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1、福建省交建集团工程有限公司 莆田市东吴大道罗屿大桥工程钢栈桥及平台安全专项施工方案目 录一、自然特性与工程概况二、钢栈桥施工方案 1、设计标准及参考资料 2、钢栈桥结构特点 3、钢栈桥施工文字说明 4、钢栈桥受力计算书 5、钢栈桥施工工艺流程及主要方法三、 桩基施工平台施工文字说明和计算书四、 钢栈桥及平台施工注意事项五、施工质量保证措施六、施工安全保证措施七、施工现场危险源预防措施八、水上施工应急预案九、钢栈桥安全使用办法十、与通航有关设备的安全管理十一、钢栈桥沉降位移观测方案十二、附件：施工方案图纸钢栈桥及钢平台安全专项施工方案一、自然特性与工程概况1、自然特性1）地质：桥址位于罗屿海峡，
2、水深520m，桥位区域地质情况从上至下依次为素填土；淤泥；全风化花岗岩；强风化花岗岩（砂土状）；强风化花岗岩（碎块状）；中风化花岗岩；微风化花岗岩；地质资料显示不均匀性，地质条件比较复杂。2）水文：属规则半日潮类型，两次高潮的高度基本一致，但低潮位有日不等现象，两次低潮的高度略有差异。潮汐周期约为12小时25分，涨潮时间相对较短，落潮时间相对较长，两者相差1小时10分钟左右。3）水文地质：对钢结构具中等腐蚀性。4）气象：工程区域一年四季均有灾害性天气发生，主要灾害性天气有台风、浓雾和高温、暴雨等。对大桥施工影响的主要是台风和大雾。 2、工程概况莆田市东吴大道罗屿大桥桥址位于罗屿海峡，水深520
3、m，大桥中心里程K0+866.10，桥全长749m。墩台基础采用1.5m钻孔桩，钻孔桩共计130根，最长桩长40.5米；桥台为U型桥台，桥墩为柱式桥墩，墩柱最高为10.319米；上部结构为预应力混凝土组合箱梁，桥孔组成为2联（435m）+1联（535m）+2联（435m）先简支后结构连续。桩基及下部构造施工受海水影响：平均高潮位2.92m、浪高0.6m，桥梁设计水位6.54m。为保证罗屿大桥纵向道路通行和水中桩基施工需要、考虑在海中架设一座经济实用又安全的钢栈桥和多座桩基施工钢平台。根据现场勘查并结合荷载使用要求，拟架设的钢栈桥规模为：钢栈桥桥长约700m、桥宽6.0m、桥面高程拟定为+6.8
4、m；桥位布置形式为：钢栈桥布置在新建桥梁右侧，与主桥平行，距离桥盖梁边缘1m。单跨最大跨径12m，横向每排3根钢管，间距为2.53m，浅水区采用单排墩，间隔2跨布设一座板凳墩，采用直径478*8mm钢管桩；深水区均设置板凳墩，采用直径530*10mm钢管桩。在钢管桩上横向布置2根I32b工字钢，纵向布置3组6排贝雷简支纵梁。贝雷纵梁上横向铺设钢筋砼预制板做为桥面板。钢管桩横向采用325钢管加固，板凳桩两排纵向均用槽钢剪刀撑加固。钻孔钢平台及墩身操作平台沿栈桥的左侧修筑：钻孔平台长24m、宽9.0m；辅助平台长24m、宽6m，辅助平台的搭设采用2跨12m贝雷梁，下部为直径478*8mm钢管桩基础
5、。根据下部结构承台施工需要1#8#、19#-20#墩为浅水区，拟采用钢板桩围堰施工、平面尺寸为8.25m22.7m；9#18#墩为深水区，拟采用钢吊箱围堰施工、尺寸为9.25m23.7m9m。钢栈桥及平台通过海域水域水深大，地质条件复杂，如何保证钢栈桥支墩结构的可靠性是工程的难点，实施过程中关键在于保证钢管桩有足够的入土深度。钢管桩打设时，其入土深度应进行入土长度（高程）和贯入度双控。振动沉桩锤与钢管桩承载能力要相匹配。在基础钢管桩实际施工过程由于各个地段地质情况复杂会有个别极难打入情况时，钢管桩终孔高程应以DZ60振动锤持续激振2分钟激振两次以上无进尺时终孔或者设置双排加强墩基础，深水位设置
6、双排加强墩基础。钢栈桥及平台支墩各立柱钢管间应设置足够的横向支撑结构（水平杆和剪刀撑），水平杆和剪刀撑杆件必须有足够的刚度，并完善其与立柱钢管连接点的细部构造，保证连接点焊接质量。钢栈桥荷载应根据栈桥使用情况进行取值及布载。进场各类支架材料，包括贝雷梁、钢管等须经检查验收合格方可使用。钢栈桥及平台施工工期安排： 2014年6月4日2014年12月31日。二、 钢栈桥施工方案1、主要设计标准、参考资料和验收标准1.1、主要设计标准 、计算行车速度：5km/h、设计荷载：单跨载重600KN重车（备注：桥梁施工过程最重车辆为一部10m3砼罐车及一部空罐车会车，其自重和砼重为130+250+130=5
7、10KN，经过施工控制相邻跨单跨12米最多通行一部罐车及一部空罐车会车，桥梁设计荷载600KN使用荷载510KN）、桥跨布置：12m连续贝雷梁桥、桥面布置：净宽6.0m、桥面高程：+6.8m、600KN要技术指标:前轴压力200KN、后轴压力2200KN轴距4+1.4m、排距2.3m、后轮着地宽度0.6m1.2、主要参考资料 、交通部公路桥涵施工技术规范JTJ0412011、人民交通出版社路桥施工计算手册、交通部交通战备办公室装配式公路钢桥使用手册、公路施工手册、公路桥涵钢结构木结构设计规范、罗屿大桥设计说明、总体平面布置图1.3、主要验收标准钢栈桥和钢平台架设完毕后以施工过程实际经受的最大荷
8、载来进行通行验收，即以60t重车来回通行来检验栈桥和平台的稳定性和安全性，同时布置观测点观测钢栈桥和桩基平台沉降和位移变形。2、钢栈桥结构形式如下、基础结构为：钢管桩基础、下部结构为：工字钢横梁、上部结构为：贝雷片纵梁、桥面结构为：钢筋砼预制桥面板、防护结构为：钢管护栏3、钢栈桥施工设计文字说明3.1、基础及下部结构设计 钢栈桥钢管桩基础布置形式：根据罗屿大桥桥位所处实际地质和水深情况，钢栈桥桥墩基础采用两种形式布置：、水深在510m以内的栈桥桥墩采用478mm、壁厚8 mm的钢管桩基础（横向布置3根、间距为2.53米）、桩顶布置两根32b工字钢横梁；、水深在1020m范围的栈桥桥墩采用530
9、mm、壁厚10mm的钢管桩基础（横向布置3根、间距为2.53米）、桩顶布置两根32b的工字钢横梁。基础覆盖层遇到飘石层或基础极难施工打入的采用478mm、壁厚8 mm的钢管、单墩布置6根管桩排架基础。管桩与管桩可之间用14cm槽钢水平向和剪刀方向牢固焊接。3.2、上部结构设计桥梁纵梁各跨跨径均设计为12m、实际施工过程因为地质或施工条件限制跨径会有所不同但均不应超过12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12米跨纵梁布置单层6片两组国产贝雷片（规格为150cm300cm）；贝雷片纵向间用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联结以防滑动。3.3、桥
10、面结构设计桥面采用钢筋砼预制板，板厚0.2m，宽度2m，长度6m。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用螺栓联结。3.4、防护结构设计桥面采用钢管（直径不小于3cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向5.0米1根立柱、高度方向设置两道横杆，安装完成后涂上红白油漆。4、钢栈桥各部位受力验算根据路桥施工计算手册表8-9规定：在计算临时结构时，钢材容许应力可取1.30的增大系数。4.1、贝雷片纵梁验算（按12米跨6片贝雷片验算）、荷载计算钢桥承受荷载为600KN重车（后轴压力2200KN，轴距4+1.4m、）由于车速控制在5Km以内、故考虑安全和冲击系数为15%、P=690KN。单跨12米
11、贝雷片纵梁自重为:462.70=64.8KN单跨12米桥面板自重为:5126.0=360KN(每平方约0.5t)64.8+360=424.8 KN、受力模式分析 单跨12m按两等跨连续梁计算内力和变形 纵梁受力由两部分叠加：一部分为壹辆600KN重车双排后轮位于跨中时的集中力计算（此时双排后轮按单排集中力P最大取值690KN进行不利验算）另一部分为单跨栈桥自重产生的均布荷载（按长度方向）q424.8/1235.4KN/m、纵梁内力及变形计算弯矩验算： (查路桥施工手册静力计算公式P763页):M1max0.203690121680.8KN.mM2max0.09635.4122489.4KN.m
12、Q1max(0.594+0.094)P0.688690475KNQ2max（0.563+0.063）ql0.62635.412266KNMmax=1680.8+489.4=2170.2 KN.mQmax=475+266=741 KN允许弯矩Mo6片0.85（不均衡系数）788.2KN.m4019KN.m允许剪力N6片0.85（不均衡系数）245KN1249KN强度验算：Wo3578.56片21471cm3（2170.2106）/(21471103)101.1Mpa=245.2 Mpa挠度验算贝雷片几何系数E2.1105Mpa、Io250497.2cm4、Wo3578.5cm3集中力影响的挠度计
13、算：fmax1=1.497*(690KN120003)/（1002.1105250497.210 4）=0.034mm 均布荷载影响的挠度计算：fmax2=0.912(35.4KN/m120004)/（1002.1105250497.2 *104）=14mm ff= L/400=12000/400=30mm经荷载受力验算: Mmax Mo、QQ、fmax f，故12米跨钢栈桥纵梁主梁采用单层6片贝雷片架设满足使用要求。4.2、横梁计算（双拼32cm工字钢横梁）、 荷载计算 当载重600KN重车后轮位于墩位时横梁承受最大应力，应力由重车本身和桥面自重叠加： P=690+424.8=1115KN、
14、 受力模式分析：钢管桩立柱单排3根横向间距为2.53米，故横梁按二等跨连续梁验算内力和变形、计算跨径L=2.53米，横梁按均匀的承担6片贝雷片传递来的荷载。集中力受力计算简化为具有相同支座荷载的均布荷载计算。q=1115/6=186KN/m、 横梁内力及变形验算：横梁采用双拼32工字钢其力学特性如下： （ Ix=11080cm4、Wx=692.5cm3、Sx=400.5cm3、t15.0mm）承受弯矩和剪力计算：跨内最大弯矩：Mmax0.125ql20.1251862.53*2.53149KN.m跨内最大剪力： Q=(0.625+0.625)q1=(0.625+0.625)* 186*2.53=588 KN横梁强度验算：Mmax/Wo149106/（692.52103）108Mpa1.3=1.3*145188Mpa剪应力验算：5881000400.51000/（1108021000015.02） 35.4Mpa1.3=1.3*85=110Mpa挠度验算f=0.521*186*25304/（100*2.1*105*11080*104）=1.71mmf2530/400=6.3mm经荷载受力验算: 、QQ、fmax f，故桩顶横梁采用双拼32cm工字钢满足使用要求（此时基础采用3根钢管桩）。4.3.1、钢管立柱受力验算
