鐵路工程臨時(shí)棧橋施工方案含計(jì)算書

齊濟(jì)（黃河后）特大橋跨小清河棧橋?qū)ｍ?xiàng)施工方案齊濟(jì)（黃河后）特大橋跨小清河棧橋?qū)ｍ?xiàng)施工方案1工程概況石濟(jì)客運(yùn)專線正線在濟(jì)南市歷城區(qū)孟家莊附近跨越小清河，橋梁名稱為齊濟(jì)（黃河后）特大橋。相應(yīng)小清河干流設(shè)計(jì)樁號(hào)為30+886，橋梁軸線的法線與水流方向交角為30°。小清河主河槽寬度約40m，鐵路采用（32+48+32）m連續(xù)梁跨越小清河，需搭設(shè)一座棧橋使施工便道貫通。圖1跨小清河棧橋平面位置圖2主要設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)范《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60-2004；《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）；《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)》，2004年1月，人民交通出版社；《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041－2000；《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10415-2003)；《鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10303-2009)；《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000）；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003)；《鐵路工程測(cè)量規(guī)范》（TB10101-2009)；《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》(人民交通出版社)。2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)荷載：主要考慮平板車、8m3混凝土罐車、50t履帶吊的施工和通行，以及人群荷載等，其中以8m3混凝土罐車施工荷載（自重40噸）最重，為棧橋施工的主要荷載。寬度：棧橋設(shè)于小清河上游側(cè)，橋?qū)?m?？卓绮贾茫洪L(zhǎng)度60m，5跨×12m。坡度：0.0%。行車設(shè)計(jì)車速：15km/h；使用壽命＞2年。動(dòng)載系數(shù)：車行荷載的沖擊系數(shù)取1.25。2.3棧橋方案比選跨小清河棧橋方案共擬定2個(gè)，方案一：下承式，橋面寬度4.5m；方案二：上承式，橋面寬度6m。從技術(shù)可行性、安全可靠性、河道影響、經(jīng)濟(jì)性及適用性等方面分別進(jìn)行了對(duì)比研究分析，具體如下：2.3.1技術(shù)可行性分析方案一：下承式，橋面寬度4.5m該方案技術(shù)上可行。方案二：上承式，橋面寬度6m該方案技術(shù)上可行。2.3.2安全可靠性分析方案一：下承式，橋面寬度4.5m該方案安全可靠方案二：上承式，橋面寬度6m該方案安全可靠2.3.3河道汛期影響分析方案一：下承式，橋面寬度4.5m該方案和方案二比較，棧橋底面標(biāo)高高1.5m，對(duì)河道影響較小。方案二：上承式，橋面寬度6m該方案棧橋底面距離小清河正常水位1.86m，并且小清河管理處同意此方案棧橋標(biāo)高。2.3.4經(jīng)濟(jì)合理性分析方案一：下承式，橋面寬度4.5m使用材料：貝雷梁120片，鋼材88t。方案二：上承式，橋面寬度6m使用材料：貝雷梁120片，鋼材82t。2.3.5適用性分析方案一：下承式，橋面寬度4.5m連續(xù)梁施工時(shí)，棧橋上需支設(shè)25t汽車吊，4.5m橋面寬度不滿足要求。方案二：上承式，橋面寬度6m連續(xù)梁施工時(shí)，棧橋上需支設(shè)25t汽車吊，6m橋面寬度滿足要求。2.3.6方案比選對(duì)下承式，橋面寬度4.5m、上承式，橋面寬度6m鋼棧橋方案綜合比選分析見表2.3-1。表2.3-1方案比選分析表方案編號(hào)因因素方案技術(shù)可行性安全可靠性河道汛期影響經(jīng)濟(jì)合理性適應(yīng)性1下承式，橋面寬度度4.5m可行良良成本低不適用2上承式，橋面寬度度6m可行良一般成本較低適用綜合比較，上承式，橋面寬度6m，技術(shù)可行，安全可靠，汛期對(duì)河道影響較小，成本較低，適用性強(qiáng)，擬采用此方案。2.4棧橋設(shè)計(jì)2.4.1總體設(shè)計(jì)棧橋設(shè)置在鐵路上游側(cè)，與鐵路軸線并行。棧橋中軸線距主橋中軸線橫向距離16.3m。棧橋施工從南岸向北岸推進(jìn)，棧橋總長(zhǎng)為60m。棧橋在跨度為12m,共設(shè)置5跨。棧橋?qū)捑鶠?m，施工考慮采用吊車“釣魚法”逐跨分段推進(jìn)施工。棧橋基礎(chǔ)選用Φ530×8mm鋼管樁。2.4.2棧橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)貝雷梁棧橋施工棧橋上部結(jié)構(gòu)主桁采用“321”型貝雷梁。棧橋上部構(gòu)造從上至下依次是8mm花紋鋼板、I25橫向分配梁、貝雷主梁，貝雷梁橫向間距：0.9+1.55+0.9+1.55+0.9cm，間距0.9cm的貝雷梁采用標(biāo)準(zhǔn)型90型花架連接，間距1.55m的貝雷梁采用[8槽鋼剪刀型連接。貝雷梁利用[8槽鋼制作成U型限位器，倒置焊接在鋼管頂橫向分配梁上。如圖2.4.2-1棧橋橫斷面結(jié)構(gòu)圖所示。圖2.4.2-1棧橋橫斷面結(jié)構(gòu)圖橋面系及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 橋面板采用δ=8mm厚花紋鋼板，橫梁采用I25a工字鋼，間距為0.3m。為保證施工中水、電正常的供應(yīng)，在棧橋兩側(cè)設(shè)置鋼管欄桿和電纜等溝槽管道，作為電纜管道架設(shè)支撐結(jié)構(gòu)。橋面護(hù)欄立柱和頂部欄桿采用φ83mm×4mm鋼管制作，中間欄桿采用φ48mm×3.5mm鋼管制作，護(hù)欄高度1.2m。2.4.3棧橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6m寬棧橋采用φ530mm×8mm的螺旋鋼管樁，每排設(shè)置三根樁，樁長(zhǎng)為16m，鋼管入土深度11.3m。樁間距2.45m,鋼管樁橫向設(shè)置平聯(lián)和斜撐，平聯(lián)采用[14b槽鋼，斜撐剪刀撐采用[14b槽鋼，剪刀撐與鋼管樁之間連接采用10mm厚鋼板焊接,槽鋼與鋼管樁、槽鋼與鋼板之間滿焊，焊腳高度不小于8mm。鋼管樁頂安裝分配梁，分配梁采用長(zhǎng)6m的雙拼I28a工字鋼，頂面鋪設(shè)“321”型桁架片組，片與片間距為0.9m，貝雷梁組間距為1.55m。桁架片組采用90型標(biāo)準(zhǔn)支撐架相連，桁架片組上鋪設(shè)橋面系。分配梁均采用雙I28a工字鋼焊接而成。鋼管樁施沉完畢后，用氧炔焰切割出深15cm，底寬32cm的槽口，分配梁架設(shè)在鋼管樁槽口之上，在鋼管外壁與分配梁接觸處設(shè)置加強(qiáng)綴板。綴板與鋼管樁之間滿焊，焊腳高度不小于6mm。3棧橋施工方案3.1總體方案綜述鋼棧橋采用“釣魚法”施工，鋼管樁的加工與制造在工廠內(nèi)進(jìn)行，用汽車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)接樁。鋼管樁采用裝配式懸臂定位導(dǎo)向架定位，吊車配合DZJ60A液壓振動(dòng)樁錘施打，貝雷桁架、橋面板在后場(chǎng)先加工成半成品，平板車運(yùn)送至前場(chǎng)拼裝施工，逐孔向前推進(jìn)。棧橋總體施工工藝見“圖3.1.1-1棧橋總體施工工藝框圖”。主要施工步驟見“圖3.1.1-2棧橋釣魚法施工步驟圖”。⑴棧橋總體施工工藝流程圖圖3.1.1-1棧橋總體施工工藝框圖⑵棧橋施工步驟步驟一：利用吊車振動(dòng)下沉鋼管樁步驟二：吊車起吊貝雷梁主梁安裝步驟三：吊車起吊安裝橋面系圖3.1.1-2棧橋“釣魚法”施工步驟圖3.2棧橋施工方法3.2.1施工測(cè)量棧橋兩端與兩側(cè)施工便道相連。施工中擬采用以下幾種施工測(cè)量控制技術(shù)、控制方法進(jìn)行施工放樣、定位及施工測(cè)量控制，各種測(cè)量方法相互補(bǔ)充、校核，確保測(cè)量精度滿足施工質(zhì)量要求。=1\*GB3①采用全站儀三維坐標(biāo)定位技術(shù)，用于棧橋軸線控制、上部結(jié)構(gòu)等施工控制；=2\*GB3②采用全站儀將裝配式懸臂導(dǎo)向定位架進(jìn)行三維定位準(zhǔn)確，再施打鋼管樁；=3\*GB3③自動(dòng)精平水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)高程測(cè)量技術(shù)，用于棧橋施工全過程。3.2.2棧橋下部結(jié)構(gòu)施工⑴鋼管樁的加工與制造鋼管樁的加工與制造在工廠內(nèi)進(jìn)行，所有材料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。對(duì)焊條、焊絲、焊劑等輔助材料應(yīng)和鋼板材料匹配，其技術(shù)指標(biāo)不得低于母材的機(jī)械性能。鋼管樁直徑φ530mm，壁厚8mm，材質(zhì)采用Q235C鋼。每根棧橋鋼管樁分多節(jié)加工，考慮到鋼管樁的最大運(yùn)輸長(zhǎng)度及接樁要求，鋼管樁標(biāo)準(zhǔn)配置擬定為12m/節(jié)+4m/節(jié)。⑵打樁設(shè)備選型打樁設(shè)備主要包括吊車和振動(dòng)打樁錘，經(jīng)比選，采用下述設(shè)備施工。㈠履帶式起重機(jī)履帶式起重機(jī)計(jì)劃采用50t履帶式起重機(jī)。起重機(jī)性能先進(jìn)，液壓驅(qū)動(dòng)、電液比例控制，無級(jí)調(diào)速，微動(dòng)性能好；起升、變幅及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均采用多級(jí)行星減速，工作平穩(wěn)可靠；并裝備全自動(dòng)力鉅限制器，可自動(dòng)限制超載起吊。50t履帶式起重機(jī)在12m作業(yè)半徑、25m的臂長(zhǎng)情況下，可起吊9.5t重的荷載。而單次吊裝構(gòu)件最大約6.5t?？勺鳛闂蜾摴軜恫宕?、分配梁安裝、貝雷梁以及橋面系安裝等起重作業(yè)。㈡DZJ60振動(dòng)樁錘采用DZJ系列振動(dòng)錘振動(dòng)打樁、拔樁設(shè)備。它利用液壓控制偏心力矩變換裝置，使振動(dòng)錘在起動(dòng)、停機(jī)及運(yùn)行過程中從0至設(shè)計(jì)最大值的無級(jí)調(diào)節(jié)偏心力矩。在沉拔樁過程中，可以通過改變振幅來適應(yīng)土層和土質(zhì)的變化，以達(dá)到良好的沉拔速度及效果。采用高性能合成橡膠避振塊組合，打樁時(shí)吊機(jī)免受振動(dòng)影響，免除撞擊打樁的高噪音，使施工更環(huán)保安全，且具有激振力大，操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。DZJ60A振動(dòng)樁錘具體參數(shù)如下：激振力0～492KN，空載振幅0～7mm，錘體質(zhì)量5000kg，電機(jī)功率60KW。⑶鋼管樁下沉鋼管樁下沉采用“釣魚法”施工，用50t履帶式起重機(jī)配合DZJ60A液壓振動(dòng)樁錘施沉鋼管樁。履帶式起重機(jī)停放在已施工完成的棧橋橋面上，吊裝裝配式懸臂定位導(dǎo)向架，利用懸臂定位導(dǎo)向架精確打入棧橋基礎(chǔ)鋼管樁。懸臂定位導(dǎo)向架安裝完成后，利用全站儀測(cè)量出預(yù)施沉鋼管樁的準(zhǔn)確位置，調(diào)整導(dǎo)向架的微調(diào)系統(tǒng)，完成精確定位。利用水準(zhǔn)儀監(jiān)控管樁下沉量。履帶式起重機(jī)用吊鉤將底節(jié)鋼管樁吊至設(shè)計(jì)樁位，讓鋼管樁在自重作用沿定位導(dǎo)向架的導(dǎo)向輪下沉入土，用履帶式起重機(jī)將振動(dòng)錘與液壓夾鉗吊至鋼管樁頂口，用液壓夾鉗將鋼管樁頂口夾住檢查樁的垂直度滿足要求后，開動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)，每次振動(dòng)持續(xù)時(shí)間不宜超過10～15min，過長(zhǎng)則振動(dòng)錘易遭到破壞，太短則難以下沉。每根樁的的下沉應(yīng)一氣呵成，不可中途停頓或較長(zhǎng)時(shí)間的間隙，以免樁周土恢復(fù)造成繼續(xù)下沉困難。沉樁應(yīng)符合以下要求：平面50mm以內(nèi)；樁頂標(biāo)高：±10cm；樁身垂直度：1%。沉樁時(shí)，應(yīng)先施工中間樁，后施工兩側(cè)樁。在沉樁過程中，測(cè)量人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)指揮精確定位，在鋼管樁打設(shè)過程中要不斷的檢測(cè)樁位和樁的垂直度，并控制好樁頂標(biāo)高。設(shè)備全部準(zhǔn)備好后振樁錘方可插打鋼管樁。⑷樁頂分配梁及連接撐的安裝打樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高并檢查樁的偏斜度及入土深度，其誤差均符合規(guī)范要求后，立即進(jìn)行鋼管樁間斜撐、平聯(lián)、牛腿、樁頂分配梁施工。平聯(lián)采用[14槽鋼，斜撐采用[14槽鋼，同時(shí)在樁頂按設(shè)計(jì)尺寸氣割槽口，并保證底面平整，吊放兩根平行的I28工字鋼分配梁并與鋼管樁焊接固定。3.2.3棧橋上部結(jié)構(gòu)施工⑴施工工藝流程圖3.2.3-1上部結(jié)構(gòu)施工工藝流程圖⑵施工控制棧橋上部結(jié)構(gòu)的安裝采用50t履帶式起重機(jī)進(jìn)行架設(shè)。承重梁上鋪貝雷桁架縱梁，貝雷桁架提前分塊拼裝，運(yùn)至鋪設(shè)位置起吊安裝。貝雷梁架設(shè)時(shí)，先在下部結(jié)構(gòu)頂橫梁上進(jìn)行測(cè)量放樣，定出貝雷架準(zhǔn)確位置，然后用履帶式起重機(jī)吊裝單元貝雷梁與已建成的棧橋貝雷梁相連，并焊接限位器。橋面系的加工采用后方標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化分塊制作。橋面板的分塊長(zhǎng)度按棧橋橋面寬度6m設(shè)計(jì)，分塊寬度考慮橫梁間距及運(yùn)輸要求按6m設(shè)計(jì)，每聯(lián)接頭部分橋面板設(shè)置異形板。每塊橋面板的縱橫分配梁和橋面鋼板焊接成整體，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)吊裝。棧橋欄桿采用φ83x4mm普通鋼管制作，棧橋兩側(cè)均設(shè)置欄桿。欄桿每3m設(shè)置一道立柱，焊接在橋面系橫梁上。棧橋欄桿通過粉刷不同顏色油漆以區(qū)分禁吊區(qū)和非禁吊區(qū)，并在棧橋上設(shè)置夜間照明設(shè)施。3.3棧橋的維護(hù)保養(yǎng)棧橋施工使用時(shí)間為2年，應(yīng)定期對(duì)棧橋進(jìn)行全方位的檢查和保養(yǎng)，以確保棧橋的使用安全。棧橋的維護(hù)保養(yǎng)主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：交通管制、棧橋結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)保養(yǎng)、棧橋觀測(cè)、棧橋預(yù)警及搶險(xiǎn)預(yù)案。⑴交通管制棧橋是工程材料運(yùn)輸、施工車輛通行、施工人員上下班的通道。為滿足主橋建設(shè)的需要，確保棧橋運(yùn)營(yíng)過程中的安全和暢通，對(duì)棧橋進(jìn)行有效的交通管制，將因施工機(jī)械違章對(duì)棧橋造成的損壞減小到最低程度，從而起到對(duì)棧橋的日常維護(hù)保養(yǎng)的作用。棧橋的交通管制主要包括交通管理、人員管理、車輛管理、占用橋面施工管理。⑵棧橋結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)保養(yǎng)成立棧橋結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)保養(yǎng)小組，負(fù)責(zé)棧橋結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作。每月對(duì)棧橋的鋼管樁及其連接件、棧橋貝雷主桁及連接件、橋面系、欄桿等各部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查。對(duì)于各結(jié)構(gòu)部位連接件的松動(dòng)、脫落、脫焊情況及時(shí)緊固和重新焊接，對(duì)于翹曲、變形的橋面系重新更換標(biāo)準(zhǔn)化模塊，對(duì)于可能由于長(zhǎng)期受侵蝕而降低防腐能力的鋼管樁、連接撐、分配梁等結(jié)構(gòu)重新涂刷防腐漆等，保證棧橋結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)棧橋自身的安全。棧橋日常維護(hù)保養(yǎng)小組和安質(zhì)部門每月對(duì)棧橋做出安全評(píng)估意見，對(duì)棧橋的安全性、棧橋的運(yùn)營(yíng)要求做出指導(dǎo)性意見。⑶棧橋監(jiān)測(cè)為了確保棧橋在施工及運(yùn)營(yíng)過程中的安全，在使用后即成立棧橋監(jiān)測(cè)小組，對(duì)施工和運(yùn)營(yíng)中的棧橋進(jìn)行監(jiān)測(cè)。⑷棧橋預(yù)警及搶險(xiǎn)預(yù)案本著“安全第一，預(yù)防為主”的思想，按照“以人為本，避免傷亡，以防為主，防抗結(jié)合”的原則，提前作好各項(xiàng)工作。為對(duì)險(xiǎn)情及緊急情況迅速做出反應(yīng)，并能采取有效的搶險(xiǎn)救助措施，以保證棧橋施工安全和工程順利進(jìn)行。㈠棧橋預(yù)警棧橋預(yù)警是指在棧橋施工和運(yùn)營(yíng)期間，通過對(duì)棧橋自身和所處環(huán)境的監(jiān)控，為保證棧橋施工安全和棧橋自身安全而預(yù)先發(fā)出的安全警報(bào)。棧橋出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，棧橋險(xiǎn)情是指棧橋因存在重大安全隱患，隱含會(huì)對(duì)人員、棧橋結(jié)構(gòu)、機(jī)械、設(shè)備造成毀滅性破壞情況。㈡棧橋搶險(xiǎn)棧橋預(yù)警搶險(xiǎn)工作重點(diǎn)在預(yù)防，特別對(duì)水流沖刷要及早作預(yù)防準(zhǔn)備，可選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行搶險(xiǎn)演練。根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，在災(zāi)害天氣有可能到來之前的兩三天內(nèi)即進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)，各小組成員要到位，并召開會(huì)議，做好人員準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備、思想準(zhǔn)備。應(yīng)急反映必須快速有效，采取措施和報(bào)告必須是第一時(shí)間，以爭(zhēng)取搶險(xiǎn)和施救的時(shí)間。棧橋預(yù)警搶險(xiǎn)和“三防”工作要執(zhí)行業(yè)主、地方政府的統(tǒng)一指揮，做到顧全大局、識(shí)大體、相互配合、形成合力，提高搶險(xiǎn)救助工作的有效性。搶險(xiǎn)預(yù)案主要包括：棧橋通行管理、人員保護(hù)、棧橋及設(shè)備安全、災(zāi)后處理等。3.4棧橋的拆除棧橋拆除是在棧橋長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)，主體工程完成，棧橋使命結(jié)束后進(jìn)行。在拆除棧橋之前，先檢查棧橋未拆除段的結(jié)構(gòu)安全性，在確保結(jié)構(gòu)安全后方可進(jìn)行拆除施工。上部結(jié)構(gòu)（橋面板、貝雷梁）的拆除采用人工配合50t履帶式起重機(jī)拆除，掛車運(yùn)送到后方堆放場(chǎng)地的方案。下部結(jié)構(gòu)鋼管樁的拔除采取在棧橋上停放50t履帶式起重機(jī)，振動(dòng)錘配合，逐孔拔出鋼管樁的方法進(jìn)行施工。棧橋拆除施工工藝流程見“圖3.4-1棧橋拆除施工工藝框圖”棧橋拆除主要施工步驟見“圖3.4-2棧橋拆除施工圖”。⑴拆除工藝流程平聯(lián)、斜撐拆除平聯(lián)、斜撐拆除鋼管樁拔除騎馬螺栓割除橋面系及附屬拆除車輛運(yùn)輸貝雷桁架拆除中間支撐架拆除施工準(zhǔn)備車輛運(yùn)輸車輛運(yùn)輸圖3.4-1棧棧橋拆除施工工工藝框圖⑵拆除步驟步驟一：拆除最前前端3m貝雷梁步驟二：拔除鋼管管樁步驟三：拆除122m貝雷梁圖3.4-2棧橋拆拆除施工圖4棧橋施工進(jìn)度安排排棧橋施