馬鑾海堤開口改造工程水管過橋解決方案

1、馬鑾海堤開口改造工程水管過橋解決方案一、 原設(shè)計簡介及目前施工存在的問題本工程海堤開口處設(shè)置閘橋一座（馬鑾橋），橋梁一座（翁厝橋），橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用連續(xù)箱梁方案，支架現(xiàn)澆施工。規(guī)劃水管外徑1016mm，水管通過海堤開口處原設(shè)計采用水管擱置在閘墩和橋墩上，并在閘墩側(cè)邊設(shè)置鋼檢修平臺用于水管檢修，水管跨中位置檢修采用船只?？吭谠瓨蚺赃M(jìn)行檢修。水管最大跨度27m（船閘孔原設(shè)計為36m，后進(jìn)行變更修改為22.2m），滿足相關(guān)規(guī)范要求。水管施工方案經(jīng)與現(xiàn)場施工單位溝通，建議先逐節(jié)吊裝水管（吊裝長度可根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備確定），擱置在水管支架上拼裝接頭，然后再澆筑箱梁。但由于種種原因，目前箱梁已經(jīng)澆筑，而水管仍

2、未施工，導(dǎo)致水管至箱梁懸臂底緣空間有限，水管無法一次吊裝就位，存在施工困難。2013年6月18日，由業(yè)主組織、我院主體結(jié)構(gòu)設(shè)計人員陪同，并邀請了施工專家，對現(xiàn)場進(jìn)行踏勘，施工專家提出了一些初步想法，并認(rèn)為水管施工雖存在一些困難，但可以采取相關(guān)措施解決。二、 水管安全性問題復(fù)核1、關(guān)于的水管跨度問題。目前，鋼管外徑1016mm，最大跨度為27m，此類型水管可通過專業(yè)圖集查到。為策安全，我院采用平面桿系理論，以管道軸線為基準(zhǔn)線劃分結(jié)構(gòu)離散圖建立有限元計算模型。根據(jù)給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范考慮恒載（包括水管自重、水管通長檢修道自重、水重、基礎(chǔ)不均勻沉降）、風(fēng)載、檢修荷載、地震作用、壓力管道內(nèi)部環(huán)

3、向作用荷載，并進(jìn)行荷載組合，根據(jù)計算應(yīng)力及變形結(jié)果，驗(yàn)算管道極限應(yīng)力及撓度。計算結(jié)果表明，計算壁厚20mm（設(shè)計壁厚為20+222mm）的管道截面組合最大折算應(yīng)力為99.76MPa，小于鋼管材料允許應(yīng)力的75%（按Q235鋼材計，153.8 MPa），管道最大撓度為37mm，小于規(guī)范要求值108mm（L/250）?？梢姡瑧?yīng)力結(jié)果及撓度結(jié)果均滿足規(guī)范要求。2、關(guān)于重載車輛經(jīng)過產(chǎn)生的震動會對水管焊接部分影響問題。我院認(rèn)為，重載車輛產(chǎn)生的震動經(jīng)支座能量衰減傳至剛度較大的橋墩（馬鑾橋?yàn)榇篌w積鋼筋混凝土實(shí)體閘墩、翁厝橋?yàn)闃吨襟w系橋墩），橋墩的震動已十分微弱。而水管是擱置在橋墩上，不致對水管造成不利影響

4、。至于貴單位擔(dān)心的焊接質(zhì)量問題，建議加強(qiáng)焊接質(zhì)量控制或采取其他可靠接頭方式（如采用螺栓連接）。三、 水管設(shè)置通長檢修道方案應(yīng)業(yè)主及貴單位要求，水管新增通長檢修道。據(jù)了解，水管設(shè)置存在兩種可能情況，一種為取消三根污水管，設(shè)置一根給水管、一根備用給水管；一種為保留三根污水管，并設(shè)置一根給水管、一根備用給水管。針對這兩種情況，我院提出對應(yīng)方案，供業(yè)主及貴單位選擇。（一）方案一：鋼吊架檢修通道該方案對應(yīng)取消三根污水管，僅設(shè)置一根給水管、一根備用給水管。采用在水管上設(shè)置鋼吊架的方式，鋼吊架下設(shè)鋼面板，組成檢修通道，兩側(cè)設(shè)置防落網(wǎng)。檢修人員可通過墩側(cè)鋼檢修平臺直接進(jìn)入檢修通道進(jìn)行作業(yè)。檢修荷載按規(guī)范取值2

5、Kpa，此荷載已包含在水管設(shè)計中。鋼檢修通道用鋼量約100Kg/m2，估算金額約200萬元（馬鑾橋和翁厝橋過橋管道合計）。（二）方案二：鋼桁架檢修通道該方案對應(yīng)取消三根污水管，僅設(shè)置一根給水管、一根備用給水管。采用在原橋墩上增設(shè)牛腿，牛腿上擱置鋼桁架檢修通道，兩側(cè)設(shè)置防落網(wǎng)。檢修人員可通過墩側(cè)鋼檢修平臺直接進(jìn)入檢修通道進(jìn)行作業(yè)。檢修荷載按規(guī)范取值2Kpa，此荷載已包含在水管設(shè)計中。鋼檢修通道用鋼量約300Kg/m2，估算金額約600萬元（馬鑾橋和翁厝橋過橋管道合計）。（三）方案三：專用水管橋該方案對應(yīng)保留三根污水管，并設(shè)置一根給水管、一根備用給水管。水管橋方案總體設(shè)計由于箱梁懸臂已經(jīng)澆筑，灣內(nèi)

6、側(cè)懸臂距新陽大橋間距僅幾米空間，而三根污水管設(shè)置在灣內(nèi)側(cè)，導(dǎo)致施工十分困難。因此，當(dāng)三根污水管保留時，采用單獨(dú)設(shè)置水管橋的方案。水管橋設(shè)置兩座，分別對應(yīng)翁厝橋及馬鑾橋。由于空間限制，水管橋布置在原橋和新陽橋?yàn)硟?nèi)側(cè)（翁厝水管橋距原橋中心約47m，水管橋距原橋中心約69m）?？紤]到節(jié)約造價，水管橋孔跨設(shè)置為13.5m（對應(yīng)船閘孔處設(shè)置為12m），橋梁結(jié)構(gòu)型式采用貝雷梁鋼管樁結(jié)構(gòu)。翁厝水管橋起于翁厝橋梁起點(diǎn)，水管自原設(shè)計位置向道路左側(cè)（灣內(nèi)側(cè)）彎折90度約47m上水管橋，終于翁厝橋梁終點(diǎn)，并向道路右側(cè)（灣外側(cè)）彎折90度約47m，水管回到原設(shè)計位置。橋梁孔跨布置為14×13.5m，橋梁全長

7、189m。水管直接擱置在橋面上，兩側(cè)預(yù)留1m檢修通道，并在外側(cè)設(shè)置欄桿，橋梁全寬8.2m。翁厝水管橋總體布置圖馬鑾水管橋起于馬鑾橋引橋1號墩，水管自原設(shè)計位置向道路左側(cè)（灣內(nèi)側(cè)）彎折90度約69m上水管橋，終于馬鑾橋10號閘墩，并向道路右側(cè)（灣外側(cè)）彎折90度約69m，水管回到原設(shè)計位置。橋梁孔跨布置為2×13.5+3×12+18×13.5m，橋梁全長306m。水管直接擱置在橋面上，兩側(cè)預(yù)留1m檢修通道，并在外側(cè)設(shè)置欄桿，橋梁全寬8.2m。馬鑾水管橋總體布置圖1、 水管橋方案設(shè)計水管橋上構(gòu)采用貝雷梁，上設(shè)混凝土橋面板，橋面板寬8.2m，橫向組成為1.0m（檢修道）6.2m管位區(qū)域+1.0m（檢修道）。下構(gòu)采用鋼管樁，樁頂設(shè)置縱橫向分配梁與貝雷梁連接，縱橫向分配梁采用兩片焊接在一起的工字梁組成。鋼管樁間設(shè)置縱橫聯(lián)系。估算金額約1230萬元（馬鑾水管橋和翁厝水管橋合計）。四、 方案比選項(xiàng)目方案一方案二方案三施工先逐節(jié)吊裝水管，擱置在水管支架上拼裝接頭，然后再澆筑箱梁懸臂。先逐節(jié)吊裝水管，擱置在水管支架上拼裝接頭，然后再澆筑箱梁懸臂。先施工橋梁，再逐節(jié)吊裝水管，擱置在水管橋面上拼裝接頭水管檢修墩側(cè)設(shè)置鋼檢修平臺，水管下方設(shè)置