钢栈桥施工方案.docx
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钢栈桥施工方案.docx
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钢栈桥施工方案
钢栈桥施工方案
1、栈桥设计
栈桥基础采用φ630mm,δ=12mm的钢管桩。
桩中心纵向间距5.5m,桩中心横向最大间距为2.4。
钢管桩顶横向设双拼I36工字钢横梁。
横梁上架设纵梁,采用I36工字钢,铺设δ=20mm的钢板形成钢桥面,同排钢管桩和制动墩钢管桩间都采用[20号槽钢做剪刀状斜撑和横撑联系、加固。
河中墩栈桥下部结构为24m长钢管桩,施工采用80T履带吊吊DZ90振动锤振动沉管入桩。
根据钢管桩的入土深度和钢管桩灌入度来控制钢管桩的承载力,以钢管桩的入土深度作为的主控,要求钢管桩入土深度不小于14m。
2、技术参数
1)栈桥及钻孔平台技术标准
设计荷载:
栈桥设计荷载按100t履带吊吊重20t,混凝土运输车、重型汽车、钻机等设备荷载,因此考虑100t。
因此栈桥总荷载按280t考虑,安全系数1.4。
当然栈桥不可能上述设备同时上去工作,因此按最不利、最大荷载考虑。
桥梁规格、指标:
考虑施工车辆通行需求和经济性因素,设计桥面宽度6m,行车宽度5.65m,利用平台进行会车,标高:
根据水文资料,栈桥顶与西岸路堤平标高约6.17m,底高程为5.43m,高出设计水位1.08m,(设计最高水位4.35m)栈桥长度范围从(6#-15#)约372m。
栈桥设计车速:
10Km/h。
桥面车辆行驶速度控制在5km/h。
2)栈桥构造
主栈桥下部结构采用钢管桩基础,采用单排三根Φ630mm,δ=12mm钢管桩,钢管桩横向间距2.4m,纵向间距为5.5m。
钢管平联、斜撑采用[20槽钢。
主栈桥上部构造为δ=200mm钢板,栈桥联与联之间预留10cm伸缩缝,伸缩缝处采用0.4m宽钢板一端焊接一端自由,栈桥桥面护栏采用φ48mm×3.5mm钢管制作,高度为1.2m。
3、栈桥施工
(1)施工准备
1)钢管桩每节标准长度为12m,用运输车运输到施工现场。
桩顶承重梁在加工厂组拼,平板车运输至施工现场安装施工。
图4-1-1履带吊振沉钢管桩示意图
2)主栈桥及施工平台都采钓鱼法的作业方式施工。
基础施工用80T履带吊机配合高频DZ90振动桩锤沉入钢管桩。
栈桥桥面系施工在场地内拼装焊接成标准化模块,由平板车运输到位后,利用履带吊吊装安装架设。
(2)施工工艺流程及施工步骤
施工工艺流程及步骤主要有:
测量放线→吊机及打桩锤就位→用吊机插打钢管桩→安装桩顶分配梁及连接系→安装纵梁→安装桥面板→试运行→检查验收→投入使用。
具体见栈桥施工流程图4-1-2所示。
图4-1-2栈桥施工工艺流程图
(3)下部结构施工
1)钢管桩定位导向
在施工时,对导向架进行整体吊装。
按照施工测量给出的栈桥中线控制钢管桩位置,一侧与已施工完成的栈桥面板焊接连接,一侧悬臂。
矩形框架位于钢管桩桩位上方,用以准确定位钢管桩。
在钢管桩施工过程中,用履带吊将钢管吊至导向架矩形框中,缓慢下落,通过钢管桩自身重力保证其垂直度,然后由现场人员指挥履带吊进行轻微调整,钢管桩桩位调整到位后,在导向架矩形框的四边中心处,焊接4块限位钢板。
限位板焊接完成后,继续下落钢管桩,钢管桩受水流影响,会有一定偏斜,至钢管桩下落至河床时,再次指挥履带吊校正钢管桩垂直度。
2)钢管桩的运输、吊装
钢管桩焊接完成后,采用汽车吊机将其吊装至平板车上、固定牢固后运至栈桥作业面处。
采用履带吊将钢管桩从平板车上平吊至已搭设完毕的栈桥上,并做好固定措施,防止其滚动。
用气割在钢管桩顶部切割直径3cm孔洞以安装卸扣,卸扣安装完成后,通过钢丝绳利用履带吊将钢管桩竖起,然后吊运至已安装完毕的导向架处,平稳下落。
钢管桩加工场地配备20t汽车吊进行吊装及拼装工作,钢管桩采用平板车运送。
钢管桩运输不得多层重叠运输,最高只能二层运输,而且,装卸过程必须小心轻放,不得从车上直接卸落地面,宜采用捆绑、滚移方式进行。
3)钢管桩分节焊接
如果钢管桩长度较大,需要切割并分节焊接下沉时,应在陆地应进行两节对焊,减少水上施工时间。
栈桥所用钢管桩使用直径Ф630×12mm。
管节拼装定位在专门台架上进行,管节对口应保持在同一轴线上进行。
管节管径差,椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。
钢管桩焊缝质量应符合要求。
因管节之间的对焊只存在水平缝,力学上为单截面受力,在涨落潮影响下对钢管桩的水平受力不利,因此管节间的连接在对焊焊接的同时,采用6块加强板(15cm×10cm,1cm厚钢板)进行满焊加固,焊缝高度不得小于6mm,以保证钢管桩对接强度。
焊接接桩后,焊缝必须冷却后才能沉入水中;接桩时要严格控制钢管桩的顺直度。
焊缝连接:
必须清除桩端部浮锈、油污等脏物,保持干燥;下节桩顶结锤击后变形部份应割除;上下节桩焊接时应校正垂直度,对口的间隙宜为2~3mm;焊丝或焊条应烘干;焊接应对称进行;对接焊缝要求予以焊透;角焊缝必须完整、连接,有效厚度不得小于8mm;焊缝表面不得有裂纹、纵梁与面板之间的焊缝等级应不低于三级,其它所有焊缝质量等级应不低于二级;应采用多层焊,钢管桩各层焊缝的接头应错开,焊渣应清除;当气温低于0℃或雨雪天及无可靠措施确保焊接质量时,不得焊接;每个接头焊接完毕,应冷对却1min后方可锤击;焊接质量应符合国家现行标准的要求。
桩顶切割出凹型槽,供放置工字钢,钢管两侧焊接牛腿,加强受力面积。
图4-1-3桩顶焊接牛腿示意图
4)钢管桩的施沉
导向架上的钢管桩限位板焊接完成,钢管桩下落至河床底部,并对钢管桩进行垂直度调整稳定后,进行钢管桩施沉作业。
操作步骤为,采用履带吊将液压振动锤起吊至竖起的钢管桩顶口处,操作液压振动锤使其液压钳夹紧钢管桩,开启振动开关,振动锤连接钢管桩通过高频振动使钢管桩周边土地“液化”,钢管桩在自重作用下下沉。
在钢管桩施沉过程中,要对其垂直度进行监测,当其垂直度偏差超过1%时,应停止沉桩作业,指挥履带吊校正钢管桩垂直度,然后继续施打。
要求钢管桩平面偏差小于30cm,垂直度小于1%。
当钢管桩施沉至导向架平面上50cm处时,关闭振动锤电源,松开液压钳,将液压振动锤吊放至已搭设好的栈桥桥面上,对导向框进行拆除。
停锤以钢管桩入土深度和贯入度双控作为标准。
考虑桩的固结效应,沉桩以桩长控制为主,贯入度控制为辅;若实际桩长与设计桩长偏差较大时,应停止施工,根据现场实际情况,会同各方研究解决。
5)桩间连接
每排钢管桩下沉到位后,应进行桩之间的连接,增加桩的稳定性。
连接材料剪刀撑采用[20a槽钢连接钢管桩,连接钢管尺寸需根据具体尺寸下料,焊缝质量满足设计及规范要求。
桩间连接作为加强整个栈桥及钻孔平台结构稳定性的重要构件,其水平撑应根据施工环境在满足施焊时间的情况下尽可能的向河床面靠近,以减少钢管桩的自由长度。
图4-1-4连系梁安装示意图
6)分配梁安装
钢管桩间分配梁采用双拼工36b型钢制作。
工字钢采用间断焊,每处焊缝5cm,间距1m。
联间设置止动墩和伸缩缝,缝宽20cm,此处设置36b工字钢主分配梁,长12m、间距为0.9m。
安装经测量放线后,直接嵌入钢管桩内。
分配梁型钢的安装要控制好标高和平整度,避免因标高误差和平整度误差造成钢管桩受力不均匀,产生不均匀沉降,对整个结构产生极大破坏。
(6)桥面系及附属工程施工
1)桥面系施工
桥面系材料在加工场提前进行下料,纵梁安装结束后,用平板车运送到栈桥施工位置处,履带吊吊装铺设。
2)伸缩缝设置
每块桥面板间设置5cm的伸缩缝,用于防止因温度变化而引起的桥面翘曲起伏。
联与联之间预留10cm伸缩缝,伸缩缝上铺设40cm宽钢板,一端焊接一端自由。
桥面板用δ=20mm钢板,制动墩处钢板应重叠20cm以上,且只与本联焊接,不与相邻跨焊接。
3)附属工程施工
栈桥附属在每跨桥面系施工完毕后紧跟施工,栈桥两侧行车道两侧都采用护栏防护,扶手钢管采用φ48×3.5mm钢管,立杆高1.2m,焊接在桥面系钢板上,焊缝高度不小于6mm。
栈桥护栏的立杆、横杆刷上红白相间的反光油漆(红白漆每段长度为30cm),栈桥上下游每隔30m挂设救生圈(要求包含救生绳)。
两端桥台设限速限重标志牌。
4、验收标准
栈桥施工时,按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)检验工程质量,发现不合格工程应及时采取措施处理。
表4-1-1栈桥及钻孔平台构件加工及安装要求
部位
名称
项目
允许偏差(mm)
总体
中心线偏位
10
桥面标高
±10
跨径
±50
全桥长度
±500
下部结构
钢管桩
桩顶标高
±10
平面偏位
±50
倾斜度
1%
平联及斜撑
构件尺寸
±15
安装偏位
10
牛腿
构件尺寸
±3
安装偏位
2
桩顶分配梁
构件尺寸
±10
旁偏
3
上拱度
3
安装偏位
5
上部结构
贝雷主梁
主桁中心距
±10
安装偏位
5
纵横梁
构件尺寸
±10
旁弯
3
上拱度
3
安装偏位
5
桥面板
构件尺寸
±5
平整度
6(每米测量)
安装偏位
5
5、栈桥拆除施工
为确保河堤的稳定性,插入河堤的钢管不拆除,采用切割法将漏出河堤的钢管柱切割。
在连续梁合拢后进行钢栈桥的拆除工作。
栈桥的拆除工作同钢栈桥的搭设工作顺序基本相反,依次拆除桥面附属设施、桥面板、型钢分配梁、贝雷、桩顶分配梁及钢管桩,拆除方法基本与搭设方法相同,但同时要注意的是在钢管桩基础拆除时,采用履带吊机配合振动沉拔桩机拆除。
拆除栈桥时,采用钓鱼法,后退到起点的拔出方式进行拆除,边拆除,边利用原栈桥运送材料到岸上指定的位置。
在拆除过程中要注意对周围水域的保护,防止造成过度污染。
钢栈桥拆除注意事项:
(1)在栈桥拆除前对各施工人员进行上岗前培训,必须熟悉后方可进行拆除工艺流程,过程中严格按照拆除工序进行,杜绝违规操作与野蛮施工。
(2)每班中至少安排一名专职安全员,负责现场安全工作,全面撑控钢栈桥拆除过程中的安全工作。
(3)钢桥拆除时,首先在栈桥岸边设置拦护措施,并设立明显的行人禁入标志,以确保钢桥拆除工程的顺利进行。
(4)在桥梁两端安排专门的人员进行值班和维护。
(5)在栈桥拆除工作中,施工人员必须佩戴个人防护用品,戴好安全帽,按规定设置安全网,必要时系安全带。
(6)在栈桥桩基拆除中,水上作业需搭设栈桥的,必须安装护栏及其他防护措施。
(7)施工用电设置好安全保险装置,机电工经常检查机电设备并加强维修保养,做到万无一失。
(8)夜间时应提前进行照明设施的安装,并设置一定数量的安全警示灯标志,防止过往船只碰撞。
(9)电工作业时必须穿戴好个人防护用品,并严格执行电气安全操作规程,做到持证上岗。
6、注意事项
(1)施工前,应根据现场实际工况,对采用的机具、车辆的型号、载重及走行方式等进行核实,如与设计文件不符或有调整,均需及时通知设计核改设计。
(2)设计文件的结构形式、构件的规格型号等不得随意改变。
如有变动需对结构重新进行核算。
(3)钢构件的制作、运输需满足现行相关施工规范及标准要求。
(4)钢管桩施打时选第一根桩进行试打,以确定设计图中的参数是否与现场地质情况相符,若不符及时通知设计单位确认调整设计参数。
(5)钢管桩施打时要注意桩顶标高的控制,若桩顶有损坏或局部压曲,则对该部分予以割除并接长至设计标高。
(6)施工钢管桩联结时必须保证联接钢管桩的焊接质量,联接钢管与钢管桩接触的空间曲线要尽量保证无大过间隙,钢管与钢管间必须确保满焊。
另外,为了保证联接的牢固性,采取在联接钢管与钢管桩的联接四周加设节点钢板。
(7)上部结构安装前,应对桥台、钢管桩顶高程、中心线及各孔跨径进行复测,误差在允许偏差内方可安装;在放样下料前,应对原材料进行调直,调平,矫正,矫正偏差在允许误差内,必要时须进行清洁、除锈处理。
(8)钢构件安装时应注意安装顺序,严格控制安装程序;对已安装的钢构件应注意成品保护,已变形的构件要及时矫正并重新检验,采取扩大拼装单元进行安装时,应采取必要的加固措施。
(9)栈桥及钻孔平台施工时应合理安排作业时间,注意施工安全,注意对灾害性自然气候条件的防护;对施工现场产生的废弃物应及时分类回收,避免环境污染;在居民区附近作业时应避免施工扰民,做到文明施工。
(10)栈桥上,施工车辆间应保持一定间距,有车辆在桥上作业时,其他车辆应尽量避免同时上桥。
(11)栈桥及钻孔平台上应按有关规定布设安全警示设施;在使用期间应注意维护和保养,安排人员对栈桥主要构件及构件间的焊缝和螺栓连接进行定期检查,发现问题应及时处理。
7、变形观测
(1)观测点布置
为了满足变形观测的需要,需要在每孔栈桥钢管桩桥墩上方位置设观测点,并设在桥面板上,左右各一个。
画上观测标,打入水泥钉。
(2)观测方法
于岸上加密测量控制点架设全站仪,对栈桥全线进行变形观测,并记录汇总成表。
表4-1-2栈桥变形观测频率表
观测阶段
观测频次
备注
观测期限
观测周期
桥面板铺装完成
/
/
设置观测点,首次观测
下一跨钢管桩施工
全程
1次/周、1次/3天
履带吊所在桥跨处1次/3天
水上平台施工
全程
1次/周
全桥均须观测
主桥主体施工
全程
1次/月
全桥均须观测
主桥施工完毕
/
/
总体观测一次,与初始数据对比
(3)观测要求
栈桥观测精度为±10mm,读数精确至1mm。
已完栈桥跨径观测频次应为1次/周,履带吊工作区域1次/3天。
各种测量记录、计算成果和图表应书写清晰,真实准确、不得涂改,签署完整,并应妥善保存。
观测后,应及时整理、汇总、分析变形观测资料,按有关规定整理成册,报送有关单位进行变形分析、评估。
变形观测应从不同施工阶段分别进行观测。
变形是否进入稳定阶段,应由变形量与时间关系曲线判定,若最后三个周期观测中每周期变形量不大于测量中误差可认为已进入稳定阶段。
(4)变形观测注意事项
观测期间应对观测标采取有效的保护措施,防止施工机械的碰撞、人为因素的破坏等,观测标位置应做醒目标志等措施以保证观测仪标的长期功能及安全要求。
变形观测应按照规定时间和频次要求严格执行,并定期复测避免变形异常。
观测数据中应将各加载阶段标识清楚,避免数据分析时造成误判,如钢管桩插打、桥面板安装施工等。
加强对观测标的定期检查并严格落实,如出现观测标被敲击、挖橇、丢失等情况时应及时恢复并进行复测。
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