高速公路B9标段水中栈桥工程施工方案.docx
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高速公路B9标段水中栈桥工程施工方案
高速公路水中栈桥施工方案
一、编制依据：
1.1当地水利部门的批复意见。
1.2高速公路B9标段两阶段桥梁施工设计图。
1.3充分考虑防洪，并满足地方交通、工程施工需要。
1.4根据所处地段的水文地质情况。
二、工程概况
2.1工程概况
第B9标起点位于县城西侧与A2合同段接线，向南经***、***、沿***和***南下，经***、***、***、***，至***西侧，与B10标段相接，起讫里程为：
K121+688.667～K133+200，标段全长11.528Km。
本标段共有桥梁10座，其中：
大桥7座，中桥2座，小桥1座。
有***大桥、***小桥、***互通主线桥、***互通A匝道桥、***大桥、***1号大桥、***2号大桥、***大桥、***大桥、***大桥，桥梁全长3937.76m。
其中***互通A匝道桥、***2#大桥、***大桥、***大桥跨越河流较宽，需搭设水中栈桥。
2.2水文地质情况：
2.2.1地质情况：
河堤外侧为多年属淤泥质软土;河堤段为人工填土或既有道路；河堤内侧浅滩及河中属砂卵石夹大量漂石。
2.2.2水文情况：
***互通A匝道桥：
河道宽约30米与便道成10°交角，水深约1.4米。
***2号大桥：
河道宽约40米与便道成30°交角，水深约1.6米。
***大桥：
河道宽约80米与便道成35°交角，水深约6米。
***大桥：
河道宽约30米与便道成20°交角，水深约1.2米。
三、便桥设计：
3.1通行能力：
设计最大通行能力为40t汽车。
3.2孔跨布置：
***互通A匝道4孔*6米钢便桥；***2号5孔*6米钢便桥；***12孔*6米钢便桥；植屋4孔*6米钢便桥。
3.3主要建筑材料:
支承墩：
Q235φ500×9mm钢管
墩顶系梁：
Q345450x150工字钢。
墩身斜撑及横撑：
Q235100x68工字钢。
纵梁：
Q345320x130工字钢，间距540mm。
横梁：
Q345220x79槽钢，间距320mm。
护栏：
采用φ50mm钢管，栏杆高度1m。
片石及砂卵石、砼：
用于桥台砌筑，桥头引道填筑。
四、施工方案：
4.1施工部署
根据工程特点及现场需要，部署便桥施工队1个。
设队长1人，技术主管1人，专职安全长1人，技术工2人,质检1人，测量3人，装吊工4人，电焊工6人。
主要机械设备：
50t振动锤1台，挖土机3台，运输车3台。
4.2进度计划
按总体施工计划要求，便桥施工工期为25天，各桥施工顺序及进度计划安排如下：
序号
工程项目
工期
1
施工准备
201.11.5
2
***互通A匝道桥
201.11.6～201.11.15.
3
植屋大桥
201.11.10～201.11.20.
4
***2#大桥
201.11.15～201.11.25.
5
***大桥
201.11.20～201.11.30.
4.3施工准备和临时设施
在201年11月5日前完成所有施工准备和临时场地建设，具备开工条件。
主要包括：
临时征地，水电设备安装，测量控制网的复测与布设，施工队伍驻地建设，办理有关施工许可证件，结合现场的施工环境和实际情况，编制施工方案，提出具体详细的施工计划、材料计划、机械使用计划、施工工艺及相关保证措施。
4.4施工工艺与方法
4.4.1施工工序流程：
施工放样→钢管桩下沉或桥墩基础砼及桥台施工→大横梁及剪力撑施工→分布横梁及桥面板施工→附属设施及桥头引道施工。
4.4.2施工方法：
采用顺序施工法架设便桥，便桥材料汽运至现场，通过吊车由岸边开始向河中逐孔进行施工。
1、下部结构施工
便桥桥面净宽为5.5米，作为人员及施工机械的主要通道。
下部结构为钢管桩排架墩，每墩2根桩，桩间设剪刀撑。
导向定位框架施工：
振动锤夹吊定位桩，在前方约18m左右、栈桥两侧，下沉定位桩。
钢管桩下沉：
在定位框架内一次插入1棵钢管桩，使用DZ90型振动锤振动下沉，下沉过程中随时控制管桩垂直度，及时纠偏。
管桩焊接接长，外壁加焊钢板。
割平桩顶多余部分并锯槽。
大横梁采用两根工45b工字钢并列焊接，卡在桩顶槽内。
剪力撑采用10号槽钢。
钢管桩沉入持力层3-4米。
对于钢管打入不下着采用砼整体基础，内埋钢管桩。
2、上部结构施工：
主纵梁采用32号工字钢，采用25吨吊车架设并用”U”型卡固定在大横梁上。
采用22b槽钢作为桥面板纵向满布。
3、桥台采用浆砌片石作为扩大基础。
基础埋深根据现场地质情况确定。
4、桥头引道施工：
因地处浅滩，用砂卵石，分层填筑碾压密实。
引道采用5%的纵坡与便道顺接。
五、安全保证措施
本着“安全第一，预防为主”和“管生产必须管安全”的原则，针对本工程的特点，制定如下安全措施：
5.1建立健全安全管理机构
成立以项目工区经理为组长的安全领导小组。
工区项目部设专职安全员，各施工班组设兼职安全员，安全领导小组及专职安全人员对施工过程实行全过程监控。
5.2建立安全责任制，并制定相应的奖罚措施。
项目工区经理为本工程的第一安全责任人，对本工程的安全工作负全责。
项目工区经理为安全第一责任人，对本项目的安全工作负全责，各科室、各班组根据职责划分，各负其责。
5.3建立安全监督、检查制度。
本工程实行“三工”制度，即工前讲安全，由安全长及安全员对参加施工的人员进行工前安全知识培训，并检查全防护措施的落实情况，合格后才能开工；工中抓安全，在工程实施过程中全过程旁站、监督，及时制止隐患苗头，将隐患解决于萌芽状态；工后评安全，及时总结经验，指导下步工作。
5.4加强施工用电管理
严格施工用电管理制度，现场电力线路须绝缘良好，并有醒目标志。
各配电箱、配电盘设置，由专业电工统一管理，严禁私拉乱扯。
施工过程中定期检查用电线路及器具的使用状态，如有问题及时处理与更换。
5.5加强机械机具管理
工作人员持证上岗，对于各种机械、车辆，非本机司机，严禁逗留和操作，严禁作业人员酒后上岗。
对于特殊工种，如电焊工、起重工，上岗前必须进行严格的考核，考核合格才能上岗。
5.6加强水上作业安全管理
1、开工之初，向航道、水利部门了解航道情况、通航要求，再细化施工方案。
临时封锁航道前必须提前到航道部门办理有关的手续，施工现场严格按要求设好防护措施，并设防护艇在上下游疏导交通。
2、便桥搭设，严格遵照航道部门的规定，不得破坏河堤，侵入航道。
并有一定的防撞能力，面向船只方向设警视灯。
3、同航道部门协商，划出专门的施工水域，布设航标，引导船只安全通过水域。
施工用的船舶、机械严禁侵入航道。
4、积极配合航道部门等部门的例行检查和指导。
水上作业的浮吊、船只必须性能良好，符合航务部门的有关规定。
5、水中作业时，领导跟班作业，并设专人负责了望观察，发现异常情况，及时采取措施，以免发生危险。
5.7制定好应急方案和应急措施，发生问题及时处理。
5.8水上作业时施工人员应配置救生衣、救生圈等安全防护用品。
六、质量保证措施
6.1建立质量保证体系
严格按照有关规定做好质量管理，建立本项目的质量保证体系，把质量保证标准落实到每个部门、每个人，使全体职工都担负起质量责任。
建立质量管理体系，在项目部和施工队分别设专职质量检查室，分别设专职质量检查工程师，班组设兼职质检员，对施工进行全方位质量管理、监督和检查，坚持“开工必优，一次成优，全面创优”方针，克服质量通病，创优质精品工程。
6.2坚持质量检查程序
各分项施工队（班组）在每一道工序过程及完成后，由质检员按设计图纸和技术规范要求进行自检，对自检合格的工程填写质检申请表，经质检组核实后报质检科质检工程师审查方可进行下一工序的施工。
6.3明确人员职责
按照公司质量管理程序的要求，进行质量全员管理。
明确项目领导、各部门负责人、质检工程师、试验测量人员在质量管理中的具体职责。
科学分工，人人有责，使质量目标顺利实现。
七、雨季施工安排
7.1雨季施工时做到合理安排，对结构工程中行洪主河道中的桩基尽量避开雨季。
7.2编制雨季各施工项目的施工方案，备足雨季施工材料和防护物品。
7.3掌握天气预报和气象动态，经常与当地气象部门联系，做好预防工作。
7.4维护好施工便道，便道两侧挖出排水沟，疏通排水渠道，以便雨后车辆能尽快通行和防止雨水对支架基础的浸泡。
7.5做好物资、设备的防淋、防湿工作，对钢筋和机电设备等做好覆盖。
拌和站搭设简易防雨工棚，及时检测砂石料含水量，准确调整砂浆、砼施工配合比，砼现浇现场配备好足量的防雨布。
7.6基坑开挖采取在基坑地面设置挡水土埂或挖排水沟等措施，防止地表水流入，必要时采取覆盖基坑的措施。
开挖后要及时浇注和砌筑，避免雨水浸泡基底。
7.7做好防洪渡汛措施
7.7.1成立防洪组织，加强对防洪工作的领导，建立汛期防洪值班制度。
7.7.2渡汛施工立足于“防”，在汛期来临之前，对防洪组织机构、措施落实、抢险方案等进行全面检查，把防洪所需的资金、设备、物资、人员重点做出安排并予以保证。
7.7.3做好历史水情、灾情调查，确保防洪工作的主动权。
7.7.4进场后尽早与河务管理部门取得联系，临时设施及场地布置周密考虑防洪要求，不能阻塞河道，并按有关规定预留防洪通道。
7.7.5施工临时堆放的物料要防止影响泄水排洪。
及时清理不用的施工机具、材料，防止水淹及堵塞河道引发水害。
八、夜间的施工保证措施
8.1项目工区及各业务部门建立夜间施工领导值班和交接班制度，加强夜间施工管理与调度。
在项目工区设夜间值班室；在施工现场设现场值班室。
8.2由施工技术部制定夜间施工保证具体实施措施。
8.3施工现场设置明显的交通标志、安全标志牌、警戒灯等标志，标志牌具备夜间荧光功能。
保证施工机械和施工人员的施工安全。
8.4施工现场要布置足够的夜间施工照明设备，保证施工照明强度要求，确保施工现场的安全。
九、潮汐影响的具体施工措施
本工程所在地施工受潮汐的影响极大，作好潮汐期间施工安排，是水中部分工程顺利施工的关键。
9.1便桥设置高度要充分考虑潮位的影响，在确保经济合理的前提下，尽量高些，以防施工期间潮水漫过便桥而造成不必要的损失和对施工的影响。
9.2便桥结构形式要充分考虑潮汐的影响。
9.3为保证工程施工质量和施工安全，施工期间要充分考虑到涨潮、退潮的时间规律，尽量避开涨潮、退潮期间施工。
并采取措施，确保施工的连续性。
十、环境保护措施
10.1施工环境的保护措施
10.1.1完成工地排水和废水处理设施的建设，在生活营地设置污水处理系统，并配备临时的生活污水汇集设施，防止污水直接排入河流、水塘和排灌系统；保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。
10.1.2将工地生活区的生活垃圾、工程废料及废油分类堆放，及时集运至当地环保部门指定的地点，不准倒入河流、水塘等水域内，避免污染水体、淤积河流、水道和排灌系统。
10.1.3废弃泥浆应采用罐车运至指定地点，不得随意乱排，污染土地或水系。
10.1.4对施工便道，定期压实地面和洒水，减少灰尘对周围环境的污染。
装卸有粉尘的材料时，采取洒水湿润或遮盖，防止沿途撒漏和扬尘。
严格运输管理，到运输过程不散落；车辆出场冲洗车轮，减少车辆携土。
10.2防污染措施
10.2.1临时便桥和施工平台上满铺钢板或木板，两侧设防护网，防止废料掉入河中。
10.2.2含油、砂的废水不准直接排入河道。
B9标钢便桥计算书
一、项目概况：
1.本标段为了保证全线工程施工的需要，拟建***互通A匝道4孔*6米钢便桥；***2号5孔*6米钢便桥；***12孔*6米钢便桥；植屋4孔*6米钢便桥；四座钢便桥结构形式相同（见各座钢便桥图）。
2.现以***互通A匝道4孔*6米钢便桥为例作受力验算。
本钢便桥平面尺寸为横向6米，纵桥向6米/孔，4孔连续钢便桥。
图1***A匝道钢便桥纵断面
二、主要参考资料
1、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
2、《公路桥涵设计规范》（合订本）
3、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、《钢结构设计手册》
三、主要技术标准
1、设计标准：
混凝土运输车－40
2、荷载
永久荷载：
便桥自重，墩柱基础沉降。
按相邻桥墩沉降量之差5mm考虑，并考虑不同桥墩不均匀沉降最不利组合对结构的影响。
基本可变荷载：
混凝土运输车-40
考虑中心布载及最大偏载1.62m两个工况包络设计。
其他可变荷载：
1制动力：
按《公路桥涵设计通用规范》采用；取车重的10%；
2整体升降温：
按《公路桥涵设计通用规范》采用；升、降温均按25度考虑。
3、强度与应力
—根据《公路桥涵设计规范》临时性结构容许应力可按提高30%-40%后使用。
—钢管材料的弯曲容许应力。
4、梁体竖向挠度限值
根据《钢结构设计规范》GB50017-2003，工作平台梁主梁或主桁挠度容许值为L/400
四、主要材料
支承墩：
Q235φ500×9mm钢管
墩顶系梁：
Q345450x150工字钢。
墩身斜撑及横撑：
Q235100x68工字钢。
纵梁：
Q345320x130工字钢，间距540mm。
横梁：
Q345220x79槽钢，间距320mm。
护栏：
φ50mm钢管为护栏，栏杆高度1.2m。
连接：
各部位连接采用焊接。
钢材容许应力（MPa）
类型
Q235
HRB335
材料容许应力
215
310
临时结构应力
279.5
403
五、模型介绍、加载方式及荷载组合
1、模型介绍
本桥整体模型采用空间有限元程序MIDASCIVIL2010计算，按照上述规范及设计标准进行加载，移动荷载采用混凝土运输车-40，受力图示如下图2。
主桥采用梁单元建立模型进行分析，整体模型如下图3。
140kN
120kN
140kN
图2混凝土运输车-40荷载示意图（长度单位：
mm）
图3整体模型结构图（MIDAS模型2、荷载组合
恒载包括：
自重、基础变位；
设计组合：
恒载+活载+制动力+整体升降温包络+人群荷载，恒载组合分项系数1.2和活载分项系数1.4，其余荷载分项系数为1.0。
挠度计算及整体稳定性计算不计分项系数。
本次计算未考虑混凝土运输车通过对本桥的冲击效应。
五、主要部件的应力计算
1、纵梁应力分析：
图4纵梁应力包络图（单位：
MPa）
单根320x130工字钢所受应力最大为333.7MPa（作用位置为墩顶处）,大于Q345钢材的容许应力310MPa，小于临时结构允许应力403MPa，最大变形为10.985mm.小于6000/400=15mm，满足规范要求。
2、横梁应力分析：
图5横梁应力包络图（单位：
MPa）
单根220x79槽钢所受应力最大为326.7MPa（作用位置为与纵梁交接处）,大于Q345钢材的容许应力310MPa，小于临时结构允许应力403MPa，满足规范要求。
3、墩顶系梁应力分析：
图6墩顶系梁应力包络图（单位：
MPa）
单根450x150工字钢所受应力最大为256.5MPa（作用位置为与纵梁、管柱交接处）,大于Q235钢材的容许应力215MPa，小于临时结构允许应力279.5MPa。
最大变形为4.596mm.小于5000/400=12.5mm，满足规范要求。
4、支承墩应力分析：
图7支承墩应力包络图（单位：
MPa）
单根φ500×9mm钢管所受应力最大为102.4MPa（作用位置为与墩顶系梁交接处）,小于Q235钢材的容许应力215MPa。
最大变形为1.919mm.小于4000/400=10mm，满足规范要求。
5、墩身斜撑及横撑应力分析：
图8墩身斜撑及横撑应力包络图（单位：
MPa）
单根100x68工字钢所受应力最大为68.8MPa（作用位置为斜撑与墩交接处）附近,小于Q235钢材的容许应力215MPa。
斜撑最大变形为1.919mm，小于4900/400=12.25mm;横撑最大变形1.8mm，小于1300/400=3.25mm，均满足规范要求。
6、支承墩整体面内稳定分析：
先计算其计算长度l0：
K1=（I工45×L柱）/（I柱×L工45）=0.51，考虑钢管底端固结，所以K2=10，查《钢结构设计规范》，按有侧移框架查表D-2内插，计算长度系数=1.3，所以其计算长度l0=1.3×4000=5200mm。
钢管的回转半径i=
=173.5mm
钢管的长细比λ=l0/i=5200/173.5=29.971
查B类截面轴心受压构件稳定系数表得其稳定系数φ=0.9325。
利用《钢结构设计规范》中的公式计算钢管的稳定性
本方案中钢管属于压弯构件，需要计算其在弯矩作用平面内的整体稳定。
查《钢结构设计规范》公式5.2.2－1，
弯矩作用平面内的稳定性：
式中
N－所计算构件段范围内的轴心压力；
N’Ex－参数，N’Ex＝π2EA/（1.1λx2）=2.856×107N
φx－弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数；φx=0.9325
Mx－所计算构件段范围内最大的弯矩；Mx=9.95×107N.mm
W１x－在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量；
W１x=I/（D/2）=1.672×106mm3
βmx－等效弯矩系数，本方案中无端弯矩但有横向荷载作用，βmx=1.0
=26.11+52.24=78.352MPa＜215MPa。
所以该钢管柱桩的整体稳定性完全能够满足规范要求。
综上所述，本钢便桥能够满足临时通行的需要，各项指标满足规范要求，通行限载40吨。
建议在使用中限制车速不大于10公里/小时，经常注意检查维修，以确保本便桥使用安全。
图-2质量保证体系框图
图-3安全保证体系框图
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