某大橋水中橋跨施工方案

某大橋水中橋跨施工方案某大橋位于南沙經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，南北向跨越某水道，溝通南沙環(huán)島西路與龍穴島港區(qū)龍穴大道，遠期銜接虎門高速公路。近期工程設(shè)計起點K0+000，接規(guī)劃設(shè)計中的環(huán)島西路，終點位于龍穴島K4+200，路線總長4.2Km,橋梁總長2.774Km；其中NA7.1標段里程為K0+000~K2+079,路線長2.079Km,主要工程有685米長引道,橋梁1394米(引橋990米,主橋404米)。一、橋梁概況橋梁總體結(jié)構(gòu)為，13×30m（連續(xù)梁）+15×40m（剛構(gòu)連續(xù)梁）+（72m+2×130m+72m）（T型連續(xù)剛構(gòu)）+27×40m（剛構(gòu)連續(xù)梁）+10×30m（連續(xù)梁），其中：NA7.1標段為13×30m（連續(xù)梁）+15×40m（剛構(gòu)連續(xù)梁）+（72m+2×130m+72m）（T型連續(xù)剛構(gòu)）長1394m，水中橋跨20孔長1034m；橋幅為雙幅橋布置即15m+1m（中央分隔帶）+15m，總寬31m；橋墩均為薄壁式矩形墩；基礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁配高樁承臺。二、水中橋跨施工方案水上施工基本方案某大橋NA7.1標段水中橋跨為12~32#墩，長1034m。水上施工作業(yè)基本方案主要是改移航道，架設(shè)臨時棧橋以解決水上混凝土運輸問題。據(jù)改移航道調(diào)查現(xiàn)有航道位于14#至18#墩之間，屬習(xí)慣性航道，而真正老航道位于設(shè)計規(guī)劃航道處即29#至31#主墩之間，習(xí)慣性航道與老航道水深基本相近。為此，本方案擬將現(xiàn)習(xí)慣性航道改移至老航道處，并自北岸12#墩至30#主墩搭設(shè)鋼棧橋作為水上施工運輸通道（全長837米）。電纜、泵管等管線放置于棧橋行車道外側(cè)，便于經(jīng)常性安全檢查。本方案可實現(xiàn)施工作業(yè)面與通航船只分離，既可保障施工安全又有利于通航船只的運行安全。2、水中橋施工總流程設(shè)立航標，改移航道設(shè)立航標，改移航道搭設(shè)臨時施工棧橋水下鉆孔灌注樁搭設(shè)施工平臺（每墩1個）鋼筋混凝土承臺施工吊箱或鋼板樁圍堰鋼筋混凝土墩身施工移動模架整跨現(xiàn)澆（引橋，15跨）0#、1#塊支架施工橋面系施工掛籃懸灌3~15#節(jié)段邊跨17#節(jié)段支架現(xiàn)澆邊跨、主跨合攏河道清理3、鋼棧橋施工鋼棧橋?qū)?·5m，橋面標高8·0m（一般最高潮水位6·1m），共布設(shè)69孔、每孔跨徑12m、總長837m（含橋臺長），其間設(shè)錯車臺、倒車臺各一處。鋼棧橋設(shè)在某大橋右側(cè)（即水道上游），主要用于運輸水上混凝土、鋼材、機械設(shè)備等；引橋下部構(gòu)造及基礎(chǔ)施工吊裝時放置起重機；架設(shè)電力、供水、混凝土輸送泵等管線；方便施工人員上、下班。施工水中棧橋設(shè)計荷載為汽車——20、掛車——80。承重結(jié)構(gòu)，以單排兩根φ630鋼管樁作墩柱，兩組貝雷片（每組兩片）作承重縱梁，以Ⅰ25（間距75cm）和2[8型鋼作分配梁（間距均為30cm），δ8鋼板作行車道板。4、樁基及承臺施工水中樁基礎(chǔ)及承臺施工采取搭設(shè)水上平臺以支撐回旋鉆機（或沖擊鉆機）作業(yè)、吊掛安裝圍堰的吊箱。鉆孔平臺下部施打φ630㎜、壁厚為8mm鋼管樁，鋼管駁接處采用單面焊并加補強鋼板。鋼管樁下沉采用打樁船，設(shè)立導(dǎo)向架，ZD90型振動錘，用40T浮吊配合下放，沉入鋼管樁時用全站儀跟蹤測量，隨時指導(dǎo)沉樁的位置；平臺鋼管樁下放完畢后，抄平鋼管樁，在樁頂面25#工字鋼作墊梁，墊梁上搭設(shè)貝雷梁，貝雷梁頂面鋪設(shè)36#工字鋼，工字鋼上鋪14#槽鋼。橋面鋪設(shè)δ6mm鋼板。鉆孔平臺要有足夠的工作面供機具作業(yè)，施工平臺平面尺寸主墩（29~31#墩）為11·5m×37·9m、邊墩（28#、32#墩）為8m×30m、引橋中間墩（13~27#墩）為7·2m×28·7m。施工平臺頂面標高為8·0m（與棧橋同高）。用振動錘振動沉入鋼管樁，鋼管樁直徑為施打深度按圖紙地質(zhì)情況事先確定，按摩擦樁設(shè)計，在實際打樁過程中根據(jù)不同的地質(zhì)變化而采取相應(yīng)的變動措施。水中承臺采用有底單壁鋼吊箱作為圍堰阻水設(shè)備進行無水施工。鋼吊箱在岸上拼裝完成，用拖駁運至施工現(xiàn)場后，利用大型浮吊整體下沉至設(shè)計標高，吊掛于施工平臺上。鋼吊箱安設(shè)完畢，進行澆筑50cm厚封底混凝土，抽干吊箱內(nèi)的滲水澆筑承臺。5、上部結(jié)構(gòu)施工主橋投入12套掛籃，雙幅3主墩同時對稱懸壁施工；引橋投入2臺造橋機（移動模架）單跨整體移動施工，造橋機放置在兩端橋墩臨時支撐上。移動模架施工，本項目引橋連續(xù)梁施工移動模架系統(tǒng)采用橋面下支承型式，自下而上分別由主梁支承系統(tǒng)、主梁移動系統(tǒng)、主梁、導(dǎo)梁、模架支承系統(tǒng)、模板以及主梁后吊掛設(shè)施等組成。移動模架安裝，配置兩套移動模架進行左、右幅橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁同步施工，以期保證工期。由于現(xiàn)場地形因素，以及0~6#墩樁基須待臺背填土路基沉降完成后方可施工，故計劃在7#~9#墩之間完成移動模架設(shè)備的拼裝，并進行澆筑首孔現(xiàn)澆箱梁；然后向前推進至27#~28#之間完成水中全部橋跨施工；最后，退回至6~0#墩跨現(xiàn)澆箱梁施工，并拆除全部移動模架及臨時支撐結(jié)構(gòu)。安裝鋼支腿及三角架前搭設(shè)鋼管腳手架，用人工配合汽車吊或者履帶吊吊裝就位。 安裝鋼箱梁時在每個鋼箱梁接頭部位搭設(shè)安裝支架。支架高度需滿足鋼箱梁梁底超過豎向支撐千斤頂，預(yù)留落架高度，支架采用碗扣式鋼管腳手架搭設(shè)。 導(dǎo)梁安裝類同鋼箱梁拼裝，導(dǎo)梁上弦與鋼箱梁采用法蘭連接，導(dǎo)梁下弦與鋼箱梁及導(dǎo)梁與導(dǎo)梁上下弦均采用銷接，安裝與拆除均比較方便。 橫梁與鋼箱梁之間采用法蘭栓接，出廠前在廠內(nèi)預(yù)拼編號，現(xiàn)場一一對應(yīng)安裝完畢后在中間凸榫輔助導(dǎo)向順利合龍。主橋T構(gòu)掛籃懸臂施工施工順序為0#、1#塊梁體支架現(xiàn)澆施工→張拉主梁預(yù)應(yīng)力→撤除0#支架→對稱安裝菱形掛籃→對稱懸臂澆筑主梁各節(jié)段→張拉梁體縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力束預(yù)應(yīng)力→反復(fù)循環(huán)直至邊跨合攏段→支架現(xiàn)澆邊跨混凝土→邊跨合龍→拆除邊跨支架→施工中跨合攏段→張拉梁體縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力束→全橋合龍→橋面工程及附屬結(jié)構(gòu)施工→竣工驗收。主梁0#、1#、2#段施工，某大橋主橋上部構(gòu)造為（72+130+130+72）m連續(xù)剛構(gòu)。0#段、1#段在支架上現(xiàn)澆施作，其既是掛籃的拼裝場地，又是懸臂施工的起步段。懸臂段澆筑完畢后，與邊跨支架現(xiàn)澆段17#節(jié)段1合攏，第一次轉(zhuǎn)換體系，T構(gòu)由靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成一次超靜定結(jié)構(gòu)。然后合攏中跨，第二次轉(zhuǎn)換體系，由低次超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成高次超靜定結(jié)構(gòu)，從而兩個T構(gòu)形成一個整體。0＃、1#段等均采用托架法施工，在墩上焊接牛腿和托架，分別立模澆筑0＃、1#段混凝土。2＃至15＃段為懸臂澆筑梁段，其中2#-15#段為雙懸臂對稱施工，16#為勁性骨架合攏段，17#為邊跨現(xiàn)澆段。箱梁0#段和其它梁段混凝土均采用泵送，其它材料均用人工配合塔吊運輸。三、加強施工期間安全管理安全管理體系建立安全管理機構(gòu)：施工技術(shù)部施工技術(shù)部測地量地室項目總工項目經(jīng)理試地驗地室副經(jīng)理安全領(lǐng)導(dǎo)小組安全領(lǐng)導(dǎo)小組如下：組長：項目經(jīng)理副組長：副經(jīng)理項目總工組員：施工技術(shù)部安質(zhì)部物資設(shè)備部環(huán)保協(xié)調(diào)部計劃財務(wù)部綜合辦公室測量室試驗室工程項目部安全保證體系要素及職能分配表安全生產(chǎn)保證體系要素分配表編號安全生產(chǎn)保證體體系要素項目經(jīng)理生產(chǎn)副經(jīng)理總工職能部門工程部安質(zhì)部材料部計財部綜合辦1管理職責(zé)★●●▲▲▲▲▲2安全生產(chǎn)保證體體系★●●▲●▲▲▲3采購★●●▲●●▲4施工現(xiàn)場安全控控制★●●●●▲▲▲5檢查、檢驗和標標識★●▲●●●▲▲6事故隱患的控制制●★▲●●●▲▲7糾正與預(yù)防措施施●★▲●●▲▲▲8教育與培訓(xùn)●●★▲●▲▲●9安全記錄●★▲▲●▲●10內(nèi)部安全體系審審核★▲●▲●▲▲▲注：★—主管領(lǐng)導(dǎo)●—主管負責(zé)人▲—相關(guān)負責(zé)人安全生產(chǎn)職能分配安全生產(chǎn)職能分配表編號安全生產(chǎn)保證體系要素項目經(jīng)理生產(chǎn)副經(jīng)理總工職能部門工程部安質(zhì)部材料部計財部綜合辦1管理職責(zé)★●●▲▲▲▲▲2安全生產(chǎn)保證體體系★●●▲●▲▲▲3采購★●●▲●●▲4施工現(xiàn)場安全控控制★●●●●▲▲▲5檢查、檢驗和標標識★●▲●●●▲▲6事故隱患控制●★▲●●●▲▲7糾正與預(yù)防措施施●★▲●●▲▲▲8教育與培訓(xùn)●●★▲●▲▲●9安全記錄●★▲▲●▲●10內(nèi)部安全體系審審核★▲●▲●▲▲▲注：★—主管領(lǐng)導(dǎo)●—主管負責(zé)人▲—相關(guān)負責(zé)人×××—責(zé)任人名水上安全主要措施施工期間，于施工作業(yè)范圍內(nèi)設(shè)觀測點，加強對河堤穩(wěn)定性觀測，如遇險情及時上報水行政主管部門，并備足片石、水泥、鋼筋、碎石、紡織袋或草袋等防洪搶險物資，以作排險預(yù)案；洪水季節(jié)盡量少占用河道，以確保河道安全渡汛；及時用船將施工的廢料、排渣運出施工現(xiàn)場，嚴禁向河道傾倒，避免污染水體和堵塞河道；工程竣工后，拆除水上棧橋、平臺、圍堰等所有臨時建筑物，并報水行政、航道、海事等主管部門驗收；在通航孔（30~32#墩）上下游各100m處設(shè)立通航標志，確保通航安全和施工安全；施工過程中按規(guī)定懸掛、顯示施工信號、燈號，不得影響船舶航行，同時加強了望確保過往船只通航安全；橋梁夜間施工，燈光不得妨礙航標的正常效能；絕對服從海事、航道、水利等水上主管部門的協(xié)調(diào)安排并接受監(jiān)督檢查，對檢查問題進行堅決及時整改；水上施工棧橋、平臺、支架等均設(shè)置安全網(wǎng)，以防空中墜物；施工人員必須穿戴救生衣作業(yè)，并作業(yè)現(xiàn)場預(yù)備足夠的救生圈等水上救生工具。四、水上作業(yè)主要機械設(shè)備機械名稱規(guī)格型號額定功率（kww）或容量量（m3）或噸位位（t）廠牌及出廠時間間數(shù)量（臺）新舊程度(%))預(yù)計進場時間小計其中擁有新購租賃回旋鉆機QJ25095KW國產(chǎn)6490-5-10沖擊鉆機JK675KW江蘇如皋4485-5-10鋼筋套絲機GR-300北京2285-5-10閃光對焊機BS-33北京2285-5-10電焊機BX3-505.5KW北京99.48885-5-10卷揚機5T洛陽99.54485-5-10塔式起重機C602055M/10TT陜建95.33385-5-10混凝土輸送車三菱6m3洛陽2001.64495-5-10混凝土輸送泵HBT6060KW中聯(lián)2290-5-10龍門吊25T鄭州2001.82295-5-10插入式振動器D75成都2000.5202095-5-10附著式振動器FZD1501.5KW重慶2000.3404090-5-10預(yù)應(yīng)力千斤頂YCD6005000KN開封99.64485-11-1油泵ZB-501.5KW柳州99.78885-11-1拌漿機HJ200柳州99.72285-11-1灰漿泵HP-0130.6-0.99MPa柳州99.72290-11-1真空注漿機UB320KW柳州99.72295-11-1掛籃設(shè)備個洛陽96.44485-10-1萬能桿件西乙西安2001.880080090-10-1駁船20T2280-5-10發(fā)電機200KW揚州99.82285-5-10電源屏PGL2-044E2295-5-10高壓水泵6695-5-10移動模架套2295-5-10抽水機40DL15KW重慶2001.3161685-5-15空壓機內(nèi)燃9m3徐州2280-5-15貝雷架片廣東2000200090-5-15掛藍套1212-10-1浮吊廣東2280-5-10電渣壓力焊機重慶8885-5-10五、工期安排計劃總工期為開工日期：年4月25日?？⒐と掌冢耗?月1日?？偣て冢?36天，比合同工期提前15天。節(jié)點工期本項目施工節(jié)點工期主要表現(xiàn)在：一）、主橋工程1、主墩樁基工期為120天，起止日期年9月28日~年元25日；2、主墩0、1#塊現(xiàn)澆工期為90天，起止日期年5月26日~年8月23日；3、2~15#節(jié)段懸灌工期為210天，起止日期年8月24日~年3月21日；二）、引橋工程1、7~12#墩樁樁基工期為90天，起止止日期年5月31日~年8月28日；4、13~16#墩墩樁基工期為80天，起止止日期年6月30日~年9月17日；7、8~28#連續(xù)續(xù)梁工期為300天，起止止日期年12月27日至年10月22日。附件：南沙某大橋水中中棧橋計算算說明書本計算說明書根根據(jù)《水中中棧橋施工工圖》設(shè)計計結(jié)構(gòu)形式式與尺寸計計算。車輛限重50噸噸，限速每每小時5公里。本設(shè)計鋼號除貝貝雷梁為16Mn鋼外，其其余為A3鋼。本計算書未考慮慮汽車吊機機在棧橋上上起吊。本計算書未考慮慮船只或排排筏撞擊力力，施工時時做好安全全防撞措施施。一、棧橋結(jié)構(gòu)形形式與通車車能力當考慮通過棧橋橋車輛為50t砼攪拌運運輸車（包包括砼及車車輛自重）時時，后軸負負載按400kkN計，車輛輛后軸單側(cè)側(cè)負載按200kkN計。棧橋結(jié)構(gòu)形式自自上而下布布置如下：：欄桿采用L5××5角鋼，高高為1.22m。橋跨為15m。車車道寬為44.5m。橋面板采用8mmm厚鋼板，橫橫橋向?qū)挒闉?.5mm?？v梁采用2[88（腹板厚厚5mm，千千萬注意不不要使用輕輕型槽鋼），間間距為300cm。根據(jù)以下的計算算，每根縱縱梁輪壓不不得超過5t?？v梁沿沿橫橋向排排列共16組2[8。橫梁采用I255a，間距距為0.775m。墩位平臺與棧橋橋相接處，棧棧橋橫梁不不可懸臂布布置，以保保證棧橋的的整體穩(wěn)定定性。主梁桁架采用雙雙排單層貝貝雷架，跨跨徑為155m，兩側(cè)側(cè)主梁內(nèi)排排中心距為為1.988m，第二排桁桁架與內(nèi)排排桁架中心心距為1..02m。上上下游內(nèi)排排貝雷架下下弦桿每節(jié)節(jié)設(shè)置[8拉桿。樁頂分配梁采用用2I36aa，每墩設(shè)設(shè)置。樁基采用φ633cm鋼管管樁，每墩墩2根，縱橋橋向墩間距距為15mm，橫橋向向樁間距為為3m，樁長長根據(jù)地質(zhì)質(zhì)情況計算算后確定。剪刀撐采用[88，且交叉叉點采用焊焊接連接。二、貝雷架選用用及撓度計計算查《裝配式公路路鋼橋多用用途使用手手冊》P54表3-2“荷載、跨跨徑與橋梁梁組合配置置表”，選用荷荷載等級“掛車-80級”，跨徑155m，則貝貝雷架配置置為“D，S”，即雙排排單層貝雷雷架。采用雙排單層貝貝雷架滿足足50t車輛等級級受力要求求。撓度計算：非彈性撓度：ff1=d((n2-1)//8=0..35566×(522-1)//8=1..1cm==11mmm汽車產(chǎn)生的彈性性撓度：按單排單層桁架架受力計算算：P=5000kN（車重）/2=2250kNNf2=PL3//(48EEI)=22500000×1..05×11500003/(488×2.11×1055×2500497..2×1004)=35.5mm恒載產(chǎn)生的彈性性撓度：按單排單層桁架架受力計算算：q=2000kN（單跨155m自重）/15//4=3..33kNN/mf3=5qL44/(3884EI))=5×33.33××1500004/(3884×2..1×1005×2500497..2×1004)=4.22mm撓度合計：f11+f2++f3=550.7mmm三、縱梁計算砼攪拌運輸車重重軸（后軸軸）單側(cè)后后輪為四輪輪，單輪寬寬20cmm，雙輪橫橫向凈距110cm（中中心距300cm），前前后輪中心心距1300cm。左左側(cè)后雙輪輪與右側(cè)后后雙輪中心心距1900cm。由2跨2組2[8共同承擔(dān)擔(dān)四輪重力力。假定重重力作用在在縱梁的跨跨中，汽車車產(chǎn)生的彎彎矩最大。單輪作用在每一一根縱梁上上的力最大大為：P=200kNN/2/22=50kkN沖擊系數(shù)：151551+μ=1+===1.339237.55+L37..5+0..75汽車產(chǎn)生的最大大彎矩為（由由于限速，沖沖擊系數(shù)取取1.05）：111 M=PPL(1++μ)=×500×0.775×1..05=99.84kkN·m==98400000N·mmm44縱梁為2[8，Wx==25.33×2=550.6ccm3=506000mm33MMσ彎==988400000/500600==194..47MPPaWx <235（屈服服極限）×85%%=1999.75MMpa（安全）縱梁端部剪力：： 車輛在縱梁端部部產(chǎn)生的最最大剪力為為： Q=P×(1++μ)=500000××1.3992=699500NN Ix/Sx=1101.33/15..1=6..71cmm=67.11mmQ·Sxxτ==699500//(67..1×5××2)=1103.558Mpaa<855×1.33=1100.5Mppa（安全）Ix·δ 撓度計算：PL3L==500000×11.3922×75003/(488×2.11×1055×101130000)=2..9mm48EEI<L/200==750//200==3.755mm 靜載產(chǎn)生的彎矩矩、剪力較較小，此處處忽略不計計。四、橫梁計算雙輪作用在每一一根橫梁上上的力最大大為：P=200kNN/2=1100kNN橫梁最大跨度為為198ccm。汽車產(chǎn)生的最大大彎矩為：：111 M=PPL(1++μ)=×1000×1..98×11.3922=68..904kkN·m==6890040000N·mmm44橫梁為I25aa，Wx=4001.4ccm3=4014400mmm3MMσ彎==6889040000/44014000=1771.666Mpa<1445×1..3=1888.5MMpa（安全）Wx橫梁端部剪力：： 車輛在橫梁上產(chǎn)產(chǎn)生的最大大剪力為：： Q=P×(1++μ)=10000000×1.3392=11392000N Ix/Sx=55017//230..7=211.75ccm=217..5mmQ·Sxxτ==13392000/(2117.5××8)=880Mpaa<<85×11.3=1110.55Mpa（安全）Ix·δ 跨中撓度計算：：PL3L==1000000××1.3992×199803/(488×2.11×1055×5011700000)=22.1mmm48EEI靜載產(chǎn)生的彎矩矩、剪力較較小，此處處忽略不計計。五、墩頂分配梁梁計算恒載橋面8mm厚鋼鋼板g11=78..5kN//m3×15××4.5××0.0008=422.39kkN縱梁2[8g22=15mm×16組×2根×8.004×100/10000=388.59kkN橫梁I25ag3==20根×6m×388.08××10/11000==45.77kN貝雷架gg4=200片×2700×10//10000×1.005(連接件)=566.7kNN活載砼攪拌運輸車（包包括砼及車車輛自重）g5=5500×11.3922=6966kN一組分配梁所受受的力：合計：g=g11+g2++g3+gg4+g55=1833.38++696==879..38kNN則P=8879.338/2==439..69kNN計算簡圖如下：：P2P11P1P220.551m0.511m1..98m0.551m0.511m最不利情況：P1=439..69kNNP2=0kNM=439.669×0..51=2224.224kN··m=22242400000NN·mm分配梁為2I336a，Wx=8877.66×2cmm3=17555200mmm3MMσ彎==22242400000//17555200==127..76MppaWx<145×1..3=1888.5MMpa（安全） 分配梁最大剪力力為： Q=439.669kN Ix/Sx=1157966/5088.8=331.055cm=310..5mmQ·Sxxτ==43396900/(3110.5××10×22)=700.8MppaIx·δ<85×1.33=1100.5Mppa（安全） 撓度計算：Pa2L=（2a+3b）6EII=8793800×51002/(6××2.1××10522)×（2×5110+3××19800）=4mm 六、樁基承載力力計算 根據(jù)墩頂分配梁梁計算，每每墩樁基設(shè)設(shè)計承載力力為： P=879.338kN++2根×4m×600×10//10000=8844.18kkN 每根樁基設(shè)計承承載力為：：884..18/22=4422.09kkN 計算依據(jù)： 1、根據(jù)巖土工程程詳細勘察察報告表4“巖土設(shè)計計參數(shù)建議議值表”進行計算算。 2、根據(jù)《公路橋橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計計規(guī)范》JTJ0024-885中沉樁的的容許承載載力公式進進行計算。 [P]=1/22(U∑αiliτi+αAσR)（4.3..2-4） 3、計算時未考慮慮一般沖刷刷和局部沖沖刷。 單樁軸向受壓容容許承載力力計算結(jié)果果見附表。 七、縱橋向水平平制動力計計算 制動力按汽車重重量的10%計算，P=5000×100%=500kN 棧橋0#臺基礎(chǔ)體積不小小于3m3砼（3×2..4=7..2t）。八、船