鋼便橋演示文稿

中交三公局第二工程有限公司

八盤峽鋼便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案評(píng)審會(huì)

歡迎局領(lǐng)導(dǎo)、專家蒞臨我公司指導(dǎo)評(píng)審八盤峽黃河特大橋施工便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案

八盤峽鋼便橋施工方案

中交三公局二公司蘭新項(xiàng)目部編制依據(jù)中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院八盤峽黃河特大橋設(shè)計(jì)圖；國(guó)家和鐵道部現(xiàn)行驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)范；蘭新鐵路甘青公司標(biāo)準(zhǔn)化管理要求；我項(xiàng)目部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所取得的勘察資料和其他相關(guān)依據(jù)；《交通部國(guó)防交通儲(chǔ)備器材管理規(guī)定》，交計(jì)發(fā)[1998]23號(hào)。

蘭新鐵路八盤峽黃河特大橋

工程概況新建蘭新鐵路第二雙線八盤峽黃河特大橋從八盤峽庫(kù)區(qū)通過，距八盤峽水電站5.5km，距既有蘭青線新建黃河特大橋約1.49km，上游距焦家川黃河公路大橋1.85km；主橋橋跨布置為:1×70+2×100+1×70；橋址河段地形平坦開闊，河水平靜，水面開闊，河寬約284m，主河槽最大水深13m，流速0.5m/s。橋址處涉及地層主要為：填土、粉砂、粉土、細(xì)砂、粘質(zhì)黃土、砂質(zhì)黃土、礫石土、卵石土、全風(fēng)化巖泥巖、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、弱風(fēng)化泥巖等。便橋使用需求分析便橋以方便施工為目的，連接南北兩岸，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況從滿足施工組織的需要和經(jīng)濟(jì)適用兩方面的考慮，需要從便橋上通過主要車輛有：1以罐車為代表的輪式車輛；2以履帶吊-50為代表的履帶荷載。方案選擇方案一：采用鋼管樁基礎(chǔ)，縱梁為大型鋼小跨徑方案優(yōu)點(diǎn)：型鋼材料就近可購(gòu)買，材料運(yùn)距短，材料運(yùn)費(fèi)低。缺點(diǎn)：型鋼梁加工費(fèi)時(shí)、費(fèi)工，小跨徑鋼管樁用量較大，施工結(jié)束后材料不方便周轉(zhuǎn)使用，不經(jīng)濟(jì)且不能滿足工期要求。方案二：采用鋼管樁基礎(chǔ)，貝雷梁大跨徑方案優(yōu)點(diǎn)：貝雷梁安拆簡(jiǎn)便，鋼管樁材料用量較小，材料可周轉(zhuǎn)使用，工期較短，能滿足施工需要。缺點(diǎn)：貝雷梁一次性投資大。經(jīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析后，我項(xiàng)目部決定采用方案二，即貝雷縱梁方案。便橋全長(zhǎng)為300m，橋面寬5m；孔跨布置為：25孔×12m；便橋設(shè)計(jì)荷載罐車及履帶-50荷載要求考慮；便橋上部結(jié)構(gòu)采用貝雷連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)采用鋼管樁，橋面系采用型鋼橋面系，鋼材總用鋼量670t；最高水位按1576.4m考慮，枯水期實(shí)測(cè)水位1576.0m；考慮到與兩岸便道的連接，橋面標(biāo)高設(shè)計(jì)為1580.2m。鋼便橋

工程概況依據(jù)《交通部國(guó)防交通儲(chǔ)備器材管理規(guī)定》及其它公路、鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)檢算。

便橋橋臺(tái)采用C30鋼筋混凝土重力式橋臺(tái)；其余橋墩為?600mm壁厚10mm的鋼管樁，便橋縱梁采用雙排單層貝雷，貝雷梁組中心間距為4.05m，每組貝雷梁片與片間設(shè)置花窗連接，組與組間設(shè)置斜撐連接。便橋橋面系采用小型鋼橋面系，橫向分配梁采用2I28a工字鋼，縱向分配梁采用12.6工字鋼，橋面采用10mm鋼板。便橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介橋面系設(shè)計(jì)與檢算1縱向分配梁本橋縱向分配梁采用12.6工字鋼間距0.3m均鋪，橫向兩根縱梁承擔(dān)一側(cè)履帶荷載，即每根縱梁承擔(dān)的荷載為18.67KN/m，取其它荷載0.5KN/m。按三跨連續(xù)結(jié)構(gòu)計(jì)算：Mmax=6.44KN·mQMAX=50KN安全系數(shù)采用1.3，[σ]取Q235鋼160Mpa，12a工字鋼[W]：77.5Wmin=Mmax/[σ]=40.25㎝3<77.5㎝3＜[W]=50÷(13.8×6)×103×104=60.3Mpa＜[τ]=100Mpa符合要求2橫向分配梁本橋橫向分配梁采用2I28a工字鋼間距1.5m均鋪。取罐車配重荷載工況進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)車輛荷載一側(cè)車輪行走在橫向分配梁跨中時(shí)，所產(chǎn)生的彎矩為

M1=108KN·m，Q=120KN,當(dāng)車輛荷載騎著橋梁中心行駛時(shí)，所產(chǎn)生的彎矩也為108KN·m，Q=120KN，由此引起的彎曲應(yīng)力為：剪應(yīng)力為：滿足要求貝雷桁架縱梁承載檢算1承載參數(shù)及荷載便橋縱梁采用雙排單層貝雷架，承載參數(shù)為：[W]：1576.4KN·m[Q]：490.5KN檢算荷載橋面自重及堆放材料重荷載按5KN/m考慮；履帶-50荷載56KN/m；安全系數(shù)按1.3考慮2荷載工況①計(jì)算結(jié)構(gòu)形式選取本橋最大跨度12m，第十三跨為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)（跨徑12m），其余跨為連續(xù)結(jié)構(gòu)，又因連續(xù)結(jié)構(gòu)最大彎矩要比簡(jiǎn)支梁小，所以選取受力最不好的第十三跨進(jìn)行檢算。②荷載工況根據(jù)影響線原理明顯可知當(dāng)履帶車行至跨中時(shí)，彎矩最大；履帶車行至支座處時(shí)剪力最大，特選取上述兩種荷載工況進(jìn)行計(jì)算。3計(jì)算MMAX=1/8×5×122+4.5×0.5×56×0.5×(12-2.25)=704.25KN·m×1.3=915.525KN·m＜1576.4KN·m＜[W]QMAX=5×12×0.5+4.5×56×(12-2.25)÷12=234.75KN·m×1.3=305.175KN·m＜490.5KN＜[Q]經(jīng)計(jì)算雙排單層貝雷架縱梁承載能力符合要求。1概述鋼管樁長(zhǎng)以計(jì)算為依據(jù)，根據(jù)河床、承載力變化參考確定，鋼管樁橫向每排兩根，間距為4m，根據(jù)水文、地質(zhì)資料，考慮到鋼管樁的穩(wěn)定性及入土深度的保證，連續(xù)墩位處設(shè)計(jì)為單排，伸縮縫處墩位及北岸橋臺(tái)采用雙排鋼管樁。每個(gè)墩位鋼管樁間設(shè)置[22a剪刀撐，平聯(lián)采用φ273x8mm的Q235-A鋼管。鋼管樁頂面采用2I36a橫向承重梁。鋼管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與檢算2設(shè)計(jì)荷載①支座反力鋼管型號(hào)主要地質(zhì)狀態(tài)的基本承載力，摩擦力來(lái)確定，由梁計(jì)算知，鋼管的最大反力為234.75KN。②制動(dòng)力制動(dòng)力選取履帶-50總重的30%計(jì)算，作用于橋面1.2m處。③安全系數(shù)安全系數(shù)取1.3。計(jì)算軸力[P]=234.75×1.3=305.175KN2樁長(zhǎng)估算及樁基承載力檢算

①便橋樁基參照《中國(guó)公路橋涵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJD63-2007按支撐在基巖上沉樁承載力按下列公式計(jì)算:樁長(zhǎng)計(jì)算

PDuC2Hfrkζsl1l2l3q1q2q3單位KNmmm

mkpa

mmmkpa

1331.6086001.8840.031.536000.8

3.3

2020252331.6086001.8840.031.536000.8

3.3

2020253331.6086001.8840.031.536000.8

3.3

2020254331.6086001.8840.031.536000.8

3.3

2020255331.6086001.8840.031.536000.8

3.3

2020256335.9286001.8840.031.536000.8

3.84

2020257342.6486001.8840.031.536000.8

4.68

2020258346.0086001.8840.031.536000.8

5.1

2020259342.6486001.8840.031.536000.8

4.68

20202510349.8486001.8840.031.536000.83.32.28

20202511358.0686001.8840.031.536000.83.362.210.8320202512369.8886001.8840.031.536000.83.242.471.920202513381.7486001.8840.031.536000.83.042.892.9120202514398.1286001.8840.031.536000.82.883.664.0620202515411.3686001.8840.031.536000.82.014.365.5220202516425.9286001.8840.031.536000.81.384.717.220202517426.1686001.8840.031.536000.80.725.76.9620202518437.1686001.8840.031.536000.81.26.527.0220202519367.6086001.8840.031.536000.8

7.8

20202520305.2086001.8840.031.536000.8

②抗傾覆計(jì)算當(dāng)河床巖層有沖刷時(shí)，樁基須嵌入基巖，要求樁底嵌固檢算。其嵌入基巖中的深度，參照下式計(jì)算：

將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得h=3.46m。

③鋼管柱軸心抗壓承載力驗(yàn)算按錘擊900KN計(jì)算，N=900KN；經(jīng)計(jì)算，代入公式得σ=24.32MPa<[σ]=140MPa，驗(yàn)算滿足。④鋼管柱截面抗剪承載力驗(yàn)算鋼管柱抗剪承載力滿足要求。⑤鋼管柱的穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定系數(shù)

＞2=[nst]滿足要求

施工工藝要點(diǎn)1鋼管樁插打鋼管樁基采取“釣魚法”進(jìn)行鋼管樁施工，即在已經(jīng)修筑好鋼棧橋上，以履帶吊吊掛振動(dòng)錘逐孔向前打設(shè)鋼管樁，每孔鋼管樁打設(shè)完畢鋪設(shè)上部結(jié)構(gòu)，履帶吊前移，繼續(xù)下一孔的鋼棧橋施工。由履帶吊配合DZ90型振動(dòng)錘插打鋼管樁。采用全站儀控制鋼管樁的偏位及垂直度，沉樁以標(biāo)高進(jìn)行初控制，貫入度進(jìn)行終控，最終貫入度以3cm/10min。2鋼管樁平聯(lián)施工鋼管樁插打完畢后，即進(jìn)行鋼管平聯(lián)、剪刀撐的焊接。鋼管平聯(lián)采用直徑為Φ27.3cm的鋼管進(jìn)行聯(lián)接。由于鋼管樁的施打存在一定誤差，因此用于聯(lián)接的鋼管下料長(zhǎng)度要根據(jù)鋼管樁間實(shí)測(cè)長(zhǎng)度而定。鋼管聯(lián)接施工過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鋼管樁牛腿放樣及焊接。若由于鋼管樁偏位造成牛腿的安裝位置無(wú)法與設(shè)計(jì)位置吻合時(shí)，采取補(bǔ)強(qiáng)措施進(jìn)行加固。3、樁頂橫梁的安裝樁頂橫梁為2I36a工字鋼，可提前加工，在鋼管樁基施工完成后整體吊放，加工時(shí)，應(yīng)注意支點(diǎn)處的加勁立板焊接位置準(zhǔn)確。實(shí)際安裝時(shí)，若由于安裝誤差造成樁頂橫梁與牛腿間不能緊密接觸，則采用加墊薄鋼板或鋼楔等方法進(jìn)行施焊調(diào)平處理。樁頂橫梁與牛腿之間采用焊接固定。4貝雷梁安裝樁頂橫梁架設(shè)完成后，采用履帶吊吊裝貝雷梁。每一孔貝雷梁提前在加工場(chǎng)按組拼裝好，整組運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)由履帶吊架置于樁頂橫梁上，調(diào)整好位置后，焊接門式限位器，將貝雷梁固定于樁頂橫梁上，樁頂橫梁與貝雷梁之間加墊1cm橡膠墊用作減震。若由于安裝誤差造成扁擔(dān)梁與貝雷間不能緊密接觸時(shí)，必須在貝雷與連接墊板間加墊薄鋼板的方法進(jìn)行施焊調(diào)平處理。兩組貝雷梁安裝完畢，在組與組之間加設(shè)[10＃槽鋼斜撐，斜撐空間交錯(cuò)布置，每遇貝雷片連接處設(shè)置一道。5安裝縱、橫向分配梁將橫橋向2I28a工字鋼承重梁按照設(shè)計(jì)間距擺放至貝雷上弦桿上，工字鋼與貝雷片之間采用U型螺栓栓結(jié)固定，每根工字鋼分別固定兩個(gè)端頭。螺栓在使用后及時(shí)涂抹黃油防止螺紋生銹，在后期鋼棧橋使用過程中，每個(gè)月定期進(jìn)行螺栓的檢查，防止螺栓松動(dòng)。在橫橋向承重梁頂鋪設(shè)縱橋向I12.6縱向分配梁，兩者之間焊接固定，以抵消車輛荷載的水平制動(dòng)力。6鋪設(shè)橋面板橋面分配梁鋪設(shè)完畢且焊接牢固后，即組織鋪設(shè)1cm厚的橋面板。橋面板為卷板剪裁分塊而成，每塊長(zhǎng)5m，寬1.2m（由板材的定尺規(guī)格可以調(diào)整）。鋼板鋪設(shè)時(shí)，鋼板之間應(yīng)預(yù)留6cm的焊接位置，以確保面板與I12.6的施焊空間。橋面板上每隔50cm焊接一道防滑條，防滑條以Φ8盤條拉直焊接。防滑條在距橋面邊緣0.2～1.2m范圍內(nèi)采取雙面滿焊，其余部位采取雙面跳焊。安全生產(chǎn)1、落水救援作業(yè)人員必須嚴(yán)格遵守水上作業(yè)安全操作規(guī)程，使用的各種工具、用具應(yīng)有防護(hù)措施，并且必須穿戴救生服，并且要配有足夠數(shù)量的救生圈；常期備一艘救生艇用于落水救援。2觸電事故（1）發(fā)生觸電事故要在第一時(shí)間迅速采取切斷電源，并及時(shí)向工區(qū)報(bào)告事故情況。（2）事故發(fā)生后現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)立即采取對(duì)傷員的急救或據(jù)情況送往醫(yī)院救治。（3）如傷員情況危急及時(shí)撥打120求救以便爭(zhēng)取時(shí)間。鉆孔平臺(tái)方案選擇方案1：利用護(hù)筒方案優(yōu)點(diǎn)：鋼管樁減少19.2t。缺點(diǎn)：貝雷梁增加20t，穩(wěn)定性較差。方案2：不利用護(hù)筒方案優(yōu)點(diǎn)：鋼管樁增加19.2t。缺點(diǎn)：貝雷梁減少20t，穩(wěn)定性好。經(jīng)分析后決定采用不利用護(hù)筒方案。鉆孔平臺(tái)工程概況9#墩承臺(tái)尺寸為19.06×16.4×4m共有20個(gè)鉆孔樁，樁中心間距橫向4.1m，縱向4.6m，樁徑1.5m。八盤峽庫(kù)區(qū)水流平穩(wěn)，風(fēng)浪較小，但考慮到采用旋挖鉆機(jī)鉆孔，制動(dòng)力較大決定采用架構(gòu)式鉆孔平臺(tái)，打設(shè)鋼管樁（D=0.6m,d=8mm）作為立柱，縱承重梁采用雙排單層貝雷架，樁頂橫梁采用工字鋼2I36a；縱向分配梁采用I12.6工字鋼，橫向分配梁采用I32a工字鋼；鋼管樁剪刀撐及平聯(lián)采用Φ273×8mm，面板采用10mm鋼板組成，鉆孔平臺(tái)面標(biāo)高為1580.2，鉆孔平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢算1計(jì)算條件1.1荷載種類1、恒載平臺(tái)結(jié)構(gòu)自重167t，后續(xù)施工的吊箱圍堰及600t。2、活載①鉆機(jī)為每個(gè)平臺(tái)同時(shí)有2臺(tái)X旋挖鉆機(jī)，每一臺(tái)自重按照70t（主機(jī)重50t，配重20t）,其余荷載沖擊系數(shù)按照1.3考慮。②履帶吊50使用50t履帶吊，。③汽車荷載按混凝土罐車荷載考慮。④人行及堆放材料荷載按2.5kpa考慮1.2荷載工況1.2.1荷載工況一采用恒載+活載①+活載②+活載③+活載④同時(shí)作用在平臺(tái)上計(jì)算鋼管樁承載能力及穩(wěn)定性。1.2.2荷載工況二采用活載②檢算I32a工字鋼分配梁，本橋縱向分配梁采用12.6工字鋼間距0.3m均鋪，橫向兩根縱梁承擔(dān)一側(cè)履帶荷載，即每根縱梁承擔(dān)的荷載為18.67KN/m。1.2.3荷載工況三采用活載③，即罐車荷載檢算2I32a工字鋼分配梁。1.2.4荷載工況四采用活載②+④檢算貝雷桁架梁。1.2.5荷載工況五考慮到對(duì)鋼管樁基礎(chǔ)檢算時(shí)還需進(jìn)行局部驗(yàn)算，當(dāng)履帶吊一側(cè)車輪在一榀貝雷梁上時(shí)的荷載工況。2檢算2.1I12a工字鋼分配梁計(jì)算按三跨連續(xù)結(jié)構(gòu)計(jì)算，考慮到32a工字鋼分配梁梁最大間距1.5m,也就是說12a工字鋼分配梁最大跨徑1.5m，計(jì)算如下：Mmax=6.44KN·mQMAX=50KN安全系數(shù)采用1.3，[σ]取Q235鋼160Mpa，12a工字鋼[W]：77.5Wmin=Mmax/[σ]=40.25㎝3<77.5㎝3＜[W]=50÷(13.8×6)×103×104=60.3Mpa＜[τ]=100Mpa符合要求2.2I32a工字鋼分配梁計(jì)算考慮到鉆機(jī)的擺放等因素，在孔口兩側(cè)各設(shè)置一根2I32a工字鋼作為分配梁，在對(duì)鉆機(jī)荷載、履帶荷載和罐車荷載對(duì)比后