栈桥施工总结实用13篇

栈桥施工总结
栈桥施工总结篇1

某新建铁路客运专线全长857公里,某标段线路总长62km,总投资42.35亿元,标段中有3座长度大于4000米的隧道,工期紧,施工难度大,工序间施工干扰严重。总结多年隧道施工经验,经过现场调研,反复论证,引进了24米自行式仰拱栈桥,使掌子面、仰拱、二次衬砌能同时施工,大大提高了施工工效,加快施工进度、降低成本、确保施工安全。

1.自行式仰拱栈桥

1.1自行式仰拱栈桥结构

为确保仰拱与拱墙衬砌混凝土防水系统统一,仰拱每循环施工长度和衬砌一致,仰拱施工缝和拱墙衬砌施工缝保持在同一位置。确定栈桥净跨度为24米,考虑两端搭接及坡道,确定栈桥总长为28米。在衬砌前,通过仰拱栈桥的主要施工设备为装载机、自卸汽车、挖掘机等,根据设备的空载重量、重载重量确定以自卸汽车重载时作为自行式仰拱栈桥的验算荷载,考虑一定的安全系数取45吨。

自行式仰拱栈桥由栈桥主体、液压系统、电气控制系统、走行系统等各部分组成。

栈桥主桥主体尺寸:长28米,主桥宽3.9米,高1.5米。

主桥主体构成:桥底部沿隧道纵向平行布置8根40b#工字型钢,其上沿隧道横向布置4根20#槽钢和6根20b#工字型钢,两侧是箱型结构,中间用25#工字型钢支撑 连接。各种型钢作为不同厚度的板组成,具体尺寸如下:

液压系统包括各升降油缸及相关液压泵站、管路;电气系统负责控制各系统的运作,主要由各种继电器、开关、断路器等构成。

行走系统由电机减速机、传动链条、箱体、行走轮等构成。共有4组,分别置于栈桥主体端部两侧,以实现栈桥主体的自动行走。行走装置可以实现横向和纵向行走,灵活方便。

1.2仰拱栈桥行走原理

为满足移动要求,在栈桥两端设置移动行走机构,并设置限位预警装置;行走时,栈桥两端坡桥的抬起、放下由液压系统执行机构完成。自行式仰拱栈桥主要由主桥、行走装置、液压系统、电气系统、限位装置和报警系统等组成。栈桥移动时使用电机驱动,通过齿轮条传动,带动走行轮在走行轨道上移动,其工作步骤如下:启动装于栈桥端部的主桥升降油缸,使栈桥坡桥离地,然后由工人配合,将栈桥行走轨道向前拖动,轨道拖至尽头后,收缩主桥升降油缸,启动走行电机。栈桥在轨道上向前移动,移动至轨道尽头后,重复以上步骤,直至栈桥就位(栈桥横向移动与此类同)。栈桥就位后,主桥升降油缸顶起,使走行轮不受力,待固定后,将前后坡桥放下。

1.3自行式仰拱栈桥施工工序

1.3.1自行式仰拱栈桥施工顺序

(1)仰拱开挖分成左右两部分,先进行一半的开挖。

(2)第一个循环先将左边或者右边的仰拱开挖好,栈桥停放在没有开挖的一侧;将运渣车停放在栈桥上,挖掘机在需开挖的面上,开挖时从栈桥的前端向后端开挖,挖掘机一直停在仰拱标高面上,这样就能保证挖掘机能向运渣车里面装渣。

(3)将其中一侧开挖好后,操作栈桥使得栈桥横移到已经开挖好的那一侧,同样将运渣车停放在栈桥上,挖掘机在需开挖的面上,开挖时从栈桥的前端向后端开挖,挖掘机一直停在仰拱标高面上,这样就能保证挖掘机能向运渣车里面装渣;此时仰拱开挖和仰拱衬砌可以同步进行。

(4)同样重复以上过程完成下一个循环的仰拱施工。

1.3.2施工工艺流程图

1.4与简易栈桥的比较

施作仰拱对掘进干扰大一直是国内隧道钻爆法施工中未能很好解决的一大难题。目前,大多数钻爆法施工的隧道采用半侧施作或简易栈桥的方法进行仰拱施工。但是由于传统栈桥采用的是固定结构,适应性、灵活性差,不但仰拱施工质量难以控制,而且开挖、衬砌不能同步进行,导致劳动强度高、安全事故频发、功效非常低,大大影响了隧道施工速度。施工企业为了完成任务,不得不在隧道狭小的空间里密集配备资源,单一推进掌子面掘进的同时,无法很好的兼顾其他作业面的良好进展,导致二次衬砌的跟进难以保证。采用自行式仰拱栈桥与简易栈桥相比,虽然制造或购置费用使成本有所提高,但由于有效提高生产效率,加快了进度,特别是长隧道的情况下,会起到降低工程施工成本的作用;同时,由于提高了机械化程度,无须人工移动栈桥,大大提高了施工作业的安全性。

1.5采用自行式仰拱栈桥施工的优点

(1)减少施工干扰:仰拱栈桥的成功使用,减少了掌子面开挖施工运输和仰拱施工之间的干扰,掌子面所施工的工装料具可以从栈桥上通过,不影响栈桥下部仰拱施工;同时,栈桥跨度大,为仰拱施工提供了流水作业工作面,提高了施工效率。

(2)该仰拱栈桥易于拼装,施工中行走灵活,能实现纵向及横向移动,移动就位方便,提高了工效。

(3)为仰拱下仰拱作业提供了足够的空间,可以有效地组织起流水施工。

(4)施工安全性高。采用型钢加工制作的仰拱栈桥,结构稳定,安全可靠;在栈桥一侧设置一条可以自动折叠人行通道,采用人员和设备分开通过的方式;桥下设置防护网,保证栈桥下施工作业人员安全。

(5)在完成一个工作面后,在不需要拆卸的情况下利用其行走设施就可以滑动至下一个工作面,节约了传统栈桥重复拼装时间,确保了隧道施工的安全性,避免了人员伤亡事故的频繁发生。

2.自行式仰拱栈桥的实际使用为实现各工序正常、有序施工,节余施工时间,提高隧道施工整体工作效率,使用自行式仰拱栈桥,满足了在安全质量可控的情况下,最大的体现工期成本优势。同时,使用自行式仰拱栈桥时,应注意:

(1)操作栈桥移动人员,必须经过培训并考核合格才能进行作业。

(2)仰拱栈桥就位时,要注意安设的平整性及安设宽度符合设计要求,保证车辆行车安全及不同轮距车辆均能正常通过。

(3)应根据现场实际情况确定车辆通过栈桥时的限速,以保证工作时仰拱栈桥的稳定性及安全性;施工人员在栈桥下作业时严禁车辆通过,以确保作业人员安全。

(4)在栈桥两侧桁架外侧布设安全防护网,防止石渣坠落伤到下方施工操作人员。自行式仰拱栈桥上不的参与混凝土及杂物应及时清理,以保持栈桥上部的清洁。

栈桥施工总结篇2

随着我国社会经济的发展,我国栈桥工程也日益增多,水中栈桥搭设是栈桥工程的重要组成部分,如何控制水中栈桥搭设是当前钢栈桥工程施工灌注的焦点。现阶段,业内关于水中栈桥搭设的研究较少,因此,研究水中栈桥搭设技术具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对天宝特大桥钢栈桥的水中栈桥搭设技术进行了初步探讨。

一、天宝特大桥钢栈桥工程概况

沈海复线线漳州至诏安高速公路段天宝特大桥位于漳州市天宝镇。桥址跨天宝金峰经济开发区,国道319及九龙江,涉河段位于西溪郑店水文站上游约760m处。该项目是规划海峡西岸经济区高速公路网的重要组成部分,也是国家高速公路网的重要补充。

在实际工程建设中,为了方便施工,确保安全、质量并按合同工期完成工程任务,根据现场地形地貌、潮汐变化并结合工程实际情况,必须架设一座经济实用又安全的钢便桥。对天宝特大桥钢栈桥工程而言,经过现场勘查、结合桩基平台需要、架设的钢便桥形式为:天宝特大桥跨九龙江段钢栈桥全长370.05m,设计为1×9.92m+20×12m+1×15m+8×12m+1×12.13m。桥面标高控制为高潮水位10.5m,加1.75m,即桥底面设计标高为12.25m,

从天宝特大桥钢栈桥工程的结构上看,主要由五个部分组成,分别是基础结构、下部结构、上部结构、桥面结构和防护结构。具体说来,基础结构为:Φ530×8mm钢管桩基础;下部结构为:I36a双排工字钢横梁;上部结构为:300×150贝雷片2组纵梁;桥面结构为:25#工字钢,[25a槽钢桥面;防护结构为:∅48×3.5mm小钢管护栏。

二、天宝特大桥钢栈桥的水中栈桥搭设技术

为便于水中墩台及钻孔桩施工,天宝特大桥钢栈桥的水中栈桥搭设及平台冲孔灌筑技术,可以从以下几个方面入手,下文将逐一进行分析:

(一)天宝特大桥钢栈桥施工组织设计方案

1.基础及下部结构设计

天宝特大桥钢栈桥施工组织设计方案是水中栈桥搭设及平台冲孔灌注技术的关键。从天宝特大桥钢栈桥工程施工的实际情况来看,本工程上跨九龙江,江面宽约0.37公里,常水深约为7米。水下地质情况自上而下普遍为:中粗砂、卵石、花岗岩。在对钢桥下部结构施工过程中,应采用钢管桩,单墩布置单排3根钢管(桩径ф530mm,壁厚8mm)。钢管桩横向间距2.5m,桩顶布置I36a双排工字钢横梁,钢管桩与钢管桩之间用80×80×8角钢钢管桩剪刀撑,并焊接牢固。与此同时,打钢管桩海英将技术要求控制在一定范围内,严格按照设计书要求的位置和标高打桩,不得随意更改设计要求;钢管桩中轴线斜率小于1%L,且入土深度必须大于8m。除此之外,当个别钢管桩入土小于8m锤击不下,且用DZ45桩锤激振2分钟仍无进尺,面对这种情况,必须结合现场的实际情况分析地质情况,在提高钢管整体稳定性的基础上采取加强打桩的方式。

2.上部结构设计

天宝特大桥钢栈桥施工,从上部结构设计的施工工艺上看,桥梁纵梁各跨跨径均为12m,通航孔为15m跨。根据行车荷载及桥面宽度要求,便桥纵梁采用规格为150cm×300cm 国产贝雷片,12米跨纵梁每跨布置单层6片贝雷片,横向布置形式为2×3排,间隔为:2×20cm+110cm×3+115cm×2。贝雷片纵向用贝雷销联结,横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性,贝雷片与I36a工字钢下横梁间用U型铁件联结以防滑动。

3.桥面结构设计

桥面结构也是天宝特大桥钢栈桥施工的重要组成部分。对天宝特大桥钢栈桥施工而言,当采用贝雷片纵梁时,贝雷片上铺I22工字钢,沿便桥纵向间隔按80cm布置,工字钢横梁与贝雷片纵梁用u型卡固定,桥面板采用[25a槽钢倒置成∩型间距4cm密铺,并与I22工字钢横梁焊接固定。

(二)加强天宝特大桥钢栈桥洪水分析

加强天宝特大桥钢栈桥洪水分析,对控制水中栈桥搭设及平台冲孔灌筑技术的作用也不容忽视。从钢栈桥水文分析上看,天宝特大桥跨九龙江段,其中水中墩柱36个,墩柱高二十余米,桩基直径2.5m,嵌入微风化花岗岩6m。桥位处水面宽400m,常水位水深2~8m。施工时搭设贯通江面的370m长6m宽钢栈桥及6个9m宽36m长的桩基施工作业钢平台;钢栈桥桥面离常水面高度10.5m,91年洪水水位为11.5m,为施工重大危险源;结合现场实际情况,经过反复勘察计算,项目部决定靠河岸两侧3个平台采取围堰填土,在保证质量和安全的前提下,节约了搭设钢平台及下钢护筒成本;水中桩基的底系梁设计位于水面以下5~8m河床处,系梁施工难度及成本大,项目部和业主、设计反复沟通,各方达成共识,同意水中底系梁标高上提,既节约了施工成本又降低了施工难度,保障了施工安全,加快了施工进度。

(三)做好天宝特大桥安全防护措施

非常有必要做好天宝特大桥跨全防护措施,具体说来,在进行安全防护设计时,防护结构设计桥面应采用小钢管(直径4.8cm)做成的栏杆进行防护,栏杆高度1.0米,栏杆纵向3米1根立柱(与桥面槽钢焊接)、高度方向设置2道横杆。完善安全救援方案,配备安全救急设备,举行安全演练;让安全防护落在实处。

结语

总之,水中栈桥搭设及平台冲孔灌筑技术是一项综合的系统工程,具有长期性和复杂性。天宝特大桥钢栈桥在施工过程中,应重点把握好天宝特大桥钢栈桥施工组织设计方案、加强天宝特大桥钢栈桥洪水分析、做好天宝特大桥安全防护措施三个方面的内容,只有这样,才能不断提高水中栈桥搭设技术水平,进而促进水中栈桥工程又好又快地发展。

参考文献:

栈桥施工总结篇3

一工程概况

1.1水中钢栈桥与平台的位置和作用

某大桥水中钢栈桥与平台工程位于西江干流北街水道两岸位置,桥梁设计为【60m+155m+380m+150m+60m=800m】独柱双塔中央双索面半漂浮体系混凝土斜拉桥, B3#、B4#墩为主墩B3#墩平台(江门侧)与B3#墩侧栈桥处于主桥水中B3#索塔基础及桥位边上,跨越河堤及有特殊保护要求的管道后在江门生化厂与外部通道相连。B4#墩平台(中山侧)与B4#墩侧栈桥处于主桥水中B4#索塔基础及桥位边上,跨越河堤后与潮连岛环岛路相连。

本钢栈桥与平台作为施工平台,为水中主桥主墩、辅助墩等的施工服务,同时也作为主桥施工的码头使用,为主桥施工的各种运输、通行提供支持。

平台及栈桥总体平面布置图

1.2地形、地质

本工程场区地貌属于珠三角海路互相沉积平原区,地质构造运动微弱,总体工程地质条件较好。主要不良地质现象为饱和砂土液化和饱和软弱的淤泥质土层,均分布范围广、厚度较大。

桥位区覆盖层厚度多在20~40m间,覆盖层上部主要为流塑状淤泥层,层厚16m左右,下部为流塑~可塑状为主的粘性土,或为松散-中密的砂类土,覆盖层底部高程为(-44.5m)~(-18.3m)。本工程场区基岩为花岗岩,岩面起伏较大。

二栈桥、平台设计方案

2.1技术参数

①栈桥设计技术参数

结构形式:基础由钢管桩和横联组成,主承重梁为贝雷桁架梁,桥面系由工字钢、8mm防滑钢板以及栏杆等附属结构组成。

桥宽:全宽6m,单向通行。

跨径:标准跨径为15m。

长度:B3墩侧栈桥总长231m,B4墩侧栈桥总长49.5m。

设计荷载:根据《公路桥涵设计通用规范》,设计荷载采用公路一级荷载,采用车道荷载和车辆荷载进行设计。

验算荷载:采用50T履带吊荷载进行荷载验算。

②平台设计技术参数

平台尺寸:宽31.7m,长75m。

结构:平台分为行车区、桩基钻孔区及材料堆放区三大区域。行车区上部为简支贝雷梁上搭设工字钢分配梁与8mm防滑钢面板结构,下部为钢管打入桩和型钢桁架;桩基钻孔区上部为贝雷梁上铺设45#工字钢承重梁及36#工字钢冲机轨道结构,下部为钢管打入桩和钢管横联;材料堆放区上部为以贝雷作为承重梁,顺桥向设置槽钢桁架连接贝雷梁,其上铺设工字钢分配梁的结构,下部为钢管打入桩和钢管桁架。

设计荷载:行车区设计荷载采用公路一级荷载中的车辆荷载,钻孔区考虑冲机自重与施工荷载、龙门吊吊重等,材料堆放区考虑材料堆放重量及摆放位置。

验算荷载:行车区采用50T履带吊荷载进行荷载验算;钻孔区根据钻机施工及移机两种工况验算冲机轨道,根据龙门吊吊重验算龙门吊轨道等;材料堆放区根据25#工字钢极限荷载验算平台最大承重及最不利摆放位置。

2.2钢管桩的入土深度

钢管桩的入土深度通过计算确定,入土深度要求扣除冲刷深度。根据经验,在栈桥钢管桩的冲刷深度按2m考虑,平台钢管桩的冲刷深度按3m考虑。确定栈桥钢管桩入土深度约为20.6m,平台钢管桩入土深度约为28.5m,详见相关计算书。

2.3栈桥、平台梁体的跨度及结构形式

栈桥的最大跨度按15m考虑。栈桥梁体按最大6跨一联连续梁结构布置。平台的最大跨度按13.5m考虑。

2.4栈桥、平台受力计算

将栈桥从制动墩处划分为两段进行计算,按照从上往下的原则,分别计算桥面波纹钢板、I12.6工字钢、I25工字钢、贝雷及钢管桩的受力状态。栈桥所受荷载采用《公路桥涵设计通用规范》中的公路一级荷载,同时考虑结构构件自重,按照最不利情况组合对结构进行受力验算。横向水流和漂浮物作用按水流淹至梁体结构的情况考虑。

平台行车区平台作为施工机械、设备、人群通行便道,设计荷载采用公路一级荷载中的车辆荷载进行布载验算。材料堆放区根据材料堆放区的平台结构计算材料堆放区所能承受的最大荷载能力。钻孔区根据冲机及龙门吊的施工荷载对各型钢结构进行验算。

分析计算表明栈桥与平台的受力是安全的。

2.5贝雷梁横向水平力的传递

对于水流及漂浮物对栈桥所产生的水平作用,最终是由钢管桩刚架结构所承担的。但贝雷梁梁体部分所受到的水平力,必须要能够传递至钢管桩上。为此,在除制动墩的每个墩管桩桩顶,在贝雷梁与钢管桩之间利用钢板和型钢设置挡卡,阻止贝雷梁横向和竖向移动,但挡卡不将贝雷梁与钢管桩卡紧,以不限制贝雷梁的纵向移动。

三栈桥、平台施工工艺

栈桥桥处于主墩至岸边的范围内,平台处于主墩四周,因此栈桥平台适合利用船体在水上进行施工。为保证施工工期,钢管桩以打桩船为主进行打设,上部构造等结构安装工作利用浮吊船进行。近岸处钢管桩采用履带吊和振动锤完成打设。钢管桩联结及上部构造安装,从近岸边往水中逐跨进行,其吊装工作由浮吊完成。钢栈桥、平台构件和材料由船只输送。

3.1打桩船插打钢管桩

3.1.1钢管桩加工及转运

①钢管桩先在加工场接长至单节长度为35m。管节在驳接时,需要在胎架上进行,以保证管节对接口在同一轴线上。驳接焊缝采用满焊,并在钢管桩四周加焊六块加劲板,加劲板长20cm,宽10cm,厚度8mm(加劲板采用废旧钢管桩加工),加劲板采用满焊,但在钢管桩驳接焊缝处断开5mm。

②根据桩长及浮吊起吊时吊装要求,在钢管桩适当位置设置3个吊耳。同时注意吊耳孔径必须稍大于吊装卡环销轴直径。吊耳尺寸及焊缝应满足受力要求,严格控制检查焊缝质量。

③把驳接完成并通过检查验收的钢管桩吊装到平驳船上,分层堆放,堆放时最多堆放3层,以防滚滑。装船完成后,采用工程船拖运平驳船到现场进行钢管桩打设。

钢管桩外形尺寸允许偏差表如下:

钢管桩外形尺寸允许偏差表

3.1.2钢管桩插打

钢管桩的运输采用平驳船进行,近岸钢管桩采用QUY50C振动锤进行插打,水中钢管桩则采用“长大33”打桩船进行打设。

根据钢栈桥设计情况,以及打桩船船体抛锚定位要求确定钢管桩插打顺序,并按该顺序确定钢管桩运输驳船装船顺序。

栈桥施工总结篇4

Key words: steel Zhanqiao; construction method and technical measure; bearing capacity;

引 言

在土木工程中,栈桥是一种作为运输材料、设备、人员而修建的临时桥梁设施,按采用的材料可以分为木栈桥和钢栈桥。目前世界上最长的施工栈桥―宁波杭州湾跨海大桥南岸施工栈桥,全长9444米,共633跨,是海上主桥施工物资供应及交通出入的唯一通道,也是整座跨海大桥施工的基础性工程和控制性工程。

总的来说,栈桥有很多特殊服务功能。较大的承载力,便捷的施工,方便的拆除,临时性和可重复性的利用等都是栈桥所具备的显著特点。目前,因为栈桥这些人性化的特点,其建设已经广泛地应用在我国得桥梁施工和大坝施工之中。

从理论上说,栈桥的上部结构可以采用任何形式,但从施工便捷和拆除方便的角度来考虑,大多数采用利于工厂化拼装的结构形式,诸如钢箱梁和桁架梁等。栈桥的下部结构也是从施工和拆除便捷性两方面考虑,一般均采用钢管桩作为基础。

在江河或近海流域中修建栈桥下部结构的时候,潮位变化大,浪高,水流急都是经常面临的不利影响,造成修筑便道和水上运输的很多困难。此时,施工栈桥临时设施的架设就成了一个很好的选择方案。临时施工栈桥作为材料设备的运输通道,利用下部结构的施工平台,水上施工变成陆上施工,不但减小了恶劣环境对施工的影响,而且还缩短和保证了工期,同时它具有减少工程建设对环境的污染与破坏等优点[2]。从而临时栈桥的搭设在桥梁施工中得到了大量应用。

但是迄今为止,国内外研究人员对栈桥的设计和施工很少有系统化的研究成果,大部分都是建立在施工经验上的一些数据。即使是参考文献,涉及研究的较少,没有编制相关的规范,很多是通过参考类似工程来确定设计和施工方案,栈桥设计和施工工艺的经济性和安全性的统一难以做到 。

因为考虑施工便捷而搭设的临时栈桥,普遍处于较为恶劣的环境之中,要长时间经受风,浪,流等环境荷载的影响。现在,对风,浪,流荷载国内外进行了较多研究,也取得了一些成果。但是,因为风,浪,流荷载机理复杂,荷载计算参数也较多,需要提高多方面的认识,才能在工程上准确应用。

本文以杭州九堡大桥的临时栈桥施工搭设为例,建立MIDAS CIVIL的有限元模型对其承载力和稳定性进行验算,着重介绍以局部支架法为主的临时栈桥搭设施工方案,并为以后的栈桥设计和施工提供一定的参考价值。

1钢栈桥施工技术和结构验算分析

1.1工程概况

杭州九堡大桥工程北起沿江大道,南至滨江一路,工程设计范围自桩号K0+000.000~K1+855m,全长1855m。工程主要设计内容包括主桥工程、引桥工程、附属工程等。杭州九堡大桥的钢栈桥分为北岸段和南岸段,北岸段自北岸钢箱梁拼装场地起,沿桥轴线下游至PN1#桥墩附近,北岸段主栈桥长462m,每个承台边设支栈桥,支栈桥长共120m。栈桥宽均为6m。栈桥根据现场地形、地貌,河床变化以及施工条件布置桥跨。由于通航孔设置于PS1、PN1之间,栈桥于PS1、PN1处断开,PS1、PS2栈桥与II标连接。

栈桥使用桥面宽6.0m,高程+9.6m。栈桥桩采用φ800mm×8mm的Q235a钢管桩。下横梁采用I56型钢,主纵梁采用1.5m高的“321”型普通型贝雷梁,共三组,每组布置二榀。贝雷梁上依次铺设I25的横向分配梁,间距1.50m;I12.6的纵向分配梁,间距30cm;桥面板采用δ=8mm钢板,桥面板设置防滑条,最后安装栏杆、照明和管线等附属结构。栈桥在支栈桥入口处设有一个倒车平台,共2个。倒车平台将栈桥加宽为10.6m而成。

1.2栈桥施工

栈桥搭设采用逐跨推进施工,即利用80t履带吊在栈桥上逐跨施沉钢管桩、安装横梁、安装纵梁和上部结构,完成后推进履带吊,逐跨完成栈桥施工。栈桥由北岸大堤向江心逐跨推进。

1.2.1、测量控制

施工时测量定位控制:

施工采用GPS打桩定位系统,首先在岸上建立基站,利用该基站确定打桩的平面位置,利用吊车摆臂来纠正其垂直度的偏差和调整桩位,从而保证钢管桩的垂直度和桩位符合要求。

在岸上设置测量平台,在其上架设2台全站仪进行交汇测量,控制钢管桩的平面位置、垂直度及标高,两台仪器的交会角控制在60O~120O以内,当岸上测量平台满足不了施工控制要求时,在栈桥加宽段设置测量平台。

1.2.2、抛石清除

为保护钱塘江防洪堤,在防洪堤护坦前方有1米厚的抛石防护。为保证栈桥搭栈钢管桩顺利施沉,在栈桥搭设之前,须将栈桥施工范围内抛石清除,拟采用测量人员在放样出栈桥施工墩位位置,然后采用长臂挖掘机或人工清除桩位处抛石,然后再下沉钢管桩。

1.2.3、桥台的处理

由于接岸大堤堤头处现有标高为9.6m,栏杆顶标高为10.4m,栏杆外9.1m标高处有一62cm宽平台。起始墩栈桥嵌入大堤护坡,顶面与大堤沿江大道齐平。采用G10风镐凿除大堤栏杆及护坡,破除宽度为6m。

大堤破除后,将护坡内土整平夯实,安装L梁钢筋,支设模板,浇筑L梁砼。L梁长6m,底部宽2m,厚60cm,台背高1.5m,厚30cm,砼标号为C25。待砼到达强度后安装栈桥主纵梁,搭设栈桥。

由于护坦距离大堤岸边较远,约17m,栈桥第一跨无法直接搭设于水中,需在护坦上浇筑扩大基础,将钢管桩立于扩大基础上。扩大基础与护坦间设32根Ф16钢筋锚钉,扩大基础砼尺寸为6.1*1.5*0.6m,表面设置钢板预埋件,钢管桩与预埋件焊接,再搭设栈桥。

1.2.4、栈桥搭设

栈桥起始跨安装完成后,开始逐跨推进施工。栈桥施工采用80t履带吊DZ90型振动锤逐跨打桩搭设栈桥。施工时要根据吊机的实际起吊性能进行施工,如与设计有不符的地方要及时沟通解决,不能野蛮施工。

1)栈桥由引堤前端向前逐跨推进搭设。

2)栈桥钢管桩采用80t履带吊及DZ90型液压振动锤沉放,然后用80t履带吊逐跨搭设安装栈桥下横梁、贝雷梁、纵横分配梁及桥面板。

3)沉桩过程中应严密注视钢管桩的下沉速度,若在沉桩过程中出现急速下沉,或无法下沉到设计标高时,应综合考虑各种因素并报告项目部分析情况予以处理。

4)钢管桩之间用φ600×6mm钢管连接,以增强其稳定性。

1.2.5、栈桥拆除

根据栈桥的使用情况,在桥梁V腿施工完成,并得到监理工程师的同意后,进行栈桥拆除。栈桥采用80t履带吊逐跨从上到下,从前到后依次拆除,具体的拆除顺序为:

割除桥面板扣头螺栓起吊钢面板拆除桥面板拆除贝雷梁各种约束起吊贝雷梁拆除下横梁和割除平联钢管80t履带吊配合DZ90型震动锤拔除钢管桩,完成栈桥拆除。

参考文献:

栈桥施工总结篇5

隧道尤其是高速铁路隧道的仰拱混凝土浇筑施工过程中,因仰拱混凝土形状多为弧形,且混凝土坍落度较大,如果不安装顶模很难控制混凝土的外形符合设计要求。同时,为保证仰拱施工期间洞内正常通车,需要在仰拱上方架设仰拱栈桥。

我们修建的武广客运专线大瑶山隧道仰拱的半径只有15m,这样仰拱的弧形非常大,两翼比中线处的混凝土高2m左右,加之混凝土的标号多为C25或C30,坍落度比较大,施工中混凝土很难成型。为此,我们根据现场施工的实际情况设计了一种较为实用的仰拱混凝土顶模。也根据这个顶模的特点,设计了一副栈仰拱桥。下面简述仰拱顶模和栈桥的结构和使用方法。

2 仰拱顶模和栈桥

2.1 适用范围

该仰拱顶模和栈桥适用于隧道仰拱混凝土施工,尤其是仰拱半径较小,混凝土坍落度较大的隧道中使用。

2.2 仰拱顶模和栈桥的总体设计原则

仰拱顶模为整体式可伸缩结构,下部设轮子,可使用机械设备拖行。仰拱栈桥采用工30工字钢制作,上表面铺设钢板,两侧带可折叠坡道,下部设轮子,可使用机械设备拖行。

2.3 仰拱顶模的结构及制作

①主框架采用工18工字钢焊接制作,根据隧道仰拱宽度及填充的高度定主框架尺寸。②根据仰拱设计形状订做整体式钢模板,模板厚度大于5cm,模板间设置转轴,模板纵向长度为5m。③采用液压油顶升降及伸缩模板。④顶模尾端设置一对可升降行走轮。⑤顶模两端分别设置一对升降油顶,所有油顶均通过油顶控制箱控制。

2.4 仰拱栈桥的结构及制作

①仰拱栈桥共两幅,每幅四根主梁,主梁采用工30工字钢焊制,接头位置错开布置,且在工字钢腹板位置采用钢板帮焊,主梁间采用工30工字钢焊接固定且交错布置。②栈桥顶面铺设带花纹钢板,与主梁焊接牢固。③两端坡道为活动可旋转折叠结构,设置转轴。④栈桥尾端设置可升降的行走轮,两端设置支撑腿。⑤栈桥主梁长12米,不包括坡道部分。⑥仰拱栈桥摆放在左侧或右侧行车道位置。

2.5 仰拱顶模及栈桥的具体结构见图1、图2、图3、图4、图5。

图中:1—顶模主框架、2—边模油顶、3—底模油顶、4—顶模结构行走轮、5—泵送混凝土进料口、6—模板、7—仰拱中线、8—仰拱填充顶面线、9—待浇筑仰拱混凝土、10—顶模伸缩油顶控制箱、11—附着式振动器、12—顶模结构升降油顶、13—支撑丝杆、14—枕木或方木、15—栈桥坡道转轴、16—栈桥支撑腿、17—栈桥行走轮、18—栈桥主梁、19—栈桥钢板、20—栈桥坡道、21—堆码碴体、22—已浇筑仰拱填充混凝土、23—已浇筑仰拱混凝土。

3 仰拱顶模和栈桥的施工方法及工艺流程

3.1 准备工作:待已浇筑的仰拱砼达到初凝后,利用油顶收起两侧模板,再升起中间模板。清理模板并刷脱模剂。同时,将准备施工的仰拱基坑清理干净。

3.2 测量定位:根据设计测出仰拱中线及标高。待仰拱砼达到设计强度的90%时,降下行走轮,收起后支撑腿油顶,利用机械设备将模板结构前段吊起,收起前支撑腿油顶,拖动模板结构前行到待浇筑仰拱的位置,行动过程中注意模板中线对准测出的仰拱中线。铺设枕木或方木,放下前后支撑腿油顶,收起行走轮。根据测量的标高调整模板结构高度。

3.3 模板定位:根据测量结果利用模板升降油顶将中间模板下降到设计高度,固定好支撑丝杆,利用伸缩油顶就位两侧模板,固定好支撑丝杆。安装好封头模。

3.4 浇筑混凝土:连接好泵送砼管道后泵送砼。泵送砼的顺序为先从中间模板上的泵送口压入混凝土再从仰拱两侧口压入砼。采用附着式平板振动器振捣。

3.5 施作上一板填充混凝土。

3.6 栈桥移位及就位:清除下两板仰拱洞碴,用碴体堆码栈桥前端平台。待上一板回填砼达到设计强度后移动仰拱栈桥。将栈桥两端坡道翻起折叠,利用机械设备吊起栈桥后端,放下行走轮,吊起栈桥前端,拖动栈桥前行至碴体平台前,铺设枕木或方木,放下栈桥前端,使前支撑腿落在枕木之上。吊起栈桥后端,收起行动轮后放下栈桥,最后将两端坡道旋转放平。

3.7 重复2、3、4、5、6步。

4 结论

仰拱顶模及栈桥很好的解决了隧道仰拱混凝土浇筑施工过程中,因仰拱混凝土形状多为弧形,且混凝土坍落度较大,不容易成型的问题。同时,也为仰拱施工期间洞内正常通车提供了良好的条件。通过实践证明,我们在武广客运专线大瑶山隧道的仰拱施工中,仰拱顶模及栈桥的应用起到了比较好的效果,有较大的推广价值。

栈桥施工总结篇6

1 前言

在选择大跨钢桁架结构时,输煤栈桥通常会设计成大跨的形状,这是基于布置上的需要,或者基于栈桥面高度的需要。在立柱时,可以选择灯笼架方案,灯笼架方案不仅可以使输煤栈桥的跨度大大地减少,而且其连接于钢桁架梁时,具备抗震性能好、自重轻等多种优点,此外,灯笼架方案的结构还十分的稳定,可以用在大跨度输煤栈桥方面,且取得满意的效果。尤其是在一些地质条件比较恶劣、施工环境比较差的情况下,选择大跨钢桁架结构更能凸显出施工周期短及自重轻等多种优点。

虽然目前的栈桥与灯笼架方案具有多种优点,但是由于各个构件中钢材的选择未存在一个合理的参照,因此钢材的承载能力无法得到合理地利用,致使整体用钢的数量出现过大的现象,使工程的造价过高,给施工企业带来过多的负担,所以在选型的时候,必须对其进行优化处理,在保证工程质量的前提下,尽可能地减少用钢的总量,降低施工企业的成本,实现企业财富的最大化[1]。

2 优化措施

在回转半径及承载能力方面,H型钢与工字钢的性能比较好,因此通常选择H型钢或者工字钢对灯笼架与输煤栈桥各种构件的截面参数实施优化处理。与ANSYS优化处理器相比,H型钢或者工字钢所能优化的变量个数明显的增加了许多,甚至可以超过60个优化变量。优化计算所涉及的搜索空间,其维数与优化变量的个数有着密切的关系,即优化变量的个数越多,其维数就越大,当维数增大到一定的范围时,往往出现局部最优解的困境,给全局最优解的寻找工作带来非常大的麻烦,所以在实施优化处理时,应科学、合理地选择优化参数,尽可能地减少或者避免优化变量个数对灯笼架与输煤栈桥的造成的不良影响[2]。

在实施优化处理过程中,必须对灯笼架实施分层次处理(如图1),并制定出科学、合理地优化变量个数,尽可能地减少优化变量的个数,对于工字钢,我们可以选择等截面的实心圆钢来代替。在保持结构整体承载能力不变的基础上,将目标函数锁定在结构总体积上,并实施优化计算,在目标函数范围内尽可能地减少钢的总数量,这样的优化处理才有可能取得满意的效果[3]。

2.1分层次选型

灯笼架与输煤栈桥的整体结构通常比较复杂,各个部分之间的构造极其受力出现较大的差别,因此在选择钢材型号时,应结合实际情况,选择不同的钢材型号。对于同类构件,由于其承载模式相等或者相近,因此在部分范围内应尽可能地选择相同或者相近的钢材型号,这样不仅达到美观结构的目的,而且符合工程的实际情况,促进工程的顺利进展。在减少用钢型号方面,可以选择分层次选型的方式,确定钢材型号优化变量的个数,在与具体的施工情况相符合的基础上,考虑灯笼架各个部分之间的承载模式与结构形式存在不同的现象,因此可以将灯笼架整体分为四个部分,四个部分中的横梁、斜杆以及立柱等均应选择不同的截面半径,以此作为优化变量[4]。

2.2截面的替换

在灯笼架的优化处理方案中,各构件受到轴向载荷的压迫,因此其桁架受力比较明显。

在面积相等的圆截面钢及工字截面的优化处理方案中,我们可以从栈桥静力学的计算结果看出,两种截面的优化处理方案由于面积相等,其受力情况出现相似的现象。相比之下,变化超过50%的只有14.1%的构件轴力,证实在实施截面积优化处理及受力分析过程中,对于工字钢,我们可以选择圆截面钢来代替[5]。所以为了尽可能地减少优化变量的个数,在保持各个构件具有相同截面积的基础上,在优化处理的相关计算中,对于工字截面,可以选择一个半径参数的圆形截面来代替,在实施优化处理之后,可以得出各个构件的最佳半径,进而可以使用截面积相等或者相近的型钢。为了得到更好的优化处理结果,可以在确定各个构件所具备的钢材型号的前提下实施相关的校核计算,提高优化处理结果的可靠性。

2.3优化计算

在优化处理过程中,主要的状态变量通常为跨中最大应力及最大变形,目标变量通常为总重量或者总体积,同时我们可以将结构方案中所涉及的静力分析过程纳入批处理程序,方便于优化处理器的调用。此外,在优化处理过程中,对于最大应力,可以适当地放宽其上限,减少或者避免特殊构建对优化结果造成的不良影响。

通过一系列的比较、分析后,在多种截面组合方案中,选择总用钢量及应力皆比较小的一组截面组合方案作为优化处理的结果。在ANSYS初步优化处理的结果中,通过对其进行相关的静力分析,我们可以看出当加粗的构件超出最大极限的应力,其属于危险构件,因此必须进行相应的优化变量处理,对此可以对这些较粗的、应力较大的构件实施相关的截面调整。在实施截面调整及相关的静力分析后,在栈桥顶部,应明确危险构件的半径B2等于7cm,高应力梁的半径B1等于8cm。在明确灯笼架中诸多构件的截面积、明确栈桥结构中诸多构件的截面积后,在对钢材进行选择时,可以选择对型钢表进行查询的办法,在查询中选择截面积相同或者相近的钢材。在最终的设计方案中可以选择12种截面积相同或者相近的钢材,灯笼架与单侧栈桥用钢总量大约为100.8吨。

3 结语

灯笼架方案不仅可以使输煤栈桥的跨度大大地减少,而且其连接于钢桁架梁时, 具备抗震性能好、自重轻等多种优点,此外,灯笼架方案的结构还十分的稳定,可以用在大跨度输煤栈桥方面,且取得满意的效果。但是在目前的栈桥与灯笼架方案设计中,由于各个构件中钢材的选择未存在一个合理的参照, 因此钢材的承载能力无法得到合理地利用,致使整体用钢的数量出现过大的现象,使工程的造价过高,给施工企业带来过多的负担,所以在选型的时候,必须对其进行优化处理,在保证工程质量的前提下,尽可能地减少用钢的总量, 降低施工企业的成本,实现企业财富的最大化。

参考文献:

[1] 欧添雁,邢泰高,徐金锋.运煤栈桥结构抗震设计探讨[J].煤炭工程,2011(09).

[2] 苏阳,范洁.输煤栈桥结构形式优化分析[J].河北电力技术,2010(01).

栈桥施工总结篇7

一、工程概况

武汉至黄冈城际铁路黄冈公铁两用长江大桥主桥为钢桁梁斜拉桥,桥跨布置为:81+243+567+243+81=1215m。因主墩基础施工及后期边跨侧钢梁安装的需要,拟在南岸修建栈桥连通主墩。栈桥全长195m,跨度15m,3跨一联,共5联。北岸栈桥长240m,跨度15m,3跨一联,共6联,按双车道设计,全宽8.0m,栈桥前端设置一个会车及存料平台,主梁采用贝雷梁结构,横向布置9片贝雷梁;栈桥纵向中心线距离桥梁中心线上游侧22.0m,栈桥顶面标高南岸为+25.73m, 北岸为+24.20m。详见图1“南岸栈桥总布置图”。

图1南岸栈桥总布置图

1、地质条件

桥址处覆盖层均为粉砂层,南岸由2#主墩往岸边逐步变薄,局部墩位无覆盖层,随着施工阻水面积的增加及长江水位的上涨,覆盖层基本全部冲刷完;北岸由3#主墩至岸边覆盖层,在枯水期为7~10m厚,随着长江水位的上涨,从岸边到3#墩冲刷程度逐渐增大,3#主墩附近100m范围基本全部冲刷完。覆盖层下为砂、砾岩,属弱风化带,岩石基本承载力[σ]=2000Kpa,南岸岩面倾斜严重,岩面与竖向最大有78°夹角。北岸岩面稍平坦。

2、水文条件

桥址处水面宽约1060m,最大水深约23~24m。桥址处流量大(洪水期流量达71800m3/s),流速达3.0m/s,流向与桥址基本呈0°夹角。

二、采用钢栈桥方案的总体思路

为了有效地解决2#、3#主塔墩建设工期紧张,施工压力大的问题,达到变水上施工为岸上施工的目的,经过研究分析,采用钢栈桥方案作为主塔墩施工的物资、设备运送的主要通道,以提高主塔墩施工过程中材料、设备输送效率,减少长江水位变化对施工的影响。

三、钢栈桥结构设计

根据现场施工条件和施工需要,该钢栈桥从使用功能上由架梁通道和汽车通道两部分组成;从结构上由钢管桩基础、型钢分配梁、贝雷梁纵梁及桥面板组成。

1、钢管桩基础

钢栈桥钢管桩基础采用钻孔桩与钢管桩结合形式,利用Φ1400×14mm钢管桩做为钢护筒进行Φ1.4m钻孔桩,钻孔方式采用冲击反循环成孔,钻孔桩入岩深度不小于4.0m,钢管内灌注混凝土高度4.0m,达到钢管桩与基岩固结的目的。设置两层用槽32制作的连接系,连续墩横桥向上下设置两层连接系L3,制动墩横桥向上下设置两层连接系L3,纵桥向上下设置两层连接系L2。连续墩上层连接系设置在距钢管桩顶1m位置处,制动墩上层连接系设置在距钢管桩顶1.42m位置处,上下层连接系的间距为4m ,为了栈桥的整体稳定性得以更好的保证,连接系与钢管桩之间均采用相惯线直接焊接连接。连续墩采用2根钢管桩,横桥向间距6.0m;制动墩采用4根钢管桩,横桥向间距6.0m,纵桥向间距5.0m。南岸岸边基础采用Φ1400×14mm挖孔桩基础,北岸岸边基础采用Φ800×8mm钢管桩插打基础。其余水中栈桥基础因覆盖层极少,采用钻孔桩与Φ1400×14mm钢管桩结合形式,钻孔桩入岩深度不得小于4.0m,钢管内灌注混凝土高度不小于4.0m。最小桩长9m、最大桩长34m。水中钢管桩基础形式详见图2“钢管桩基础结构图”。

图2钢管桩基础结构图

2、钢栈桥上部结构

为满足汽车行驶和后期边跨侧钢梁安装的要求钢栈桥从上到下依次为20cm厚C30预制混凝土桥面板,贝雷梁,2HN700*300mm分配梁,2HN400*200mm桩顶分配梁。分配梁型钢长度根据各个部位的需要确定,为了增强整个钢管桩基的整体稳定性和桩顶分配梁本身的稳定性,分配梁与钢管桩之间采用刚性连接。

四、钢栈桥施工

钢栈桥钢管桩基础采用定位船定位,逐根钻孔成桩,逐根连接的施工方法进行钢桩基础施工。上部结构采用履带吊机由岸边向江中心逐跨架设、安装施工。

主要施工流程:定位船定位 导向架加工及安装 插打第一排钢管桩 冲击钻钻孔成孔 浇筑混凝土 用连接系连接钢管桩 安装桩顶分配梁,贝雷梁及桥面结构 50t履带吊机上钢栈桥按上述方法完成剩余的结构施工。

1、钢管桩基础施工

南岸岸边墩位处于的基岩上,采用挖孔桩方法施工基础:人工挖孔Φ1.6m、深度4.0m以上,埋置Φ1400×16mm钢管桩后,浇注8.0m混凝土,其中嵌入岩层深度4.0m,桩内混凝土高度4.0m,达到固结目的。北岸岸边墩位处覆盖层较厚,采用常规振动锤插打钢管桩方法进行施工。

水中墩栈桥钢管桩基础采用钻孔桩与钢管桩结合形式,利用Φ1400×14mm钢管桩做为钢护筒进行Φ1.4m钻孔桩施工,钻孔方式采用冲击反循环成孔,钻孔桩入岩深度不小于4.0m,钢管内灌注混凝土高度4.0m。

管桩插打及钻孔施工平台采用浮式导向船形式,由5组2×HN400*200mm将两艘定位船焊接成整体,两艘定位船中间预留制动墩的4个桩位,便于导向架对位和插桩,以及固定钢护筒;整个定位船两侧各安装单排钢管桩导向;即浮式施工平台定位1次可以进行8根钢管桩的插打及钻孔桩的施工。详见图3“栈桥钢管桩基础施工导向船布置图”。

图3栈桥钢管桩基础施工导向船布置图

另外北岸栈桥在水位+15m以下时,覆盖层冲刷影响较小,实际在2010年4月~5月份(覆盖层还有6~8m)施工时,采用先快速插打钢管桩,并安装贝雷梁,钻孔桩施工在贝雷梁面进行的施工方法。此种方法相当于栈桥施工成形了再施工钻孔桩,其作业面大,可以上多台钻机进行施工,也减少了钢管桩在钻孔桩施工完后须接长的一道工序,大大加快了栈桥施工进度。但需注意的是:长江水位、流速、覆盖层厚度须经常进行观测,以理论计算为依据确保栈桥施工的安全;在管桩插打时须保证管桩底已到岩面,在钻孔桩施工时,不会导致管桩下沉造成安全事故;管桩顶分配梁安装时需预留钻孔桩的孔位,钻孔桩施工完进行恢复;在实际施工时务必利用当地水文局的水位预测资料进行施工安排,绝对确保安全。北岸栈桥在6月份水位上涨过大后,同样采用的浮式导向船钻孔方法。

(1)钢栈桥钢管桩定位

在流速大、水深的长江水域利用浮式平台进行钢管桩精确定位是钢管基础施工成败的关键。

①定位时由于水流力影响,钢管桩产生整移。

经计算流速为2.5m/s,施工水位为+18.0m时,钢管桩整体最大水平位移为34.5mm。;流速为2.5m/s,施工水位为+22.0m时,钢管桩整体最大水平位移为45.0mm。插打时钢管桩中心先向上游预偏5cm;

②由于钻孔施工状态下,钢护筒与岩层为铰接、与导向船为铰接,承受水流压力,且钢管桩长细比较大。定位时除考虑水流力造成的整移外还应考虑其绕度变形。导向船锚锭系统为线性材料,在承受钢管桩水流力情况下有一定伸长,伸长量约为5cm。因此二者合计取10cm的预偏量。

③利用导向船锚锭系统精确定位定位船,并安装好导向架。将定位船向上游预偏10cm,导向架的垂直度保证在1/500以上。

(2)钢栈桥钢管桩插打

水中钢管桩下沉采用悬打法施工,用35t浮吊配合振动桩锤施打钢管桩。先将钢管桩吊起并快速从导向架内插入覆盖层中。测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后,开动振桩的下沉应一气呵成,中途不可有较长的时间的停顿,同时振动的持续时间不宜超过10min~15min。

(3)冲击钻钻孔

钢管桩插打至岩面后立即进行冲击反循环钻进,钻至入岩4 m后终孔进行清孔。为防止由于岩面倾斜造成钢管桩底口局部脱空,影响钢管桩与基岩有效固结,钢管桩入岩应大于2.0m。为保证钢管桩顺利入岩,冲击钻头直径采用Φ1.36m,成孔后钢管桩基础桩径约Φ1.4m,成孔后利用振桩锤复打钢管桩使其达到入岩2.0m。

(4)安装钢筋笼及混凝土灌筑

成孔并进行钢管桩跟进后,即可进行钢筋笼安装及混凝土灌注,灌注过程应连续,保证成桩质量。由于钻孔孔深较深,钢筋笼质量相对非常轻,采取制作有底钢筋笼的方法,杜绝了灌注水下混凝土时钢筋笼的上浮。

(5)割桩移船

待钢管桩内混凝土达到强度后,将各钢管桩在定位船连接的分配梁底以上部分割除,移开定位船至下一施工点。管桩进行接高至设计标高。

2、钢管桩连接系施工

连接系采用槽32的型钢组在车间焊好后运至现场整体吊装焊接,下层连接系在低水位时进行焊接。

3、上部结构施工

上部结构主要有桩顶分配梁、贝雷梁及桥面板等。这些构件均在工厂或预制场加工成型后,通过陆路运至现场,采用50t履带吊机根据钢栈桥拼装过程的需要进行逐个拼装。

4、控制结果

由竣工测量数据可知,钢管桩定位时向上游预偏10cm施工,施工完后钢管桩中心位置偏差小于5cm,垂直度小于1%,符合要求。

五、结束语

钢管桩基础、贝雷梁结构的栈桥在桥梁施工中应用广泛,其基础施工因地质条件各有不同。黄冈公铁两用长江大桥主塔墩栈桥钢管桩基础在水位高、流速大、覆盖层薄且极易冲刷、部分岩面倾斜严重的特殊地质条件下施工,取得了施工速度快、钢管桩中心位置偏差小于5cm,垂直度小于1%的良好成果,为长江上施工栈桥及同类栈桥钢管桩基础施工积累了宝贵的经验。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JGJ041-2000

栈桥施工总结篇8

1.研究背景

从隧道施工技术的发展艰辛历程回望,我国隧道机械施工从上世纪80年代逐步兴起到至今,所形成了多种机械化施工成套技术和设备配套模式分析,超前支护的C6钻机、地质钻孔机,掌子面开挖的机械挖掘机、悬臂掘进机、铣挖机、TBM等,拱墙衬砌整体模板台车,以及各种喷锚、灌注、装卸、型材加工等机械设备配置相对成熟和完善,在功效、进度、质量、安全控制等已经取得了巨大的成果。但是隧道仰拱施工设备的研究相对较为落后,对于全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机的研究与应用方面做得较少。很多单位和项目所研制移动栈桥存在稳定性差、结构单一、灵活性不足、操作复杂、行走和定位困难、效率较低等问题,在使用过程中,对异形结构的仰拱衬砌模板、中心水沟模板定位控制难,仰拱衬砌和填充混浇、混凝土形体难以控制、浇筑时间长,无法适应各种工况和地质条件、施工质量病害多。在使用过程中始终难以保证仰拱施工安全质量、进度、行车安全、与掌子面平行作业等问题。

全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机是在类似栈桥的基础上进一步完善和优化,增加了液压自行装置、前后左右移动机构、人行道及警示标识等装置和自动功能,解决了隧道仰拱衬砌、仰拱填充、中心水沟施工质量难以控制的情况下,并确保安全步距控制和过往行车安全通行条件。

2.总体结构及功能介绍

由中交隧道局所承建的沪昆铁路客运专线贵州段CKGZTJ-3标全长52.968Km,其中隧道31座/38.917Km,隧道比为73.5%。在项目建设过程中,充分利用标段内隧道长、多、难、围岩类型多、地质复杂、不同工艺工况等特点为科研载体,研发全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机。该设备主要由走行机构、主桥总成、前后桥板总成、液电系统、仰拱模板(支撑定位、收模机构)、中心水沟模板等通过铰接、高强度螺栓连接为一体,用于隧道仰拱衬砌和填充施工的自行式液压栈桥式移动模架设备。该设备在隧道仰拱施工过程中,以保证车辆正常通行、仰拱衬砌、仰拱填充、中心水沟一次性衬砌施工同步进行。

表1 全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机构造主要名称和技术参数表

序号 结构名称 主要参数 序号 结构名称 主要参数

1 主桥长 19m 12 前后桥提升油缸行程 350mm

2 前(后)桥长 8.4m 13 仰拱模板提升行程 500mm

3 前(后)桥坡比 15% 14 栈桥移动速度 8m/min

4 仰拱有效作业长度 0-12m 15 栈桥重量 55.93t

5 主桥行车宽度 3.584m 16 仰拱模板系统重 15t

6 轮组横向中心距 5.1m 17 中间水沟模板重 3t

7 轮径(钢制橡胶外圈) φ400mm 18 总重量 73.93t

8 垫梁横向中心距 3944mm 19 行走电机功率 6×4KW

9 整桥允许通过的最大动载荷 55t 20 整机配电功率 24KW

10 中桥有效作业空间 2m 21 动载系数 1.4

11 中桥顶升油缸行程 300mm 22 车辆通行速度 ≤12公里/小时

3.细部结构设计说明

3.1 主桥总成

主桥总成共由4组花架梁、10组桥面连接而成。花架梁采用16mm钢板拼焊工字型结构梁、工36b#、14#钢拼焊而成;考虑安装、运输等因素,梁体中心处设一处分模,由高强螺栓密布连接;桥面采用12mm花纹钢板、工36b#、14#钢、槽36b#钢拼焊而成,以1m为单元形成框架梁结构;桥面与主桥连接形式除了受剪切力方向的竖向连接,采用高强度螺栓连接形式,另外增加桥面与主桥连接处牛腿结构,形成小横担梁,采用普通六角头螺栓连接形式,进一步加强和保证此处连接的可靠性、安全性。

3.2走行机构

共由六组主动走行机构和两组从动走行机构组成,轮组均采用高性能耐磨橡胶材料,8组走行机构采用6组驱动。其中两端四组主动走行机构主要实现整机前后自行位移,中间一组主动走行机构与主桥之间的连杆为铰接销连接,可进行垂直平面的自由折叠。另设两组从动轮组作辅助。在走行机构与主桥连杆之间同时设有旋转装置和定位装置。

3.3前后桥板总成

前后桥板总成相对整机中心处完全对称,采用15%的坡度,使其施工重载车辆顺利通过。主要采用工20b#和槽10#钢拼焊而成,与主桥连接形式为φ60铰接销连接。理想状态下,前后桥板与主桥之间的组装间隙、错台误差均小于10mm。前后桥桥面宽3.3m,桥面两侧各设有一个起吊点;前后吊臂采用工20b#和槽10#钢拼焊而成,与花架梁采取螺栓连接形式;在前后吊臂与前后桥板起吊点的垂直位置,设置提升油缸完成前后桥板的起升与降落动作。在前后桥板的下方分别设置支撑,进一步缩短该桥板承载过程中的力臂,提高安稳性。

3.4液电系统

整机液电系统主要由两组液电操纵台,油箱容量分别为180L,额定压力16Mpa,16个油缸包括:8个主桥升降油缸、4个前后桥板提升油缸、4个仰拱模板油缸,及若干油管组成,左右对称。电气部分主要由六组3t电动跑车装置和六组驱动电机组成,液压操纵台同时为电源控制人口,要求统一指挥,协调操纵。

3.5仰拱模板、支撑定位、收模机构

按照隧道断面仰拱尺寸设计,外侧半径R2.2m向隧道中线方向过渡至R17.2m,弧长2.62m,纵向12m长,由2m×6块组成。模板沿隧道中线左右对称,采用油缸支撑、收模,双头丝杠刚性支撑。

在主桥上设置侧翼支架,单侧7组共14组,与仰拱模板之间采用双头丝杠刚性支撑。在主桥上设置悬臂梁,单侧两处共4处,可根据衬砌循环所需要的长度尺寸,自由换位与主桥连接。悬臂梁与仰拱模板之间采用3t电动跑车、双耳式提升油缸及模板通联连接为一体。轮胎采用特制大半径钢轮,就位后定位采用液压油缸行程加全站仪测量精确定位。

3.6中心水沟模板

主要由纵梁、横担梁、平模板及支撑丝杠组成。采用主桥底部悬挂两组3t电动跑车结构形式,配套设置双头丝杠。平模板单块设计尺寸为1.5m×1.291m,纵向长度为1.5m×8组12米,左右对称。与横担梁之间采用单孔铰销连接形式。

4.稳定性分析

移动栈桥是隧道施工中架设在仰拱上方的临时便桥,主要作用是保证仰拱施工时,其他工序作业仍可有序进行(主要是大型车辆可自由通过全幅仰拱施工段),必须保证移动栈桥安全可靠。针对全自动液压栈桥式仰拱移动模架一体机整体结构,结合公路桥涵设计规范和路桥施工计算手册等规范,采用有限元软件ABAQUS对该移动栈桥进行结构受力分析计算。

4.1计算参数

通过栈桥车辆荷载按50t混凝土搅拌运输车考虑,混凝土搅拌运输车重轴(后轴)单侧为4轮,单轮宽30cm,双轮横向净距10cm,单个车轮着地面积=0.2×0.3m2。两后轴间距135cm,左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。车总宽为250cm。混凝土搅拌运输车前轴重P1=100kN,后轴重P2=400kN。荷载图示如下图:

活载横向示意图(图中尺寸cm)

设计通车能力按车辆限重50t,限速12km/h,按通过栈桥车辆为50t混凝土搅拌运输车满载时考虑,后轴按400kN计算,载重车辆技术参数如表2所示。

车辆载荷冲击动载系数为1.3,车辆制动力按一辆重车的30%计算,车辆对支腿的横向偏移力按一辆重车的10%计算。

表2 载重车辆技术参数

总重量

(KN) 前轴重

(KN) 后轴重(KN) 轴距(m) 轮距(m) 前后轮着地宽度

及长度(m) 外形尺寸((m)

500 100 400 1.35 1.3 1.9 0.3

4.2 计算依据

主要计算依据为: 移动栈桥布置图、 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)、路桥施工计算手册、钢结构设计规范 (GB50017-2003)。

4.3荷载分析

移动栈桥的工况有两种:工况1 是车辆位于主桁架跨中并偏载时,主梁桁架承受的荷载。工况2是车辆位于前支腿上并偏载时,支腿所承受的荷载。验算栈桥强度时需乘以车辆运行的冲击系数,验算刚度时无需施加动载系数。

移动栈桥受到的荷载为:自身重力、载重车辆对移动栈桥的轮压荷载、制动力及车辆对支腿的横向偏移力。其中,移动栈桥的自身重力由软件自行设置,重力加速度取9.8m/s2。采用ABAQUS 中的耦合约束命令,将移动栈桥受到前后轮压的受力区域进行耦合,然后将轮压施加在参考点上。

4.4分析结论

采用ABAQUS 软件对施工长度19m的移动栈桥主体结构进行了静力强度校核,模型采取三维整体建模方式,杆件以梁单元处理。计算模型中没有建立载重车辆,其对移动栈桥的轮压作用以载荷的形式施加到移动栈桥结构模型上,由此计算出该移动栈桥主体结构的整体变形以及各杆件应力的分布情况。通过提取并分析计算结果得出,移动栈桥各杆件的最大Mises 应力值在杆件材料的许用应力范围之内,主梁上下弦杆的挠度最大值在规范允许挠度范围之内。由此表明设计的移动栈桥主体结构的强度、刚度和稳定性均符合规定要求,可以满足工程需要。

5.施工技术内容

全自动仰拱液压栈桥式移动模架涉及到的专业较多,主要包括有隧道仰拱施工、机电控制和液压控制系统、钢结构设计等方面,从单方面的土建工作入手有一定局限性,必须要加强机械和电器工程方面的专业人员参与,针对涉及到各专业方面进一步研究和优化,充分发挥专业优势进行互补,并培养专业人才,对栈桥操作、液电系统维修保养工作和机械故障处理、隧道工程施工工艺和实施组织、施工过程中常规问题的处理应对、关键工序控制等方面培养专业、综合性技术工人。

通过在沪昆客专贵州段3标栋梁坡隧道、报信山隧道、上寨隧道、长滩隧道工艺试验过程中,从栈桥开始组装、行走、施工工艺、拆卸等方面进一步深入研究,通过对栈桥在现场工艺试验过程中对基础数据收集、施工工艺过程控制、关键工艺工序等方面全面分析和完善总结,并从研制、混凝土施工技术、工艺工法、操作和使用技术、故障诊断及维修保养技术、长大隧道施工组织管理技术等方面进行研究。

6.结论

通过近3年的科技研究和技术攻关,充分利用沪昆贵州项目隧道长、多、难、围岩衬砌类型多、工程地质条件复杂等特点为科研载体,研究在不同地质、衬砌类型、工艺工况条件下,通过对设备设计研制、现场工艺试验研究、各部(构)件改进和方案优化、技术总结,通过在多座隧道工艺性试验和推广应用,取得了良好的成果,解决了隧道仰拱衬砌、仰拱填充、中心水沟的质量控制以及安全步距控制和过往行车安全通行等问题,进一步提高隧道仰拱施工关键配套设备和加强施工组织的管理能力,进一步确保隧道仰拱施工安全质量和安全步距、长大隧道工期控制、提高经济效益、提升施工机械化水平。

【参考文献】

[1]中华人民共和国铁道部.铁建设[2010]241号 高速铁路隧道工程施工技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2010.

[2]中华人民共和国铁道部.TB10753-2010 高速铁路隧道工程施工质量验收标准[S] .北京:中国铁道出版社,2010

[3]中华人民共和国铁道部.TB10621-2009 高速铁路设计规范[S] .北京:中国铁道出版社,2010.

[4]王梦恕,等.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社,2010.

[5]铁道部第二工程局.隧道(上)[M].北京:中国铁道出版社,2003.

栈桥施工总结篇9

技术经济分析是指对各种技术方案进行的计算、比较与论证;将技术与经济有机的结合在一起,通过对不同技术方案的经济比选,达到为项目增值的目的;同时也是优选各种技术方案的重要手段与科学方法。

二、技术经济分析的方法

技术经济分析是一项实践性很强的工作。其方法主要有:

1、调查研究。搜集各种技术经济的基本资料和原始数据,总结技术发展的一般规律和实践经验,发现实际经济工作中存在的问题。对于施工项目,调查研究就是选用不同的施工方案,再结合结合现场实际情况对不同方案进行分析,保证施工方案在技术上的可行性。这种方法广泛用于从研究选题到研究成果应用推广的全过程。

2、数学计算。在调查的基础上进行经济计算。对于施工项目而言就是对不同施工方案的经济比较,通过对各种方案数据的经济分析比较,为最终的方案选择提供数据支撑。有的需要运用高等数学、运筹学和计算机。

3、论证分析。通过对各方面的资料、数据、影响因素和计算结果的系统分析,结合施工项目的实际情况,通过对方案技术上可行性的分析、经济上的比较后,最后作出综合评价,选择一种适合项目实际情况的方案,最终达到为项目增值的目的。

三、技术经济分析在生产实际中的应用

在重庆轨道交通六号线二期蔡家嘉陵江大桥工程栈桥形式的选型中,充分应用了技术经济分析的方法。

P4、P5号主墩位于水中,P4距江岸50米左右的距离,而P5距离嘉陵江岸边距离在234米,嘉陵江水位变化无常,项目根据多方资料研究后决定采用修建栈桥的来保证P5墩的施工,而采用什么样形式的栈桥形式,项目前期做了大量的调查及方案选择的技术经济分析。

现就两种不同的施工方案进行技术经济分析,两种方案考虑的使用期均为24个月,由于抗洪能力需要,栈桥基础均按车行栈桥基础设计,方案的比较是在工期相同、基础一致的前提进行分析,具体经济比较如下:

1、人行栈桥加运输轨道形式方案

北岸栈桥长234m,共8跨,分二联,1~4跨第一联,5~8跨第二联。本桥桥位处目前水位为168.5m,2010年最大洪水位约为192m,栈桥贝雷片主梁下弦杆底要高出此标高,考虑富于一些,栈桥横向分配梁工字钢顶标高定位为194m。

图1人行及轨道形式栈桥立面图

栈桥采用钻孔桩基础,桩基直径1.2m。墩身采用Ф820×12螺旋钢管。两根钢管组成单排墩身结构,墩身插入桩基础混凝土内,两根墩身钢管中心间距4.8m。钢管顶割出22cm深槽口,槽口内放入双拼[32a槽钢下横梁,即第一道横撑,槽钢与钢管顶焊接。下面在标高184.780m和176.180m位置分别用Ф426×6钢管设置第二、三道横撑。初横撑外,还需设置斜拉杆。纵梁为两组(每组两片)贝雷片,横向分配梁为I22a工字钢,间距1.5m,横放在贝雷片下弦杆上,故贝雷片桁架可兼做栈桥护栏。在栈桥中央位置横向分配梁上顺桥向布置两根轨道钢,作为台车轨道。轨道两侧各反扣三根32a槽钢,作为混凝土泵管、电缆及施工人员通道。南岸栈桥中心线距桥墩中心线19m,北岸栈桥中心线距桥墩中心线在P5索塔处为19m,在栈桥桥头处为28m。桥台下插打4根Ф630×8钢管桩,钢管桩顶接1.5m高台帽,钢管桩伸进台帽75cm。台帽内在贝雷片主梁搁置位置预埋精轧螺纹,主梁就位后,在下弦杆横放双拼槽钢,预埋在台帽内的精轧螺纹钢锚住,以固定住贝雷片主梁。

2、车行栈桥形式

栈桥采用钻孔桩基础,桩基直径1.2m。墩身采用Ф820×12螺旋钢管。两根钢管组成单排墩身结构,墩身插入桩基础混凝土内,两根墩身钢管中心间距4.8m。下横梁采用2HN600×200H型钢,纵梁为三组(6片)贝雷梁,上横向分配梁为I22a工字钢,桥面系为[32a槽钢。栈桥中心线距桥墩中心线20m。

图2 车行栈桥立面图

四、施工方案的技术经济分析

1、人行栈桥加运输轨道形式方案

该方案比较简单,对栈桥强度要求不是太高,主要为人员行走及运输钢筋、模板的小车行走,混凝土通过输送泵送至塔柱,这在很大程度上节约了施工成本,经项目统计此类栈桥的成本如下表所示:

折合成每延米栈桥的成本为11622元,该栈桥形式是在满足施工需要的人员行走、材料运输小车行走(有轨道)及混凝土输送泵的泵管通过的简易栈桥。

此类形式栈桥成本低,发挥作用快,但此类栈桥只适合应用在中短形栈桥上。

2、车行栈桥形式方案

车行栈桥是将混凝土罐车能行走到P5所在处的江中心,此情况下对栈桥各个方面的要求就将提高,从而带动栈桥的成本增加,根据设计图纸,具体的成本统计如下:

折合成每延米造价为16027元/m,该种栈桥形式同样也能满足施工生产的需要,但施工成本就远远超出了上一种施工方案的成本。

3、两种方案的经济比较结果

通过比较分析,在经济性方面来比较,中短长度的栈桥方案中,人行栈桥加运输轨道形式明显优于车行栈桥的方案,每延米节约成本4405元,整个栈桥方案节约成本103万元。

因此,项目在满足施工生产需要的基础上选择了成本相对较低的施工方案,给项目不但节约了成本,更为重要的是避免了资源的浪费。

五.施工方案技术经济分析的意义

一个栈桥施工方案选择通过技术经济分析就能给项目节约成本100余万元,由此可以很清楚的看出技术经济分析工作在项目施工方案选择时的重要作用。同样能满足施工的需要,通过分析以后选择了一个施工成本较低的方案,与以往传统的方案相比较就节约了成本,给项目创造了效益。

如果我们在项目施工的过程中能在大型、中型施工方案选择时多对几种同样能满足要求的方案进行一下技术与经济的分析,将经济比较有机地跟技术方案进行结合,我认为这肯定能给项目带来可观的效益。

参考文献:

1.郑建国 技术经济分析 中国纺织出版社2008

栈桥施工总结篇10

1 工程概况

104国道温州西过境瓯海桐岭至瑞安仙降段改建工程地处温州市瓯海区与瑞安市境内,路线全长约17.112km。其中飞云江六桥全长1245m,其中主跨采用65+100+65m预应力砼变截面连续箱梁。为满足飞云江六桥施工,需搭设水中钢栈桥,栈桥分为两段,北段为飞云江北岸至飞云江六桥主桥主墩(29号墩),长225.3m,设计为3联;南段为飞云江六桥主桥主墩(30号墩)至南岸,长78.1m,全长约303.4m。栈桥宽均为7m,江中部分采用12m跨径的贝雷栈桥。栈桥采用钢管桩基础,浅水位置栈桥基础采用Ф800*8mm钢管桩,深水位置基础采用Ф1000*10mm钢管桩,栈桥用钢量1500t。

2 施工地区特征

2.1地质地形

根据钻探揭露,结合原位测试与室内土试成果,飞云江桥址区地基土在勘察深度范围内可划分为10个工程地层。依次为填土、粘土、淤泥、含淤泥中细砂、中粗砂、粘土、卵石、圆砾混粘性土、卵石。钢管桩设计长度平均在36m左右,设计原则是穿透砂层,接触卵石层。

南岸栈桥位于深水区,平潮水深10m,因南岸位于内弧冲刷段,当地水利部门已在南岸施工了护岸工程,沿岸线向河流中心方向50m范围了施工了砂袋软体排,并抛填了大量片石。

2.2 潮流

飞云江河口为一个山溪性强潮河口,感潮河段长78Km。潮汐性质属不规则的半月潮,平均每天两涨两落,潮差是潮汐强弱的主要标志之一。工程场区为强潮地区,平均潮差4.5m,历年最大潮差6.2m。瑞安站平均年最高水位+4.43m,最低潮水位-2.809m。

3 施工方案

3.1 总体思路

根据当地地质地形情况和钢管桩长度和深度,栈桥施工采用装配式悬臂导向架施工,施工机械为65T履带吊和500t浮吊船(船舶配合施工南岸栈桥和进行材料运输)。

北岸栈桥施工采用65t履带吊配合装配式悬臂导向架逐跨推进,南岸栈桥施工时因瑞安市飞云江仙降段护岸工程在(S3-S8)桩位处及运输船靠岸位置抛填了大量的片石,需对桩位清理后才能施工,南岸栈桥施工思路浮吊船打设S1、S2、S3钢管桩履带吊通过平板运输车至南岸材料通过200t打桩船运至南岸滩头位置悬打S8钢管桩悬打S7钢管桩安装S8~S7上部结构填筑平台使履带吊上S8~S6安装好的栈桥履带吊配合装配式悬臂导向架施工S6~S4钢管桩及上部结构悬打S8、S9、S10钢管桩施工南岸桥台安装栈桥剩余上部结构。

图1 栈桥基本桥型布置截面图

图2 栈桥施工工艺流程图

3.2钢管桩施工

3.2.1履带吊装配式悬臂导向架施工栈桥钢管桩

栈桥上履带吊施工,导向架就位,利用架桥机原理和贝雷梁的强抗剪能力,自行设计装配式悬臂导向架施工栈桥钢管桩基础,解决在恶劣的海洋环境条件下栈桥基础钢管桩精确定位的难题,将水上施工转化为陆地作业,实现栈桥施工的全天候作业,不受潮水的影响,前方工作面机械化、标准化程度提高,工效成倍增加。平面位置的偏移则由履带吊自行调解,注意其垂直度。

3.2.2浮吊船施工栈桥钢管桩

水中浮吊船施工, 在平板船船头焊接6m长导向架,自己设计的升降(根据潮水标高)导向架,当水深较浅且潮水位较低时,可以将螺栓松开后把导向架提高,以便于钢管桩施工。当水位较深且潮水位较高时,将导向架放下,即可施工。升降式导向架克服了水位和潮汐对栈桥钢管桩施工的影响,满足了全天施工,有效的保证了施工工期。由于水中浮吊船施工受潮水影响较大,则需要抛锚6根,船尾3根,其中两个用以调节左右方向,另一个则用以拉船后退,船头同样3根,其中2根是调节左右,另一根拉船前进,在江面施工时要动作轻微,勤复测,多动锚,轻动锚,以便保证钢管桩的精度要求。

3.2.3 钢管桩锤击下沉

水上栈桥采用DZ90振动锤振动下沉钢管桩,设计栈桥钢管桩尖位于含粘性土的卵石层上,沉桩停锤以标高控制为主,贯入度控制为辅,桩沉入后,桩顶高程的允许偏差为+100mm,-0。如桩顶达到设计标高后,贯入度较小时,应继续振动下沉,其停锤标准是通过预先在钻探孔位附近施工一根试验桩,收集现场试验资料采集各地质层的振动频率以确定停锤标准。

沉桩的垂直度直接影响管桩的承载力是否能达到设计要求,对结构的安全起到决定性的作用。故在沉桩的过程中应严格控制桩身的垂直度。施工时,采用可调节高度的钢导向架辅助下沉(浅水区使用3米高导向架,深水区使用6米高导向架辅助管桩下沉),同时管桩每下沉3米,使用水平尺对桩身进行一次垂直度的测量,及时调整纠正。

受潮汐水流的影响,钢管桩的下沉定位不宜控制。因船只会产生一定的晃动,导致固定在船上的导向架也随之晃动,特别是深水区,给钢管桩的定位带来很大影响。通过导向架对钢管桩进行初定位后,测量组用全站仪对钢管桩的下沉过程进行全程监控,全站仪控制水上钢管桩的下沉时要根据船舶上的活动锚线的位置和移动方向,换算坐标,及时准确的给出指导数据,通知现场船舶活动船锚的调整范围,及时的对钢管桩的空间位置进行调整控制。在钢管桩下沉过程中,一是要选择在平潮水位水流平缓时进行下沉;二是要利用好水流流动方向,合理的考虑水流冲击力对钢管桩截面的影响,预先设定一个影响数据,便于在施工过程中对钢管桩的定位做到及时控制;三是要控制好垂直度,必须将钢管桩分成短节进行钢管桩垂直度的量测,便于在导向架上加焊限位型钢进行调节(比如在下沉钢管桩过程中,发现钢管桩向一侧倾斜,其倾斜度通过长度计算处于垂直度最大允许偏差范围内,但为了更好的控制桩身下沉质量,在导向架上同方向焊接一根限位型钢,具备一定的强度要求,通过继续震动下沉和型钢顶支来纠偏,但如果通过长度计算满足不了整体垂直度和平面位置控制要求,则必须将钢管桩拔出,重新定位下沉)。

同时,因地质的复杂多变性,钢管桩下沉的过程中,可能会遇阻碍物导致管桩下口变形,无法正常下沉,故采用在钢管下口加焊环向钢板,对管端进行加强,提高管桩的土层穿透能力。

钢管桩施打时要注意桩顶标高的控制,若桩顶有损坏或局部压曲,则对该部分予以割除并接长至设计标高。

3.3 桩间连接

每排钢管桩下沉到位后,应进行桩之间的连接,增加桩的稳定性。设计连接材料采用【22a型钢。横撑采用Φ426*6mm螺旋钢管,尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计及规范要求。

桩间连接作为加强整个栈桥结构稳定性的重要构件,其水平撑应根据施工环境在满足施焊时间的情况下尽可能的向河床面靠近,以减少钢管桩的自由长度。

3.4 分配梁安装

钢管桩间分配梁采用双拼H50型钢制作。安装经测量放线后,直接嵌入钢管桩内,钢管桩上焊接加强牛腿。加强牛腿的作用在于加大分配梁型钢与钢管桩之间的接触面积,减少结构水平方向受力对钢管桩管壁的破坏。

钢管桩先焊接,再在接口处焊接连接板,要求满焊焊接厚度不下于8mm。牛腿加劲板与顶板的焊接和牛腿与钢管桩的焊接都要求双面焊,焊脚高度不小于8mm。

分配梁型钢的安装要控制好标高和平整度,避免因标高误差和平整度误差造成钢管桩受力不均匀,产生不均匀沉降,对整个结构产生极大破坏。

3.5 贝雷梁安装

贝雷梁预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好,然后运输到位,安装在双拼H50分配梁上。

贝雷梁的位置需放线后确定,恢复栈桥中线而后在2H50型钢上确定贝雷梁位置。

贝雷梁安装到位后,横向、竖向均焊接定位A、B型限位器。

贝雷梁的结构布置主要受荷载受力形式的影响,贝雷之间采用螺栓连接,并通过卡槽、斜撑等将贝雷固定在分配梁上。

螺栓连接:螺栓连接应与连接构件紧贴,牢固可靠,外观排列整齐,外露丝口不应小于2口,连接质量应符合现行国家相关规范标准,检验时可用锤击法检查(用0.3 kg小锤,一手扶螺栓头,另一手用锤敲,要求螺栓头(螺母)不偏移、不颤动、不松动,锤声比较干脆;否则说明螺栓紧固质量不好,需要新紧固施工)。

3.6桥面及附属结构安装

桥面横梁采用I28型钢按间距1.5m均匀布置,纵梁采用I14型钢间距按0.4m均匀布置,面板采用12mm花纹钢板,采用Ф16mm“U”型螺拴将其固定在贝雷梁上。

栈桥栏杆标准段为1.5m,桥面以上高度为1.0m,采用Φ50×4mm及Φ55×2.5mm钢管焊接,立柱间距1.5m,焊在横向分配梁上。

4既有护岸工程对栈桥钢管桩施工的影响

在进行南岸栈桥施工时,由于受既有护岸工程的影响,钢管桩施工区域存在抛填的片石和已施工的砂袋软体排,为保证钢管桩的下沉施工,项目部拟定的三个方案,方案对比表如下:

通过综合比选后,决定采用方案三进行施工,我部用此方法共处理了4排8根桩,均一次性处理成功,且钢管桩最大偏位为9cm,小于设计要求的10cm,垂直度符合要求。

附图3 既有护岸工程影响图

图4 加长导向架原位处理示意图

五 结束语

随着建筑行业的发展,目前水中钢栈桥施工作为水上桥梁施工的主要的临时工程在许多桥梁施工中得到广泛应用,且由于结构工程量大、结构较为独立,许多工程建设单位将栈桥工程进行单独设计,单独招投标,单独施工,所以钢栈桥的设计和施工,在未来的建筑行业里面可能要求会越来越高,施工中所面临的问题势必会越来越多(特别是面临地质、地形、潮流水文方面的问题)。本文简单介绍了栈桥的施工工艺,突出介绍了在遇到既有护岸工程这种特殊的地形条件下钢栈桥的施工方法,并通过了实践证明。可能有些工程遇到大块顽石会反复处理几次或者处理不成功,但总体来说,这种方法成本低,施工简单,成功率也高,值得推广。

参考文献:

[1]JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范

[2]JTG F80-2004公路工程质量检验评定标准

[3]JTJ D63-2007公路桥涵地基与基础设计规范

[4]GB/T 5777-1996无缝钢管超声波探伤检验方法

[5]GB 13749-2003 柴油打桩机安全操作规程

栈桥施工总结篇11

抚河特大桥是南昌市政项目全线控制性工程,横跨500米宽的江西省第二大河――抚河,全桥长2653.6m。主桥上部结构为45m+80m+80m+55m变截面悬灌连续箱梁。水中桥采用大型钢栈桥搭设实现主体工程施工,钢栈桥全长936m,桥面宽度6m,标准跨度12m,顶面标高21m,与平台等高,栈桥右侧设计13个钢平台,钢栈桥、钢平台用钢总量约5000余吨。钢栈桥主要由钢管桩、贝雷梁和型钢分配梁组成,自下而上依次为:Φ820×1.2mm钢管桩,I40c下横梁,“321”军用贝雷片纵梁,I25a横向分配梁,预制桥面板。

2 技术创新及应用

2.1 特制导向定位

水上钢栈桥管桩施工,通常采用驳船上安装导向框架,利用驳船前后锚索张弛控制导向位置进行定位,定位过程非常缓慢,并且受水流影响,钢管桩平面位置精确度难于控制。

针对以上难点,特设计制作钢管桩定位导向框,导向框一端采用螺栓临时固定于施工完成的贝雷片上,另一端用于锁定钢管桩,可以很好地控制平面位置精度。

工艺改进后,不仅可以较好地控制管桩的施工质量,节约驳船等高成本设备投入,并且可以大幅度提高钢管桩施工的效率,缩短临建施工工期。另外,导向框轻便,易拆装,有利于循环使用。施工完成后,可将导向框拆卸成型钢杆件,节约空间,便于转运。对比情况见图2-1-1、图2-1-2。

2.2 倒序施工分配梁

通常情况下,吊车停放于施工完成的一跨钢栈桥上振打钢管桩,钢管桩割槽后安装横向分配梁,由于单根管桩平均重量约5t,作业半径约14m,需采用50t型汽车吊进行管桩施工。

结合现场特点,预先悬臂架设一跨贝雷片,并于贝雷片上铺设半跨桥面结构,吊车端部前移至悬臂贝雷片位置的桥面上,吊装振打管桩,吊车作业半径可以减小至10m以内,然后将最前端一组贝雷片绕以贝雷销为轴进行旋转,施工分配梁,最后将贝雷片落于施工完成的分配梁上。

经过工序的调整,吊车可以采用20t型代替50t型,在确保安全前提下,可以大幅度节约工程成本。详见图2-2-1、图2-2-2、图2-2-3、图2-2-4。

2.3 “U”型螺栓扣代替槽钢垫板

为减小贝雷梁施工损耗,延长使用寿命,钢栈桥施工时,通常于贝雷片顶端布置槽钢保护垫板,用于过渡与横向分布梁的焊接。

改进后的工艺采用“U”型扣代替以往的垫板槽钢,每片分布梁布置4根“U”型扣,配套4块30cm长钢板索扣。这样连接过程不存在焊接,可以大大提高组件装拆效率,且“U”型扣及钢板索扣倒运快捷,有利于循环利用。详见图2-3-1、图2-3-2。

2.4 预制桥面安装

常规钢栈桥桥面采用横向分配梁上布置纵向分布梁,纵向分布梁上焊接钢板的结构组成。桥面钢板焊接不仅损坏了型钢,减少钢材重复利用次数,而且因面板与分布梁不能紧密焊接,长期载荷,面板极易发生变形。拆除时,需将组件全部割开,消耗大量人工投入。

采用预制桥面板,不仅可以于安装现场平行进行加工,提高作业效率,而且成型的桥面板受力稳定,不易变形,安拆迅捷,施工高效。详见图2-4-1、图2-4-2。

2.5 预制护栏安装

常规钢栈桥护栏施工采用Φ48mm钢管进行焊接成型,由于立杆高度一般为1.2m~1.5m,施工过程中,势必需将整根钢管截断,造成材料浪费。

为此,施工现场采用预制工字钢护栏立杆,现场穿接横杆工法。立杆采用I12.6工字钢下料,工字钢上等距布置3个Φ50mm圆孔,用于现场穿接横杆。于立杆脚部设置曲扣,安装时可将曲扣直接套于钢栈桥横向分配梁上。预制护栏不仅避免了材料的浪费,且安拆、倒运也极为方便。详见图2-5-1、图2-5-2。

3 结语

近年,我国交通建设快速发展,跨水桥梁工程日益增加,钢栈桥作为大型水上桥梁的必备施工技术,被越来越广泛地应用。目前,钢栈桥施工工艺已相对成熟,但任何技术均有改良与创新的空间,通过创新,可以使得工艺更好地保证质量、提高效率、节约成本、缩短工期。跨抚河钢栈桥施工创新的应用,明确了创新在工程领域重要性,也为日后类似跨水桥梁施工奠定有利基础。

参考文献:

[1]宫延强.Φ720螺旋管桩在钢栈桥施工中的应用[J].价值工程,2012(12).

[2]陈重,刘平.钢栈桥施工方法研究[J].公路交通科技(应用技术版),2007(07).

栈桥施工总结篇12

宁德特大桥全桥长8496.28m,计256个墩台,255跨,其中预制架设简支箱梁246孔,连续梁3联9孔,计496m。宁德特大桥在白井塘处跨越金马海堤,然后依次跨越铁基湾宁德水道、大土冈滩和宝塔水道,在下村附近再次跨越海堤。

宁德特大桥海上165个墩台,采用单侧栈桥+水上平台方案进行钻孔桩施工,单侧栈桥布置在线路的右侧,平台通过施工栈桥与岸

上连接形成运输通道。

宁德特大桥设计时没有通航要求,投标书中的施工方案也没有考虑通航。由于金蛇头、车里湾码头没有及时搬迁,桥位处仍有船只通行,严重影响施工进度和施工安全,对过往船只也存在重大安全隐患,故在55#~57#墩位处(宁德水道,距金马海堤约750m)和127#~128#墩位处(宝塔水道)原有栈桥的基础上设置一座开启式栈桥,定时提升,以满足施工和通航的要求,见图1。

二、开启式栈桥的设计

宁德特大桥开启式栈桥的设计充分总结和利用了宁德桥南岸跨高速栈桥设计和施工的成功经验,并结合具体的通航情况和荷载组合,最终制定出30m三排单层加强型贝雷桁梁桥的方案。

2.1 荷载标准

宁德特大桥开启式栈桥桥面荷载考虑过50t履带吊(空载)及6~8m3混凝土搅拌车。

2.2 跨度和通航净高

宁德特大桥开启式栈桥最高通航水位按+4.8m考虑,主通航孔按六级航道考虑,通航净宽为25.5m、通航净高为8m。

2.3 结构形式

宁德特大桥开启式栈桥下部基础均采用φ630×8mm钢管桩,上部结构采用三排单层加强型贝雷桁梁桥,桥面系采用标准钢构桥面系。

贝雷桁梁桥净跨25m,桥面净宽4.2m,贝雷桁梁桥两端各设置一座提升站,提升站钢管桩顶标高为+15.5m,桩顶各配置2台7.5t慢速卷扬机及2个滑轮组,每天定时提升贝雷桁梁桥至设计标高(+12.5m),以满足通航要求。为保证贝雷桁梁提升时的稳定性,开启式栈桥提升站钢管桩内灌注C20混凝土至桩顶+4.5m标高处。

2.4 开启式栈桥各部位的作用及设计思路

⑴30m三排单层加强型贝雷桁梁桥面系

30m三排单层加强型贝雷桁梁桥面系为开启式栈桥的主体部分,采用装配式公路钢桥技术,桥面净宽为3.7m,单车道,主桁为三排单层,桁架上下弦杆均设加强弦杆。桥梁横向两内排桁架的中距为4.2m,第二排桁架与内排桁架的中距为0.45m,第三排桁架与第二排桁架的中距为0.25m,见图2。

桥面荷载考虑过50t履带吊(空载)及8m3搅拌车。主通航孔计算跨度按26m考虑,履带吊机按集中力计算。

贝雷桁桥面系自重产生的弯距:

履带吊机在跨中位置产生最大弯距:

桥面系总弯距:

履带吊机在支点处剪力最大:

履带吊机在跨中位置产生最大挠度:

挠跨比:

满足要求

⑵提升站

提升站是开启式栈桥很重要的一个组成部分,主通航孔栈桥两端桩顶各设置一座提升门架,通过卷扬机将主通航栈桥贝雷桁提升以保证通航。提升站主要基础由卷扬机、滑车组、贝雷桁架及钢管桩基础组成,见图3。

每座提升站设置两台7.5t慢速卷扬机,其底座布置在6组标准贝雷桁架平台上。三排单层加强型贝雷桁梁桥两端底部各设置一道2I45a大梁,大梁与贝雷桁主桁之间须用槽钢限位牢固,然后在大梁上焊接两根吊带,从贝雷桁第三排与第二排主桁之间穿出。最后将卷扬机依次通过转向滑车组、钢丝绳及吊带与贝雷桁桥连接,从而完成整个提升操作过程。

⑶提升吊带

每座提升站上下各设置两根吊带,30m三排单层加强型贝雷桁梁桥面系全部装齐后,自重为44×10=440KN,加上两端分配梁及加劲重量,总重P按50t考虑。每根吊带须按承重20t设计(考虑提升安全系数1.6),故开启式栈桥提升吊带采用了16锰钢制作,吊点布置详见图4。

2.5 开启式栈桥副通航孔的设计

宁德特大桥开启式栈桥另一通航孔为副通航孔,为H588×300型钢梁桥,按等外级航道考虑,主要通行小型船只,桥梁设计荷载为履-50和ZSL24100移动塔吊荷载。副通航孔下部基础均采用φ600×8mm钢管桩,上部结构采用四排H588×300型钢梁,净跨12m,型钢梁底标高为+6.8m,桥面系采用δ=20cm厚混凝土桥面板,桥面宽度为8.7m。

副通航孔计算跨度为12m,主梁为4组2H588型钢梁,考虑50t履带吊机荷载全部作用在两组型钢组上,履带吊机按50t集中力计算,砼桥面按5.2KN/m2计算。

表2:单根H588×300型钢截面特性

Ix(cm4) Wx(cm3) 截面面积(cm2) 单位重量(kg/m)

113283.85 3853.19 185.76 145.82

计算一组2H588型钢梁的弯距和剪力:

砼桥面板作用在一组型钢梁的荷载:

一组型钢梁自重引起的荷载:

当履带吊行至跨中时有最不利弯距:

满足要求

履带吊机在支点处剪力最大:

满足要求

(其中φ根据长细比 可查表得φ=0.861)

当履带吊行至跨中时产生最大挠度:

挠跨比:

满足要求

2.6 开启式栈桥使用材料

三、开启式栈桥的施工

主通航孔三排单层加强型贝雷桁梁架设采用空中对接法施工。即:栈桥北侧拼装长度为21m的贝雷桁架,重约7.35t,利用ZSL24100移动塔吊吊装;南侧拼装长度为9.0的贝雷桁架,重约3.5t,利用KH180履带吊机吊装,两侧贝雷桁架在空中对接,贝雷桁架拼接好后,再依次连接栈桥上抗风拉杆、桥面板横梁及桥面板。贝雷桁架在吊装之前应预先组拼好,拼装完毕后,应仔细检查贝雷片数量及销子的连接情况,合格后方能架设。

四、安全、文明施工措施

1、安全施工措施:

(1)为保证桥梁施工及通航安全,避免通航船只撞击栈桥,沿主通航孔两侧各设置两排防撞桩,并在+4.5m标高处用单根工40a型钢连接,并在航道处设置通航标志,并提请海事部门航行通告并进行海事维护,防止船只闯入我部施工水域。

(2)为保证夜间施工安全,主通航孔两侧各设置适当数量的水中构筑物专用信号标志灯,并悬挂水中构筑物专用标志牌。

(3)栈桥提升时应做好限位装置并派专人指挥,防止主通航孔提升过高,同时应保证四台卷扬机同步提升,防止开启式栈桥倾覆,保证其安全,见图5。

(4)栈桥施工完成后,四周应设置栏杆并挂设安全绿网。

(5)水上作业人员应穿戴好救生衣。水上施工期间,应配备值班交通船,一旦遇险,立即进入救援状态。

(6)高空作业人员应穿戴好救生衣,挂好安全带。

(7)ZSL24100移动塔吊在副通航孔上走行时严禁吊物。

(8)为保证栈桥贝雷桁架的横向稳定性,在桩顶分配梁处贝雷桁下弦设置限位槽钢,并在贝雷桁外侧设置斜撑,对贝雷桁进行横向限位。

(9)栈桥上应配有齐全的消防、救生等设施,并在栈桥两侧悬挂醒目标志。

2、文明施工措施:

(1)施工期间,注意防止油料及其他杂物泻入水中,避免环境污染。

(2)防止乱扔垃圾,保持水域清洁。

(3)施工期间,应及时与当地政府部门及群众沟通、协调,争取取得理解和支持。

五、结束语

宁德特大桥开启式栈桥结合具体实际情况和荷载特点,合理设置贝雷桁桥型和跨径。三排单层加强型贝雷桁梁桥施工方便,且提升操作便捷,在满足通航要求的前提下,尽量减少了对主体工程的影响,发挥了开启桥的功能,满足了设计要求。

六、参考文献

1、王志骞.《钢结构设计原理》,西南交通大学出版社.

栈桥施工总结篇13

1 工程概述

泉州湾跨海大桥栈桥工程布置在主线桥右侧,Ⅰ标段栈桥起讫里程为ZSK0+000~ZSK4+457.9,长4.458km。栈桥按双向通行设计,桥面宽8.6m,栈桥边缘与主桥边缘净距为7m,桥面标高7.5m。栈桥标准跨为15m。设计行车速度为15km/h,设计使用寿命为5年。

栈桥下部结构采用单排钢管桩、双排钢管桩、钻孔灌注桩3种不同的基础形式,全桥共有个桥墩,跨。栈桥梁部采用 “321”型贝雷梁,贝雷梁上安装I22b横向分配梁及I12.6纵向分配梁。桥面板采用10mm厚的花纹钢板。

2、栈桥施工方案的选定:

根据同类工程海上施工经验,栈桥施工方法通常为:

⑴履带吊机上桥钓鱼法施工,插打首孔栈桥钢管桩后,安装墩顶型钢和连接系,架设安装贝雷梁和桥面结构,履带吊机上桥,采用钓鱼法安装次孔栈桥,平均每日安装1.5孔,计22.5米;

⑵打桩船插打栈桥钢管桩,浮吊逐孔安装安装墩顶型钢和连接系,架设安装贝雷梁和桥面结构。平均每日安装1孔,计15米。

泉州湾跨海大桥栈桥工程施工特点:

1)、建设工期紧、任务重。本合同段内栈桥全长4.4579km,而施工时间只有4个月,计122天。

2)施工难度大,栈桥施工期区域潮汐为正规半日潮,最高潮位相差5-6m。同时施工期正值该地区的台风活动期,同时也是雨季,因此工期更加紧张。

3)施工期间必须保证S118-S125#墩航道桥位处航运,施工后期方可断航贯通。

4)安全维护控制难度大主要为水上施工,并受潮汐和台风影响,安全维护困难较大

5)栈桥主要位于浅滩地段,0-S46#墩共跨无法采用水上施工,除S330~S382#墩共52跨基本不受潮水影响外,S47-S229墩共182跨地段需要乘潮作业。

为保证工期,栈桥施工采用3个作业面同时施工,阐述一下与后面的方案的实施合并,并说明相关机械、船舶配备

因此,靠岸侧浅滩栈桥采用履带吊机钓鱼法施工,其它滩地钢管桩采用打桩船插打钢管桩形成施工平台,履带吊机再上桥钓鱼法施工。水中浮吊插打形成施工平台后,再开展钓鱼法施工。为确保工期,本合同段开三个作业面进行栈桥施工。

3、方案的实施

利用履带吊机采用“钓鱼法”由栈桥各个作业面逐孔展开施工。履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面上,利用导向框架精确定位钢管桩。

第一工作面(S000~S097#墩):

负责S000~S097#墩305根管桩插打、桩间连接、分配梁及桥面板安装 (含错车、调头平台桩)插打及桩间连接。采用80吨履带吊机,钓鱼法插打钢管桩,并依次进行桩间连接和桩顶分配梁施工。半挂车将钢管桩、组拼好的贝雷梁和桥面分块运至履带吊机附近,履带吊机安装栈桥上部结构后,进行下一跨作业。

第二个工作面(S098~S190#墩):

负责S098~S190#墩290根管桩插打、桩间连接、分配梁安装及S099~S191#墩共15联73跨贝雷梁(含错车平台、掉头平台各1处)及桥面板安装。同步进行S118~S126#墩、S141~S154#墩钻孔平台定位桩、钢护筒、钻孔平台安装及69根钻孔桩施工作业。

浮吊将S191~S194#墩钢管桩插打完毕,采用浮吊配合,迅速进行钢管桩桩间连接、分配梁安装,并利用浮吊将贝雷梁、桥面板安装就位,形成水上作业平台。然后将80t履带吊机吊装上桥,向小里程方向钢管桩插打及上部结构安装作业。

S154~S141、S126~S118共23个墩为钻孔桩基础,水上钻孔桩基础施工采用板凳平台方案。先利用浮吊插打钻孔平台定位桩,定位桩固定后,在其上安装贝雷梁作为钻孔平台,贝雷梁结构与栈桥相同,仅安装位置避开钻孔桩位。钻孔桩采用冲击钻孔成孔,导管法灌注水下混凝土。混凝土采用船运,浮吊吊装混凝土料斗至浇筑地点。待钻孔桩完成后,安装钢护筒上分配梁,调整贝雷梁位置,将贝雷梁转移到钢护筒上。

第三个工作面(S191~S382#墩):

负责S191~S382#墩598根管桩插打、桩间连接、分配梁安装及S190~S191#墩共32联148跨贝雷梁(含错车平台、掉头平台各1处)及桥面板安装。同步进行S305~S-308#墩共4个墩钻孔平台定位桩、钢护筒安装及12根钻孔桩施工。

采用打桩船插打S191~S382#墩钢管桩。将浮吊将25t轮胎吊机吊装上S191~S194#墩作业平台,25t轮胎吊机采用钓鱼法安装大里程方向的桩间连接、桩顶分配梁及上部结构。S305~S308#墩钻孔平台及钻孔施工方法同上。

4)、钢管桩的插打与连接

钢管桩加工制作完成后,自制导向架,导向架内部尺寸略大于管桩的直径。利用履带吊机或浮吊将钢护筒插入导向架内,调整钢护筒位置并做好水平限位后将钢护筒初步着床,满足精确定位插打。钢管桩插打结束后应立即进行桩间连接系连接。

1).钢管桩插打主要施工步骤

(1)利用测量仪器定出桩位中心线,精确定位。

(2)吊放钢管桩,测量钢管桩中心偏差及倾斜度,并进行调整,符合要求后钢管桩整体下插迅速着床;

(3)钢管桩各项偏差满足要求后,利用打桩船或DZ90震动打桩锤插打钢管桩。因此时钢管桩入土深度较浅,任何偏载或水平力极易造成钢管桩倾斜,故应采取措施使打桩锤尽量无偏心力。震动打桩锤开始插打钢管桩时应先轻打2~3锤,然后检查并调整钢管桩的平面位置偏差及倾斜度,再逐步增加打桩次数及频率。当钢管桩入土深度达到3m左右后,方可连续沉桩。

根据泉州湾大桥的实际地质情况,栈桥、平台钢管桩均按摩擦桩设计,钢管桩插打以钢管桩入土深度及桩端承载力为控制依据。若钢管桩达到设计标高,但贯入度异常时,则需连续沉桩。为防止“假极限”或“吸入”现象,沉桩时,应停锤一段时间再复打。

(4)钢管桩插打到位后,割除多余管桩,安装桩顶分配梁及钢管桩剪力撑,分配梁及剪力撑应与钢管桩焊接牢固。

5)钻孔桩施工

钻孔桩处覆盖层较薄,部分区域甚至岩层外露,给钻孔平台的搭设带来困难,同时根据地质情况布设8台冲击钻机进行钻孔桩基础施工。裸岩区域的钻孔桩采用搭设马蹬式钻孔平台施工,覆盖层较厚的区域钻孔桩则直接插打钢管桩,搭建成连续钻孔平台,进行钻孔桩施工。为了达到预定的工期目标,平台搭设完以后先让吊机及有关车辆通过在另一边进行用钓鱼法插打钢管桩及上部结构,钻孔桩施工后,栈桥实行半封闭施工。吊机、车辆可在钻孔平台上通行,保证陆地材料运输至施工点、方便钢筋笼吊装施工及混凝土灌注施工。

6)贝雷桁拼装

贝雷桁于生产区内散拼。为便于吊装,栈桥分段预拼,以两组主桁组成整体,一跨为一吊,拼装完成后要仔细检查贝雷桁数量、销子连接质量。

钢管桩插打到位、桩顶分配梁及钢管桩剪力撑安装完成后,利用履带吊机整组吊装贝雷桁架。

贝雷桁的安装时利用测量仪器在桩顶分配梁上精确标示出支座中心线,安装橡胶垫块,利用履带吊吊装就位。

为保证栈桥贝雷桁架的横向稳定性,在两片桁架片组之间设置剪刀撑,在桩顶分配梁处贝雷桁下弦设置卡限器,对贝雷桁进行横向限位。

7)栈桥桥面系的安装

(1)分配梁及桥面板安装:

栈桥桥面板为10mm花纹钢板,花纹钢板固定在I12.6纵向分配梁上面,下设I22横向分配梁。由于建设期工期较紧,采用在加工场内焊接全断面、长为7.5m的整体定型结构,采用履带吊吊装就位。后续I22b横向分配梁与贝雷桁用骑马螺栓进行连接。每块面板间横缝设置2cm的伸缩缝,纵缝设置2cm的断缝。

每块面板间横缝设置2cm的伸缩缝,纵缝设置2cm的断缝。为确保施工中水、电的供应,栈桥上设置Φ140mm×3.5mm的无缝钢管作为电缆管道,Φ120mm×3.5mm的镀锌钢管作为自来水供水管道。

(2)人行道扶手、栏杆安装:

栈桥桥面护栏竖杆焊接在贝雷梁上的分配梁上,焊角高度不小于4mm,扶手横杆焊接在竖杆顶端。栏杆的竖杆、扶手续刷上红白相间的警示反光油漆。路缘石采用[40a,焊接在贝雷梁上的横向分配梁上,焊角高度不小于10mm。

4、栈桥施工重难点:

为尽快实现工期目标,突破海上施工的各种困难,我部实行三个作业面进行流水施工。钢管桩插打控制着整个工期,为此钢管桩插打使用三种施工方法:陆地滩地采用导向架、水中钢管桩采用浮吊悬伸定位架,打桩船采用GPS定位和桩架测垂直度相结合。

1)、钢管桩插打的质量保证措施:

(1)沉桩之前,将震动打桩锤与钢管桩桩顶采用夹持器夹紧,检查两者竖直中心线是否一致,桩位是否正确,桩的垂直度是否符合规定。

(2)钢管桩下沉过程中,及时检查钢管桩的倾斜度,发现倾斜及时采取措施调整,必要时停止下沉,采取其它措施进行纠正。

(3)钢管桩下沉过程中,随时观察其贯入度,当贯入度偏小时停振分析原因,或用其它辅助方法下沉,禁止强震久震。

(4)钢管桩插打以设计桩底标高为主。

(5)钢管桩入土浅时,任何偏载或水平力极易造成钢管桩的倾斜,打桩时先打2~3锤,然后检查钢管桩的倾斜度,调整完毕,接着增加打桩次数,然后校正桩的倾斜度,

当钢管桩入土深度达到3m后,方可连续沉桩。

(6)每根桩的下沉一气呵成,不可中途间歇时间过长,以免桩周的土恢复,继续下沉困难。每次振动持续时间过短,则土的结构未被破坏,过长则振动锤部件易遭破坏。振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定,一般不宜超过l0min~15min。

(7)钢管桩的平均中心偏差允许值为:

最大中心位置偏差:震动锤、打桩船打桩:≤5cm

停锤标准:采用冲击型及振动型的打桩设备,最后3锤进尺累计低于3cm。

(8)钢管桩之间的连接必需满焊,各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求。经现场技术员检查钢管桩连接焊缝质量合格后方可打设钢管桩。

(9)测量人员现场指挥精确定位,在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度,并控制好桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜,及时牵引校正,每振1~2min要暂停一下,并校正钢管桩一次。设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。

(10)注意事项:

停锤时,以钢管桩桩头标高为控制依据。若钢管桩达到设计标高,但贯入度异常时,则须连续沉桩。为防止“假极限”或“吸入”现象,沉桩时,应休息一天时间再复打。现场应确保钢管桩的入土深度,并视设计桩尖处的贯入度适当调整钢管桩桩底标高。

钢管桩下沉过程中,应及时检查钢管桩的倾斜度,发现倾斜应及时采取措施调整导向,必要时应停止下沉,采取其它措施进行纠正。钢管桩下沉过程中,应随时观察其贯入度,当贯入度小于5cm/min时停振分析原因,或用其它辅助方法下沉,禁止强震久震。

2)、钻孔桩施工质量保证措施:

(1)冲击钻进时,机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳,使钢丝绳在在每次冲击过程中始终处于拉紧状态,既不能多放,也不能少放,放少了,钻头落不到底,打空锤,不仅无法获得进尺反而可能造成钢丝绳中断、吊锤。放多了,钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜,撞击孔壁造成扩孔。

(2)任何情况下,最大冲程不宜超过6.0m,为正确提升钻錐的冲程,应在钢丝绳上做长度标志。

(3)每钻进2m或底层变化出,应在出渣口捞取钻渣样品,洗净后收进专用袋内保存,

表明土类和标高,以供确定终孔标高。

(4)清孔原则采取二次清孔,即成孔检查合格后立即进行第一次清孔,并清除护筒内的泥皮;钢筋笼下好,并在浇筑混凝土前再次检查沉淀厚度,若超过规定值,必须进行二次清孔,二次清孔后立即浇筑混凝土。

(5)成孔标准:

孔的中心位置偏差不大于50mm

孔径不小于设计桩径

倾斜度小于1%

摩擦桩孔深不小于设计规定,支承桩比设计深度超深不小于50mm。

3)、上部结构施工质量控制:

(1)贝雷梁的拼装,销子的连接均须严格按照图纸施工。拼装完毕后,仔细检查贝雷片数量及销子的连接情况,合格后方能架设。

(2)为保证栈桥贝雷桁架的横向稳定性,在两片桁架片组之间设置剪刀撑,在桩顶分配梁处贝雷桁下弦设置卡限器,对贝雷桁进行横向限位。

(3)安装栏杆必须先拉线,栏杆的高度必须控制好,防止安装好成波浪形。栏杆先临时安装,最后20-30孔统一带钢丝定位。确保栏杆安装顺直。

5、栈桥施工经验总结:

1、根据工程施工总进度计划的控制下,坚持逐周编制出具体的工程施工计划和工作安排。坚持每天开调度会,紧抓每天的生产计划进度。确保总进度计划顺利完成。

2、由于受半日潮及天气影响,为避免船机窝工,加快施工进度,材料运输必须与施工进度同步,。

3、在施工过程中不断积累施工经验,特别是钢管桩插打,要根据地质情况,加快插打进度,从而加快施工进度。

4、工序之间衔接要紧凑,上一道工序在施工,下一道工序就要准备好。

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