襄樊三桥钢平台施工方法

2020-05-22 10:01:14

目录

1 工程概况 .........................................................................................................2 1.1 29#、30#主墩.........................................................................................2 1.2 28#、31#墩 ............................................................................................3 1.3 32#-41#及 27#墩 ....................................................................................3 1.4 3#、4#墩 ................................................................................................4

2 编制依据 .........................................................................................................4 3 施工钢平台的设计 ........................................................................................... 5 4 施工部署 ..........................................................................................................7

4.1 总体施工方案..........................................................................................7 4.2 材料组织 ................................................................................................7 5 施工准备 ..........................................................................................................7 5.1 劳动力投入 .............................................................................................7 5.2 设备投入 .................................................................................................8 6 平台施工方案 ...................................................................................................8 6.1 施工平台施工顺序 .................................................................................. 8 6.2 钢平台施工工艺流程 ..............................................................................9

6.2.2 钢管桩的定位................................................................................9 6.2.3 钢管桩运输 ................................................................................. 10 6.2.4 钢管桩起吊 ................................................................................. 10 6.2.5 钢管桩的打设..............................................................................10 6.2.6 钢管桩接长 ................................................................................. 12

6.2.7 桩头施工......................................................................................13 6.2.8 桩顶双拼 I45b 主梁安装..............................................................13 6.2.9 分配梁及桥面板安装 ....................................................................13 6.2.10 安全防护 ................................................................................... 13 7 质量、安全、工期保证措施...........................................................................14 7.1 质量保证措施 ....................................................................................... 14 7.1.1 质量保证体系..............................................................................14 7.1.2 质量保障措施..............................................................................15 7.2 安全保证措施 ....................................................................................... 16 7.2.1 安全保证体系..............................................................................16 7.2.2 安全保证措施..............................................................................16 7.3 工期保证措施 ....................................................................................... 19 7.3.1 保证工期的组织措施 ................................................................... 19 7.3.2 保证工期的技术措施 ................................................................... 20 7.4 文明施工保证措施 ................................................................................ 20 7.4.1 文明施工目标..............................................................................20 7.4.2 文明施工措施..............................................................................20 附件 1 水上钻孔钢平台设计、计算书 .............................................................22 附件 2:钢平台钢管桩长度统计表.....................................................................37 附件 3:钢平台材料统计表 ...............................................................................43 附件 4 钢平台设计图 ......................................................................................73

1 工程概况

襄樊市内环线汉江三桥为襄樊市大型市政桥梁工程,桥位上距襄樊汉江四桥

约 4.3km,下距长虹大桥约 3.1km,从襄城区老龙庙西侧上跨汉江南大堤,横跨

汉 江 至 樊 城 区 月 亮 湾 公 园 , 全 桥 长 为 4.581km 。 主 线 桥 桥 跨 布 置 为 : 14 ×

30+33+55+33+4

×

30+30+33+27+63+100+100+63+23

×

50+128.5+310+128.5+22×50+3×50+25+3×34.5+21+5×30,主线桥梁总长度为

4.3435Km。

本工程水中 17 个墩(3#、4#、27#-41#),承台采用先桩后堰施工方法,桩

基施工在钢平台进行。各个墩地质情况为:粉砂层厚 0.6m ~8.9m,卵石层厚

30.8~35.9m。基本参数如下:

1.1 29#、30#主墩

29#、30#主墩位于汉江主河道内,每个墩设置两个独立承台,承台结构尺寸

为 19×19×5m,承台净间距 13.5m。每个承台下设 16 根φ2.0m 钻孔桩,分别穿过

粉砂层、卵石层,支承于泥岩层上。

29#,30#墩主要参数如下表:

墩号 平面尺寸(m) 底标高(m) 顶标高(m) 施工水位(暂定)

29

19×19×5

52.095

57.095

63

30

19×19×5

53.958

58.958

63

1.2 28#、31#墩

28#、31#墩为斜拉桥交界墩,为独立承台,承台结构尺寸为 24.4×8.6×3.5m。

承台下设 10 根φ2.0m 钻孔桩,分别穿过粉砂层、卵石层,支承于泥灰岩上。

28#、31#墩主要参数如下表:

墩号

承台顶标高(m) 承台底标高(m) 施工水位(m)

28

54.619

51.119

63

31

60.000

56.5

63

1.3 27#、32#-41#墩

27#、32#-41#墩上部结构均为 50m 跨预应力混凝土连续箱梁,每个墩设有 2

个独立承台,承台结构尺寸为 6.8×6.8×2.5m,两承台净距为 8.96m。每个承台基

础为 4 根φ1.5m 钻孔桩,分别穿过粉砂层、卵石层、支承于泥灰岩上。

27#、32#-42#墩主要参数如下表:

墩号 承台顶标高(m) 承台底标高(m) 河床标高(m) 施工水位

(m)

27

57.904

55.404

58.486

63

32

60.178

57.678

60.386

63

33

60.368

57.868

60.504

63

34

60.022

57.522

60.438

63

35

59.656

57.156

60.203

63

36

59.790

57.290

59.911

63

37

58.985

38

58.058

39

57.692

40

56.826

41

58.460

56.485

59.276

63

55.558

58.640

63

55.192

57.858

63

54.326

57.035

63

55.960

58.599

63

1.4 3#、4#墩

3#、4#墩为 100m 跨连续箱梁墩,位于南岸河叉中。每个墩设计为 2 个独立

承台,结构尺寸为 13.6×8.6×3.5m,两承台净距为 7.29m。单个承台基础 6 根φ2.0m

钻孔桩,分别穿过粉砂层、卵石层,支承于泥岩层上。

3#、4#墩主要参数如下表:

墩号

承台顶标高(m) 承台底标高(m) 施工水位(m)

3

57.817

54.317

63

4

60.112

56.612

63

2 编制依据

(1)襄樊市内环线汉江三桥施工图。 (2)《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。 (3)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007。 (4)《钢结构设计规范》GB 50017-2003。 (5)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008。 (6)MIDAS 设计软件。

(7)我公司在类似项目施工的相关经验。

3 施工钢平台的设计

(1)施工平台的作用:一是为钻机施工提供工作平台,二是为汽车吊提供起 吊、行走及停靠平台,三是为承台、墩身施工时提供工作平台。

(2)平面设计尺寸 29#、30#墩施工平台面板外形尺寸为 68.5×37.5m;28#、31#墩施工平台面 板外形尺寸为 39.45×23.63m; 27#、32#-41#墩施工平台面板外形尺寸为 33.39 ×21.02m;3#、4#墩施工平台面板外形尺寸为 44.82×25.21m。详见附表。 由于 3#桥墩位于汉江三桥南大堤旁,该处护坝边坡抛填有大量的片石,该处 的钻孔平台尺寸及形式将根据现场实际情况进行调整。 (3)平台结构 方案对比:①主梁采用贝雷梁的桥跨度较大,可以减少钢管桩的数量,但贝 雷梁之间水平连接需要很强,才能保证结构的稳定性。②主梁采用工字钢则钢管 桩数量会略有增加,但水平之间的联接会减少,并且整体稳定性容易保证。经过 结构方案比选,选定主要受力结构为工字钢结构。 钢平台桩基采用Ф630*8 的钢管桩,桩长入土深度不小于 8m,具体钢管桩的 入 土 深 度 采 用 冲 击 力 与 贯 入 度 控 制 , 采 用 DZJ-90 振 动 锤 打 设 贯 入 度 达 到 1-3cm/min 时方可停止,工程量以现场打入数量为准。桩顶放置双拼 I45b 工字钢 主梁;主梁上设置 I36b 工字钢间距为 30cm 的分配梁;为了便于桩基及后期钢围 堰的施工,分配梁的在钻孔平台与起吊平台处是全部断开的,分配梁的接长采用 搭接方式。在桩基施工范围内分配梁也是采用短梁搭接设置,长度根据平台的位

置进行调整。桥面板采用 10mm 厚钢板,在桩基护筒顶部采用多块小钢板搁置在 分配梁上不焊接,便于桩基施工。

钢管桩桩头下 50cm 处设置二道[10 槽钢水平连接,水平连接间距为 2m,钢 管桩间并设置[10 槽钢斜撑。钢管桩顶部内侧焊接Φ16 钢筋加劲箍,增大主梁与钢 桩接触面积。

为了便于钢护筒的焊接方便,距平台顶面以下 4.5m 处设置一个焊接操作平 台。焊接平台采用[10 槽钢焊接到钢管桩间,作为受力梁。

10mm厚钢板 I36b工字钢@0.3m

双拼I45b工字钢 10#槽钢

Φ 630mm钢管

29#、30#墩每个钢平台上分别布置一台 30t 龙门吊,作为桩基以及钢围堰施 工的起吊设备。龙门吊轧道下设双排桩基础,桩间距为 2.5m。主梁为一组 2 榀贝 雷梁,标准跨距 12m。分配梁间距 30cm 的 I36b 工字钢。钢轨下设 1m 长的钢枕, 间距为 30cm,与分配梁间隔布设,贝雷与钢枕及横梁之间用Ф20 钢筋制成的 U 形箍接结。详见附图。

(4)平台顶标高 由于汉江三桥桥址处 20 年一遇水位为 67.28m,并且下游 17km 处为崔家营 水库,现水库正准备蓄水,蓄水后本桥正在库区内,水库蓄水后水面标高为 62.73m;同时考虑与钢栈桥同高,最终确定钢平台顶高程按+67.5m。 (5)施工荷载分析

29#~30#钻孔平台按单个承台上布置 4~8 台冲击成孔钻机,错开摆放;其 余钻孔平台均按单个承台同时布置 2 台冲击成孔钻机(每台钻机按 11t 计算)。钢 平台满足 25t 汽车吊起吊 75m 钢筋笼,同时满足混凝土罐车运输荷载的要求。钢 平台设计具体计算详见附件。

4 施工部署

4.1 总体施工方案 本项目施工的重点、难点、关键节点工期为 29#、30#主塔墩施工,因此 29#、

30#主墩的钻孔平台是施工重点。施工时先进行钢栈桥施工,待栈桥施工完成后, 再进行钢平台的施工。 4.2 材料组织

拟一次性投入 3#、4#、27#、28#、29#、30#、31#、32#~41#水上 17 个墩 位施工平台材料。

5 施工准备

5.1 劳动力投入

劳动力投入表

序号 工种

1 测量人员

2 电焊工

3 安装工

4

电工

人数(人) 6 10 40 4

序号 5 6 7

工种 切割下料工

普工 浮吊驾驶员

人数(人) 15 30 4

5.2 设备投入

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

机械名称 浮吊 驳船

振动锤 履带吊车 装载机 发电机组 汽车吊 电焊机 测量设备

设备投入表

规格型号 50t 200t

DZJ-90 50t ZL40

250KW 25t

全站仪

6 平台施工方案

数量(台) 2 2 2 2 4 2 2 8

2套

6.1 施工平台施工顺序

材料运输采用 2 种形式,采用运输车经钢栈桥运到施工作业面,或用驳船运 到指定位置。施工顺序为:打设钢管桩→焊接桩顶加劲箍→架设 2I45b 横梁→铺设 工 36b 分配梁→铺设面板。

6.2 钢平台施工工艺流程

测量网复核及施工基 线布置

确定打桩顺序

施工准备 浮吊就位

钢管桩接长

起吊打桩锤及钢管桩

钢管桩运输

测量定位

对位插桩

打桩下沉

检查桩平面位置及高 程

桩顶抄平及平联施工 进入下排钢桩施工

进行垫梁及分配梁的 安装

平台面板安装

安全防护设置的安装

钢平台施工工艺流程图

6.2.2 钢管桩的定位

根据现场施工条件,在岸边设置两个加密控制点,采用一台全站仪或两台 J2 经纬仪前方交会法(交会角控制在 600-1200 之间)放样平台钢管桩。钢管桩控制 部位为钢管外切线,经纬仪十字丝切于钢管外切线,可以观测钢管的平面偏位情 况和垂直度,通过对讲机指挥打桩机调整钢管桩的垂直度和纠正平面偏位。

6.2.3 钢管桩运输

钢管桩采用 200t 驳船运输到施工地点。驳船两侧设置栏杆,同时利用缆绳紧 固,防止坠落;驳船装桩应采用多支垫堆放,垫木均匀放置,垫木顶面宜在同一 平面上;钢管桩堆放形式应使驳船在装桩、运输和起吊时保持平稳,避免钢管桩 变形。

6.2.4 钢管桩起吊

驳船将桩运至浮吊旁,用浮吊或浮船上履带吊吊钩将桩吊起,然后放入打桩 架并抱紧,利用专用夹具起吊钢管桩。

6.2.5 钢管桩的打设

(1)钢管桩打设顺序:由于平台平面尺寸较大,受起重设备吊高及吊距的限 制,平台钢管桩基施工时从上游向下游进行。29#、30#平台位于钢栈桥的端部, 钢管桩采用浮吊打设时从上游向下游逐排进行;采用 50t 履带吊在栈桥的端部施 工时按由近到远的顺序进行。27#、28#及 31#-41#墩施工平台位于钢栈桥的侧面, 打钢管桩时采用 50t 履带吊在钢栈桥上沿栈桥方向逐排进行。

(2)29#、30#主墩平台钢管桩插打时,在驳船船头前方上安装导向架,利 用 50t 船吊和 DZJ-90 振动锤进行施工。其余墩在已架栈桥上设置导向架,利用 50t 履带吊和 DZJ-90 振动锤进行施工。平台顶标高为+67.5m,钢管桩顶高程为 +66.68m。

(3)首节钢管桩长度的确定:由于钢管桩标准阶段长度为 12m,施工前根据 打设位置水深确定首节钢管桩长度,即要保证初始钢管桩进入河床不小于 3m,并

且露出水面的高度不小于 1.5m。如果定尺钢管不够长则考虑在岸上焊接好,再进

行打入。

(4)当钢管桩在自重和振动锤重力下进入河床后,重新测设钢管桩平面位置

及垂直度,满足要求后启动振动锤将钢管桩振入河床。振动过程中测量人员通过

全站仪、施工人员通过锤球对钢管桩纵横向的垂直度进行观测,并通过对讲机指

挥吊船前后、左右摆动以调整钢管桩的垂直度。当钢管桩进入河床 2-3m,其平面

位置及垂直度基本不会发生变化后,让钢管桩在振动锤的振动下振入河床。

(5)当首节钢管桩顶露出水面约 1.5m 左右时,停止振入,移开振动锤进行

钢管桩的接高。钢管桩接高时,吊船起吊待接钢管桩就位,施工人员乘小船进行

焊接施工。小船锚固于铁驳船及已打钢管桩。

(6)钢管桩打设深度采用设计深度和贯入度两个方面进行控制。当桩端达到

坚硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时,应以贯入度

控制为主,桩端标高为辅;采用 DZJ-90 振动锤打设时贯入度在 1-3cm/min 时即

可停锤;然后测量人员测设桩顶位置,割除多余钢管桩,并在桩头顶部环向焊接Φ

16 加劲箍,然后进行下道工序施工。

(7)平台钢管桩打设中的质量控制标准如下:

序号

项目

检查标准

1

平面位置

纵向 5cm,横向 10cm

2

垂直度

1%

3

贯入度

1-3cm/min

6.2.6 钢管桩接长

钢管桩接长采用对接满焊,焊缝要求饱满。钢管桩接长时,履带吊起吊待接

钢管桩就位,施工人员乘小船进行焊接施工。

在施工过程中接长时按照以下工艺进行:

(1)接口清理:钢管桩对接前接口两侧 30mm 内的铁锈、氧化铁皮、油污清

除干净,并显露出钢材的金属光泽。

(2)焊接:两钢管接头采用对接平焊,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。接头处采用 4 块 500mm×100mm×10mm

加劲板,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。

(3)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。

(4)焊接环境:湿度不宜高于 80%;温度不得低于 0℃。

钢管桩对接焊接允许偏差应符合下表规定:

项目

允许偏差(mm)

上下节桩错口

≤2

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(mm)

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

6.2.7 桩头施工

当钢管桩打入到设计要求后,测量人员测设桩顶标高。施工人员用长方形的 油毡纸或其它能够弯卷的材料,沿给定的标高进行缠卷,并沿纸的一边画出水平 线。沿此线割除多余钢管桩;然后再在桩头顶端焊接一圈一根Φ16 加劲箍,待加 劲箍焊接完成后再进行下道工序施工。

6.2.8 桩顶双拼 I45b 主梁安装

焊好桩头加劲箍后,按每一排在桩顶拉通线,安放 45 工字主钢梁。由于钢管 桩打设不可能完全在一条直线上,安装主梁时需要根据实际情况进行调整。双拼 45 工字钢采用在陆地岸边焊接成整体,吊装时采用驳船上 50t 履带吊安装。两工 字钢采用在翼缘顶部焊接,在端部焊缝长度为 10cm,中间单元每间隔 1m 进行焊 接,焊缝长度为 3-5cm。横梁需接长时尽量将接头位置调整在桩顶上,当接头在 跨中时每道要保证只能有一个接头,接头位置除将工字钢翼缘板及腹板满焊外, 还应在腹板两侧及上下翼缘板上加焊缀板,缀板采用厚度为 10mm 的 Q235 钢板。

6.2.9 分配梁及桥面板安装

钢管桩顶面主梁安装就位后,按设计要求(间距 30cm)安装 I36b 和桥面钢 板,工字钢 I36b 与主梁采用点焊的方式进行连接,面板铺设时钢板长度尽量与行 车路线垂直布设。

6.2.10 安全防护

(1)为了保证钢平台施工安全,在钢平台上设置航道警示灯,在钢平台四周

采用钢管搭设围护栏杆。 (2)施工过程中所有操作人员必须穿救生衣,高空作业时必须系安全带;必

须服从现场管理人员的指挥和安排。

7 质量、安全、工期保证措施

7.1 质量保证措施

7.1.1 质量保证体系

本工程将以项目经理部、工区段的形式建立组织严密的职能管理机构,按照 我公司质量保证体系正常运转的要求,依据分工负责,互相协调的管理原则,层 层落实职能、责任、风险和利益,做到各司其职,各负其责,保证在整个工程施 工生产过程中,质量保证体系正常运作和发挥保障作用。

项目经理

项目副经理

项目总工程师

工程管理部

技术管理部

质量安全部

物资动力部

工区段总负责人

工区段技术负责人

班组长 作业人员

质量管理体系框图

7.1.2 质量保障措施

(1)检查技术交底制度 根据公司及项目部审批通过的施工方案编制各工序技术交底,同时对管理人 员、施工人员进行设计意图交底、施工方案交底、施工工艺交底、质量标准交底、 安全标准交底。 (2)工艺流程设计、试验制度 认真组织制定工艺标准,科学设计工艺流程。严格按照创优规划和措施要求, 加强现场技术指导和工序质量预控。各专业施工队均严格按照技术操作规程、审 定的技术方案、工艺要求组织施工

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