钢便桥施工方案.docx
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钢便桥施工方案
钢便桥施工方案
1.工程概况
大桥横跨RioGrandeRiver,河床标高-4.1m,河内正常枯水位为0.8m,
洪水位为4.0m,河流最深睡神枯水位时为5m,洪水位时为8.1m,大桥东西
桥台及1#桥墩位于河岸上,其中西桥台及1#桥墩地面标高1.1m,东桥台地
面标高约4.2m,原地面标高在正常水位时位于水面线以上,2#及3#桥墩位
于河槽内,地面标高约-4.1m。
为了解决2#、3#桥墩桩基承台及下部结构施工的需要,同时解决机械
设备及材料的在桥梁两侧施工区域的调配问题,拟在拟建桥梁下游修建临
时钢便桥一座,便桥西起1#桥墩,横跨RioGrandeRiver,东至东桥台,
在2#及3#桥墩位置便桥位置设置施工平台,施工平台与便桥连接成为一体,
便桥及平台均采用上承式钢结构形式,上部结构主要采用装配式钢贝雷梁,
下部结构为单排双柱式钢管桩作桥墩,桥墩间设置横向连接,桩顶布置工字
钢横梁,桥面采用工字钢作为横向分配梁,花纹钢板作为桥面板,桥面两侧
设置防护栏杆。
2.栈桥设计
2.1栈桥使用要求:
2.1.1栈桥承载力:
1)满足50t履带吊在桥面行走及起吊等工作要求,履带吊实际工作时
最大起吊荷载为振动锤+夹具+钢管桩。
2)满足挖掘机、装载机、自卸汽车满载、平板拖车、砼罐车满载时的
通行需要。
3)栈桥的平面位置不得妨碍灌注桩施工、钢套箱及承台施工。
4)栈桥高程应满足施工要求,在正常水位下栈桥底部有不小于1.5m
的净空,以满足小型竹筏、漂流筏的通行要求。
2.2栈桥布置形式
2.2.1栈桥平面布置
栈桥西起1#桥墩,东至东桥台,全长约150m,栈桥位于主桥下游,中
心线与桥梁中心线相互平行,栈桥端部设置斜坡道与施工便道连接,栈桥
在2#、3#桥墩位置向外突出形成平台,以满足桥台施工的需要。
2.
栈桥断面布置
栈桥宽度6.0m,平台宽度10.0m,灌注桩平台9.0m。
1)基础:
采用单排双柱式钢管桩基础,钢管桩直径480mm,壁
厚10mm,单排两根桩间距5.0m,排距6.0m,钢管桩间设置横向连接,
横向连接采用22槽钢制作,顶部铺设2cm厚钢板,钢板与钢管桩顶
电焊连接,且在钢板与钢管桩间设置加强肋,以使钢管桩受力更加均
匀,避免产生局部变形。
2)主横梁:
两根40C工字钢并排布置作为主横梁,工字钢长度
2.3m,两端比钢管桩宽出0.45m,两工字钢间点焊连接,工字钢腹板
垂直布置,两侧与桩顶钢板满焊固定。
3)主纵梁:
采用“321”贝雷架作为纵向主梁,单片贝雷架高度
2.1.2m,长度3.0m,宽度0.176m,横向设置6片,两片作为一组,每
组的两片贝雷架间用花架进行横向连接,连接后每组宽度0.9m,3组
等间距布置于下横梁上,组与组中心间距2.35m,贝雷架与下横梁间
通过定位块固定牢固。
4)桥面:
横向布置30C工字钢作为横向分配梁,分配梁间距35cm,
长度6.0m,腹板垂直布置,直接铺设于贝雷架上,分配梁上方满铺
厚度6mm花纹钢板作为桥面板,面板与横向分配梁间点焊连接,相邻
面板同样采用点焊连接。
5)栏杆:
栏杆采用直径48mm钢管制作,栏杆高度1.2m,立杆
间距按2.0m布置,顺桥向在栏杆顶部通常布置一根横杆,横杆与立
杆顶点焊连接,立杆与桥面板间用满焊连接,栏杆施工完成后用红白
油漆进行涂刷。
便桥不仅影响到水中桥墩桩基及下步结构的施工,而且还担负着整个
项目机械设备的调配、材料的运输,是整个项目交通运输的大动脉,
便桥的施工直接影响到整个工程的施工,进场后立即展开钢便桥的施
工,本工程拟自1#墩开始逐跨进行施工,便桥施工完成后开始
钢管桩桩位控制是整个栈桥测量控制的关键,钢管桩桩位坐标由
便桥与主桥的相对位置,通过在CAD点出获得,用全站仪进行放样及
标高测量,陆上钢管桩可直接在地面上放出并做好标识,水中钢管桩
桩位及垂直度主要通过导向架进行控制,测量进行校核,平面位置校
核采用无棱镜极坐标法进行,在陆上控制点架好仪器后,输入桩位坐
标,通过仪器放样模式的调整,调整为极坐标放样,即显示为偏角及
距离,指挥钢管桩位置与棱镜十字丝中心线对齐后,用无棱镜测量距
离,根据测得数据指挥钢管桩沿直线前后移动,直至位置准确,钢管
桩垂直度校核可直接用棱镜十字丝看出。
3.桩基础施工
2.4钢管桩加工
栈桥桩基础采用直径480mm螺旋钢管,钢管桩壁厚10mm,单根
长度8.0m,钢管桩振动下沉前不进行接长,考虑到振动下沉过程中,
钢管桩在夹具夹紧一端要承受较大的局部应力,容易产生变形而影响
钢管桩的正常下沉,因此需要对桩头进行局部加强处理,加强材料采
用直径480mm的螺旋钢管,加固时先截取30cm长螺旋管,将螺旋管
从中间剖开,用卷板机将剖切后螺旋管内径调整为480mm,最后将调
整后的螺旋管贴到钢管桩顶的外侧并进行满焊。
钢管桩顶部加强示意图:
520
480
0
0
3
440
30
R2
R24
0
4.
陆上钢管桩的打设
首先根据放样位置对场地进行整平,整平完成后恢复桩位,平板
运输车将桩运至履带吊工作半径范围内,吊机吊振动锤及夹具夹紧起
吊钢管桩,然后人工拖拽晃绳进行配合就位,钢管桩平面位置及垂直
度调整完成后,开始压锤,依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层,
测量复测桩位和倾斜度,偏差满足要求后,开始振动下沉。
1)导向架制作
水中钢管桩施工定位需要依靠导向架进行,因此在施工水中钢管
桩前,先制作导向架,导向架采用贝雷架制作,导向架长度7.5m,
纵向2.5片,横向两片拼为一组,横向采用花架连接,限位装置采用
22#槽钢制作,竖向分别在贝雷架顶布置两层,上层布置于贝雷架上
层桁杆顶面,下层布置于贝雷架下层桁杆顶面,槽钢槽口朝下与贝雷
架焊接连接,焊接完成后的槽钢内侧为一正方形,正方形内切圆半径
2.5m,钢管桩打设前先将导向架与已施工完部分钢栈桥贝雷架进行
连接,导向架连接后为一悬臂梁。
导向架制作图如下
22#槽钢
225022
22#槽钢
导向架侧视图22#槽钢
0
5
50
600750
导向架俯视图
2)水中钢管桩打设时,以已经施工完成的钢便桥作为施工平台,
履带吊就位后,先将钢管桩对接焊接接长,对接后长度为16m,用平
板运输车运输钢管桩至履带吊工作半径范围内,履带吊吊起管桩并垂
直放于导向架内,放置完成后钢管桩顶面高出水面约11.0m,吊机起
吊振动锤及夹具,夹桩后开始压锤,依靠钢管桩及打桩锤的重量将其
压入土层,经复测桩位和倾斜度偏差满足要求后,开始振动下沉。
3)每排钢管桩打设完成后,拆除导向架,待进行下一排钢管桩
施工时在进行拼接。
便道填充区域
5.
钢管桩入土深度的控制
实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂,钢管桩入土(进入土
层)深度满足以下要求:
首先必须大于3m,其次还要满足DZJ90桩
锤激振5分钟仍无进尺的要求。
6.钢管桩接桩
当钢管桩打设至桩顶标高与贝雷架顶基本齐平时进行接桩,用于
接长的钢管桩长度4.0m,吊机起吊接长钢管桩人工配合将钢管桩接
头轴线对其,点焊固定牢固后进行满焊。
钢管桩接长必须满足以下技术要求
接口清理:
钢管桩对接前接口两侧30mm内的铁锈、氧化铁皮、
油污、水分清除干净,并显露出钢材的金属光泽。
焊接:
焊接为手工焊,按焊接工艺要求,焊接应控制走向顺序、
焊接电流、焊缝尺寸。
接头处加劲板必须保证焊缝密贴;每一焊道熔
敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度,同一焊缝
应连续施焊,一次完成。
焊缝清理及处理:
焊缝焊接完成后,清理焊缝表面的熔碴和金属
飞溅物,焊工自行检查焊缝的外观质量;如不符合要求,应补焊或打
磨,修补后的焊缝应光滑圆顺,不影响原焊缝的外观质量要求。
焊接环境:
湿度不宜高于80%;温度不得低于0℃。
7.钢管桩施工技术要求
(1)每根钢管桩一定要做到连续性,不可中途间歇时间过长,
以免桩周的土恢复,继续下沉困难。
每次振动持续时间过短,则土的
结构未被破坏,过长则振桩锤部件易遭破坏。
振动的持续时间长短应
根据不同机械和不同土质通过试验决定,一般不宜超过10min~
15min。
(2)振桩锤与桩头必须牢牢固定,无间隙或松动,否则振动力
不能充分向下传递,影响钢管桩下沉,也易振坏,在振桩锤振动过程
中,如发现桩顶有局部变形或损坏,要及时恢复并加劲补强后方可继
续振设。
(3)悬臂导向支架应固定,以便振桩时稳定桩身;但桩在导向
支架上不应钳制过死,更不允许施打时,导向支架发生位移或转动,
使桩身产生偏位、倾斜或超过许可的拉力或扭矩。
(4)测量人员在钢管桩振沉过程中要不断地检测桩位、垂直度,
并控制好桩顶标高。
下沉时如钢管桩倾斜,及时牵引校正,每振1~
2min要暂停一下,并校正钢管桩一次。
(5)钢管桩之间的连接必需满焊,焊缝厚度不得小于12mm,并
在钢管接头处采用6块δ12mm加劲板加强,加劲板满焊并符合设计
的焊缝厚度要求。
经现场质检员检查钢管桩连接焊缝质量合格后方可
打设钢管桩。
(6)在桩基施工过程中如果遇到地质与详勘报告差异太大,地
层较软,钢管桩入土深度达设计要求时而承载力不足,可适当加深桩
入土深度。
(7)钢桩振沉完毕后,注意准确测量出桩顶标高与设计值一致
(如桩顶下横梁材料改变,注意根据实际材料情况调整钢管桩顶标
高)。
(8)钢管桩平面位置偏差控制在5cm以内,垂直度控制在1%L
以内。
相邻管节对接允许偏差应符合下表规定:
项目允许偏差(mm)说明
管径≤3用管节周长之差来表示,次差≤3π(mm)
对口板边高差<1
焊缝外观允许偏差应符合下表规定:
项目允许偏差说明
咬边深度不超过0.5mm,累计长度不超过焊缝长度的10%
超高3mm
表面裂缝、未熔合、未焊透不允许
弧坑、表面气孔、夹渣不允许
8.基础横向连接的施工:
每排钢管桩下沉到位后,立刻进行桩之间的横向连接,增加桩的
稳定性,连接材料采用22a槽钢,槽钢尺寸需根据现场尺寸进行下料
调整,高程位置根据施工时实际水位情况确定。
焊缝质量必须满足规
范要求。
9.钢管桩桩头抄平
钢管桩打设好后,对钢管桩顶进行标高测量并做好标记,根据标
记位置对桩头进行抄平处理。
抄平完成后在桩顶焊接20mm封头钢板,
封头钢板平面尺寸为60*90cm,封头板顶面必须水平,且封头板轴线
与便桥轴线平行,封头板与钢管桩顶焊接完毕后,沿横向轴线位置焊
接加强板,加强板厚度为2cm。
桩顶抄平及封头示意图
290
+2.985m
0
2
21
0
2
图中尺寸单位为cm
10.
主横梁施工
主横梁是由双拼40C工字钢组成,在后场加工、现场焊接安装,
加工时将两根工字钢切成单根长度6.5m,腹板平行放置,顶板及底
板紧靠并用点焊进行连接。
焊接满足规范要求。
施工方法如下:
首先在封头板上放出横梁轴线及下边线位置,使横梁轴线和钢管
桩排架轴线重合,以保证钢管桩轴心受压;然后起吊安装横梁,位置
安放准确后先进行点焊固定;最后将横梁两侧与封头钢板间满焊连
接。
横梁在后场加工、现场焊接安装,加工时将两根工字钢切成单根
长度6.5m,腹板平行放置,顶板及底板紧靠并用点焊进行连接。
11.贝雷梁及横、纵向分配梁拼装
贝雷架及纵向分配梁安装步骤如下:
在横梁上标出贝雷架轴线及边线位置。
在陆上或已搭设好的栈桥上将贝雷架拼装成组,每组四片贝雷
架,拼装为长度6.0m、高度1.5m、宽度0.9m,横向用花架进行连接。
最后人工配合履带吊进行安装就位。
贝雷梁安装到位后,横向、竖向均焊定位挡块及压板,将其固定
在主横梁上,定位块用30c槽钢制作,贝雷架固定情况如下:
5)贝雷梁固定完毕,其上铺设30c【作为横向分配梁,分配梁
单根长度为6.0m,铺设时槽口朝下,净间距50mm,横向分配梁与贝
雷架间用U型卡进行固定,固定时用φ12圆钢弯成U形,兜住贝雷
架上弦杆,上端与30a槽钢侧肢焊接。
12.桥面板及附属设施施工
1)面板施工
桥面板宽度6.0m,设计采用为σ5mm防滑钢板,钢板满铺并点焊
于横向分配梁上。
面板单块尺寸为1.5*4.0m,铺设时纵向分幅进行,
每幅之间留3cm空隙以便焊接。
焊接采用间断焊,焊缝长度3cm,间
距30cm,防止重车行驶引起钢板反卷。
2)护栏施工
栈桥栏杆高1.2m,采用Φ48×3mm焊接钢管制作,立柱间距2.0m,
焊在桥面板上,栏杆统一用红白油漆涂刷,交替布置,达到简洁美观。
3)托架施工
托架用8#【焊接在横向分配梁上,间距按70cm布置,主要电
缆和输水管等设施搁置在上面,减少对交通的干扰。
4)标志标牌
在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌,在栈桥入口车辆
限重限速标志牌。
5)照明设置
在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯,供夜间施工照明。
13.栈桥起始墩施工
在主横梁施工完成后,先进行栈桥前后斜坡道的回填,回填至主
横梁底面标高后,在横梁靠桥台外侧位置砌筑浆砌片石挡土墙,挡土
墙长度6.0m,高度2.0m,采用T型断面,起始墩结构型式及挡土墙
断面尺寸如下:
浆砌挡墙
20%坡度
便道填充区域
便桥起始墩结构图
30
0
0
2
60
浆砌挡墙断面图
14.钻孔平台搭设
水上钻孔灌注桩采用搭设钢结构平台进行施工,平台结构与钢便
桥结构型式相同,采用直径480mm钢管桩基础,钢管桩上铺设两根
40C工字钢作为承重牛腿,牛腿上方为321贝雷架作为纵向承重主梁,
主梁上方按照间距35cm铺设30a工字钢作为横向分配梁,最后分配
梁上方铺设花纹钢板作为平台面板。
结构型式见下图
15.
4.495.78
平台平面图
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