概況本工程為青島海灣大橋是青島市道路交通網絡中膠州灣東西岸跨海通道的重要組成部分,也是山東省“五縱四橫一環”公路網主框架的重要組成部分。青島海灣大橋起于青島側膠州灣高速李村河大橋北200m處青島側主線收費站設計起點樁號K8+190,北距環太原路立交720m,與膠州灣高速相交處設李村河互通立交,終于黃島側膠州灣高速東1km處,中間設紅島互通,主線全長26.707km。本合同段為膠州灣高速起點的李村河互通立交橋。本合同段起點K8+790,終點為K10+31
2、0,主線全長1520m。及D、E、F、G、H、JS、JS2匝道,匝道全長3380m。本合同段主線海上長度為1000余米,匝道除F與G外均在海中,海中匝道長度近2300m。本合同段共有三處跨越膠州灣高速公路,施工難度較大。本合同段工程總造價為4.27億元,主要材料為:鋼筋26850t;鋼絞線3180t,各類混凝土208660m3(其中鉆孔樁82550m3,現澆支架施工箱梁80400m3,承臺墩身38670m3)。本互通區有9條匝道與膠州灣高速相交會。青島海灣大橋1B合同段工程新建主線棧橋全長1km,主線棧橋中心線主線橋橋中心線重合,并平行延伸,主線棧橋起點設計里程為K9+319.293,終點里程
3、K10+310。主線棧橋全長990.707米,棧橋橋面標高為5.20m,縱向設計為平坡。主線棧橋按雙向行車道設計,橋面寬8.0m,由于主線棧橋位于橋梁中心線,全橋不設車輛會讓點。全橋采用多跨連續梁結構,跨徑15米,梁跨采用八片單排單層貝雷桁架,下部采用打入式鋼管樁基礎。施工主線棧橋采用邊運營邊施工,隨著主線棧橋向海里延伸,主橋作業面增多,運輸任務逐漸繁忙,主線棧橋的設計壽命5年。 2 設計依據21青島海灣大橋工程設計圖。22公路橋涵地基與基礎設計規范(JTJ024-1985);23海港水文規范(JTJ213-98);24青島海灣大橋工程基礎資料2007.1 ;25鋼結構設計規范50017-20
4、03。26港口荷載規范50017-2003。3設計標準3.1 基本結構形式主線棧橋采用多跨連續梁方案,主要跨徑為15m。主線棧橋采用貝雷梁結構:615一聯“321”型貝雷桁架,主線棧橋共計11聯,總長為990米。每兩聯之間設雙立墩,斷面采用8片貝雷桁架,其間距采用0.9m。橋面寬8.0m。橋面系:由鋼板和型鋼組成的正交異性板橋面系,材質均為Q235;樁基礎:630mm,=10mm的鋼管樁;鋼管樁所用的鋼管,材質均為Q235,采用鋼板卷焊。結構立面圖見附圖。3.2 設計荷載組合設計狀態下,由于其它可變荷載(如對應工作狀態標準的風、波浪和潮流作用)基本上不會對橋面板產生作用,故進行橋面板設計時不與
5、其它荷載組合。因此,荷載組合歸結到一下四種工況:工況:結構自重汽車20;工況:結構自重50t履帶吊;工況:結構自重掛100;工況:結構自重。經過初步計算,認為工況對橋面板設計起控制作用。故取掛100橋面板的設計荷載為設計荷載。4 棧橋位置的選擇根據主線橋梁的設計圖紙以及實地考察,經反復商討,棧橋初步擬定三種方案,第一種為主線棧橋在主線的左側,假設主線棧橋在主線橋梁的左側,則右幅橋梁的現澆箱梁的支架安裝、混凝土澆注、樁基施工都有很大的難度。相反若主線棧橋設在主線橋梁的右側則主線的左幅同樣也會出現上述困難。為方便橋梁的左右幅施工, 經計算橋梁左右幅之間的最小凈間距為8.7米,我們最終選定主線棧橋位
6、置設在主線橋中心線的位置。 5 主線棧橋的具體形式描述全橋共分為11 聯,每聯共計6跨,兩聯之間設雙立墩,貝雷梁應設伸縮縫來減小貝雷梁的溫度荷載與變形。51棧橋橋臺:海邊橋臺用混凝土現澆(或漿砌片石)條形基礎,基礎要滿足承載力要求。橋臺的具體設計尺寸見附圖。52 棧橋基礎:主線棧橋水中基礎均采用鋼管樁,鋼管樁規格為60010m,橫橋向布置三根,每兩根之間的間距為3.2米,入土深度安棧橋計算書中的設計長度,或以實際的控制貫入度為準。53棧橋基礎之間的連接:相鄰樁之間用10#槽鋼, 槽鋼成水平撐和斜向剪刀撐連接。連接可以采用栓接,也可采用電焊連接。5 4 工字鋼橫梁與鋼管的連接: 鋼管樁樁頂在垂直
7、于橋軸線方向布置兩根36a 工字鋼作為貝雷架的承重梁,兩根工字鋼之間采用間隔焊接,或采用連接板連接。工字鋼與鋼管樁之間也應采用有效的連接,保證工字鋼橫梁的穩定和安全。55貝雷片的連接:縱向貝雷片共8片,分為四組,每兩片為一組,兩片之間每隔三米采用一片寬度為90cm的連接片。每兩組之間采用10槽鋼做一斜撐相連,以保證貝雷梁的橫向穩定。56 貝雷片與橋面板之間采用U型卡與貝雷片連接,防止橋面板移動。57 防護欄:橋梁每跨均為15m,橋寬8m。橋面兩側設防護欄桿,防護欄桿采用48mm鋼管焊接,在橋面板的橫向分配梁上焊接長20cm,直徑3035mm的鋼管作為防護欄桿的基座。在防護欄桿加工完成后進行安裝
8、。 6 施工準備61 施工準備施工前應積極準備開工前的工作,進行施工前的測量工作,放出主線棧橋的中心位置和首根鋼管樁的位置,并埋設必要的主線棧橋位置控制點,以備施工時隨時控制棧橋的中心位置和鋼管樁的平面位置。修建施工便道,保證施工便道晴雨暢通,以備棧橋材料的順利運至現場。接入施工用電線路,保證施工用電連續供給。檢修施工中所用的各種機械設備,保證施工中的各個機械設備正常運轉。提前購買或租借打樁用的駁船和吊裝設備。62 材料準備主線棧橋所用的材料應提前進場加工,鋼管樁應提前焊接至設計長度,貝雷橫梁要在場內加工到可以直接吊裝使用的程度,以減少在現場加工的工作量,加快施工進度。貝雷梁應提前在場內預拼成
9、組,每組兩片,用連接片連接牢固,拼裝完成后運至施工現場。其它材料還有U型螺栓、鋼墊片、槽鋼斜撐等。6. 3 技術準備主線棧橋施工前,應認真進行便橋施工方案的編寫,仔細進行棧橋結構的計算,組織主管技術人員熟悉棧橋圖紙的設計意圖,明確棧橋的施工要點。6. 4 人員準備主線棧橋開始施工前,應積極組織與棧橋施工有關的技術工人進場,象電焊工、起重工等。7主線棧橋施工7. 1 棧橋橋臺的施工根據現場觀測,橋臺位置處于海堤大片拋石群,利用振動錘打入鋼管樁作為棧橋基礎困難較大,經測定,拋石漏出水面的時間為3.5小時左右,即低潮時間相對較長,故可以充分利用低潮時間用大塊模板在拋石群上安裝模板,進行模板加固,模板
10、安裝加固完畢后進行混凝土現澆橋臺或者用漿砌片石砌筑橋臺。橋臺設臺帽,背墻,背墻高度為貝雷梁高度與行車道板的厚度之和。7. 2 鋼管樁的加工鋼管樁加工采用工廠集中加工焊接,以保證焊接質量。加工時應嚴格按鋼結構的焊接規范進行加工,直徑偏差不得大于3cm,軸向偏差不大于2cm,焊縫必須焊接嚴密,焊接質量必須保證鋼管樁施打過程中不開縫不扭曲。7.2.1材料的選用鋼管樁加工應采用優質的鋼板卷材,嚴禁使用銹蝕的鋼板和不合格鋼板來加工鋼管樁。凡用于鋼管樁加工的鋼板必須有材質證明書,各種焊接材料的性能應符合現行鋼材焊接及驗收規范,各種焊接材料應分類存放和妥善管理,并應采取防腐、受潮變質的措施。7.2.2鋼管樁
11、焊接施工時應注意的問題A.鋼管樁焊接前,必須根據施工條件試焊,合格后方可施焊,焊工必須持考試合格證上崗,熟悉焊接工藝要求,焊工停焊時間超過六個月,應重新考核上崗。B.工廠焊接宜在室內焊接,濕度不宜超過80% 。C.施焊時應符合下列規定: a.焊接前必須清除焊接區的有害物;b.施焊時母材的非焊接部位嚴禁焊接引弧;c.多層焊接應連續施焊,應注意層間溫度,每一層焊縫焊完后應及時清理檢查,清除藥皮、熔渣、溢流和其他缺陷后再焊下一層;e.所有的焊接材料型號應與焊件材質相匹配;f.定焊時不得有裂紋、氣孔、夾渣、焊瘤等缺陷,否則應處理改正。如有焊縫開裂應查明原因,清除后重焊;g.焊接完畢,所有焊縫必須進行外
12、觀檢查,不得有裂紋、未熔合、夾渣、未填滿弧坑和超出規定的缺陷;由于部分鋼管樁的長度達不到設計長度,或鋼管樁的入土深度超過設計長度,或為其它項目使用后調入,所以在使用前應對其進行接長。鋼管樁進行接長時,兩樁接口部分必須打坡口,進行坡口焊接,坡口焊完成后,再用連接板進行加強。連接辦的寬度不小于10cm,長度不小于20cm,厚度不小于鋼管樁本身的厚度。連接板與鋼管樁的焊接應滿焊,并保證焊縫的厚度不小于連接板厚度的0.7倍。從其它項目調入的鋼管樁要嚴格進行檢查,發現原有的鋼管樁接口,必須重新加固焊接,焊接可采用連接板重新加強,連接板的尺寸與焊接要求同新的鋼管樁焊接。7. 3 鋼管樁的施打主線棧橋鋼管樁
13、采用振動錘打入,振動錘利用55t的履帶吊在已搭設好的棧橋上起吊鋼管樁利用振動錘的液壓鉗夾緊鋼管樁,鋼管樁的頂部要用1cm的圓形鋼板加強,特別在振動錘的沖擊部位。加強鋼板與鋼管樁之間的連接采用焊接,焊接應采用滿焊,焊縫要飽滿,且保證焊縫的厚度。焊接時采用跳焊,不宜一次性順方向滿焊,防止鋼管產生溫度變形。鋼管樁加強是防止振動時鋼管樁的樁頂變形,不利用鋼管樁的打入。鋼管樁施打時要進行嚴格控制,利用經緯儀配合全站儀來控制鋼管樁的平面位置與垂直度。鋼管樁的施打要求鋼管樁的平面位置偏差在縱橋向不大于10cm,橫橋向不大于30cm,傾斜度不大于1,若傾斜度超過該規定值時應用振拔錘將鋼管樁拔出,然后重新打入,直至鋼管樁的傾斜度符合要求為止。鋼管樁的施打質量要進行嚴格要求,總體進入土層深度不宜小于設計計算的入土深度,并結合最終的貫入度來控制鋼管樁的承載力。最后10錘的平均貫入度應不大于10mm。鋼棧橋修建過程中應控制的主要項目:序號項目允許偏差檢查方式備注1鋼管樁入土深度不小于設計深度尺量打樁時做出標記。2鋼管樁的傾斜度不大于1%掛線鉛錘取一米高度,量其偏差。3鋼管的平面位置縱:10cm;橫:30cm全站儀4棧橋軸線偏差不大于10cm全站儀5橋面高程3cm水準儀6貝雷梁安裝偏差2cm