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栈桥搭设及水中墩专项施工方案

栈桥搭设及水中墩专项施工方案

新建溪1#特大桥跨越新建溪，在新建溪设一连续梁48+80+48m，。

根据合同工期安排，醴陵特大桥计划从2010年6月15日开工，2011年10月结束，总工期16个月。为了在合同工期内完成醴陵特大桥的施工任务，计划沿桥设纵向贯通施工便道。主线贯通便道在跨萍水、澄潭江及其支流处设置临时钢栈桥，以确保施工机械、车辆通行。

栈桥最大车辆荷载考虑10m3砼灌车，自重15T水稳专项施工方案，砼重25T，共重40T，人行及其它荷载共重10T；动荷载系数取1.2，故栈桥检算荷载采用60T。

(1)栈桥方向每12m选用二排共6根Φ630mm钢管桩作一个刚性支承墩，刚性支墩的钢管横向间距为2*2.5m，纵向间距3m。钢管桩用打桩锤打入河床底覆盖层以下强风化岩层内50cm。钢管桩之间利用[20槽钢栓接作剪刀撑,桩内填充满砂砾。施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。

(2)钢管桩顶纵向开槽用2根I45工字钢作为垫梁，横向采用I36b工字钢作为连系梁。

(3)在钢管桩联系后，在上摆放2根I45工字钢作为分配梁。栈桥跨度采用12m,上部采用4片贝雷片纵梁，贝雷梁与钢管桩顶横向2根I45工字钢与分配梁固结。

(4)贝雷梁架面用I32b工字钢作横向分配梁,间距1.0m，横桥向在I32b工字钢上布置[14槽钢,间距30cm，再铺10mm花纹钢板。[14槽钢与I32b工字钢焊接连接，在栈桥和施工平台附近打设防撞桩，并悬挂警示标志和红色警示灯。

所有便桥桥台为U形桥台，台身采用M10浆砌片石砌筑，台身基础开挖至基岩，台帽采用C20钢筋混凝土浇筑，台背用砂砾石填筑并用压路机碾压密实，桥台填土根据现场需要设置纵坡，以顺接施工便道，保证车辆通过。

施工栈桥具体施工图附后。

钢管桩施工从岸的一端开始施工,栈桥使用履带吊吊振动锤下沉钢管桩，钢管桩沉放使用履带吊振动打设。利用全站仪定位及校核。

水中栈桥钢管桩使用50T履带吊进行打设。钢管桩逐排打设后随即进行横纵联系，安装贝雷架与底横梁固定，在贝雷架上铺设分配横梁及花纹钢板，并加强联接，履带吊过跨再逐跨起吊钢管并进行定位逐排打设，依靠振动锤冲击力和钢管桩重力插入覆盖层中。

钢管桩每天施打完毕后，马上用［20槽钢焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，降低管桩的承载能力。

管桩下沉控制项目：钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的桩长控制。

栈桥开始施工时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，以保证安全。

钢管桩之间利用[20槽钢栓接作剪刀撑。施工过程中，安排专人对河床冲刷深度进行定期测量，及时掌握冲刷深度。

②纵横分配梁及梁部安装

I45工字钢安装经测量放线后，直接嵌入桩顶内。钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。

贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工字钢横梁上。

贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。

贝雷片安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，将其固定在横梁上。贝雷片任何位置严禁施焊。

主梁等构件采用人工配合履带吊进行安装就位。

④在横桥向的分配梁I45工字钢上按设计间距用槽钢焊接好限位挡块，防止贝雷片产生较大的横向位移，贝雷片拼装完毕吊装到位后，其上铺设I32b横桥向分配梁，间距100cm，I32b工字钢与贝雷片间采用Ф20“U”型螺栓固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。

⑤花纹钢板面板与工字钢和槽钢焊接连接，面板之间设置1—2cm宽伸缩缝隙。

⑥栈桥栏杆高1.2m，立柱采用φ50mm钢管焊接，立柱间距2m，焊在栈桥I32b横梁上，钢管立柱上纵向最上一道用φ50mm钢管，下面设3道φ16钢筋做护栏。

⑦纵横分配梁和主梁等构件采用人工配合履带吊进行安装就位。

栈桥总宽6m，计算跨径为12m。栈桥结构自下而上分别为：φ630×10mm钢管桩、36a型工字钢下横梁、“321”型贝雷梁（横向4片）、32b型工字钢分配横梁（间距1.0m）、14a型槽钢桥面。

单片贝雷：I=250497.2cm4，E=2.1×105Mpa，W=3578.5cm3

[M]=788.2kN•m,[Q]=245.2KN

则4EI=2104×106N•m2

⑴、上部结构恒载（按6m宽计）

2[14a型槽钢：2×21根×14.53×10/1000＝6.10kN/m

②、32b型工字钢分配横梁：52.69×6.0m×10/1000/1.0m＝3.16kN/m

287×3×10/3/1000＝2.87kN/m

2I36a型工字钢下横梁：2×6×60×10/1000＝7.2kN/m

①、10m3混凝土搅拌运输车（满载）：车重20t，10m3混凝土23t。

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距大于15m，即一跨内同方向半幅桥内最多只布置一辆重车。

①10m3混凝土搅拌运输车（满载）（布置在跨中，按简支计算）同向每跨只布置一辆，车重20t，10m3混凝土23t。混凝土罐车

对B点取矩，由∑MB＝0，得

RA＝（185×5.3+185×6.7+60×10.7）/12＝238.5KN

Rmax＝2RA＝477KN

R1＝R2＝pb/l=156.32KN

RA＝∑RAi＝349.14kN

②、履50荷载，布置在跨中，按简支计算，每跨只布置一辆，500KN，q=56KN/m

荷载布置：履50荷载q=500/2/4.5=56kN/m

RA=RB=
=
=250kN

㈡、桥面板[14型槽钢验算

按简支梁计算，计算跨径取L＝1.0m。车轮宽度按30cm计算,每对车轮的着地面积为0.6×0.2（宽×长），则轴重的一半荷载由3根槽钢承担。采用10m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。

E=2.0×105Mpa，I=712cm4，Wmin=101cm3，q=415kN/m

P=P0/2=135KN

q＝135/0.2＝675kN/m

σ=
=
=100.2Mpa＜[σ]=170Mpa

f＝
(8－
＋
)=0.64mm＜L/250=4mm安全。

㈢、横向工字钢分配梁验算

计算最大跨径取L＝4.3m，采用32a型工字钢。荷载如图。

E=2.0×105Mpa，Ix=11080cm4,Wx=692.5cm3，Sx=400.5cm3,t＝15mm

M=135×0.9＝121.5kN•m

σ=
=
＝175.5Mpa＜[σ]=215Mpa

τ＝
＝
＝32.53Mpa＜[τ]=85Mpa安全。

f＝
=
＝7.8mm＜L/250=17.2mm

因墩顶横梁采用2I36a型工字钢。根据前面计算结果，每榀贝雷梁传至横梁上的荷载为P＝477kn，由横梁直接传递到钢管桩顶，所以在此不作验算。

①贝雷纵梁验算：（按简支梁验算，计算跨径为12米。）

选用4组加强型贝雷梁，其截面参数：截面容许抵抗矩
，截面容许抗剪强度
。计算图式如下：

恒载:桥面板和横梁自重：

以上恒载由三组贝雷片共同承担，但是中间一组承受的恒载最大，为一半。故中间组所分担的荷载为：

贝雷梁接收由分配梁传来的活载为：

活载产生的跨中弯矩：

恒载产生的跨中弯矩：

恒载产生的支座剪力：

②2I36a工字钢横梁验算：（按简支梁验算，计算跨径为2.5m。）

I36a工字钢作为上横梁，其截面参数如下：

作用在横梁上（横梁除外）的总恒载为：

由于横梁以上的恒载是通过贝雷梁而作用在横梁之上的，故将其看作以集中荷载的形式作用于横梁。（双排贝雷梁简化为与横梁只有一个接触点的集中荷载）

由活载作用而分配到横梁上的集中力为：

集中荷载产生的弯矩：

横梁自重产生的剪力：

③Φ630×10mm钢管桩强度验算：

桩采用Φ630×10mm钢管桩

横梁采用2I36a工字钢，其截面宽度B=2×136mm=272mm，两工字钢中间留1cm的间距，工字钢与钢管壁留1cm的间距，则钢管需要切割的宽度是302mm。

假设Φ630×10mm钢管桩长度为20米，按20米的压杆稳定计算：

Φ630×10mm钢管桩截面面积为
；

Φ630×10mm钢管桩压应力：

醴陵特大桥共有水中墩3处，分别是50#、51#、122#，其中50#和51#墩位于萍水河中，122#墩位于澄潭江中，三处水中墩分别采用φ1.8m、2.0m桩基础，φ19.1m圆形承台，圆形桥墩，承台基础都为低桩承台。

醴陵特大桥跨萍水河主墩处水深8m～10m，水面宽阔，流速较小，规划为VII级航道，测时水位为55.71m，河道地质情况为:泥质砂粉岩和细圆砾土,厚度约4—5m，[σ]=300Kpa

所处施工区地形宽阔，无既有线、无高压线，但在施工时要注意防洪。

在平台搭设及钢护筒埋设完成后，钻机就位开始钻孔。钻孔过程中泥浆循环采用泥浆泵加一台50t泥浆船。船内设沉淀仓和泥浆循环仓。钻孔完后后采用循环法清空。钻孔检查合格后吊车下钢筋笼，用导管灌注水下砼。

②承台施工方案：桩基施工完毕后，在设计承台四周边缘外1m处，打入钢板桩围堰，然后拆除水中钻孔平台。打入钢板桩围堰采用履带吊配合振动锤打入。要求打入深度在承台底以下4m以上。围堰打入到位以后，抽排围堰内积水，同时在围堰内安装围堰加固支档，用履带吊配合抓铲开挖承台基坑，开挖到承台底以下0.5m。开挖到位以后，在围堰内浇筑封底砼。待封底砼强度达到30Mpa以上时，排除围堰内积水，凿出桩头，施工钢筋砼承台。

③桥墩施工方案：醴陵特大桥50#、51#、122#水中墩设计均为实心圆型桥墩，墩高在20m左右。计划施工采用定型钢模板，一次性浇筑成型。在承台施工完毕后，测量定出桥墩中心点，画出桥墩边线，汽吊配合人工安装桥墩模板。模板安装完毕后，测量校正模板位置、标高等，符合设计及规范要求和报验监理合格后，浇筑砼。

④为方便水上钻孔桩施工，栈桥桥面与钻孔桩平台齐平,栈桥与钻孔平台连成一个整体，栈桥及施工平台台面均高出最大洪峰水位1m。栈桥位置与下河便道及码头相连并尽量靠近桥墩承台，以方便施工运输。

根据本工程特点，确保按期完工，施工拟采用50吨履带吊配合DZ60振动锤打设钢管桩，利用履带吊配合人工吊铺设桥面系和平台面系。

根据现场水文地质情况，50#墩承台底标高为：49.9m，51#墩承台底标高为:48.046m，两个墩承台直径大小均为19.1m，钢板桩围堰直径大小为22m，均采用12米长的钢板桩。

根据现场实地情况及工期要求，平台施工以多工作面展开，采用16吨汽车吊配合拼组贝雷梁，加工型钢，吊装材料,加工好的主梁及零部件由履带吊运至施工处且配合打设钢管桩并铺装上部结构。

钢管桩在岸边加工场进行加工，利用履带吊进行场内搬运。

钢管桩下沉采用履带吊配合振动锤施工。首先起吊钢管桩，在测量人员的测量控制下，钢管桩精确定位。在打设钢管桩的过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。按此方法，逐步完成每跨钢管桩的施工。

⑶钢管桩间剪刀撑、桩顶垫梁施工

钢管桩施工完成后，及时进行钢管桩间剪刀撑和桩顶分配梁施工。

技术人员实测桩间距离并在后场下料，同步进行剪刀撑、桩顶垫梁的加工。在施工过程中现场技术人员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横垫梁的架设。

履带吊悬吊纵梁（横梁）安装就位后并简易固定，电焊工按测量放样位置及时焊接纵、横梁，平台的下部结构施工完成。

平台上部结构的安装仍采用履带吊配合人工进行。

贝雷拼装按组进行，每组贝雷根据现场需要分段拼装，待履带吊吊至现场再接长，贝雷片间用支撑架连接好。

每次架设一组贝雷梁。将拼装好后的贝雷主梁用履带吊转运至栈桥前端，首先安装一组贝雷梁，准确就位后先牢固捆绑在横梁上，然后焊接限位器，再安装另一组贝雷梁，依此类推完成整跨贝雷梁的安装。所有贝雷梁用限位卡固定牢靠。

在汽车吊的配合下，按0.35m的间距安装I22a工字钢分配梁，并用“U”型螺栓固定好。

6、平台面和栈桥面施工

平台（栈桥）分配梁安装完成后进行平台面系（桥面系）施工，用浮吊吊装钢板进行安装，桥面板与分配梁接触点采用点焊，焊缝质量要满足要求，每块面板间设置1cm的伸缩缝，用于防止因温度变化而引起的钢板翘曲起伏。最后安装护栏立杆、护栏扶手。

桩基完成后，拆除部分平台，进行钢板桩围堰施工。

①根据围堰设计要求放线定位，在水中做好围堰的位置标记，利用钢护筒焊接牛腿，用型钢做出钢板桩围堰的内导框，并在内导框上标出每片桩的位置。

②利用履带吊和振动锤在作业平台上进行打桩作业，围绕内导框按顺序逐片插打钢板桩直至围堰合拢。打桩顺序为先插打上游侧→两岸边侧→下游侧，最后在下游侧把钢板桩围堰插打合拢。在钢板桩下沉过程中用靠尺观察控制钢板桩的垂直度，确保每一片桩的位置和垂直度。

③围堰合拢后，内导框即成为围堰第一道内支撑，然后进行围堰内降水并堵漏作业，将围堰内水位降至第二道内支撑下0.5m左右，焊接牛腿，安装第二道内支撑。以此循环施工直至围堰内水抽干，继续挖泥、直到达到承台底标下50cm处，进行封底砼施工和承台墩身施工。施工中模板、钢筋等材料依靠钢便桥运至墩位处进行吊装，砼泵送至墩位。

④承台及墩柱施工完成后，向围堰内注水，拆除围堰及内支撑，转入下一墩位施工。

根据本工程的实际情况，拟定投入栈桥和围堰施工的主要机械设备、器材情况如下：

主要施工机械、器材明细表

包括电工、电焊工、起重工、潜水员

根据工期计划，栈桥15天完成,每个平台计划5天时间打设完成（含钢护筒打设）、5天内拆除完成；每个钢板桩围堰计划用5天时间打设完成（含抽水、内支撑安装、清淤），7天内拆除完成。

成立安全保障机构，将安全责任层层分解到每个人。

作业中的安全标志、工具、仪表、电气设施和各种设备，必须在施工前加以检查，确认其完好，方能投入使用；发现有缺陷和隐患时，必须及时解决；危及人身安全时，必须停止作业；水上作业人员必须穿救生衣,配备救生圈；必须穿防滑软底胶鞋，防止滑倒。

对从事高处作业人员要坚持开展经常性安全宣传教育和安全技术培训，使其认识掌握高处坠落事故规律和事故危害，牢固树立安全思想和具有预防、控制事故能力，并要做到严格执行安全法规，当发现自身或他人有违章作业的异常行为，或发现与高处作业相关的物体和防护措施有异常状态时，要及时加以改变使之达到安全要求，从而为预防、控制高处坠落事故发生。

加强施工计划和各施工队、各工种配合，尽量利用脚手架等安全设施，避免或减少悬空高处作业；操作人员要加倍小心避免用力过猛，身体失稳；悬空高处作业人员必须穿软底防滑鞋，同时要正确使用安全带；身体有病或疲劳过度、精神不振等不宜从事悬空高处作业。

必要的地方必须拉安全网。栈桥和平台要设栏杆。

用电人员必须掌握安全用电基本知识和所用设备的性能；使用设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品；并检查电气装置和保护设施是否完好，严禁设备带“病”运转；停用的设备必须拉闸断电，锁好开关箱；用电人员负责保护所用设备的负荷线、保护零线和开关箱。发现问题，及时报告解决；搬迁或移动用电设备，必须经电工切断电源并作妥善处理后进行。布线要规范，满足‘一机、一闸、一漏’的要求，所有电线均采用绝缘性良好的电缆线，电缆穿设均采用过钢管保护。

在起吊作业中，有些位置十分危险，如吊杆下、吊物下、被吊物起吊前区导向滑轮钢丝绳三角区、斜拉的吊钩或导向滑轮受力方向等，起重作业人员的站位非常重要，不但自己要时刻注意，还需要互相提醒，以防不测。在起吊作业过程中要有专人指挥，信号要明确，长大杆件要拉好缆风绳。

a.进场施工机械设备安装后必须按规定进行验收，合格方可使用；

b.检查安装机械处地基是否坚固，机械是否稳固；

c.施工机械设备应按其技术性能的要求正确使用；

d.缺少安全装置或安全装置已失效的施工机械设备不得使用；

e.严禁使用倒顺开关控制设备，严禁拆除施工机械设备的自动控制机构、各种限位器等安全装置及监测、指示、仪表、警报等自动报警、信号装置，其调试和故障的排除应由专业人员负责进行；

f.电阻摇测记录应符合要求，漏电保护器灵敏可靠，接地接零保护正确。g.机械工作机构无损坏；运转正常，紧固件牢固；

h.安全防护装置完好，安全、防火距离符合要求。

i.加强设备的保养，经常检查设备，保证设备正常运转。

1、应急组织机构和职责

副组长：冯述平梁峥括惠争选

组员：梁铁柱黎锋郭福明黄明陈云胡传芹何川军

罗德君青山茂刘斌潘太宗杨桂霞

1#跨萍水河施工便桥：冯述平、青山茂、郭福明

2#跨萍水河施工便桥：惠争选、刘斌、梁铁柱

3#跨澄潭江施工便桥：梁峥括、黎锋、潘太宗

（3）、应急抢险救援组织机构

抢险方案组负责人：惠争选

应急抢险组负责人：黎锋

疏散引导组负责人：梁峥括

对上对外联络协调组负责人：胡传芹

报警警戒组负责人：梁铁柱

通讯后勤保障组负责人：黄明

风险物料设备的转移和保卫组负责人：杨桂霞

物资设备准备组负责人：郭福明

（4）、工区应急抢险救援组织职责

指挥长（副指挥长）：负责确定现场潜在洪涝事故和紧急情况，组织制定现场的应急和响应预案，落实各项应急准备工作，并定期组织进行应急演练；在发生安全事故和紧急情况，进行现场安全事故和紧急情况的评估，组织现场的应急抢险救援，及时向上级和有关地方管理部门、组织、机构联络和报告事故情况；做好应急救援处理现场指挥权转化后的移交和应急救援处理协助工作；组织做好事故现场的保护及善后处理工作。

抢险方案组：根据事发现场情况，以最短的时间、最快的速度查明事故现场的基本情况，制定现场应急救援方案。

应急抢险组：负责施工现场安全事故和紧急情况的应急抢险工作，根据抢险方案，明确成员分工，迅速开展救援活动，尽可能抢救受伤人员和财产，防止事故扩大，减少伤亡和财产损失。

疏散引导组：负责现场疏散逃生路线的确定和标志的设置，在发生事故和紧急情况时，组织引导现场危险区域人员正确及时撤离、疏散、逃生。当洪峰来临，确定危险等级后，封锁施工便桥，禁止任何车辆和人员通过。

对上对外联络协调组：根据现场指挥长的授权，如实报告、发布事发现场情况，做好沟通协调工作。

通讯后勤保障组：负责通知各有关人员迅速赶到现场，做好事发现场救援的后勤保障服务工作。

救护组：准备现场医疗器械，负责现场伤亡人员的的现场救护、送往医院救治工作。

物资设备准备组：负责应急抢险救援物资设备的配备、租赁、购置和维护保养，在发生事故和紧急情况时，及时提供相应物资设备。

风险物料设备的转移和保卫组：负责识别现场风险物料设备和重要记录，进行对其进行转移和保卫。

现场其它人员：迅速撤离危险场所和区域，服从指挥，有报警和帮助警戒、转移危险物料等义务。

当洪水来临时，每处便桥设两名专职安全员24小时蹲守，日夜观察水位的涨幅情况和疏导便桥交通，并认真填写水位记录，有情况及时向应急救援抢险机构报告。现场备砂袋，挖掘机和自卸车等车辆机械设备，组织应急抢险人员，在洪峰来临前，用砂袋对便桥进行压重，同时备用锹、镐等工具及水泵、水管等排水用具，引水排涝。现场抢险小组对应急用的挖掘机、车辆等机械设备和人员要保证能迅速调动。

现场应急抢险救援指挥长应立即组织相关人员做好应急防范和撤离、疏散工作。应急措施：

（1）、各责任区负责人按时巡视，及时通报巡视情况。

（2）、建立24小时值班制度，保持通讯畅通。

（3）、以人为本、预防为主，在暴雨和洪水来临时人员、设备撤离到安全地带。

（5）、应急指挥中心接到报告后，立即组织人员奔赴现场实施抢险，必要进向地方协作单位求援，避免事故扩大及蔓延。

（6）、人员抢救出之后，要及时对人员进行清点，发现人数不足时，要及时组织抢救。

（7）、由调度室收集上报每日巡视情况。

当应急救援结束，由现场指挥宣布应急程序结束。各行动组对负责便桥河道进行检查，对洪峰过后可能阻滞在便桥墩柱旁边的漂浮物进行清理，对便桥的结构进行必要的检查，解除封锁，设专职安全员疏导交通，确保车辆设备的安全通过。

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