主栈桥施工方案.docx

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主栈桥施工方案

第一章、工程概况

一、工程介绍

本工程为海河吉兆桥桥梁及附属工程，工程位于天津市中心城区中环线和外环线之间，地处规划的天钢柳林地区城市副中心，经济地位和社会地位十分重要。

主线修筑起点为雪莲南路与海河东路相交路口，桩号为K0+344.273，修筑终点为吉兆路与柳盛道相交路口，桩号为K1+251.115，全长906.842m。

本次修建桥梁是一座跨海河桥，桥梁修筑起点为K0+445.322，修筑终点为：

K0+812.652，全长365m，修筑面积约为14800m2，设计形式为：

现浇预应力钢筋混凝土箱梁+钢结构桥梁+现浇预应力钢筋混凝土箱梁。

钢结构部分为三跨钢桁架结构形式（55m+90m+55m），桥面宽40m，最大跨径90m。

两侧引桥为现浇预应力钢筋混凝土箱梁，其中海河东侧引桥三跨（25m+25m+25m）共长75m，桥面宽35m；海河西侧引桥四跨（20m+21m+31m+18m）共长90m，桥面宽40m。

桥梁平面图

桥梁立面图

根据设计图纸，本次修建主桥为三跨钢桁架结构，横跨海河，跨度200m，桥面宽40m，最大跨径90m。

横向共9榀桁架组成，外形一致，桁架间距为4.6m，每榀桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，上弦杆、下弦杆均为箱型截面，其中上桁架为等高度，线形随道路纵断线形；下桁架为变高度箱型截面，线形为圆弧形；腹杆为斜腹杆，腹杆节点之间标准间距为2m。

主桥中墩处横断面图

主桥桁架结构图

主桥中墩4#、5#位于水中，基础采用75m长、直径1.8m的钻孔灌注桩，桩顶上为大型承台及墩柱结构，承台尺寸为：

41.1m（长）*7.7m（宽）*3m（高），墩柱尺寸为：

40.6m（长）*3m（宽）*9.65m（高）。

因此，为解决本工程主桥水中结构及钢桁架施工，计划在设计桥位两侧搭建跨河栈桥，采用龙门吊进行主桥钢桁架运输与拼装工作。

同时在海河中紧邻承台桩一侧搭建临时平台进行水中灌注桩施工。

二、水文情况

根据地质资料，本场地环境类型为III类。

海河最高水位为1.5m，目前施工期间水位保持在0.5m-0.8m之间。

根据地下水及河水水质分析，本场地地下水水化学类型为“Cl-SO4-Na-Ca”型水，河水水化学类型为Cl-HCO3-SO4-Ca-Na”，经判别：

一）地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；

二）在长期浸水的情况下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；在干湿交替情况下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性。

三）河水对混凝土结构具微腐蚀性。

三、地质情况

根据地质资料，本工程场地内主要以人工填土、砂土、粉土与粘性土的沉积地层为主要地质。

其中钢管桩桩长范围内地质土层情况如下：

地质年

代及成因

地层岩性

顶板标高（m）

层厚（m）

岩性特征描述

Qml

①2素填土

2.42～4.01

2.6～6.2

黄褐色，可塑，以粘性土为主，偶夹砖块、石子，夹植物根系。

Q43Nal

③1粉质粘土

-5.18～-0.06

3.9～6.0

褐灰色，软塑，土质不均，含有机质，夹粉土团，属高压缩性土。

场地内均有分布。

在原Q6、Q8、Q9附近存在③11粉土透镜体。

Q42m

⑥1粉质粘土

-7.38～-6.69

3.5～6.0

灰色，流塑，土质不均，含有机质、贝壳，属中压缩性土。

仅分布在原Q6、Q8、Q9、Q10号钻孔附近缺失。

⑥2粉土

-12.69～-4.96

2.1～6.5

灰色，中密，湿，土质不均，含贝壳，夹粉质粘土团，属中压缩性土。

在Q6、Q9号钻孔附近相变为粉砂。

Q41al

⑧粉质粘土

-14.79～-11.46

1.7～7.3

灰黄色，可塑，土质不均，含铁质，夹粉土薄层，属中压缩性土。

场地内均有分布，在Q6号钻孔附近存在⑧11粉砂透镜体。

Q3eal

⑨1粉砂

-19.43～-18.66

1.9～5.0

黄色，中密，饱和，土质不均，含铁质、云母，夹粘性土团，属中压缩性土。

在原Q6、Q8、Q9、Q10号钻孔附近缺失。

⑨2粉质粘土

-18.46～-18.38

5.8～6.1

褐黄色，可塑，土质不均，含铁质、多夹粉土薄层，局部多夹粉砂，属中压缩性土。

在原Q6、Q8、Q9、Q10号钻孔附近分布。

⑨3粉质粘土

-24.48～-20.66

5.8～8.8

褐黄色，可塑，土质不均，含铁质、贝壳，夹粉土薄层，属中压缩性土。

场地内均有分布。

Q3cal

111粉质粘土

-29.59～-29.43

3.4～5.6

黄褐色，可塑，土质不均，含姜石、铁质，夹粉土薄层，属中压缩性土。

在原Q6、Q6、Q8、Q9、Q10号钻孔附近缺失。

第二章、施工管理体系

为确保施工安全及栈桥施工质量，项目部成立了以项目经理为主的“龙门吊栈桥施工管理体系图”。

分别从施工质量、现场安全及材料供应方面给予全力支持，保证栈桥按期连通，为后续水中结构施工提供有力的工期保障。

具体框架图如下：

龙门吊栈桥及水中平台施工管理体系图

第三章、栈桥及平台结构形式

一、总体设计描述及安排

根据设计图纸，我们计划在桥位两侧搭建跨河栈桥作为主桥施工期间龙门吊轨道基础，在水中墩位置搭设钻机施工平台进行水中灌注桩及围堰施工。

栈桥及平台主体均采用钢管桩基础+工字钢分配梁结构形式，桥面系采用方木，其中栈桥跨中预留10.8m航道。

栈桥搭设完毕后，前期用于水中下部结构（灌注桩、承台、墩柱）的施工便道，上部行驶吊车、混凝土罐车等运输车辆，完成下部结构后铺设龙门吊轨道，架设龙门吊机，完成刚桁架的吊运与拼装。

二、龙门吊栈桥结构形式

龙门吊轨道栈桥在主桥两侧设置，全长约223m，栈桥主体采用钢管桩基础及工字钢分配梁结构，采用42.5m跨径的龙门吊进行钢桁架吊装，龙门吊自重75t，单个龙门吊最大起吊吨位60t。

根据现场场地标高，本次栈桥设计顶标高为5.2m（即方木顶标高），自下而上各部位结构形式具体如下：

1、钢管桩基础：

钢管桩分两部分，非航道段采用直径600mm，壁厚12mm钢管桩，桩顶标高4.43m，航道处采用直径600mm，壁厚16mm钢管桩，桩顶标高2.93m；横向间距2m+3m，纵向采用4m+3.5m+4m的组合形式，共60排管桩。

根据计算，钢管桩有效入土深度15m。

2、横向分配梁为双拼36b工字钢，长6m，卧入钢管桩桩顶15cm。

3、纵向分配梁为单拼36b工字钢，12m长，在轨道下放置四根间距为30cm，其余间距0.6m。

4、跨中预留航道，宽10.8m，采用三拼非加强型贝雷梁跨越。

5、桥面满铺20*20cm的方木，其中在对应龙门吊轨道位置的方木上顺桥向铺设1.2m宽、2cm厚的钢板。

6、钢管桩之间采用14b槽钢进行横纵连接加固。

水中栈桥结构具体形式详见《龙门吊轨道栈桥及水中平台工艺图册》。

三、施工平台结构形式

水中平台设置在中墩位置，分为施工平台和钻机平台两部分。

主体采用钢管桩+工字钢横纵梁+方木的结构，平台顶标高与栈桥一致，亦为5.2m。

具体形式如下：

1、基础采用直径600mm、壁厚12mm的钢管桩，桩顶标高4.48m。

2、先横桥向放置双拼36b工字钢，工字钢在桩顶中进行对拼焊接并卧入管顶15cm；然后摆放单拼36b工字钢，间距50cm。

3、单拼工字钢顶面垂直满铺15*15cm的方木，方木顶面铺设2cm厚的钢板。

4、钢管桩之间采用14#槽钢进行横纵向连接加固。

第四章、施工部署与计划

一、主要施工顺序及工期安排

根据龙门吊栈桥的设计形式，结合全桥水中钢管桩总体工程量，计划采用2台履带吊（1#、2#）和1台浮船共同作业，完成水中所有钢管桩的施工。

具体安排如下：

1、根据全桥钢管桩布置特点，水中临时钢管桩结构主要包括栈桥钢管桩、平台钢管桩以及临时支撑钢管桩，施工时将钢管桩结构汇总综合考虑，结合主桥施工工期要求，合理划分钢管桩施工区域，将全桥钢管桩划分为11个区域（具体详见“水中钢管桩区域划分图”）。

2、首开施工时1#履带吊从东丽区一侧开始，2#履带吊从津南区一侧开始，同时进入1台浮吊进行配合完成临时支撑钢管桩施工。

3、具体施工顺序如下：

二、具体施工计划

根据施工安排及划分，栈桥施工工期安排如下：

第一区、第三区施工工期：

25天；第七区施工工期：

15天；

第八区、第十区施工工期：

25天；第十一区施工工期：

15天；

第四区施工工期：

20天；第二区施工工期：

25天

第九区施工工期：

35天；第五区、第六区施工工期：

30天。

第五章、具体施工方法

一、钢管桩基础施工

1、栈桥基础采用钢管桩，水中除航道两侧采用直径600mm壁厚12mm的钢管桩。

由于航道位置跨距大，航道两侧采用直径600mm、壁厚16mm的钢管桩。

钢管桩横向每排布设3根，间距为2m+3m，纵向标准段采用4m+3.5m+4m的形式。

由于受龙门吊跨距及设计承台尺寸的影响，在跨越承台时对钢管桩桩位进行局部调整。

2、施工时采用履带吊机将单根12m长的钢管吊至桩位较近的距离，然后采用90型号振锤进行震动插打，当第一根桩桩顶与已完成平台（或陆地）平齐时，继续进行第二根钢管桩的对接加长施工，在第一根钢管桩顶部预焊4块连接钢板，钢板规格：

12cm*25cm，厚1.2cm，对称布置。

第二根钢管桩与第一根进行对口，接口加劲肋对称布置在钢管桩两侧。

在震动下沉过程中，保证整根钢管桩的垂直度。

当发现向一侧倾斜时将钢管桩向上拔出部分，纠正后继续震动下沉。

当钢管桩震动至标记位置上50cm时，适当减慢震动下沉量，测量员对钢管桩顶标高进行复测，当标高符合要求时，震动锤与钢板之间脱开。

3、每座栈桥顺桥向共布设60排钢管桩，采用阿拉伯数字进行编号，从东丽区一侧开始至津南区一侧，编号依次为1#~60#，横桥向自上游开始至下游采用大写字母表示，依次为A、B、C、D、E、F；如C-21为第三列第21排的钢管桩。

4、钢管桩因河床断面变化的影响，桩长不尽相同。

在确保栈桥受力安全的前提下，结合材料规格及定尺情况，桩长分别采用18m、20m、24m、27m等形式。

5、钢管桩标准段顶标高为4.43m，航道位置两侧桩顶标高为2.93m。

6、钢管桩连接：

钢管桩横纵向之间采用14b#槽钢进行连接加固。

二、横纵向分配梁施工

横纵分配梁均采用36b型号的工字钢进行铺设，采用履带吊机吊放入位。

根据栈桥设计要求，先横桥向放置横向分配梁，然后在横向分配梁上摆放纵向工字钢。

具体操作如下：

1、横向分配梁设置：

钢管桩顶部先放置横向双拼36b工字钢分配梁。

分配梁长6m，工字钢卧入桩顶内15cm。

2、纵向分配梁设置：

纵向分配梁采用单拼36b工字钢，长12m。

在轨道下集中摆放4根，间距30cm，其余部位间距60cm，共布设7根。

三、桥面板及护栏施工

1、桥面板及轨道钢板设置：

桥面横向满铺20*20cm的方木，在方木上正对轨道位置，铺设宽1m、厚2cm的通长钢板，钢板上沿中心线位置固定龙门吊轨道。

2、每座栈桥两侧设置护栏。

首先在方木上对应护栏位置固定20b#槽钢作为护栏立杆基础，同时兼做踢脚板。

槽钢采用直径16mm、长35cm的对拉螺栓进行固定，螺栓顺桥向间距1m。

然后在20#槽钢上焊接护栏立杆，高1.2m，顺桥纵向布设间距2m，立杆上设置2道通长横杆，间距60cm，横杆接头位置对焊。

为保证立杆牢固，除了确保立杆与槽钢接触口全部满焊以外，同时采用6*10cm大小的三角钢板沿桥纵向在每个立杆根部对称焊接，进行加强。

四、剪刀撑布置

钢管桩横纵之间采用14#槽钢进行连接加固。

槽钢两端与钢管桩焊接牢固，交叉槽钢背靠背接触部位全部焊接牢固。

五、航道设置

航道位置采用三拼非加强型贝雷梁跨越，航道预留宽度10.8m，纵向采用5片贝雷梁组拼作为1排，横向每3排采用横向连接撑进行连接作为1组。

每侧栈桥航道处顺桥向共布设3组。

航道位置钢管桩顶部先摆放纵向双拼36b工字钢，长3m，然后在纵向工字钢中心位置摆放横向三拼36b工字钢，工字钢顶部放置贝雷梁。

由于航道预留高度较矮，为解决通航问题，我们将航道部分设计为独立顶升结构。

即在航道位置的两排钢管桩之间焊接36b工字钢，然后在工字钢交叉中心焊接约1m高双层方形钢筒，在钢筒内放置千斤顶，千斤顶与双拼工字钢接触。

在通航时，启动千斤顶，将双拼工字钢顶起，顶至航道预留高度要求。

为保证顶升体系为独立结构，方木在与航道相接部位采用2cm厚钢板作为限位板，桥面系整体分开。

航道顶升结构示意图

七、临时平台施工

为确保水中灌注桩施工，在主桥中墩承台上及单侧搭建水中临时平台，满足水中灌注桩施工。

平台采用直径600mm、壁厚12mm的钢管桩作为基础，顶部放置36b工字钢作为横纵分配梁。

在承台外侧平台上满铺15*15cm的方木，在承台上的平台位置预留出桩位及护筒的施工范围外，其余采用方木铺设。

水中临时平台施工时，各部位施工要求与栈桥施工相同，其中钢管桩施工时应注意由于平台采用15*15cm的方木，因此，在进行钢管桩施工时应严格控制桩顶标高，确保方木铺设完毕后平台标高与栈桥标高一致。

八、龙门吊栈桥及临时平台拆除

龙门吊栈桥拆除工作在全桥钢桁架施工完毕后进行，采用浮船进行拆除工作。

由航道位置分别向两侧进行拆除。

在纵横分配梁拆除完成后将2艘浮船驶入钢管桩之间，将钢管桩与浮船固定牢固后，采用专用千斤顶将钢管桩顶起2～3米后，对钢管桩进行切割后再次进行顶升，如此循环往复，然后将钢管桩运离现场。

第七区

第八区

第十区

第十一区

第九区

主要施工区域划分图

第六章、质量保证措施

1、钢管桩施工前做好测量定位工作，以C-1#、D-1#作为两侧钢管桩栈桥的定位桩，严格控制钢管桩的测量定位工作。

2、钢管桩接口部位必须做坡口处理，同时每个对接部位对称设置4块连接钢板，板厚1.2cm，大小25*12cm，外露接缝必须满焊。

3、双拼横梁卧入桩顶15cm，切除的钢板焊接在横梁与管桩上，作为连接固定板。

4、纵梁摆放时严格控制中心间距，每2组进行一次复核纠正。

纵梁与横梁接触部位焊缝不得小于10cm，相邻2组纵梁在横梁端部搭接位置进行焊接。

纵梁顶部每隔3m横向焊接1根12m长的螺纹22钢筋。

5、纵梁摆放至航道位置时，控制航道两侧纵梁与贝雷梁相接位置的空隙间距，该组纵梁摆放时尽量靠近贝雷梁一侧，空隙不得大于20cm。

6、航道位置摆放三拼横梁时，两侧设置固定钢筋，与纵梁斜向焊接加固。

具体详见图纸栈桥-06.

7、方木摆放过程中，应垂直纵梁，避免发生斜向错位，每6-8根方木为一组必须进行连接固定。

8、方木摆放至贝雷梁一端时断开，在此处纵梁工字钢端部横向焊接1块长6m、高15cm、厚2cm的钢板作为限位板。

9、所有焊接部位必须确保焊接质量，不得有虚焊、漏焊、焊接不牢等现象。

10、钢管桩施工至承台位置时，与项目部及时沟通结合，确定无变化后再行施工。

11、龙门吊基础整体施工期间项目测量人员应与施工队技术人员做好测量定位及复核纠偏工作。

第七章、安全保证措施

一、确保河道施工安全措施

为保证海河目前的通航条件，在布设龙门吊轨道栈桥及钢桁架支撑平台时需预留通航航道。

为此，我们通过在航道两侧的钢管桩上设立大型照明设施，在距离两侧通航口50m范围内设置导向灯标，所有通航口处的管桩及贝雷梁上均粘贴反光贴，并且在贝雷梁两侧悬挂爆闪灯等措施起到有效警示作用。

同时，为了防止过往船支碰撞栈桥管桩基础，在通航航道处设置四根锚桩，用型钢连接成整体防撞墩，布置明显的标记、悬挂航道旗及警示灯。

在施工平台的贝雷梁下方悬挂防抛网，防止物品坠落。

二、水上安全防护措施

1、凡在水上施工的直接和间接人员（管理人员和操作人员），必须服从指挥，遵守施工现场安全规定，作业人员要严格遵守各工种安全操作规程；戴好安全帽、系好安全带。

水上作业必须穿救生衣。

2、水上作业区必须准备足够的救生圈、救生衣、钩杆、手摇报警器、灭火器。

救生设备应放置在明显方便的位置上，严禁挪作它用。

临水或水中各墩工作平台四周应设护栏张挂安全网并悬挂安全警示牌。

3、堤岸、栈桥、平台应连接牢固并搭设护栏，坡度较大时应有防滑措施。

4、夜间施工，凡供施工用的码头、船只、工作平台，均应有充足的灯光照明。

并应设置单独线路的应急照明。

5、工程开工前必须与河道管理部门联系沟通认真按照河道部门的规定灯光、信号设置，确保水上交通安全。

6、施工中发生险情，应彻底查明原因立即排除。

若遇较大险情应迅速上报主管部门领导任何人不得对事故隐匿不报。

三、其他相关措施及预案

1、在有雨季、洪汛影响的河段上进行施工，施工前应与指挥部取得联系，上报施工方案和防洪防汛预案，并随时做好防洪措施。

2、施工前应与当地的气象、水文部门去的联系，办理相关预报业务，要求其部门定时、随时提供气象、水文预报信息，及时根据预报的情况，采取防灾减灾措施，预防自然灾害造成的损失和灾害。

3、应设置避免碰撞明显的标示、标志牌，夜间必须设有警示标志灯光。

4、水上施工期间必须配有交通船值班和救生船，以保证人员落水时施救，救生船必须做到有人在水上施工作业时随时待命。

5、施工用船上必须配备设备、救生设施和消防设施。

6、六级以上大风、大雾、大雨天气，禁止从事水上作业。

7、结合水上作业编制以下各类施工方案、预案

（1）水上作业预案

（2）安全事故应急预案

（3）防汛抢险预案

（4）污水排放应急预案

以及安全施工专项方案等。

第八章、设计计算书

一、计算简要说明

通过栈桥结构形式分析，我们将栈桥整体分为2种体系，即非航道段和航道段。

然后分别从桥面板至桩基础对不同结构部位进行不同受力分析与计算，主要计算数据如下：

二、主要计算详见《栈桥计算书》