鋼棧橋加固方案

唐龍大橋及接線（贛豐路-唐章路）唐龍大橋鋼棧橋加固方案江西中煤ZHONGMEIGROUP編制人：職務(wù)：職稱:審核人：職務(wù)：職稱:審批人：職務(wù)：職稱:江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司唐龍大橋及接線（贛豐路-唐章路）項(xiàng)目經(jīng)理部二o一^年十二月TOC\o"1-5"\h\z1?編制說(shuō)明 2編制依據(jù)………………………2\o"CurrentDocument"1.2編制目的 2\o"CurrentDocument"1.3適用范圍 2工程概況 22.1工程簡(jiǎn)介………………………22水文地質(zhì)條件…………………3鋼棧橋平臺(tái)的設(shè)計(jì)和施工情況 4\o"CurrentDocument"3.1設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的鋼棧橋（參考圖） 4\o"CurrentDocument"鋼棧橋施工情況 4\o"CurrentDocument"鋼棧橋加固方案 44.1棧橋下水打錨固鋼管樁和水下鋼筋混凝土樁相連的加固法 4錨固鋼管樁的計(jì)算………………55.1鋼棧橋的承載力、應(yīng)力、剪力等計(jì)算 55.2錨固鋼管樁的計(jì)算 5棧橋加固示意圖 9棧橋及鉆孔平臺(tái)施工方案編制說(shuō)明1.1編制依據(jù)1）、《招標(biāo)文件》2）、《投標(biāo)文件》3）、《唐龍大橋及接線（贛豐路-唐章路）施工圖設(shè)計(jì)》4）、《公路水運(yùn)危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程安全專項(xiàng)施工方案管理辦法（試行）》5） 、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50—2011）6） 、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1—2012）7） 、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）8） 、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63-2007）9） 、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86）10） 、人民交通出版社《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》11） 、人民交通出版社《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》12） 、《公路施工手冊(cè)》13） 、《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）；1.2編制目的為保證本工程水上施工的順利、有序的進(jìn)行，本著安全、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)儉的原則，特編制本方案。1.3適用范圍本方案適用于唐龍大橋4~9#墩水上棧橋及水上鉆孔平臺(tái)施工。2．工程概況2.1工程簡(jiǎn)介唐龍大橋水上施工起止樁號(hào)為：K0+349?K0+592，其中K0+445~K0+488段為預(yù)留通航口，棧橋長(zhǎng)度為200m。其中6#、7#號(hào)墩為主墩，5#與8#墩為主橋過(guò)渡墩，4#與9#墩為引橋墩分別臨近北岸與南岸水岸邊，橋墩均左右分離，主橋墩每幅承臺(tái)下設(shè)計(jì)4根直徑2.2米的鉆孔樁，樁長(zhǎng)均為20米，過(guò)渡墩每幅承臺(tái)下2根直徑1.8m樁，左幅樁長(zhǎng)16.65m右幅樁長(zhǎng)分別為15.75m及17.05m，主墩與過(guò)渡墩均處于水中，引橋2個(gè)墩每幅承臺(tái)下設(shè)計(jì)2根直徑1.8米的鉆孔樁，4#墩左幅樁長(zhǎng)為19.05m右幅為20.15m,9#墩左右幅樁長(zhǎng)均為15.15m。主橋與航道交角約90°，所經(jīng)水面寬約240米，一般水深為2.5~4.5米左右,局部為6米左右，航道等級(jí)為訓(xùn)1-（2）,設(shè)計(jì)采用5年一遇設(shè)計(jì)洪水位110.600m為最高通航水位，通航孔凈空寬度不小于12m,凈高不小于4m，通航代表船型為小型運(yùn)砂船（約50噸）。2.2水文地質(zhì)條件1）地貌唐龍大橋橋位橫跨上猶江，橋位軸線走向近南北，河流走向近東西，勘察區(qū)地貌屬低山丘陵地段，橋位區(qū)地面黃海高程104.43?125.60m，總體表現(xiàn)為南高北低?，F(xiàn)狀河流蜿蜒曲折，呈“S”型。2） 、氣象、水文橋所處區(qū)域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫19.3°C，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，雨量充沛。12月均溫8.8C，7月均溫28.6C，無(wú)霜期286天左右，年平均降雨量1443.2毫米，年均日照時(shí)數(shù)1856.6小時(shí)。3） 、工程水文地質(zhì)特征1、 地下水：橋區(qū)地下水主要為第四系松散巖土類孔隙潛水。孔隙潛水主要賦存于第⑤層粉砂、第⑥層卵石孔隙中，水量豐富，主要接受大氣降水及周邊含水層、河水的側(cè)向補(bǔ)給?？辈炱陂g地下水靜止水位埋深4.10?4.70米，靜止水位標(biāo)高104.36?104.67米。地下水位年際變幅約2.0?3.0米。2、 地表水:勘察期間上猶江河床水流總寬約170-190米，水深約2.50?4.5米，河水流量及水深變化受降水影響。本場(chǎng)地屬II類環(huán)境，據(jù)地下水及地表水水質(zhì)簡(jiǎn)項(xiàng)分析結(jié)果，對(duì)照《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJC20-2011）附錄K：地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性；地下水對(duì)混凝土具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。據(jù)鄰近場(chǎng)地土腐蝕性分析成果，場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。擬建建筑地下結(jié)構(gòu)腐蝕性防護(hù)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》3、 地質(zhì)結(jié)構(gòu)：原設(shè)計(jì)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為：0.7m~1.0m的砂礫覆蓋層，3.7m~4.5m厚的強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，根據(jù)現(xiàn)有的施工情況和開(kāi)挖的實(shí)際情況，實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)誤差很大，實(shí)際地質(zhì)情況是：河床無(wú)砂礫覆蓋層，強(qiáng)風(fēng)化層只有0.5~0.7m之間。鋼棧橋平臺(tái)的設(shè)計(jì)和施工情況3.1設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的鋼棧橋（參考圖）設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的鋼棧橋時(shí)6m寬，長(zhǎng)約200m，9m一跨，每跨由3根鋼管作為支撐樁，用剪力撐相連，鋼管樁入巖深度為2.5m左右，承臺(tái)能力為80T。鋼棧橋施工情況由于主墩處水位較淺，為方便快速施工，從兩岸邊4#、9#墩開(kāi)始至6#、7#搭設(shè)6m寬的縱向鋼棧橋，吊打第一、二排鋼管樁時(shí)，比較順利，入巖深度也符合地勘報(bào)告，但打第三排時(shí)，入巖深度只有0.6m，第四排只有0.4m，第五排試打只有0.3m，根據(jù)實(shí)際入巖深度停止施工并上報(bào)業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)院，口頭回復(fù)是由施工單位調(diào)整，加固鋼棧橋施工，確保鋼棧橋穩(wěn)固、安全。我部根據(jù)實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，和以往的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，由單排三根鋼管樁改為雙排雙聯(lián)6根鋼管板凳樁，樁與樁之間用12以上的槽鋼連接，（橫連、剪力撐連），使6根鋼管樁形一個(gè)整體，像板凳一樣穩(wěn)定，并增加了承載力。雖然由單排3根鋼管樁調(diào)整雙排雙聯(lián)6根鋼管板凳樁，其承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際荷載，但鋼棧橋還是處于不穩(wěn)定狀態(tài)（特別是春季洪水期間），存在很大的安全隱患，所以必須對(duì)已搭建成的鋼棧橋進(jìn)行加固，使鋼棧橋即符合設(shè)計(jì)要求和施工需要，又安全、穩(wěn)固，這樣才能使唐龍大橋的基礎(chǔ)，墩（臺(tái)），及主梁現(xiàn)澆施工順利，安全可靠有保證。4、鋼棧橋加固方案唐龍大橋鋼棧橋承載能力符合設(shè)計(jì)要求，但穩(wěn)定性就差點(diǎn)（特別是在洪水季節(jié)），為了使鋼棧橋，即安全、穩(wěn)定，又符合設(shè)計(jì)要求，我部采取以下加固方法。4.1棧橋下水打錨固鋼管樁和水下鋼筋混凝土樁相連的加固法（1）在棧橋馬櫈樁下水約2m處，打一根?1000x10鋼管樁作為錨固樁，夾打前，用全站儀測(cè)量，定出錨固樁的位子，再用D2J60震動(dòng)錘夾住?1000x10鋼管，緩緩地將?1000x10鋼管吊裝夾起，并對(duì)準(zhǔn)已測(cè)定的位置徐徐放下，同時(shí)全站儀跟蹤測(cè)量，觀測(cè)?1000x10的鋼管的垂直度和方位，是否符合要求，符合就用震動(dòng)錘將鋼管壓入河床中；準(zhǔn)備就緒后，開(kāi)啟震動(dòng)錘將?1000X10的鋼管慢慢震入河床中。震樁時(shí)，派專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察記錄鋼管入巖情況，每分鐘進(jìn)程多少，一一計(jì)入表格中，當(dāng)鋼管入巖不進(jìn)樁時(shí)，反彈很大很強(qiáng)，最終再震3~5鐘無(wú)入巖尺寸即可。這時(shí)全站儀再次測(cè)定垂直度和方位，確定無(wú)誤后，用20槽鋼初步固定，松開(kāi)震動(dòng)錘，接著打第二根錨固鋼管樁，打完一根錨固樁，固定一根，直到打完和固定為止。當(dāng)錨固?1000x10鋼管全部打完并初步固定好后，立即調(diào)遷2800型旋挖機(jī)進(jìn)行管內(nèi)旋挖，管內(nèi)旋挖直徑為800mm的鋼筋混凝土樁，旋挖前準(zhǔn)備50型裝載機(jī)一臺(tái)，8T自卸汽車2臺(tái)，隨時(shí)待命，旋挖機(jī)開(kāi)機(jī)后，將旋挖出來(lái)的巖碴，放入裝載機(jī)斗內(nèi)，再由裝載機(jī)倒入8T自卸汽車車箱中，運(yùn)至指定棄土(碴)點(diǎn)，用推土機(jī)(或裝載機(jī))推平。鋼筋籠制作和吊裝就位，鋼筋籠骨架應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定，以便于運(yùn)送，鋼筋采購(gòu)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，取樣送檢，合格后才進(jìn)行切斷制作，制作尺寸必須按圖加工。導(dǎo)管的設(shè)置，導(dǎo)管采用法蘭盤接頭的導(dǎo)管，吊裝前先試拼，連接要牢固，封閉嚴(yán)密，并進(jìn)行密封試驗(yàn)，上下成直線吊裝，位于孔中央，防止導(dǎo)管卡位。水下砼灌注，雖然錨固樁與橋梁樁基有所不同，但施工方法大致一樣，采用水下C25砼，砼運(yùn)輸罐車到現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)行坍落檢測(cè)，一般規(guī)定在20~22cm之間，因樁短、體積小，最好一次性灌完，用測(cè)繩檢查灌注高度，符合要求后，停止灌注，拔出導(dǎo)管即可。灌注完錨固鋼管樁管內(nèi)水下C25砼的三天后，就要進(jìn)行錨固樁與鋼棧橋的鋼管樁再次進(jìn)行相連。連接方法：先下后上，先內(nèi)后外，錨固與棧橋馬凳樁連接時(shí)，首先焊最內(nèi)二根20槽鋼，三根鋼管(棧橋馬凳樁二根，錨固樁一根)，應(yīng)形成一個(gè)等邊或等腰三角形，使棧橋馬凳樁兩邊受力均勻，最內(nèi)二根［20槽鋼焊好后，接著焊中間20槽鋼，外側(cè)的二根20槽鋼焊之前，現(xiàn)在三根鋼管外側(cè)焊一塊7字形或反7字鋼板，7字鋼板長(zhǎng)度為25cmx20cm,寬度為30cm,厚度為10mm，7字形或反7字形鋼板焊好后，再焊外側(cè)20槽鋼，20槽鋼焊接時(shí)應(yīng)先焊槽鋼板面與鋼管(即7字形或反7字形鋼板25cm面)，再焊20槽鋼端部與7字形或反7字形鋼板20cm面，焊完后應(yīng)檢查四周的焊縫是否飽滿，如有缺陷，進(jìn)行補(bǔ)焊，使焊接縫符合要求，連接方法和連接部位詳見(jiàn)《示意圖》。

5?錨固鋼管樁的計(jì)算5.1鋼棧橋的承載力、應(yīng)力、剪力等的計(jì)算，詳見(jiàn)《鋼棧橋及水上平臺(tái)的專項(xiàng)方案》5.2錨固鋼管樁的計(jì)算由《棧橋及水上平臺(tái)專項(xiàng)施工方案》P45可知：T■■I-n5.:L-OI::.U.DHT■■I-n5.:L-OI::.U.DHH348III錨固鋼管的支撐設(shè)置在貝雷梁以下，按不利考慮，外力作用點(diǎn)選在貝雷梁底位置。故作用高度h=114.652—102.08=12.572mlfcdlfcd]=13.8MPa1、查表得?800cm鋼筋砼C30,?800cm鋼筋砼C25,Ifcd]=11.5MPa①1000x10mm鋼管,□=190MPa2、□=m=PhWW①1000x10mm鋼管TT7兀(D4-d4)兀(10004-9804)W= 1= 1=7621488mm332D 32x1000“PX12.572X1000190= 7621488P=115183N=11.5t3、 根據(jù)水動(dòng)公式卩=AKX（rv2/2g）（KN）式中r-水的容重取10KN/m3,v-最大流速取2m/s,A-阻水面積屮529x12.572=6.65m2,?1.0x12.572=12.572m2,g-重力加速度9.8（m/s2）,K-形狀系數(shù)對(duì)圓形鋼管取0.80.529鋼管=0.8x6.65x（10x22）/2x9.8=10.85KN雙排雙聯(lián)板凳板6根：6x10.85=65.1KN1.0鋼管=0.8x12.572x（10x22）/2x9.8=20.526KN①+②=65.1+20.526=85.626=8.563t根據(jù)計(jì)算,?1000鋼管:11.5t>8.563t（符合要求）0800水下C25鋼筋砼：11.5t>8.563t（符合要求）0800水下C30鋼筋砼：13.8t>8.563t（符合要求）通過(guò)以上計(jì)算：在常規(guī)洪水情況下，均符合要求。4、 根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》嵌入基巖石的深度，按下式公式計(jì)算7 MHh二 0.0655X0?frk?d式中h—鋼筋砼樁嵌入巖中的深度，（不計(jì)強(qiáng)風(fēng)化層和全風(fēng)化層）不應(yīng)小于0.5mMH—基巖頂面處的彎矩（KN?m）frk—巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（KPa）,黏土質(zhì)巖取天然深度單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，本橋標(biāo)準(zhǔn)為飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為frk=7.30MPa天然深度單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為frk=12.0MPa0—系數(shù)為0.5~1.0根據(jù)巖層側(cè)面構(gòu)造（節(jié)理發(fā)育）而定d—樁身直徑（m）兀d3兀x0.830.8m鋼筋砼樁W=32= 32= 3C25鋼筋砼樁查表b"