田家坪舞水特大橋

便橋施工方案中鐵十四局集團滬昆鐵路長昆湖南段項目經理部一、工程概況工程概況田家坪舞水河特大橋全橋長米，中心里程為DK390+094，在6#～9#墩處采用（80+128+80）m雙線連續箱梁跨越舞水河，與河道法線交角為29度。該橋7#位于舞水河深水區，擬采用雙壁鋼圍堰進行樁基承臺施工，從河岸向7#墩方向施工臨時鋼便橋，與岸上施工便道相連。水文和地質概況舞水河橋址區內地表水系較為發育，主要地表水水體為舞水河河水和山間溝谷里的流水，橋址區下游約10km處為蟒塘溪水庫，水位變化主要由水庫控制。舞水河為VII級航道，橋址區設計流量為，設計流速為5.29m/s，沖刷系數為，設計水位為。舞水河橋橋址區地層上覆沼澤沉積相淤泥，第四系全新統沖洪積層粗圓礫土、卵石土，下伏白堊系下統泥巖、泥質砂巖、礫巖，板溪群馬底驛組三段凝灰質板巖。二、便橋設計方案為滿足施工需要，此段需架設上承式貝雷鋼便橋，鋼便橋貝雷梁底標高位于舞水河的最高水位以上。該便橋為3組雙排單層貝雷桁架，分7跨，跨徑12米，長度為84米，橋寬，限載60T，限速15km/小時。該鋼便橋中間墩采用φ800×10mm鋼管樁，樁間采用剪刀撐連接，橫橋向樁距為，順橋向跨度12m。樁頂橫梁采用40a工字鋼，其上縱向鋪設120型標準貝雷梁進行橫向聯結，橫向分配梁為22a工字鋼，間距。頂面鋪設8mm厚專用橋面板。便橋布置結構形式如下圖。三、便橋施工方法施工工藝流程⑴鋼便橋架設施工流程便橋設計→方案制定→設備材料進場→施工放樣→吊裝鋼管樁施工→焊接剪力撐→墩頂橫梁安裝→貝雷梁安裝→梁間斜撐安裝→橫向分配梁安裝→→橋面板鋪裝→欄桿、防滑條、照明等附屬結構安裝⑵沖擊鉆孔鋼管樁施工流程打入臨時鋼管樁施工→焊接剪力撐→墩頂橫梁安裝→貝雷梁安裝→梁間斜撐安裝→錨固臨時鋼管樁→橫向分配梁安裝→部分橋面板鋪裝→沖擊鉆就位→沖擊鋼管樁基坑→沉入鋼管樁→灌注水下砼→強度達到→拆除臨時鋼管樁→插打下跨鋼管樁鋼管樁的加工及運輸⑴成品進場時，生產廠家必須提供卷制鋼管樁所用鋼材的產品合格證、質量保證書以及鋼管樁的出廠合格證。使用就有鋼管樁材料時，應對鋼管樁進行逐根檢查，對腐蝕嚴重的進行剔除。⑵鋼管樁在加工場按圖紙加工成型，在施沉過程中盡量不進行管節接長，鋼管樁加工時應保證直縫錯位，采用對接補強連接，每根鋼管樁在對接滿焊后，沿圓周均勻焊接8塊連接鋼板，提高連接處的鋼管強度。⑶鋼管樁的堆放或存放形式和層數應安全可靠，避免產生縱向變形和局部壓曲變形（堆放或存放層數不得超過兩層，超過兩層時應采用定位架）。⑷鋼管樁在起吊、運輸和堆放過程中應避免由于碰撞、摩擦等原因造成管端變形和損傷。應采取多點起吊，杜絕鋼管樁彎曲現象的發生。鋼管樁加工好后由平板車運輸至施工現場鋼管樁的插打施工根據現場情況摸底，河床范圍內底部覆蓋層只有1米左右，下層為600kpa的板巖層，振動錘無法將鋼管樁打入巖石層，為了增加便橋的穩定性，采用沖擊鉆孔方法對河床內的每個鋼管樁基礎進行鉆孔，孔深為2米，直徑為1米，沉入鋼管樁后采用C35水下混凝土澆筑。⑴便橋由河岸一側處向7#墩位延伸，采用“釣魚法”法進行施工⑵沖擊鉆孔法施工，采用臨時支撐鋼管平臺樁進行加固。先將臨時支墩以履帶吊吊入，在距固定支墩位置前后各3米的范圍內打入，控制好管間間距。架設貝雷梁，將臨鋼管樁錨固在貝雷梁內，焊接剪力撐和橫梁組成臨時牢固平臺。⑶采用全站儀對便橋固定鋼管樁樁位精確放樣。在已經修筑好的鋼便橋施工平臺上采用沖擊鉆對鋼管樁基礎進行鉆孔，孔深為2米，直徑為1米。⑷以履帶吊吊運鋼管樁就位，并沉入鉆孔樁內，采用C35水下混凝土澆筑。強度達到后安裝鋪設上部結構，拆除臨時支墩。履帶吊前移，繼續下一孔的鋼便橋施工。⑸沉入鋼管樁時，應嚴格控制樁身的垂直度，確保鋼管樁合理承載，沉樁以標高控制。沉樁偏差：樁位平面位置：±10cm；樁頂標高：±10cm；樁身垂直度：小于1%。⑹每排鋼管樁下沉到位后，樁之間用20a槽鋼進行連接，以增加樁的穩定性。貝雷梁及橫向分配梁拼裝⑴樁頂橫梁采用40a型工字鋼；在鋼管樁基施工完成后吊放。⑵貝雷梁預先在岸上或已搭設好的便橋上按每組尺寸拼裝好，然后運輸到位，用履帶吊直接吊裝貝雷梁安裝在墩頂橫梁上并在橫梁上焊槽鋼限制縱梁左右位移。⑶貝雷梁的位置需放線后確定，以保證便橋橋軸線不偏移，為減少貝雷梁的磨損，在40a與貝雷梁之間放置橡膠墊；⑷在貝雷縱梁頂面按間距布設錨固22a型工字鋼做橫向分配梁，并且采用φ16“U”型卡口與貝雷梁連接，每個節點1套螺栓；便橋橋面結構⑴橋面板采用8mm厚的橋面專用板，面板與橫向分配梁之間間斷焊，沿縱向每塊之間預留1.0cm的縫隙。⑵便橋欄桿立柱采用φ48mm鋼管焊接，欄桿高，立柱間距。立柱焊在便橋橫向分配梁上。⑶欄桿上間隔一定距離設置夜間通航警示燈。沿鋼便橋鋪設一根φ120mm塑料電纜套管一直至鉆孔平臺上，用于主墩施工供電。四、鋼便橋結構驗算貝雷梁(12m)內力荷載分析計算⑴自重均布荷載：：q1=15*3/6kN/m+0.95kN/m(護欄自重)+6.66kN/m=17.26kN/m⑵施工及人群荷載：不考慮與車輛同時作用；⑶65噸攪拌車后軸布置在跨中，貝雷梁受力分析彎矩Mmax=1660kN.m,剪力Qmax=528kN⑷65噸攪拌車后軸布置在0號橋臺跨端，貝雷梁受力分析彎矩Mmax=958.5kN.m,剪力Qmax=403kN經過上述分析知，貝雷梁最大彎矩Mmax，最大剪力Qmax=528kN。縱向主梁選用4排單層貝雷梁，下弦桿。則貝雷梁跨中容許彎矩【M】=788.2*6+450*6=7429跨中容許剪力【M】=245.2*6=1471kNMmax=1660kN.m<【M】=7429Qmax=528kN<【M】=1471kN滿足強度要求4.2承重梁內力分析計算承重梁作為便橋結構的主要承重結構，是便橋結構穩定安全的生命線，擬采用型材2l40a。當車行駛到墩頂時，墩頂荷載最大，承重梁河鋼管樁承受最不利荷載。上承式荷載分析：⑴自重均布荷載：：q1=15*3/6kN/m+0.95kN/m(護欄自重)+6.66kN/m=17.26kN/m⑵施工及人群荷載：不考慮與車輛同時作用；⑶50噸履帶吊行走到墩頂時，選取2跨按連續梁進行計算：履帶吊集中荷載轉換為均布荷載：850kN/4.69m=181.24kN/m彎矩Mmax=714kN.m,剪力Qmax=54kN節點反應力Nmax=1093kN⑷上乘式承重梁取最大節點反應力Nmax=1093kN對承重梁進行驗算：設其6組貝雷梁均衡受力，單片貝雷梁受力：彎矩Mmax=295kN.m,剪力Qmax根據上述進行分析可知，取最大荷載，Qmax進行樁頂承重梁的截面設計。選用I40a，查《鋼結構計算手冊》得各相關力學參數如下：（），下面對其強度進行驗算：σ=M/W=295/（2*1090cm3）*103=136Mpa<1.3[σ]=188.2Mpar=QS/Ib=367/34.1/(1.05*2)=51.2Mpa<[r]=85*1.3=110Mpa撓度Wmax滿足要求。鋼管樁承載力的驗算根據上述計算分析知，鋼管樁基礎單樁承載力最大的情況出現在車在基礎頂施工作業時，單樁最大承受荷載約=550KN。鋼板樁φ820*8mm，。⑴單根鋼管樁流水壓力計算：Fw=kAyv2/(2g)=0.8*(24*0.82*10)*12/2/9.8=10kN。式中：Fw—流水壓力標準值（kN）;k—形狀系數（鋼管取）;A—阻水面積（m2）,計算至一般沖刷線處;Y—水的重力密度（kN/m3）;v—設計流速（2m/s）g—重力加速度（）水流力作用在水深的1/3處，即為水深16m處。水流力對鋼管產生的彎矩：Mx⑵汽車水平制動力根據《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）查得，汽車制動力為汽車荷載重力的10%，汽車行走在墩頂，鋼管樁承受最大內力，考慮2個墩承擔，以最大荷載45墩罐車計算，此處每根樁取水平制動力為。水平制動力對鋼管產生的彎矩：Mx2=11.25*20=225⑶鋼管強度及穩定性驗算由以上分析可知：σ1=M/lxxσ2=M/lxy回旋半徑rx長細比λ=lo/rx查《鋼結構設計規范》附表17得穩定系數σ=N/ΨA+σ1+σ2=550/（）由以上計算可知便橋的鋼管樁的樁身強度滿足使用要求。經貝雷梁、承重梁和鋼管樁的的檢算結果可知，該便橋架設能滿足工程使用要求。五、便橋橋拆除施工方案5.1施工工藝拆除欄桿、照明等附屬結構→拆除橋面板→拆除橫向分配梁→拆除貝雷梁間斜撐→拆除貝雷梁→拆除墩頂橫梁→拆除鋼板樁剪力撐→割除鋼板樁→拆除橋臺基礎施工方法便橋拆除時采用50t履帶吊逐跨拆除的方法，采用一個工作面，從鋼便橋一端倒退拆除施工，一邊拆除，一遍利用原鋼便橋運送材料到岸上指定的位置存放。鋼便橋的拆除工作同鋼便橋的搭設工作順序基本相反，依次拆除橋面附屬設施、橋面槽鋼、型鋼分配梁、貝雷、樁頂分配梁及鋼管樁。便橋上部結構的鋼板、型鋼首先利用割刀割除焊縫，然后利用50t履帶吊將鋼板、型鋼吊至載重汽車上運輸到河岸上。貝雷梁拆除時先依次拆除貝雷梁的定位卡、支撐架、連接槽鋼，然后卸掉貝雷梁支座處的連接銷子，利用50t履帶吊將每組貝雷梁吊至載重汽車上運輸至后方堆場。貝雷梁拆除后，即可拆除橫梁40a，以及鋼管樁之間的聯撐20a，最后采用水下切割的方法將鋼管樁齊平切割。六、安全保證措施⑴便橋施工的人員必需進行安全施工教育，使施工人員提高安全意識，杜絕安全事故的發生。⑵便橋施工必須做好必要安全防護設施。進入施工現場必須帶安全帽；高空作業，必須系好安全帶；便橋施工須穿防滑鞋；嚴禁酒后作業。⑶所有機械設備的司機、操作手必須嚴格執行《安全操作規程》，持證上崗。各種設備每天工作前要進行檢查，是否存在質量問題，對有問題和存在安全隱患的機械設備堅決不能使用。⑷施工前做好施工環境調查，保護好通訊、電力等地下、空中設施，⑸便橋施工時，基坑開挖后要注意支護，防止塌方；周圍做好圍擋；要注意用電安全。⑹便橋吊裝施工時，禁止人員在附近行走，鋼絲繩在使用前要檢查計算，架設過程中，不得在待架的孔跨處放行行人和車輛。⑺平交道口的便道施工時，要有專門負責的安全人員，注意觀察過往行人車輛，避免交通安全事故的發生。⑻在便橋橋頭上，樹立標識牌注明：設計、可承受荷載及注意事項等說明七、安全生產重點部位危險源控制、危險源辨識本工程安全生產重點部位：插打鋼管樁；吊裝貝雷梁；擺放分配梁；焊接剪刀撐，大型設備傾覆。項目部在確定危險重點部位的前提下，對各工序排出不利于安全因素的環節，識別出危險源，作為重點控制的施工工序安全管理點，落實監控人員，確定監控的措施和方案，實施重點監控。、應急預案針對潛在的重大危險源制定管理方案和應急預案，在全體職工中進行傳達和學習。配備滿足法規要求的應急設備，培訓相關人員，同時由主管部門在可行時組織應急演練，并對應急預案、程序及配備資源的適用性和有效性進行評審。通過演練暴露的問題按程序進行糾正和預防。在緊急情況發生時，啟動應急預案。八、環保保障措施⑴環保、水保目標：全面控制施工污染，控制污水、空氣粉塵及噪音污