装配式公路钢桥施工方案.docx
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装配式公路钢桥施工方案
一、编制依据
1.《装配式公路钢桥多用途使用手册》
2.《公路施工手册-桥涵》
3.《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
4.《郑州市轨道交通2号线一期工程施工设计图》（广播台站）
5.《郑州市轨道交通2号线一期工程广播台站施工组织设计》
6.其他国家、河南省、郑州市的有关规范、标准
二、工程概况
2.1工程地理位置
郑州市轨道交通2号线一期工程土建施工01工区广播台站起于连霍高速,主体分布在连霍高速与花园路（原郑花公路）交叉口西南象限绿化带内，由北向南下穿规划少林路、龙门路，止于广汽汽车展厅。
车站主体为地下二层双跨闭合箱型框架结构，采用明挖顺筑法施工。
附属结构风道及出入口为单层箱型框架结构，采用明挖顺筑法施工。
车站主体结构跨河南省电视台8号演播厅出口及跨现状龙门路口处路面段采用盖挖法施工。
施工完围护结构，基坑开挖2m左右铺设321钢桥和路面系统作为施工临时道路。
根据现场实际观测，高峰时段小时内，龙门路双向车辆流量为228辆/小时；8号演播厅进出道路双向车辆流量为30辆/小时。
龙门路盖挖段钢便桥里程为YDK9+794.5～YDK9+805.3，8号演播厅出口盖挖段钢便桥里程为YDK9+540.2～YDK9+551.0,详见附图1-《广播台站盖挖段钢便桥平面布置图》。
2.2工程地质及水文地质
广播台站地貌类型为流水地貌，地貌类型属黄河冲洪积平原，场地起伏不大，地势较平缓。
地面高程88.115～88.565m。
地层由上至下分别为：
第
（1）层：
杂填土（Q4ml），杂色，稍湿，稍密，上部城市绿化草坪，下部为砼块、碎砖头等建筑垃圾的粉土。
本层分布广泛，沿线地段均有揭露。
层底标高81.03～87.70m，层底深度0.50～5.80m，层厚0.50～5.80m，平均层厚2.12m。
第（2-1）层：
粉土（Q4al），褐黄色，稍湿，稍密，干强度低，韧性低，摇振反应中等，无光泽反应。
本层分布广泛，沿线地段多有揭露，局部未见。
层底标高75.78～85.69m，层底深度2.44～12.50m，层厚0.80～9.70m，平均层厚3.76m。
第（2-3）层：
细砂（Q4al），褐黄色，饱和，中密～密实，主要矿物成分长石、石英、少量云母。
本层仅局部揭露，局部夹粉砂。
层底标高72.53～78.87m，层底深度9.20～14.30m，层厚1.60～10.80m，平均层厚5.66m。
第（2-4）层：
粉质粘土（Q4al），褐黄色，可塑，含少量铁锰质斑点、小粒姜石，干强度中等，韧性中等，稍有光泽，无摇振反应。
本层分布广泛，沿线地段多有揭露，局部未见。
层底标高74.49～84.60m，层底深度3.30～13.30m，层厚0.70～6.50m，平均层厚2.46m。
第（4-1）层：
粉土（Q4al），黄褐色，湿，中密，干强度低，韧性低，摇振反应中等，无光泽反应。
本层仅局部揭露。
层底标高68.47～76.10m，层底深度12.00～19.60m，层厚0.90～7.00m，平均层厚3.59m。
第（4-3）层：
细砂（Q4al），灰黄色～灰色，饱和，密实，主要成分为石英长石。
本层分布广泛，沿线地段多有揭露，局部夹粉砂。
层底标高53.17～75.95m，层底深度12.30～34.90m，层厚1.10～15.10m，平均层厚5.98m。
第（4-4）层：
中砂（Q4al），灰黄色～灰色，饱和，密实，主要成分为石英长石。
本层分布广泛，沿线地段多有揭露。
层底标高60.03～75.95m，层底深度12.50～26.90m，层厚1.80～12.80m，平均层厚6.71m。
第（4-5）层：
粉土（Q4al），黄褐色，湿，密实，干强度低，韧性低，摇振反应中等，无光泽反应,偶见姜石。
本层分布广泛，沿线地段多有揭露。
层底标高54.69～58.21m，层底深度30.10～33.10m，层厚0.90～5.20m，平均层厚2.85m。
第（4-6）层：
粉质粘土（Q4al），黄褐色，硬塑，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，稍有光泽,含有钙质结核，粒径5-30mm。
本层分布广泛，沿线地段多有揭露。
层底标高54.11～61.67m，层底深度26.50～34.20m，层厚1.70～8.40m，平均层厚4.34m。
本区浅层含水层以粉土、砂层为主，属松散岩类孔隙水，地下水类型为潜水，直接接受大气降水补给，受季节性影响明显，水量较丰富，埋深4.3～5.8m。
根据区域资料，郑州市东北郊地下水水位年变幅为2.0m，判定本场地3～5年最高水位高程为85.0m，目前本区地下水受城市开采影响，地下水位变化受人为控制。
汛期地面明水位高程通过调查资料统计为88.346m。
2.3装配式公路钢桥设计简介
盖挖段路面钢便桥系统主要由围护桩上L型冠梁、装配式公路钢桥（321钢桥）、路面钢板等组成。
装配式公路钢桥（321钢桥）作为主要的承受路面车辆荷载的构件，其具有结构轻便、拼装快速、适应性强等特点。
主体结构施工完毕后应将装配式公路钢桥（321钢桥）和其余路面系统拆除，回填覆土，恢复路面。
2.3.1主要材料
（1）加强型装配式公路钢桥（321钢桥）：
弦杆、加强弦杆、竖杆、斜杆、钢销等。
（2）混凝土：
C30。
（3）钢筋：
HRB400级、HPB235级钢筋。
（4）钢材：
Q235钢。
2.3.2计算荷载
（1）永久荷载：
钢梁：
每片（3米）2.7KN/片；加强弦杆0.8KN/根；
路面钢板容重：
γ=78.5KN/m3；
木材容重：
γ=6KN/m3。
（2）可变荷载：
车辆荷载：
汽-20级
（3）荷载组合：
永久荷载×1.35+可变荷载×1.4
2.3.3计算结果
计算采用荷载-结构模型，详见下图。
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）的规定，采用公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m，本钢桥跨度19.1m，采用内插得到集中荷载标准值为：
Pk=236.4kN。
计算剪力效应时，上述集中荷载标准值乘以1.2的系数。
每榀钢梁由8个桁架单元组成，桁架弦杆采用加强型；钢梁榀间距0.3m。
经计算，每榀钢梁的最大弯矩为457.98kN·m（＜788.2kN·m），最大剪力为76.995kN（＜245.2kN），跨中挠度为25.1mm＜（L/400=47.75mm），即抗剪、抗弯、跨中挠度均满足要求。
同时钢梁的上下弦杆、斜杆的受力也均满足要求。
2.3.4钢便桥详细参数
钢便桥采用20mm厚防滑钢板桥面板，面板下设置间距为200mm的钢木混合横梁，横梁下架设间距为0.3m的加强型贝雷梁（各列纵向贝雷架各单片端头处采用0.28m宽横向支撑架连接，以形成整体结构）。
详见附图2-《盖挖段钢梁平面布置图》，附图3-《盖挖段钢梁剖面、节点详图》。
三、工程筹划及施工部署
3.1技术准备
（1）组织相关技术人员核查图纸，对主体围护结构施工图存在的问题及时与设计沟通，同时召集相关专家参加图纸会审。
（2）技术人员必须熟悉图纸，全面掌握装配式公路钢桥施工工艺及验收规范，按照有关单位要求，及时填写、整理、上报内业资料。
（3）根据建设和设计单位提供的基点、导线点及水准点，在施工场地内引测施工用平面控制点和水准点（做好二个以上的水准点），报监理测量工程师复测，并在施工过程中定期复测基点，确保其精度符合要求。
3.2关键工序
主纵梁的拼装质量以及吊装质量是钢便桥施工的关键工序，施工时必须严格控制主纵梁间距以及起吊和安装的定位准确度。
3.3主要设备选择
根据装配式公路钢桥的技术要求，拟采用QY25K型汽车吊安装。
QY25K型汽车吊在工作幅度10m内，能达到6.4t以上起重重量，可满足现场施工需求。
3.4主要工程数量
表3-1三轴搅拌桩施工主要工程量表
位置
纵向起止里程
桥长（m）
备注
龙门路
YDK9+794.5～YDK9+805.3
24
8号演播厅出入口
YDK9+540.2～YDK9+551.0
24
四、劳动力、机械设备的配置
4.1劳动力计划
钢便桥施工期间，作业工人主要由拼装工、挖机司机、汽车吊司机、机修工、及杂工等工种组成，共计28人，详见表4-1所示。
表4-1钢便桥施工劳动力计划
序号
岗位名称
人数
1
拼装工
20
2
挖机司机
2
3
汽车吊司机
2
3
机修工
1
4
杂工
3
拼装工负责桁架片的卸车以及现场拼装；挖机司机负责场地坑槽的开挖；汽车吊司机负责桁架片的吊运及安放；机修工负责机械设备运行前的检修、保养及运行过程中故障的及时排除；杂工在现场有其它需求安排时负责落实。
4.2机械设备配备
主要施工机械设备配置详见表4-2所示
表4-2主要机械设备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
1方
台
1
2
汽车吊
25t
台
1
3
振捣器
个
1
五、主要材料计划
根据广播台站围护结构设计图纸，10.8米宽装配式公路钢桥所需主要材料见表6所示。
表6主要材料表
材料类型
单位
数量
备注
主纵梁桁架
片
296
加强型
横向支撑架[10型钢
m
194
横向支撑架[6.5型钢
m
812
底宽0.3m
[10型钢横梁
m
691
Q235钢
□100mm优质方木横梁
m
2073
TC17级柏木
20mm防滑钢板
m2
259
Q235钢
六、装配式公路钢桥施工工艺
盖挖段钢便桥施工前，先进行交通疏解，按设计图位置硬化出临时路面。
施工临时围挡，并在盖挖段围护结构施工完毕后开挖基槽进行钢便桥施工。
4.1装配式公路钢桥施工工艺流程见下图所示
4.2主要施工方法
1）321钢桥的拼装与吊装
321钢桥基本构件运输到现场后，直接在现场拼装，基本件之间全部采用栓接。
主纵梁拼装完毕后，采用25t吊车安放拼装到位，每排纵梁之间的每个桁架均采用横向支撑架连接，使主纵梁连接成一整体。
横向支撑架为非标准构件，图纸设计时未考虑横向支撑架，因此横向支撑架根据现场实际情况采用[10通长型钢，[10通长型钢间采用[6.5型钢斜撑联接。
钢桥两端支撑在冠梁上，如冠梁距地面高度空间不能满足实际要求时，可在施工冠梁时进行适当调整，保证钢便桥桥面标高和需顺接路面标高相适应。
2）桥面系施工
桥面系为两层结构，即钢木混合横梁和防滑钢板面层。
钢主纵梁架设完成后，用人工将钢木混合横梁铺设在梁顶面，钢横梁与主纵梁间采用Ф16“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。
横梁间距必须满足设计要求，铺设时，必须保证横梁平稳，完成后即可进防滑钢板面层的施工。
防滑钢板面层采用25t型吊车进行吊装安放，安装平整密贴并焊接牢固即可。
321钢便桥的施工应严格按照设计要求进行，主桁架材料以及其节点的连接方法等必须符合规范要求，确保盖挖段施工安全。
3）桥头引道施工
当桥面高程和衔接部分道路高差超过5cm时，需设置桥头引道，桥头引道纵坡按5%设置，宽度同桥面宽度，桥头引道采用C40细石混凝土浇筑。
在施工完桥面系后，根据实际高差及时铺筑桥头引道。
七、装配式公路钢桥施工注意事项
（1）、由于钢便桥直接采用围护结构钻孔桩作为桥梁承台桩基，为有效减小运营阶段桥梁承台顶竖向位移，钢便桥段钻孔灌注桩水下混凝土浇筑前必须进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度<100mm后方能进行水下混凝土灌注，使钻孔灌注桩施工质量满足桥梁运营要求。
同时作为桥梁承台的的冠梁必须严格按照设计要求精心施工，保证桥梁承台施工质量。
（2）、钢便桥测量定位以及现场安装必须准确无误，防止主纵梁间间距过大造成钢便桥承载力不足而出现安全事故。
（3）、321钢梁各基本件间的连接均采用销子或螺栓，销子连接好后必须插上保险插销，螺栓插入后必须拧紧螺母，以保证连接质量，防止车辆行驶以及其它振源作用造成连接件振动脱落。
八、装配式公路钢桥施工质量保证措施
装配式公路钢桥质量控制流程见图8所示。
图8施工质量控制流程图
8.1装配式钢便桥施工质量保证的技术措施
（1）、主要材料的质量保证
装配式钢便桥的主要基本构件为纵梁桁架，加强对材料的质量控制是保证工程质量的关键。
桁架以及其它主材必须具有出厂合格证，并符合国家行业标准，进料时应对其截面尺寸、钢材质量等进行验收。
（2）、测量放样精确度保证
具备钢便桥施工工作面后，进行钢便桥各个部位的精确放样，应根据情况，定期检查控制点情况，并且在安装固定前前进行复核，确保各个尺寸满足设计要求。
（3）、拼装质量保证
严格按321钢便桥施工标准进行钢便桥的拼装，销子连接好后必须插上保险插销，螺栓插入后必须拧紧螺母，以保证连接质量，防止车辆行驶以及其它振源作用造成连接件振动脱落。
8.2装配式钢便桥施工质量检验标准
根据相关施工经验以及相关规范,321钢桥施工质量主要检验项目详见表8所示。
表8321钢桥施工质量检验标准
序号
项目
允许偏差
1
桥面中线偏位（mm）
20mm
2
桥宽（mm）
±10mm
3
桥长（mm）
+300mm，-100mm
4
桥面高程（mm）
±20mm
5
桥台顶面高程（mm）
±10mm
6
桥台倾斜度（mm）
0.3%墩、台高，且不大于20
7
相邻桥台间距（mm）
±15mm
8
主梁桁架尺寸及材质
满足设计要求
9
主梁桁架间距
±20mm
10
横梁间距
±30mm
11
桥面板厚度
不小于设计
九、安全文明施工及环保措施
9.1安全措施
9.1.1安全生产目标
认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的方针,加强安全管理,确保本工程实施过程中无安全事故，创安全达标工地。
2.安全管理制度
（1）开工前对新工人进行上岗培训，进行安全操作规程教育，开工后定期进行安全学习，加强工人的安全意识。
（2）工程实施过程中，通过每周召开一次的安全例会，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时整改补充完善安全措施。
（3）各级安全员经常深入施工现场，督促操作工人和指挥人员遵守操作规程，制止违章操作、无证操作、违章指挥和违章施工。
（4）开工前对投入的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经验收的不准使用，并在施工现场设置必要的护栏、安全标志和警告牌。
（5）对施工班组制定安全考核内容项目，根据每月考核评定与当月奖金分配挂钩，对于在施工中严重违反安全规程条例的个人或班组根据情节严重与否作出相应的罚款，以示严肃纪律教育本人。
（6）根据本工程特点，排出不利于安全施工的因素，作为重点控制的施工工序安全管理点，并制定安全防范措施，强化该工序的操作规程的实施及安全管理工作。
（7）收集整理安全记录，建立安全管理台帐。
9.1.2安全技术措施
（1）、构件吊装和安装须遵守《公路工程施工安全技术规程》、《起重机械安全操作规程》以及其他相关安全操作技术规程，并要对每一个相关操作人员进行现场安全交底，确保施工安全。
（2）、施工过程中，施工人员和技术人员必须带好安全帽，高空作业时要系好安全带。
（3）、吊装过程中，无关人员应退至安全范围之外，吊车臂架下和工作半径范围内不得站人。
（4）、吊装或拖拉过程中必须派专人指挥和协调运作，发现不安全因素和任何违规操作立即制止，纠正后方可继续吊装或拖拉。
（5）、现场注意用电、用火安全，每天施工完毕应收好电线、气瓶，做到工完场清，并及时关闭电闸。
9.2文明施工及环境保护措施
9.2.1文明施工措施
（1）开展文明教育，加强班组建设，提高班组整体素质，遵守市民行为规范。
（2）做好周边单位和居民协调工作。
由专人负责协调与市政交通、环卫等单位的横向关系，听取意见，保证文明施工。
（3）开工后建筑材料按区域分类堆放整齐，生产区与生活办公区分隔，场容场貌整洁、有序、文明。
9.2.2环境保护措施
（1）开工前对全体干部职工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识；
（2）配备相应的环保设施和技术力量，全面控制施工污染，减少污水、空气粉尘及噪音污染，达到国家环保标准；
（3）对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度；
（4）严格按《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90中的有关规定和要求进行施工。
对于噪声影响大的施工，合理安排施工，尽量避免夜间施工扰民，尽量减少施工对周围居民的不利影响，具体从以下几方面进行控制：
①进行机械防噪音处理，设置消音装置；
②.注意机械设备检查和操作，加强施工机械设备的维护保养，减少噪声和污染。
另外，适当选择机械的配置地点，防止震动对周围环境造成影响；
③在进行机械设备配置时，尽量选择低噪音型的设备。
十、装配式公路钢桥运营阶段安全保障措施
10.1监控量测
盖挖段钢便桥采用“321装配式公路钢桥”，钢便桥主要承受动荷载，其连接构件（包括两端与桩顶冠梁的连接螺栓等）应定期检查，以防松动造成意外；若车辆行驶过程中响声过大，应及时分析原因并调整。
钢便桥的监测内容主要有：
承台的水平及竖向位移、钢便桥跨中挠度、钢便桥杆件内力等，具体要求详见表10。
表10钢便桥监控量测表
监测项目
监测位置
监测频率
控制值
报警值
测点布置
备注
累计值
速率（mm/d）
承台竖向位移
承台上
2次/d
30mm
21mm
2-3
承台上
应侧
承台水平位移
承台上
2次/d
30mm
21mm
2-3
承台上
应侧
跨中挠度
钢梁跨中
1次/2d
60mm
48mm
-----
钢梁跨中
应侧
上弦杆内力
跨中上弦杆
1次/2d
120N/mm²
-----
-----
杆件上
应侧
斜杆内力
支座位置斜杠
1次/2d
120N/mm²
-----
-----
杆件上
应侧
运营中严格按照上述要求进行相关监测，当出现异常情况时应及时上报处理，防止事故的发生。
10.2钢便桥使用要求以及保养维护
（1）、在桥梁两端设置在重吨位标示牌，防止超载，本桥按公路Ⅰ级荷载设计，限载30t，当整车重量超过20t时只允许单车通行。
（2）、在桥梁两端设置限速标示牌，限速30Km/h，减小冲击系数的影响。
（3）、每隔一月定期检查桁架连接销的保险销、各种螺栓、横梁夹具有无松动。
（4）、对严重积水和易锈蚀部位设法排水，并涂刷防锈漆。
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