新《施工组织设计》厦门某钢栈桥施工组织设计8.doc
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1、厦门市XX大桥钢栈桥施工组织设计XX市政建设集团股份有限公司厦门市XX大桥工程项目经理部xxxx年xx月目录一、工程总体概况2二、设备、材料、人员准备24三、栈桥施工工艺51、跨海主线栈桥结构设计52、栈桥其它设施63、栈桥计算(12m)124、栈桥计算(9m)125、栈桥施工13四、栈桥施工质量控制18五、栈桥质量验收标准21六、栈桥施工进度计划27七、组织保证措施28八、质量保证体系281、质量目标282、质量保证体系29九、安全保证体系301、安全目标302、安全保证体系30十、环境保护31钢栈桥施工组织设计一、工程总体概况XX大桥位于XX湾,行政区属XX区和XX区,大桥跨越XX湾海域。
2、本工程起点桩号为K3+410,位于XX岛;终点桩号为K4+320,位于内垵路西段,全长910m,其中桥梁起点里程为K3+533.5,终点里程K4+285.7,桥长752.2m。XX大桥主桥采用预应力混凝土变截面连续刚构桥,西引桥和东引桥采用预应力混凝土等截面连续梁,桥宽30m,分双幅布置。二、设备、材料、人员准备1、设备、材料组织由于本项目工程量大,结构种类多,工期短,交叉作业多,因此抓住各分项工程的施工特点,合理组织、提高施工的机械化程度,加大设备、人员、材料的投入是按时完成本合同施工任务的关键。投入本工程栈桥的主要施工机械设备及材料分别见表一投入钢栈桥的主要施工机械设备表及表二XX大桥钢栈
3、桥材料一览表。表内所列设备及材料是根据栈桥工程内容、数量,以保证施工质量和工期为前提做出的投入,根据业主和工程工期的实际需要,还可以进场该表以外的施工设备。表一 投入钢栈桥的主要施工机械设备表序号机械或设备名称型号规格数量国别制造年份额定功率(kW)生产能力1履带吊QUY381中国 200438T2汽车吊QY25中国200525T3平板运输车中国一汽120034振动沉桩机DZ-452中国20045发电机组JS-4003中国2004300KW6电焊机5表二、XX大桥钢便桥材料一览表序号材料名称规格型号单位数量备 注1钢管桩600mm钢管t222壁厚6mm2盖梁工字钢I25b工字钢t336置于贝雷
4、片上方3横梁工字钢I28a工字钢t764横梁工字钢I45a工字钢t585桥面纵梁槽钢20a槽钢t1796桥墩间剪刀撑10槽钢t307贝雷架片5362、人员培训管理人员和专业技术人员及作业人员从已完工项目调派(从事现场施工多年,有丰富的工作经验),并按计划规定的时间到达施工现场(进场人员名单见表三)。在组织施工作业队伍时将会严格做好以下工作:注重素质。施工劳力人员素质直接影响工程质量,施工劳力队伍素质审查要严把“四关”,即政治素质、道德纪律、身体条件和技术水平四个方面。注重教育。教育是先导,只有适时耐心的教育,才能使施工劳力队伍的素质不断提高。教育内容要有针对性,包括:施工当地的政策、民风习俗教
5、育、法制教育、作风纪律教育、文化技术教育等。签订施工劳务合同。要使施工人员安心施工,把精力集中到工程质量上来,必须按经济规律办事,改过去的任务分配制为合同制。表三 进场人员一览表序 号姓 名担 任 职 务备注1钢便桥经理2钢便桥技术负责人、管理人3施工技术负责人4质检员5安全员6789施工技术员10施工技术员11安全员12安全员13材料员14施工队队长15司机/司机16吊机手17振动锤、发电机操作手18焊工3、合同段所需材料采用水、陆结合运输,以地方运输为主、自运辅助的方式。各种材料的进货数量和时间,将按施工组织设计要求和现场实际及时组织货源。三、栈桥施工工艺(一)、跨海主线栈桥结构设计XX大
6、桥跨海主桥栈桥设计根据施工现场总平面布置情况,起点桩号K3+572.000,终点桩号K4+137,全长505m(已扣除航道60m)。布置在跨海主桥的右侧,为避免栈桥的平面位置影响挂篮的施工,所以栈桥外边缘距离箱梁外边缘3.0m。本栈桥设计根据施工现场总平面布置情况,为方便水上钻孔桩施工,钢便桥桥面与钻孔桩平台齐平。东岸钢便桥14#墩10#墩位置(水上部分)范围纵梁采用贝雷梁,15#墩14#墩(岸边及筑岛部分)范围采用工字钢和型钢组合,贝雷梁与岸边采用型钢过渡段;西岸钢便桥全部采用贝雷梁。本钢便桥全长约505m,贝雷纵梁按连续梁拼装,标准跨径按岸边及筑岛部分采用L=5.5m工字钢钢栈桥和水上部分
7、采用L=12.0m(航道部分)和L=9.0m(滩涂)贝雷梁栈桥两种跨径布置。下部构造均为600mm壁厚6mm钢管桩基础,每排桥墩采用四根钢管桩(或L=9.0m时采用两根钢管桩),为加强基础的整体性,每排桥墩的钢管均采用10号槽钢连接成整体。分配横梁采用25b型工字钢,间距为0.40m,分配横粱上的桥面铺设采用20号槽钢纵向反扣铺设。贝雷梁下的钢横梁(盖梁)由两根28a工字钢构成(或单根45工字钢)。桥面宽度设计为6m,桥面用纵向反扣铺设的20号槽钢组成桥面系。(钢便桥标准跨示意图见后附图)考虑地方通航,在9#墩和10#墩之间设置通航位置。为保障施工期间通航安全,在通航道两侧各设置4根6008m
8、m钢管桩防撞墩,防撞墩长度为6m,高度应高出最高潮位以上2.5m,并设置明显的警示标志,夜间及雾天均应设警示灯。栈桥钢管桩入土深度原则:对于一般粘性土层600mm钢管桩入土深度以进入强风化岩层表面深度进行控制,具体入土深度将根据提供的详细地质资料数据结合实际施工情况进行确定,可以采用钢管桩的贯入度进行控制,贯入度最后90秒不得大于3mm。由于近期河道清淤,主河道两边土层(或砂层)厚度太浅,部分钢管桩的桩底入土深度不足,为此我们将采用水下砼护脚,并在管桩周围抛填砂袋等措施防护。(二)、栈桥其它设施为确保大桥施工中水、电的供应,栈桥上设置有电缆管道和自来水供水管道。 栈桥考虑采用防腐涂装保护措施。
9、护栏的竖杆、扶手横杆要刷上红白相间的警示反光油漆,防止水上船只过桥时对钢管桩的碰撞,并在通航孔位置设置。栈桥布置形式和截面形式见后附图跨海主桥贝雷栈桥布置图、跨海主桥型钢栈桥布置图。(三)、栈桥计算(按L=12m跨计算如下)XX大桥钢栈桥总宽6m,计算跨径为12m。栈桥结构自下而上分别为:600钢管桩、28b型工字钢下横梁、“321”军用贝雷梁、25b型工字钢分配横梁(间距0.40m)、20a型槽钢桥面。单片贝雷:I=250497.2cm4,E=2105Mpa,W=3578.5cm3 M=788.2 knm, Q=245.2 kn则4EI=2004106 knm2(一)荷载布置1、上部结构恒载
10、(按12m跨度计)(1)20a型槽钢:q1=(6m/0.3+1)22.6310/10004.75kn/m(2)25b型工字钢分配横梁:q2=42.09/0.40610/1000/96.3kn/m(3)“321”军用贝雷梁:每片贝雷重287kg(含支撑架、销子等): q3=287410/3/10003.83kn/m(4)28a型工字钢下横梁:q4=643.410/10002.60 kn/根2、活载(1)按城B级标准车辆计算(2)人群、机具、堆方荷载:q5=1.5kn/m26=9 kn/m 考虑栈桥实际情况,同方向车辆间距大于15m,即一跨内同方向半幅桥内最多只布置一辆重车。(二)上部结构内力计算
11、1、贝雷梁内力计算荷载组合:q= q1+ q2+ q3+ q5=23.88kn/m(如下图)23.88KNm 12m 贝雷梁均布荷载受力分布图 6t 12t 12t3.6m4.8m1.2m 汽车荷载分布图活载按城B标准车辆荷载并考虑1.2的安全系数,采用“桥梁博士系统软件进行”验算,结果如下:恒载情况:M中=ql2/8=23.88122/8=429.8knmR=143.3 kn活载情况:M中=1160knmR=425 kn荷载组合情况:M中=1589.8knmM=788.24=3152.8 knmR=143.3+425=568.3knQ=245.24=980.8 knm故在恒载及活载组合条件下
12、贝雷架满足强度要求。2、桥面板20a型槽钢验算按简支梁计算,计算跨径取L0.4m。车轮宽度按30cm计算,每对车轮的着地面积为0.60.2(宽长),则轴重的一半荷载由2根槽钢承担。采用8m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。E=2.0105Mpa,Iy=128cm4,Wymin=24.2 cm3P=P0/2=83KN (注:P0双后轴车的单轴重为166KN)Q83/0.2415kn/mMmax=qlc(2c/l)/84150.20.4(20.2/0.4)/86.225knm= Mmax/ Wmin=6.2251000/(24.2210-6)106.3 Mpa1.3=1.3145188.5 Mp
13、a3、横向分配梁验算计算跨径取L3.75m,采用I25b型工字钢。后轴轴距为1.2m,故后轴荷载范围由4根I25b承担,计算简图如下 P=41.5kn P=41.5kn 0.975 1.8 0.9753.75E=2.0105Mpa,Ix=5284cm4,Wx=423 cm3,Sx=248.1 cm3,t10.2mmP0=166KN,故每根I25b工字钢所分配的荷载为P=P0/4=41.5KNM=P/l(2c+b)x=41.5kn3.75m(20.975+1.8)0.975=40.463knm= Mmax/ Wx=40.4631000/(42310-6)96 Mpa1.3=1.3145188.5
14、 MpaQ Sx/(Ixt)41.5100024810-6/(528410-80.0102)19.08 Mpa=85 Mpa安全4、墩顶横梁计算采用两根28a型工字钢。根据前面计算结果,每榀贝雷梁传至横梁上的荷载为P568.3kn。荷载按简支计算(计算简图见下图)。E=2.0105Mpa,Ix=7114cm4,Wx=508 cm3,Sx=289.2 cm3,t8.5mmP=568.3KNR=568.3/4142.1 KNM=KPt(K为内力系数,查计算手册P763 K=0.278)故M=0.278142.14.22=83.0KN.m=m/w=83.0(508.22)=81.7 Mpa1.3=1
15、88.5 Mpaf=(KPl3)(100EI) (K查计算手册P763 K=2.508)f=2.508142.14200(1002.01057114)=4.4mmL/250=4200250=16mm安全 67.5 45 375 45 67.5p/4p/4p/4p/4 420墩顶横梁计算简图5、桩顶横梁计算(计算简图如下所示)P1P1=P/2=(568.3+P自重)/2=(568.3+5.8)/2=287.1knM=Pl/4=287.12/4=143.6knm2.0m=M/WX=143.61000/(250810-6)=141.3Mpa1.3=1.3145=185Mpa安全6、钢管桩验算每墩钢管
16、桩打两排2根钢管桩,顺桥向间距为2.0m,横桥向为4.2m。土层摩擦力按25kn/m2计。1、承载力检算考虑2.0的安全系数单根钢管桩承载力:F568.32.0/4=284.2KN钢管桩入土深度:h284.2/(0.603.1425)6.03m钢管桩总长:H=1.8+3.5+6.0311.33m2、钢管桩稳定性检算钢管桩管径按600mm,壁厚按6mm,则钢管桩截面积:A=3.14600.6=113cm2;回转半径:i=(6060+58.858.5)24=21cm;自重:G=0.887kn/m 自重:N1=11.93.140.630.0067.89.8=10.8kn 单桩竖向力:N2=284.2
17、kn故N=N1+N2=10.8+284.2=295kn按一端固定,另一端自由的约束条件下取杆件的长度系数为=2,L=5.3,故=L/i=2530/21=50.5查表得轴心受压构件的纵向弯曲系数=0.333=N/A=287.3/113=25.4Mpa=0.333140=46.62Mpa故钢管桩满足稳定性要求。(四) 栈桥计算,按L=9m跨计算如下:由于9m跨的桥面系与12m跨相同,且9m跨的贝雷片布置形式与12m跨相同,故本次只验算9m跨的下横梁及钢管桩。具体如下:67.5 45 375 45 67.5p/4p/4p/4p/4 4201、 恒载下的M中= ql2/8=24.3892/8=246.
18、85KN.mR=24.3892=109.7 KN活载下: R=425 KN故:荷载组合情况下,贝雷梁传至I45号工字钢的坚向力为P=(425+109.7)4=534.74=133.7 KN2、验算I45号工字钢M=0.278133.74.2=156 KN.m=M/A=156/1432.9=108Mpa1.3=188.5Mpa3、管桩承载力计算P534.7/2根267.35 KN桩基取2.0安全系数故F=267.352=534.7 KN管桩的入土深度h534.7/(0.603.1425)11.35m钢管桩的入土深度仅做为参考,在施工中应以最后打桩5分钟无明显下沉(或9秒累计贯入度小于3mm)方可
19、满足管桩的承载力要求。当桩尖进入地表小于3米时应考虑采用四根钢管桩组合成一个支墩的形式,方可满足支墩的稳定要求。(具体见附图)(五)、栈桥施工由于本合同段栈桥,工程量较大。为加快施工进度,跨海主桥栈桥分东西两个作业面施工。栈桥施工均采用38t履带吊逐孔振沉钢管桩,逐孔架设上部结构的施工方法搭设栈桥,上部结构架设用“钓鱼法”施工。安排一艘运输船分别进行钢管桩及型钢、桥面板等的运输。跨海主桥浅水区利用38t履带吊用“钓鱼法”施工栈桥下部结构施工a. 钢管桩的加工与制造钢管桩施工:1、根据本工程的特点、土质情况、作业能力及作业环境,采用采用38t履带吊逐孔振沉钢管桩.2、做好测量控制点的交接和核对工
20、作,施工中使用全站仪及经纬仪前方交汇法定位沉桩,做好每根桩的定位工作。3、钢管桩以标高控制为主,钻孔资料很近时的桩尖标高及沉桩贯入度为校核,当控制标高相差较大时,及时查明原因,报有关部门研究后另行确定。每根栈桥钢管桩分两节加工,每节长度为7.510.5m不等,接桩在现场进行,采用设计图纸所示焊接接头,避免接头处于局部冲刷线附近。b.钢管桩的运输钢管桩构件运输最大长度12.0m,构件单重为3t。构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置,以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。c.钢管桩下沉施工方法钢管桩下沉采用悬打法施工,用38t履带吊车配合振动锤施打钢管桩。履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面,打入栈
21、桥基础钢管桩,测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后,开动振动锤振动,在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度,发现偏差要及时纠正。每根桩的的下沉应一气呵成,中途不可有较长时间的停顿,以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后,38T履带吊前移,进行插打下一跨钢管桩。按此方法,循序渐进的施工。(参见图3.4)图3. 4 38t履带吊振沉钢管桩示意d.沉桩施工要点及注意事项 .沉桩开始时,可依靠桩的自重下沉,然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固,开动振动锤使桩下沉。当最后下沉速度与计算值相距不多,且振幅符合规定时,即认为合格,施工过程中采用设计桩长与贯入度法进行双控。每根桩的下沉一气
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