跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案.doc
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1、,跨浦南高速跨浦南高速1号大号大桥连续桥连续梁跨高速公路施工安全防梁跨高速公路施工安全防护护方案方案一、一、编编制依据及制依据及编编制原制原则则1.1 编编制制依据依据铁路桥涵工程施工安全技术规程TB10303-2009 J916-2009;客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设(2005)160号;客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ213-2005; 合福铁路客专闽赣HFMG-5标跨浦南高速1号大桥的设计文件和相关的施工图纸,机械设备配备等情况 中铁一局京福铁路客专闽赣段V标跨浦南高速1号大桥现场施工调查的相关资料; 福建省高速公路施工作业管理规定; 福建省高速公路有限责任公司关于
2、合福铁路跨越浦南、宁武高速公路的复函; 结构力学材料力学土力学。1.2 编编制原制原则则 满足浦南高速公路通行净高5.5m的要求; 尽量不破坏浦南高速主体结构; 对浦南高速行车干扰控制到最低限度; 各类交通标志设置应确保正常状态下浦南高速的行车安全; 连续梁主体施工期间,杜绝杂物、施工废液等坠落至高速路面上。 坚持“以人为本”的宗旨,按照“安全第一,预防为主”的原则进行安全生产管理,结合桥梁各工序的特点,抓住安全工作的重点、难点、关键环节,制定出切实可行的施工安全措施和控制流程,责任、目标逐级分解,全面实现“无职工重伤事故及其以上事故;无重大行车责任事故;无重大交通责任事故;无重大质量,火灾事
3、故;无重大爆炸事故,确保人民生命及财产不受损失”的安全管理目标。 以关键线路为中心进行工期、资源优化;节能降耗,实现低投入、高产出的目标。 加强与当地居民、高速公路管理部门及地方政府的沟通工作,和谐路地关系,创建文明施工环境,顺利实现施工管理目标。二、工程概二、工程概述述2.1 工程概况工程概况跨浦南高速1号大桥位于建阳市将口镇洋墩村境内,全桥长328.304m,孔跨布置型式为2-32m简支梁+1-(40+72+40)m连续梁+3-32m简支梁,其中3#4#墩上跨浦南高速公路,连续梁中心里程为DK582+754.180,浦南高速公路(G3-K1660+961)与线路大里程夹角为54.36。高速
4、公路为双向四车道,路幅为11.78m(主干道)+1.06m(中央绿化带)+11.62m(主干道)。按照设计图纸要求,施工时应满足高速公路八车道拓宽的条件及视距要求,路幅限界净宽为43m,高速公路净空要求不小于5.5m。线路与高速公路交叉关系见附图一跨浦南高速1号大桥3#、4#墩与浦南高速位置关系图。连续梁梁面宽12m,其中防撞墙内侧净宽8.8m,桥上栏杆内侧净宽11.9m,桥梁建筑总宽度12.28m;连续梁全部位于直线上,桥面纵坡坡度为-14.5。3#、4#墩均分别紧邻高速公路两侧路基边坡坡脚,其中3#墩墩身高度为16m,4#墩墩身高度为19m,承台横桥向尺寸均为13.4m,顺桥向尺寸均为9m
5、,高度均为3m,设计最大下挖深度约为5米;桩基础按柱桩设计,均采用11-1.5m钻孔灌注桩,3#墩钻孔桩桩长均为12.5m,最小嵌岩深度为2.4m;4#墩钻孔桩桩长均为18m,最小嵌岩深度为3.2m。2.2 自然地理特征自然地理特征2.2.1 地形地貌地形地貌3#墩墩位处于高速公路右侧山体边坡坡脚,该处植被较发育,夹杂灌草,丛。4#墩墩位位于农田地带,地势起伏较平坦开阔。2.2.2 工程地工程地质质特征特征表层为粉质黏土,灰黄色,黄褐色,硬塑,0=150kPa,土石等级;桥孔地层分类:可塑;其下依次为粗角砾土,黄褐色、灰黑色,中密,饱和,0=350kPa,土石等级;桥孔地层分类:软石;云母石英
6、片岩,褐黄色、灰褐色,W4,0=200kPa 土石等级分类;桥孔地层分类:硬塑;云母石英片岩,褐灰色、W3,0=400kPa,土石等级分类;下伏基岩为云母石英片岩,青灰色夹灰白色,W2,0=600kPa,土石等级分类;桥孔地层分类:软石。2.2.3 地震地震动动参数参数地震动峰值加速度0.05g。特征周期为0.35s。2.2.4 水文地水文地质质特征特征水文成果(桥位处):F=1.4597km2,Q1%=37.586m/s。2.2.5 气候特征气候特征建阳市雨量充沛,日照充足,夏长冬短,四季分明。冬季少雨无严寒,春季阴湿多雨水,夏季炎热多台风,秋季天晴日照足。全年平均气温在1919.9,最热月
7、(七月)平均气温为3234,极端最高气温41.8,最冷月(一月)平均气温为9.7,最低气温零下9.7左右。年平均降雨量为1653mm,多东南风,间有东北风和西南风,最大风速高达40m/s。2.3 工期安排工期安排根据总体施组安排,3#、4#墩桩基础同时施工,承台及墩柱均共用一套模型,从2011年1月20日开始至2011年6月30日结束,共计162天;梁体施工从2011年7月1日开始至2012年3月9日完成,共计251天,具体安排如下:表表2.3 连续连续梁施工梁施工计计划划序号项目施工时间段天数备注1平整场地、安全防护2011.1.12011.1.19192钻孔桩施工2011.1.202011
8、.3.3171冲击钻施工按 6 天/根,考虑春节影响 5 天,序号项目施工时间段天数备注3基坑开挖及检桩2011.4.12011.4.1515开挖及等强度 10 天,凿桩头 3 天,检桩 1 天4承台施工2011.4.162011.5.1530每个承台 15 天(钢筋绑扎、冷却管安装 6 天,立模调整3 天,浇筑混凝土 1 天,等强 3 天,拆模 2 天)5墩身、垫石施工2011.5.162011.6.3046钢筋绑扎 7 天,立模调整 2 天,混凝土浇筑 1 天,等强、拆模 7 天;垫石绑钢筋及立模 1 天,混凝土浇筑 1 天60#块施工2011.7.12011.8.1546场地硬化 3 天
9、,支架搭设 4 天,预压 5 天,0#块外模安装调整 8 天,支座安装、钢筋绑扎、预应力管道安装 10天,内模、端模安装调整 2 天,混凝土浇筑 1 天,等强5 天,张拉压浆 2 天,拆模 2 天71#块挂篮安装2011.8.162011.9.3045从芹口特大桥调挂篮 30 天,挂篮安装 9 天,预压 3 天81#8#及 10#块施工2011.10.12012.1.281201#8#块每 9 天一段(钢筋绑扎 1 天,内模安装、混凝土浇筑 1 天,等强 5 天,张拉压浆 1 天,挂篮滑移、调模 1 天);10#块施工完成后等强期间拆除挂篮9边跨合拢段施工2012.1.292012.2.172
10、0支架安装、立模调整 3 天,钢筋绑扎、临时固结安装 5天,混凝土浇筑 1 天,等强 5 天,张拉压浆 2 天,拆除临时固结落梁 2 天10中跨合拢段施工2012.2.172012.3.920立模调整 1 天,钢筋绑扎、临时固结安装 2 天,混凝土浇筑 1 天,等强并拆除挂篮 5 天,张拉压浆 7 天三、三、跨高速公路施工防跨高速公路施工防护护措施措施3.1 总总体防体防护护措施措施为了保证既有线的行车和产权单位的设备安全,在钻孔桩基施工前先于设备管理部门和产权单位进行联系,提前探明地埋光电缆的具体位置和数量,以便更好的对其进行改移或保护,同时也防止和杜绝了盲目施工造成重大安全事故。对于侵占的
11、排水沟采用临时改沟,待施工完毕再恢复。钻孔桩施工过程中严格控制钻头冲程,确保振动对高速公路路基边坡的损伤。同时加强对泥浆的监管,以防止对高速公路排水系统、设施等造成影响。在4#墩承台施工过程中,为保证高速公路边坡稳定性,拟采取钢板桩加固基坑进行施工防护。在挂蓝外侧设置安全防护,将挂蓝设计为封闭形式,确保施工时人员及材料安全;对已经施工完毕的梁段,在两翼位置安装钢护栏,并安装防护网,另外当悬臂梁施工到高速公路上面时,设置防护棚架,防止施工时施工人员以及材料的,坠落等。悬臂梁浇筑到合拢段时,后浇筑完成的挂篮回退一定距离,先浇筑完毕(准备好前移)挂篮前移就位,进行合拢段施工。施工完毕后,挂篮回退到高
12、速公路范围外的0#块顶进行拆除。挂篮回退时,提前与高速公路管理部门协商,局部需要限速或者绕行施工,确保高速公路的正常运营。3.2 钻钻孔孔桩桩施工防施工防护护3#、4#墩桩基础共有钻孔桩22根,采用冲击钻施工。为保护公路路基安全,现场只设计小型的泥浆循环池,并尽量远离公路结构物,所有泥浆均拉运到指定的弃碴场,不污染高速公路内的环境。钻孔桩灌注过程中现场设置泥浆车,随时进行泥浆的抽运。钻孔桩护筒打入深度根据实际地质情况确定,护筒底部打穿易坍塌土层,防止出现塌孔事故,特别是靠近公路路基边坡的桩基施工,施工过程中如出现特殊情况,立即上报高速公路管理中心,研究加固处理措施。3.3 承台施工防承台施工防
13、护护3#、4#主墩承台平面尺寸均为1230920cm,高300cm。根据现场实际测量放样结果显示,4#主墩承台基坑侵占部分路基边坡。因此,为保证高速公路行车的绝对安全,在4#墩承台基坑开挖前采用钢板桩进行加固防护。3.3.1 钢钢板板桩桩安全安全检检算算3.3.1.1 地地质资质资料料本墩位基坑开挖深度h=4.5m,从地质勘探资料显示,基础开挖处土层自上而下分别为素填土、粉质粘土及全风化硬塑花岗岩:素填土重度=16.5KN/m2;内摩擦角,粘聚力,层厚1.5m;。12 =KPa7=c粉质粘土重度=18.8KN/m2;内摩擦角,粘聚力,层厚2m;。15 =KPa12=c花岗岩重度=20KN/m2
14、;内摩擦角,粘聚力,按层厚5.5m算;。20 =20KPa=c考虑施工荷载,取地面均布荷载q=20KN/m2,,3.3.1.2 结结构参数构参数围堰钢板桩采用拉森型钢板桩,每延米桩墙的截面模量W=1600cm3,其截面宽400mm,高145mm,重60kg/m,允许应力取w=180Mpa,桩长9m。3.3.1.3 钢钢板板桩检桩检算算3.3.1.3.1 拉森拉森桩桩入土深度入土深度计计算算EpEqRchc=1.5myADhCBSxyqEAqRchcACBSt0EAhp0pb2m 开挖土层范围内土体力学指标取加权平均值。平均黏聚力C=(1.57+212+5.520)/9=16.06kPa;平均重
15、度=(1.516.5+218.8+5.520)/9=19.15kNm3;平均内摩擦角=(1.512+215+5.520)/9=17.6。;则,Ka=;Kp=;54. 0)26 .17-45(tan.2=87. 1)26 .1745(tan.2=+yq=m73. 2)26 .1745tan(2.=+式中:Ka为主动土压力系数;Kp为被动土压力系数。主动土压力:eAq=qKa=10.8 KN/m2,eAh=hKa=46.53 KN/m2则,pb=eAq+eAh=57.33 KN/m2, 钢板桩被动土压力修正系数K采用内插法求得:K=1.50,钢板桩土压力强度等于0的点距挖土面的距离y。y。=1.3
16、2m)apbK -K K (p 按简支梁计算等值梁的支点反力。eAc=hcKa=15.51KN/m2根据弯矩平衡条件,有Mc=0,0y)hc-0(h-q21)q-(31-h21-h3221=+phcyhyheyhcyehceAqAhAh)()()(则,P0=70.16 KN。根据支点反力平衡条件,有Q=0,=84.36 KN。0q-)-(21h21pyheyeeRcAqAhAh+= 板桩墙上土压力强度等于0的点距离桩底距离x=m11. 3K -K K ( p6apo=)最小入土深度理论值to=yo+x=4.43m。由于等值梁法计算是偏于安全的,因此选择9m长的拉森板桩是满足要求的。3.3.1.
17、3.2 钢钢板板桩稳桩稳定性定性验验算算板桩入土深度除保证本身的稳定性外还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。 坑底隆起验算:抗隆起安全系数K=1.266. 1q2=+ h式中:q为地面均布荷载; 为地基土不排水剪切的抗剪强度,28kPa;为平均重度; h为开挖深度。由验算结果可知。坑底不会发生隆起现象。 抗管涌验算:抗管涌安全系数K=1.586. 2 2=+hthw)(式中:h为地下水位至坑底的距离,取3.6m; t为最小入土深度, ;为土的浮重度,取9.15KN/m3; 为地下水的重度,取10 KN/m3。 w,由验算结果可知,坑底不会发生管涌现象。 钢板桩强度检算钢板桩所受最
18、大弯矩Mmax,最大弯矩处即为剪力为0处,设剪力等于0处距桩顶为x1,则0y-21-121=aqqkxkaxRc)(计算得:x1=3.75mMmax=mKNqkxkaxxRaq=3 . 392y-3x21-)hc-1( c21121)(钢板桩所受最大弯矩w=180MpaMpa3.58maxf=WM因此,满足要求。3.354.54.53.353.353.3513.49 钢板桩围檩检算因本工程监理为单层支撑,围檩所受荷载qk=Rc=84.36kNm。选用I36a工字钢,W=875cm3。按简支梁计算,最大弯矩Mmax=ql28=84.363.3528=118.34kNm。 w=180Mpa,满足要
19、求。Mpa2 .135maxmax=WM 撑杆检算,由得:R=84.36(3.35+3.35)/2=282.61kN。)21(2Rllqk+=惯性半径,长细比=loi=3.35/0.14=23.3,查表钢结构设计规cmAI37.14i=范附录C,按b类截面计算,系数取0.959,自重弯矩Mmax=ql28=0.6928=6.08kNmMPa170MPa02.3787508. 648.76959. 0282.61WmaxARn1=+=+=M满足要求。3.3.2 承台基坑施工防承台基坑施工防护护步步骤骤承台基坑开挖时,首先利用全站仪准确定出承台基坑中心线、轴线方向及四周护桩。用白灰放出钢板桩施工边
20、线,考虑施工操作空间,钢板桩围堰尺寸为承台设计尺寸周边再外放100cm。整理、平整施工场地,压路机压实,留出足够场地用于堆放钢板桩、布设吊插机具。钢板桩围堰选用拉森III型钢板桩,每根长9米,打桩机械采用50T履带吊配合DZ60型振动锤及200KW专用(三相220V)发电机施工。钢板桩插打采用单独打入法,即从承台基坑的一角开始,按顺时针方向依次逐块打设钢板桩,直至打设完毕。施工时,首先用改装挖机配合振动锤将钢板桩吊至插点插打,每根钢板桩一次打入。因为第1、2号桩可以起样板导向作用,所以打入位置和方向要确保精度,1、2号桩每打入2米应测量一次,用经纬仪控制。在钢板桩合龙时,视情况采用异型钢板桩在
21、转角处合龙。插打时,除在锁口内涂润滑油以减少锁口的摩阻力外,同时在锁口的下端打入木楔,防止沉入时泥沙堵塞锁口。钢板桩打设完成以后,为加强钢板桩墙的整体刚度,沿钢板桩墙长度方向设置支撑围檩,支撑围檩采用I36a工字钢,横撑沿承台长度方向布一道,横撑采,用I36a工字钢,围堰四个角采用I36a工字钢做斜撑。基坑全断面开挖,主要采用机械开挖,人工配合修整。如基坑内渗水较多,为防止基础被水浸泡,应在基坑一角设置一个集水坑,将基坑内积水汇集到集水坑用水泵排出坑外。监理工程师论坛http:/ 挂挂篮篮防防护护措施措施悬灌梁在施工时,跨越浦南高速公路,梁部施工不占用行车道路,但对于施工中采用的挂篮的四周进行
22、全面的封闭,封闭材料采用木板及围网等,具体可参见图3.4所示。主要作用是严防施工过程中有物体坠落。在下横梁两侧的底模纵梁,最外侧各有两根,从最外侧底模纵梁边缘起,自上而下挂聚乙烯密目网(网目密度不低于800目100cm2),外侧用安全防护网罩住,密目网及安全网要与顶底部底模纵梁、顶部挂篮横梁等绑扎牢固,防止自行脱落。施工时,将底模与已经成型的梁段结合约10cm左右,尽量将模板前移,以加强前部的工作面。确保钢筋工程、混凝土工程以及预应力张拉等的工作面。不足的部分,在底模前端纵梁上铺设10cm*10cm,长度为7m的方木,方木的外侧垂直于底模纵梁方向按照3050cm间隔铺设长度为50cm左右10c
23、m*10cm截面积的方木,形成底部支撑骨架,其上再铺设5cm厚的木脚板,形成工作面。底模底部结合两侧以及前端的防护情况,在下横梁以及底模纵梁上设置一些吊点,用木板、篷布及安全防护网组合成防护吊棚将下部封严。要求防护网有足够的强度,并且施工时安全防护网的各个挂点要牢固,施工时要有专人随时检查,随时进行调整。对于已经成型的梁端,在设计的钢栏杆位置,用48mm钢管搭设防护栏杆,竖直向钢管的高度80100cm,间距为1.2m,并在其内侧安装防,护密目网,在其外侧适当的位置挂防护网,加强防护措施,确保施工安全。图图 3.4 挂挂篮篮施工防施工防护图护图3.5 防防护护棚架棚架设设置置3.5.1 布置形式
24、及布置形式及时间时间3.5.1.1 主体主体结结构形式构形式防护棚架主体采用400mm钢管立柱与I36a工字钢搭设,上部满铺1220*2440 *12mm竹胶板,棚架限高5.5m,延线路方向设置两跨,每跨14.5m,总跨度29m,防护棚顶面沿线路大里程方向设置1%的纵向排水坡,延高速公路方向总长30m,设置棚架两侧设置防撞墩及限高、限宽标志,详见附图二连续梁中跨与高速公路位置关系图及附图三棚架结构图。防护棚架立柱采用直径400mm壁厚1cm的钢管柱,布置三排,分别位于高速公路两侧护栏处及中央绿化带顶部,纵向间距按3m布置;顶部沿纵向铺设I36a工字钢,横向用I36a工字钢跨过,斜向间距0.6m
25、。棚顶部满铺12mm厚竹胶板防护。两侧土路肩处钢管柱基座中预埋钢板,钢板尺寸为:50cm50cm,厚度8mm,四角打18孔,钢板底部焊接两根几字形16钢筋;中间隔离带处钢管柱基座采用骑马凳式卡在隔离带水泥墩上,钢板尺寸为:60cm100cm2cm,四角打18孔,,隔离带上部在夯实土层后,铺设塑料薄膜,再浇筑40cm厚,100cm长的C20的混凝土,钢板固定采用四角预埋16钢筋(其中50cm预埋在土层中)待钢板安装后搭接固定,钢板预埋时应保证顶部平整。钢管柱与基础采用螺栓联接。3.5.1.2 布置布置时间时间根据工期安排,防护棚架从中跨施工1#块时开始设置,施工结束后及时拆除。计划布置时间201
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