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1、 路桥集团国际建设股份有限公司 栈桥施工专项施工组织设计栈桥施工专项施工组织设计一、 工程概况1.1 栈桥概况 (1) 上海长江大 桥B7标栈桥桩号范围约为K19+238K19+946,长693米,宽度 为8米. (2) B7标范围内栈桥需提供一个施工平台,满足安装500KVA变压器的 要求.(3) 崇明岛侧浅滩区和堡镇沙浅水区河床面较高,水上施工设备无法施工,考虑陆地施工方案 ,采用履带吊配振桩锤吊打的 型钢栈桥方案 . (4) 深水区栈桥考虑水上施工方案 以加快栈桥施工速度 ,为尽量较少水中墩数量,采用大 跨径的 贝雷栈桥方案 . (5) 由于栈桥的 使用时间较长,而本标段又位于长江口,属
2、台风多发区,栈桥设计时应充分考虑波浪荷载的 影响.1.2 拟建场地位置及地形、地貌拟建场地位于上海市东北部长江南支的 北港中段,两岸长兴岛、崇明岛陆域区地势均较平坦,但分布有较多的 明浜和鱼塘,长兴岛地面标高约2.62.8米,大 堤高程约5.8米;崇明岛地面标高约3.34.6米,大 堤高程约5.9米.水域部分由于受迳流和潮流的 作用水下地形复杂 ,北港水域江底呈现南北两个水道,南水道宽约4.2公里,呈宽状“U”字型,水深1618米,江底略有起伏,幅度 约34米;北水道宽约800米,最大 水深约16米.江堤外普遍分布有潮滩,宽度 约100200米.水下砂体较多,在近崇明岛北港北侧分布有一宽约2.
3、7公里的 暗砂(堡镇沙),砂体呈现NW-SE走向,与长江径流方向基本一致,砂体表面较平,最浅处水深仅几米,落潮时已露出水面.拟建上海长江大 桥场区地貌类型陆域和近岸处为河口、砂嘴、砂岛和潮滩地貌,水域为河床、江心暗砂地貌.本工程辅通航孔区位于北港北水道,属河床地貌,5个墩位处水下泥面有所起伏,泥面标高-15.7-7.1米;崇明岛岸堤外近岸潮间带为潮滩地貌,5个墩位处地(泥)面标高0.83.6米.在辅通航孔边墩P米116与非通航孔P米117墩之间存在一个水下陡坡(最陡处坡度 约为1：3).1.3 水文情况拟建上海长江大 桥场区位于长江口,河床宽而浅,暗砂众多,砂体呈流动状,河势多变,水域和航道不
4、稳定.在徐六泾以下,长江口呈三级分岔四口入海的 格局.即由崇明岛将长江分隔为南支和北支,南支又被长兴岛分隔为南港和北港,南港被九段沙分隔为南槽和北槽,北港被堡镇沙分隔为南、北两个水道.本工程辅通航孔区位于北港北水道,崇明岛岸堤外区段位于潮间带.长江口为中等强度 的 潮汐河口,口外正规半日潮,口内潮波变形,为非正规半日浅海潮.根据本场址附近的 长兴岛水文观测站的 潮位资料,实测最高潮位5.88米,实测最低潮位-0.29米,平均高潮位3.30米,平均低潮位0.84米,平均潮差2.34米,平均涨潮历时4h45米in,平均落潮历时7h40米in.长江口属大 径流,中潮差的 河段,受径流和潮流的 双重作
5、用.受海岸、河槽的 约束,进入工程区域潮流的 运动形式为往复流,且落潮流历时长于涨潮流历时,落潮流流速大 于涨潮流流速.长江口水质中含沙量较大 ,泥沙来源主要为流域来沙,北港多年平均含沙量约0.5千克/米3,河床质中值粒径范围为0.00460.14米米.本场区邻近长江入海口,水中含盐量较高,且含盐量与长江径流关系甚为密切.1.4 大 风情况 桥位区冬季盛行偏北风,夏季盛行偏东南风.地面(海平面lO米高)平均每年8级及以上大 风日数东线有915天,有一半以上大 风过程的 持续时间不超过2.0h.持续时间在12.0h以上的 8级及以上大 风出现频率较低,在7以下.工程区域东线一带30、50、100
6、年一遇的 地面最大 风速分别约为30、33、35米/s,相应地区水面上的 最大 风速估计分别比地面上大 2米/s左右.1.5 工程地质条件地基土的 分布与特征辅通航孔区(包括崇明岛岸堤外50米跨径非通航孔区段)标高-141.40米以上深度 范围内的 地层按其岩性、地质时代、成因类型及物理力学性质指标上的 差异,可分为15个工程地质(亚)层,自上而下分述如下：1层填土,层面标高3.113.60米,以粘性土为主,含碎石及植物根茎,主要分布在崇明岛近岸处,厚度 0.001.60米.2层江底淤泥,层面标高0.801.40米,含有机质,夹粉细砂及粘性土团块,主要分布在近崇明岛浅滩区,厚度 0.005.2
7、0米,辅通航区段受水流冲刷作用而变薄或缺失;3层灰黄灰色砂质粉土,层面标高-11.003.60米,稍密状,含少量氧化铁条纹及少量粉砂、薄层粘性土,主要分布于本区段两端,厚度 变化较大 (最大 厚约16.8米),在中间深槽区受切割变薄或缺失,该层在一定的 水动力作用下易产生流砂和管涌现象;层灰色淤泥质粘土层,本区段沿线遍布,层面标高-15.90-10.60米,流塑状,高压缩性,易触变和流变,厚度 约为4.7015.50米,夹少量薄层粉砂及少量贝壳碎屑.1-1层灰色粘土,本区段沿线遍布,层面标高-30.00-18.40米,厚约4.0013.30米,夹少量薄层粉砂,含少量未全腐蚀的 植物残余,局部段
8、含沼气,软塑状;1-2层灰色粉质粘土夹粉土,本区段沿线遍布,软塑状,层面标高-39.90-30.50米,厚约5.6014.30米,含少量钙质结核及贝壳碎屑,底部砂性较重,辅通航孔区中间段(墩位编号P米113P米115)含较多沼气;1层灰色砂质粉土,中密密实状,层面标高-46.30-39.20米,厚度 约14.8031.70米,含云母,夹少量细砂、薄层粘性土,其中局部段夹厚约5.0022.40米的 1t层可塑软塑状的 透镜体灰色粉质粘土夹粉土;2层灰色粉砂,密实状,层面标高-70.70-56.90米,厚度 约0.004.50米,夹少量薄层粘性土,含少量腐植质、云母屑.在本区近崇明岛段缺失;1层灰
9、色砂质粉土与粉质粘土互层,沿线除XK157孔附近缺失外均有分布,中密密实(可塑软塑),层面标高-73.20-60.90米,厚度 约0.0011.50米,含少量砾石,土性变化较大 .2层灰黄灰色含砾粉细砂层,沿线均有分布,密实状,层面标高约-79.30-72.20米.厚度 变化较大 ,局部未钻穿.局部段夹有厚约0.801.90米、可塑硬塑状的 透镜体状灰灰绿色粉质粘土(2t层);层灰色含砾粉砂,密实状,层面标高约-101.20-96.60米,层厚35.2038.90米,具层理,含云母屑.夹薄层粘性土,含少量中粗砂及砾,局部段夹有厚约0.808.30米、可塑硬塑状的 透镜体状灰褐色粉质粘土(t层)
10、;层灰绿草黄色粉质粘土,硬塑状,层面标高约-138.50-134.10米,具层理,含较多贝壳碎屑、氧化铁条纹及钙质结核.本次勘察仅辅通航区主墩处部分控制性孔揭露该层,至标高-141.40米未穿该层.二、栈桥设计2.1设计依据(1) 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ025-86(2) 公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000(3) 海港水文规范 JTJ213-98(5) 港口工程桩基规范 JTJ 254-98 (4) 港口工程荷载规范 JTJ215-98(6) 海港总平面设计规范 JTJ 211992.2 栈桥的 设计标准(1)栈桥设计荷载栈桥设计荷载按50t履带吊50t平板车相错车设
11、计.(2)波浪按20年一遇水位20年一遇波浪组合设计.2.3 栈桥结构设计2.3.1 栈桥顶面标高拟定栈桥顶面标高拟定为6.5米.栈桥起点标高与崇明岛大 堤顶面相同,为7.5米,设1.4%纵坡渐变至6.5米.2.3.2 栈桥结构形式拟定崇明岛浅滩区和堡镇沙浅水区采用型钢栈桥方案 ,深水区采用上行式贝雷栈桥方案 .(1)型钢栈桥结构形式拟定1)型钢栈桥跨径拟定型钢栈桥钢管采用履带吊配振桩锤吊打,综合考虑履带吊工作半径、起吊能力,栈桥跨径拟定为9米.2)型钢栈桥桥型、桥跨布置根据桥区地形、地质条件,崇明岛侧浅滩区型钢栈桥分4联布置,桥面跨度 8米,具体桥跨组合为8x93x7x9261米.3)型钢栈
12、桥基础设计栈桥基础采用钢管桩,分中墩、止动墩分别布置.崇明岛侧栈桥中墩采用3根80厘米钢管桩,壁厚10米米,桩距3米;止动墩采用6根60厘米钢管桩,分2排布置,横桥向、顺桥向桩距均为3米.钢管桩底部均支撑在地质条件较好的 粘土层上,具体桩底标高见栈桥总体布置图.4)栈桥上部结构设计栈桥上部结构承重部分采用型钢,桩顶横梁采用2H45型钢,顺桥向承重梁采用H45型钢,布置间距90厘米,横桥向面层分配梁采用I14型钢,布置间距40厘米.面板采用10米米厚钢板,每隔30厘米焊金属防滑条.型钢栈桥布置形式见图1.4.1、1.4.2所示. 图1.4.1 型钢栈桥标准段立面图图1.4.2 型钢栈桥标准断面布
13、置图5)变压器平台设计本工程栈桥有1座变压器平台,布置在崇明岛侧型钢栈桥终点,布置桩号为K19+675.变压器平台布置在止动墩外侧,设2根60厘米钢管桩与止动墩相连,具体构造见栈桥典型断面布置图.6)栈桥桥头设计栈桥桥头设砼桥台,布置在崇明岛侧大 堤片石护坡上,栈桥桥头与大 堤底面标高相同,将大 堤顶防护墙开口8.5米,并增设防洪闸门,桥头布置见图2.6.1所示.图1.6.1 栈桥桥头布置图(2)贝雷栈桥结构形式拟定1)贝雷栈桥跨径拟定贝雷栈桥采用水上船舶施工,为尽量减少水中墩数量以及结合贝雷梁的 特点,贝雷栈桥跨径统一拟定为18米.2)贝雷栈桥桥型、桥跨布置崇明岛侧深水区贝雷栈桥分6联布置,
14、桥面宽度 8米,具体桥跨组合为6x4x18432米.3)贝雷栈桥基础设计贝雷栈桥基础平面布置与型钢栈桥基本相同,亦分中墩、止动墩分别布置.钢管桩底部均支撑在地质条件较好的 粘土层上,具体桩底标高见栈桥总体布置图.4)贝雷栈桥上部结构设栈桥上部结构承重部分采用贝雷,栈桥采用7片贝雷,分三组布置,中间一组由3片贝雷组成,贝雷间通过自制型钢花架连接,外侧每组由2片贝雷组成,以贝雷标准花架连接.贝雷顶部次承重梁采用I28a型钢,通过骑马螺栓与贝雷连接,布置间距150厘米,面层分配梁采用I14型,顺桥向布置,间距40厘米.面板采用10米米厚钢板,每隔30厘米焊金属防滑条.栈桥桩顶横梁采用2H45型钢,贝
15、雷与桩顶横梁之间垫10米米橡胶垫,并通过型钢焊接成“门”型将贝雷下弦杆固定在桩顶横梁上.贝雷栈桥布置形式见图2.4.1、2.4.2、2.4.3所示.图2.4.1 四跨一联栈桥立面图图2.4.2 五跨一联栈桥立面图图2.4.3 贝雷栈桥标准断面布置图2.4 栈桥结构计算2.4.1 栈桥计算荷载栈桥结构的 计算荷载主要有水平荷载和竖向荷载,其中水平荷载包括波流力、风载,竖向荷载包括结构自重、施工荷载.(1)栈桥结构自重(2)施工荷载：50t履带吊50t平板车(3)20年一遇风暴高水位时的 波流力,按海港水文规范计算(4)2年一遇风暴高水位时的 波流力,按海港水文规范计算(5)风载取1.0Kpa2.4.2 计算工况及荷载组合
