七都大橋水中棧橋平臺設(shè)計及施工方案

1、PAGE PAGE 36七都大橋水中棧橋、平臺設(shè)計及施工方案一、工程概況1、工程簡介七都大橋是跨越甌江南汊連接溫州和七都島的主要通道。溫州方向跨越江濱路與學(xué)院東路相接，七都方向與緯二路相接。中鐵十局集團(tuán)承建第2合同段，起點K4+016（20號墩），終點樁號為K5+137，與緯二路相接，本合同段主橋長1.121km。其主要工程分布情況為：主橋68+3120+68m五跨預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)箱梁橋，445m+545m移動模架造橋，420m+420m+320m現(xiàn)澆等高度連續(xù)箱梁；以及A匝道1620米，B匝道920米現(xiàn)澆箱梁。下部構(gòu)造為樁接承臺，主橋部分基礎(chǔ)為200cm鉆孔樁，引橋為180cm鉆孔樁，匝道橋

2、為150cm鉆孔樁。2、地形、地貌根據(jù)鉆探揭露，結(jié)合原位測試與室內(nèi)土試成果，七都大橋橋址區(qū)地基土在勘察深度范圍內(nèi)可劃分為10個工程地層。依次為填土、粘土、淤泥、含淤泥中細(xì)砂、中粗砂、粘土、卵石、圓礫混粘性土、卵石。3、氣候、水文場區(qū)屬亞熱帶海洋型季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，全年無嚴(yán)寒酷暑，多年平均氣溫19.7，多年平均降水量為1700mm，降雨主要集中在56月的梅雨和79月的臺風(fēng)季節(jié)。溫州為我國東南沿海臺風(fēng)的主要登陸點之一，多年臺風(fēng)統(tǒng)計頻率2.4次/年，瞬時最大風(fēng)力達(dá)12級以上，瞬時風(fēng)速可達(dá)40m/s，定時最大風(fēng)速達(dá)25m/s。七都大橋跨越甌江南汊，兩岸陸域地貌單元屬河口沖海積平原

3、區(qū)，地形相對平坦，地面高程2.04.5m；橋位處江面寬約1300m。甌江口屬強(qiáng)感潮雙向河口，潮流屬不規(guī)則半日型潮，平均高潮位2.712m，平均低潮位-1.798m。4、棧橋里程樁號根據(jù)主橋跨甌江的里程樁號，本棧橋設(shè)計里程樁號為K4+006-K4+597，設(shè)計總長為591米。二、總體設(shè)計方案1、設(shè)計通行能力根據(jù)本棧橋的使用特點和設(shè)計意圖，結(jié)合主橋施工需要，確定設(shè)計最大荷載為40噸的砼罐車，軸距2.5米，其主要荷載形式為：單位KN，cm2、設(shè)計思路本棧橋設(shè)計思路是先根據(jù)棧橋荷載計算出棧橋各部位材料型號，再通過對各種材料所受到的設(shè)計荷載和恒載進(jìn)行驗算，如發(fā)現(xiàn)不滿足，則重新布設(shè)并驗算，直至滿足設(shè)計要求

4、。 HYPERLINK / 工程監(jiān)理3、基本橋型布置棧橋全長591米，設(shè)計為每跨15米（五節(jié)貝雷），共計40跨，橋面寬4米，全橋分為五聯(lián)，分布情況為每聯(lián)八跨。淺水位置棧橋基礎(chǔ)采用630*8mm鋼管樁，24#-25#為深水位置，基礎(chǔ)采用800*10mm鋼管樁, 樁距為3.7m；鋼管樁橫擔(dān)為雙拼I36b工字鋼，長6.0m;貝雷上橋面系采用正交異性板，尺寸為3.78米*4米，橋面鋼板為8mm。貝雷梁截面尺寸為3.0m1.5m，其分布尺寸分別為45cm+112.5cm+112.5cm+45cm,共計五排。貝雷內(nèi)剪刀撐用10槽鋼，外剪刀撐采用10槽鋼，鋼管樁連接系采用20槽鋼。護(hù)欄采用505鋼管。在深水

5、區(qū)的鋼管樁作啞鈴式連接套筒。本棧橋所在區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，風(fēng)、浪、潮、流等荷載具有較強(qiáng)的隨機(jī)性且難以確定，水流對樁周土體的沖刷嚴(yán)重，臺風(fēng)、潮汛等災(zāi)害性氣候時有發(fā)生，棧橋處于惡劣的自然環(huán)境之中。三、設(shè)計資料1、基本資料表1：甌江水中墩江底標(biāo)高墩位20#21#22#23#24#25#26#27#標(biāo)高-2.522-2.002-2.402-6.882-10.782-11.602-1.334+3.4鋼管樁樁頂標(biāo)高設(shè)計為+5米，考慮水流沖刷線為5米。表2：鋼管樁的樁長為：（經(jīng)過試算確定）墩位20#21#22#23#24#25#26#27#樁長24.52224.50224.40228.88232.78233.

6、60223.33418.6計算長度2020222633352319數(shù)量6141812141642設(shè)計棧橋頂面高程+7米，高于正常潮水位。2、設(shè)計圖紙設(shè)計圖紙見后附圖。四、材料數(shù)量表（見后附表）五、設(shè)計驗算5.1貝雷梁穩(wěn)定驗算本棧橋為多跨連續(xù)超靜定結(jié)構(gòu)，為簡化計算，采取一跨靜定結(jié)構(gòu)為計算依據(jù)，這樣對于整個結(jié)構(gòu)是安全的?？紤]1.29的動載系數(shù)，其最大彎矩為1664KNM,最大剪力為480KN。由公路施工手冊橋涵中可查得，對貝雷梁這種連續(xù)結(jié)構(gòu)由外荷載產(chǎn)生的最大彎矩：單排單層為788.2KNM,最大剪力：單排單層為245.2KN。本棧橋設(shè)計為五排單層，五排單層結(jié)構(gòu)承受的最大彎矩為788.25=3941

7、KNM，最大剪力245.25=1226KN。Mmax=1664 KNM 3941KNMQmax=480KN392KNSZK7鉆孔資料：（630*8）QUK=QSK+QPK=SUqskLi+PqPKAP=1.03.14160.63（4.830+7.212）+0.8483.14160.630.008=456KN392KNSZK9鉆孔資料：（800*10）QUK=QSK+QPK=SUqskLi+PqPKAP=0.873.14160.8（630+612）+0.80.87483.14160.80.012=552KN392KNZK2鉆孔資料：（800*10）QUK=QSK+QPK=SUqskLi+PqPK

8、AP=0.873.14160.8（3.512+8.516）+0.80.87483.14160.80.012=390KN392KNSZK10鉆孔資料：（630*8）QUK=QSK+QPK=SUqskLi+PqPKAP=1.03.14160.63（5.930+6.112）+0.8483.14160.630.008=496KN392KN通過上述計算，單樁承載力滿足設(shè)計要求。5.3鋼管樁樁身穩(wěn)定性計算鋼管樁是受壓構(gòu)件，先驗算其局部穩(wěn)定性對于630*8，D/t=630/8=78.75100= D/t,無局部失穩(wěn)問題對于800*10，D/t=800/10=80100= D/t,無局部失穩(wěn)問題按樁身強(qiáng)度驗算

9、鋼管樁的承載力鋼管樁按一端嵌固，一端自由方式計算，局部沖刷線以上均為自由端Pcr=2EI/4L2其中E-鋼材的彈性模量；I-樁截面的慣性矩（D4-t4）/64；L-樁長對于A圖，L=22米， Pcr1=2EI/4L2=3.141622101093.1416（0.84-0.784）/464222=2073KN對于B圖，L=17米Pcr2=2EI/4L2=3.141622101093.1416（0.634-0.6144）/464172=1356KN取安全系數(shù)為nst=4Pcr1=2073KNnstP0=1044KN；Pcr2=1356KNnstP0=1044KN故結(jié)構(gòu)是安全的，為保證深水區(qū)800*

10、10的壓曲穩(wěn)定，我們采取在兩樁上焊接倒牛腿，并下沉啞鈴式套筒聯(lián)系梁見下圖5.4土中鋼管樁水平承載力計算水平承載力應(yīng)滿足：（1）樁體發(fā)生的彎曲應(yīng)力不應(yīng)超過樁材的容許彎曲應(yīng)力；（2）樁頭的水平變位量不應(yīng)超過上部結(jié)構(gòu)確定的容許變位量。便橋承受的水平荷載包括車輛制動力、風(fēng)力、流水壓力。1、車輛制動力按照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ0412000規(guī)定，不得小于一輛重車重量的30%，我們?nèi)?0%作為車輛制動力4000.3=120KN。2、風(fēng)力FWh=K0K1K3WdAWh；各參數(shù)取值V10=40m/s，Z-形心距水面距離取4米，K0=0.9,K1=1.36,K2=1.08,K3=1,K5=1.38,AWh=

11、1.16m2，Wd=rVd2/2g，Vd=K2K5V10,r=0.012017e-0.0001z，由此計算可得FWh=3KN。3、流水壓力FW=KAV2/2g=0.825.1313.62/（29.8）=13KN樁頂按以上三力合力計算為H0=136KN。計算按照彈性地基梁理論進(jìn)行，力學(xué)簡圖見下圖因無確切的資料，參照實用樁基礎(chǔ)中的有關(guān)規(guī)定利用張氏法計算樁頂自由，已知P0=315KN,H0=136KN,E=210Gpa,L=15m,取k=22MN/m3對于800圓形樁I=（D4-d4）/64=1.9410-3m4,EI=407400KN m2W=0.0982（D4-d4）/D=4.842410-3m

12、3；A=0.025m2=(4/3)(D2+Dd+d2)/(D2+d2)=2樁的特征值=(Dk/4EI)0.25=（0.822000/4407400）0.25=0.3224m-1樁的換算入土深度L=0.322415=4.836y0=H0/2EI3=136/24074000.32243=5mm0= H0/2EI2=136/24074000.32242=1.60610-3radMmax=-0.3224H0/=-0.3224136/0.3224=136KNMQmax= H0e-/2=0.2079 H0=0.2079136=28.3KNlm=/4=3.1416/40.3224=2.436ml0=/2=3

13、.1416/20.3224=4.872m1= P0/A+ Mmax/W=315000/0.025+136000/4.842410-3=40.7 Mpaw=145 Mpa1=Q/A=228300/0.025=2.3 Mpay0=H0/2EI3=136/21587600.38443=7.54mm0= H0/2EI2=136/21587600.38442=2.89910-3radMmax=-0.3224H0/=-0.3224136/0.3844=114KNMQmax= H0e-/2=0.2079 H0=0.2079136=28.3KNlm=/4=3.1416/40.3844=2.043ml0=/4=

14、3.1416/20.3844=4.086m2= P0/A+ Mmax/W=315000/0.016+142000/2.40110-3=78.8 MPaw=145 Mpa2=Q/A=228300/0.016=3.5 Mpa=85 Mpa通過以上計算可得知最大彎矩處各鋼管樁入持力層2-2.5米之間,最大彎矩在114-136KNM之間，對于這兩種鋼管樁水平位移均很小，符合規(guī)范要求（y10mm）。利用m法中的無量綱計算法，我們列表計算出最大彎矩處各鋼管樁入持力層0.8-1米之間,最大彎矩在141-164KNM之間，亦可以通過計算得出彎曲應(yīng)力值和剪切應(yīng)力值亦小于許用應(yīng)力值。對于這兩種鋼管樁水平位移均很小

15、，分別為800樁3.9mm；600樁6.7mm，符合規(guī)范要求（y10mm）。具體計算見附后計算表格。5.5水中鋼管樁樁頭水平位移建立如下的模型：汽車制動力和風(fēng)力由16根鋼管樁共同承受，故樁頭集中力123/16=7.7KN，流水壓力為均布荷載13/21=0.6KN/M。利用midas軟件分析得出鋼管樁樁頭的最大水平位移為14.7cm，嵌固段的最大彎矩74.2MPa。換算成傾斜率亦滿足規(guī)范的要求（1%）。5.6發(fā)生不均勻沉降產(chǎn)生的內(nèi)力5.6.1相鄰兩排樁基發(fā)生不均勻沉降建立如下的模型：考慮一跨15米的貝雷梁，兩端固結(jié)，一段發(fā)生沉降產(chǎn)生的內(nèi)力：321鋼橋的I=25050010-8m4,E=210GP

16、a,當(dāng)某排樁基發(fā)生=1的沉降時，對固結(jié)端產(chǎn)生的剪力為12EI/l3=12210109425050010-8/153=7481.6KN/m，即如果發(fā)生了1cm的不均勻沉降，將對兩墩分別產(chǎn)生75KN的壓力或者拔力。對于固結(jié)端的彎矩6 EI/l2=6210109425050010-8/152=56112KN，即如果發(fā)生了1cm的不均勻沉降，將對貝雷產(chǎn)生561KNm的彎矩。故如發(fā)生2cm的沉降應(yīng)發(fā)出預(yù)警。5.6.2同排樁基發(fā)生不均勻沉降建立如下的模型：考慮一排樁距3.7米，樁頂固結(jié)，一樁發(fā)生沉降產(chǎn)生的內(nèi)力：2I36b鋼梁的I=3300010-8m4,E=210GPa,當(dāng)某排樁基發(fā)生=1的沉降時，對固結(jié)

17、端產(chǎn)生的剪力為12EI/l3=122101093300010-8/3.73=16417KN/m，即如果發(fā)生了1cm的不均勻沉降，將對兩樁分別產(chǎn)生164KN的壓力或者拔力。對于固結(jié)端的彎矩6 EI/l2=62101093300010-8/3.72=30373KN，即如果發(fā)生了1cm的不均勻沉降，將對2I36b產(chǎn)生304KNm的彎矩。六、水中施工平臺設(shè)計計算6.1主墩施工平臺計算a、基本資料因考慮施工需要，平臺除搭設(shè)鉆機(jī)操作臺外另加設(shè)混凝土罐車及32噸汽車吊行走，主墩水中施工平臺面為42.5m18m，基礎(chǔ)使用兩排（橫橋向）80cm鋼管樁，排距為15m,每排設(shè)7根鋼管樁，鋼管樁間間距分別為8m、7m

18、、4.85m、4.875m、7m、8m; 在每排鋼管樁上設(shè)2H45型鋼梁（樁頂橫向分配梁）；下部為在樁頂橫向分配梁上布設(shè)貝雷主梁（縱向梁），單片長18m，共102排，上部結(jié)構(gòu)底層為28b型工字鋼，上層為14工字鋼；面層采用8mm厚A3鋼板。施工平臺面標(biāo)高按+7.0m設(shè)計（假設(shè)施工時水位為+3.8m）。采用2.4m鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒頂面標(biāo)高+4.63m。鋼材采用Q235鋼，抗拉應(yīng)力f=145MPa，抗剪應(yīng)力f=85MPa。b、荷載考慮施工時平臺上4臺20型鉆機(jī)，且最不利時，兩機(jī)并排擺設(shè)。每臺鉆機(jī)自重按30T計；混凝土罐車一臺，重量按40噸計。c、計算結(jié)果1、貝雷主梁考慮鉆機(jī)擺放方向及罐車行走路線，繪

19、制計算模式：罐車荷載按集中荷載，鉆機(jī)擺放在兩排貝雷上，考慮活載系數(shù)1.29，計算跨中彎矩：M=（1/440015+1504）1.29=2709kN.m單排貝雷容許彎矩788KN.m，4排為M容=7884=3152 kN.m，M=2709 kN.mM容剪力：（計算簡圖）自重每支座53KN，則最大剪應(yīng)力為=（150+400+53）1.29=778kN雙排貝雷容許剪應(yīng)力980KN符合要求！ 2、橋面橫向分配梁 最不利時為一臺罐車由兩根分配梁承擔(dān)，罐車后軸重按35噸計，最大跨徑487.5cm。 計算跨中彎矩：M=1/4350（4.875-2.5）21.29=134.1 kN.m所需型鋼的截面模量Wx=

20、 M/=134.1kN.m/(145N/mm2)=134.1106/145=924828mm3作用在兩根28b橫向分配梁上，Wx=2534000mm3=1068000 mm3 符合要求！主梁底縱向分配梁：有如下模型1及模型2 由最不利位置貝雷主梁剪力計算可得P1=400+75=475KN，P2=150KN，P3=400KN 模型1跨中彎矩M1=4754.523.582=526KN 模型2跨中彎矩M2=4004.7522.2572=414.4KN 采用模型1計算，所需型鋼截面模量Wx=5261.29KN(14510-6 )KN/mm3 =467959mm3 采用2H45（450300）型鋼：Wx

21、容 =25500002=5100000 mm3 Wx Wx容 符合要求！ 3、平臺鋼管樁計算由于本項目水較深，鋼管樁外露長度較大，且河床地質(zhì)情況不是很好，樁基轉(zhuǎn)堰施工后，局部沖刷將比較大，故鋼管樁采用開口鋼管樁，在確保承載力的前提前，易于插打較深，有利于保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鉆孔時按4根鋼管樁承受2臺鉆機(jī),一臺罐車，同時加上結(jié)構(gòu)自重，單根鋼管樁的承載能力應(yīng)大于40T，單樁承載系數(shù)按1.5考慮，即每樁承載力應(yīng)不小于600KN。采用800鋼管樁，局部沖刷暫按5米考慮，振動沉樁影響系數(shù)取s=0.87, p=0.8s。水中21#墩：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥夾細(xì)砂）2.0m。則承載力為：0.872.512(

22、357.98+212)+0.870.8500.5024=680.3 kN600kN,符合要求！計算樁長為L=7+8+2+5=22m;水中22#墩：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥夾細(xì)砂）12.0m。則承載力為：0.872.512(354.8+1212)+0.870.8500.5024=699.4 kN600 kN,符合要求！計算樁長為L=7.5+5+12+5=29.5m;水中23#墩：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥夾細(xì)砂）2.5m。則承載力為：0.872.512(356+8.012)+0.870.8500.5024=686.2 kN600 kN,符合要求！計算樁長為L=12+6+8+5=31m;水中24#墩

23、：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥質(zhì)粘土層）10m。則承載力為：0.872.512(350.3+4.212+1016+4.520)+0.870.8800.5024707.4 kN600 kN,符合要求！計算樁長為L=16+0.3+4.2+10+4.5+5=40m;6.2邊墩水中施工平臺計算a、基本資料邊墩水中施工平臺面25#、26#墩為37.8m12m、20#墩為12m32m,基礎(chǔ)使用三排（橫橋向）80cm鋼管樁，鋼管樁間排距為10.35m，鋼管樁間間距分別為6.5m、6.5m、4.5m、6.5m、6.5m、4m(20#墩間距為6.5m、6.5m、4.5m、6.5m、6.5m)；在每排鋼管樁上設(shè)2H4

24、5型鋼梁（樁頂橫向分配梁）；下部為在樁頂橫向分配梁上布設(shè)貝雷主梁（縱向梁），單片長12m，共92排，上部結(jié)構(gòu)底層為28b型工字鋼，上層為14工字鋼；面層采用8mm厚A3鋼板。施工平臺樁頂標(biāo)高按+4.63m設(shè)計（假設(shè)施工時水位為+3.8m）。采用2.0m鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒頂面標(biāo)高為+5.5m。鋼材采用Q235鋼，受拉f=145MPa，受剪f=85MPa。b、荷載由于鉆孔樁數(shù)較少,僅考慮施工時平臺上上2臺20型鉆機(jī)，一臺混凝土罐車，每2根縱向分配梁承擔(dān)一臺鉆機(jī)，每臺鉆機(jī)自重等按30T計，混凝土罐車一臺，重量按40噸計。c、計算結(jié)果1、貝雷主梁罐車荷載按集中荷載，鉆機(jī)擺放在單排貝雷上，計算圖式簡化如下：

25、最大彎矩：M1=328（2.9+4.5547）-3004.5547=1024kN.m活載系數(shù)按1.22，則跨中彎矩應(yīng)為：M=10241.22=1250 kN.m最不利時有兩排貝雷梁承擔(dān)，單排貝雷容許彎矩788KN.m，2排為M容=7882=1576 kN.m,MM容， 剪力：（計算簡圖）自重每支座按40KN，則最大剪應(yīng)力為=(150+400+40)1.22=720 kN雙排貝雷容許剪應(yīng)力980KN符合要求！2、橋面橫向分配梁最不利時為一臺罐車由兩根分配梁承擔(dān)，罐車后軸重按35噸計，最大跨徑487.5cm。 計算跨中彎矩：M=1/4350（5-2.5）21.22=133.5kN.m所需型鋼的截面

26、模量Wx= M/=133.5kN.m/(145N/mm2)=133.5106/145=920690mm3作用在兩根28b橫向分配梁上，Wx=2534000mm3=1068000 mm3 符合要求！3、平臺鋼管樁計算由于本項目水較深，鋼管樁外露長度較大，且河床地質(zhì)情況不是很好，樁基轉(zhuǎn)堰施工后，局部沖刷將比較大，故鋼管樁采用開口鋼管樁，在確保承載力的前提前，易于插打較深，有利于保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鉆孔時按4根鋼管樁承受1臺鉆機(jī),一臺罐車，同時加上結(jié)構(gòu)自重，單根鋼管樁的承載能力應(yīng)大于35T，單樁承載系數(shù)按1.5考慮，即每樁承載力應(yīng)不小于525KN。采用800鋼管樁，局部沖刷暫按5米考慮。振動沉樁影響系

27、數(shù)取s=0.87, p=0.8s。水中20#墩：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥夾細(xì)砂）4.5m。則承載力為：0.872.512(355.9+4.512)+0.870.8500.5024=587 kN525kN,符合要求！計算樁長為L=7.5+5.9+4.5+5=22.9m;水中25#墩：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥夾細(xì)砂）1.0m。則承載力為：0.87x2.512x(35x0.3+4.2x12+10 x16+4.020)+0.870.8800.5024=690kN525 kN,符合要求！計算樁長為L=16+0.3+4.2+10+4+5=39.5m;水中26#墩：樁端進(jìn)入持力層深度（淤泥層）6m。則承載力

28、為：0.872.512(355.9+612+1016)+0.870.8800.5024=626kN525kN,符合要求！計算樁長為L=8.2+5.9+6+5=25.1m;由于在鉆孔施工中，施工平臺上往往會堆放大量的材料，如鋼筋籠、泥漿循環(huán)濾斗，另外在鉆機(jī)位置偏位時，局部樁基受力會較大，因此樁基水平連接需緊密。四、據(jù)以上計算取水中各施工平臺鋼管樁樁長墩號樁徑(cm)樁長（m）根數(shù)20#墩8022.91221#墩80221422#墩8029.51423#墩80311424#墩80401425#墩8039.51426#墩8025.114 附表1、各墩地質(zhì)情況表墩號河床底距樁頂高（m）中細(xì)砂層厚（m）

29、淤泥夾細(xì)砂層厚（m）淤泥質(zhì)粘土層厚（m）含淤泥質(zhì)粘土層厚（m）20#墩7.510.913.34.46.821#墩7.012.9812.46.07.922#墩7.59.712.78.210.223#墩1210.89.76.3624#墩165.34.210525#墩165.34.2105.726#墩8.210.911.94.27.2附表2、各土層力學(xué)指標(biāo)設(shè)計參數(shù)表 巖土 名稱力學(xué)性能指標(biāo)中細(xì)砂層厚（m）淤泥夾細(xì)砂層厚（m）淤泥質(zhì)粘土層厚（m）含淤泥質(zhì)粘土層厚（m）土極限摩阻力（Kpa）35121620土容許承載力（Kpa）100506080五、鋼管樁水平力計算 見附圖，水平最大位移15.9cm(2

30、4#、25#墩)，則最大傾斜度為i=15.910-2（16+5）=0.76%1%，符合規(guī)范要求！ 七、棧橋、平臺施工及運營管理棧橋、平臺施工及其運營管理是保證棧橋、平臺安全的實施性環(huán)節(jié)，為此，首先優(yōu)化施工方案，然后對鋼管樁基礎(chǔ)進(jìn)行垂直和水平靜載試驗。此外，加強(qiáng)對運營過程中的棧橋、平臺監(jiān)測，通過觀測收集棧橋、平臺在施工和運營過程中的參數(shù)變化，然后與設(shè)計值進(jìn)行分析比較，若達(dá)到預(yù)警指標(biāo)，則立即采取預(yù)案處理措施。同時，制定切實可行的棧橋交通管制辦法，加強(qiáng)對施工車輛的交通管理，嚴(yán)禁超速、超限、超載，特別對棧橋安全危害嚴(yán)重的砼罐車運行進(jìn)行限制，確保棧橋、平臺的施工及運營安全。7.1裝配式懸臂導(dǎo)向架的設(shè)計施

31、工棧橋施工主要由基礎(chǔ)鋼管樁振打、貝雷主桁架設(shè)、橋面鋪裝三部分組成：棧橋基礎(chǔ)施工采用浮吊配合DZ90液壓打樁錘施打鋼管樁；棧橋主桁采用在后方場地內(nèi)拼裝分組桁架，將分組桁架運至現(xiàn)場利用吊車整體吊裝組拼；橋面施工采用縱橫梁系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化模塊，由汽車運輸?shù)轿缓罄酶〉醯跹b架設(shè)，依次逐跨施工。利用架橋機(jī)原理和貝雷梁的強(qiáng)抗剪能力，自行設(shè)計裝配式懸臂導(dǎo)向架施工棧橋鋼管樁基礎(chǔ)，解決在惡劣的海洋環(huán)境條件下棧橋基礎(chǔ)鋼管樁精確定位的難題，將水上施工轉(zhuǎn)化為陸地作業(yè)，實現(xiàn)棧橋施工的全天候作業(yè)，不受潮水的影響，前方工作面機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化程度提高，工效成倍增加。裝配式懸臂導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)圖7.2單樁靜載試驗鋼管樁作為全長達(dá)591米施工

32、棧橋的基礎(chǔ)形式，其承載力的計算可靠與否不僅決定了棧橋的安全性，同時也是對棧橋基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)。靜載試驗是檢驗鋼管樁垂直承載力的最為可靠的方法，通過靜載試驗既可以確定鋼管樁的單樁承載力，同時，也可以進(jìn)一步掌握鋼管樁豎向承載力破壞形式及機(jī)理，并以此作為棧橋樁基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化依據(jù)。試驗裝置包括加載裝置、反力裝置、基準(zhǔn)點裝置三部分。 棧橋鋼管樁（800）靜載試驗樁布置圖7.3 棧橋、平臺預(yù)警及搶險七都大橋水域是重大災(zāi)害天氣多發(fā)地段，該地區(qū)氣象條件尤其是風(fēng)的情況變的十分復(fù)雜。在夏秋季亦是龍卷風(fēng)、臺風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴）頻發(fā)期和天文大潮期，而常常是風(fēng)潮合一，這種極具破壞力的自然現(xiàn)象一旦形成，將會

33、危及本項目轄段正橋及棧橋、平臺工程和駐地生產(chǎn)生活房屋、施工人員、機(jī)具、設(shè)備的安全。本著 “安全第一，預(yù)防為主”的思想，按照“以人為本，避免傷亡，以防為主，防抗結(jié)合”的原則，提前作好各項工作。為對險情及緊急情況迅速做出反應(yīng)，并能采取有效的搶險救助措施，經(jīng)理部結(jié)合轄段工程的實際情況，特制訂本應(yīng)急處置預(yù)案以保證大橋施工安全和工程順利進(jìn)行。棧橋預(yù)警是指：在棧橋、平臺施工和運營期間，通過對棧橋、平臺自身和所處海灣環(huán)境參數(shù)（風(fēng)、潮、流等）的監(jiān)控，為保證七都大橋施工安全和棧橋、平臺自身安全而預(yù)先發(fā)出的安全警報。棧橋、平臺出現(xiàn)險情時立即啟動應(yīng)急預(yù)案，棧橋、平臺險情是指棧橋、平臺因存在重大安全隱患，隱含會對人員

34、、棧橋、平臺結(jié)構(gòu)、機(jī)械、設(shè)備造成毀滅性破壞情況。（1）出現(xiàn)超出“非工作狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)”的風(fēng)、浪、流，應(yīng)提前撤出棧橋上的人員、車輛，啟動應(yīng)急預(yù)案；（2）突發(fā)汛潮導(dǎo)致局部沖刷深度超限，啟動應(yīng)急預(yù)案；（3）突發(fā)性災(zāi)害出現(xiàn)（如龍卷風(fēng)、車輛撞擊欄桿、車輛或鄰近施工機(jī)械起火等），啟動應(yīng)急預(yù)案。棧橋、平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)的預(yù)警指標(biāo)為以下兩點：（1）棧橋、平臺的不均勻沉降。棧橋全長591m，采用鋼管樁基礎(chǔ)。由于該地區(qū)持力層埋藏深厚，棧橋鋼管樁主要通過樁身與土體摩阻力提供承載力，同時，潮流對鋼管樁造成的局部沖刷深度不同，導(dǎo)致不均勻沉降難以避免。為確保棧橋、平臺安全，在施工中應(yīng)加強(qiáng)對棧橋、平臺不均勻沉降的監(jiān)測。當(dāng)棧橋相鄰鋼管樁

35、樁頂?shù)牟痪鶆虺两颠_(dá)到2cm時，發(fā)出預(yù)警。樁基不均勻沉降點觀測位置位于每樁樁頭連接工字鋼懸挑位置上。（2）棧橋、平臺鋼管樁的局部沖刷深度。影響棧橋、平臺鋼管樁局部沖刷深度的因素很多，關(guān)鍵因素之一是潮流的流速。由于本橋位的潮流流速大、變化多，不確定因素多，有必要對鋼管樁的局部沖刷深度進(jìn)行監(jiān)測，防止局部沖刷深度超限對棧橋的安全造成危害。當(dāng)鋼管樁的局部沖刷深度超過其入土深度的20時，發(fā)出預(yù)警。棧橋、平臺的搶險遵從以下四個原則：（1）預(yù)防為主的原則。棧橋、平臺預(yù)警搶險工作重點在預(yù)防，特別對臺風(fēng)、龍卷風(fēng)和天文大潮要及早作預(yù)防準(zhǔn)備。選擇適當(dāng)時機(jī)進(jìn)行搶險遇險，根據(jù)氣象預(yù)報，在災(zāi)害天氣有可能到來之前的兩三天內(nèi)即

36、進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)，各小組成員要到位，并召開會議，做好人員準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備、思想準(zhǔn)備。（2）以人為本的原則。進(jìn)入“三防”一級防臺危險時節(jié)，在棧橋、主橋和攪拌站、鋼筋棚或其他危險位置的人員必須撤離，留下的巡查人員要經(jīng)過精心挑選，要求必須兩人以上，且必須要穿戴好救生衣、 救生圈和安全帶等防護(hù)用品，并保持不間斷聯(lián)絡(luò)。（3）快速有效原則。應(yīng)急反映必須快速有效，采取措施和報告必須是第一時間，以爭取搶險和施救的時間。（4）統(tǒng)一指揮，相互配合的原則。經(jīng)理部棧橋、平臺預(yù)警搶險和“三防”工作要執(zhí)行指揮部、地方政府的統(tǒng)一指揮，并做到顧全大局、識大體、相互配合、形成合力，提高搶險救助工作的有效性。搶險預(yù)案主要包括：棧橋、平

37、臺通行管理；人員保護(hù)；棧橋、平臺及設(shè)備安全；災(zāi)后處理等部分。此外，還特別制訂以下3種應(yīng)急處置預(yù)案：防臺風(fēng)應(yīng)急處置預(yù)案、防汛應(yīng)急處置預(yù)案、防龍卷風(fēng)應(yīng)急處置預(yù)案。針對本棧橋、平臺，在科學(xué)論證和既有棧橋的實踐基礎(chǔ)上，設(shè)置了一系列的預(yù)警機(jī)制和搶險措施，其特點是：預(yù)警與搶險的指導(dǎo)思想明確；預(yù)警條件與指標(biāo)具有可操作性；組織保障有力；搶險預(yù)案細(xì)致，可以迅速啟動實施。八、棧橋施工的質(zhì)量控制及注意事項8.1材料 a、對進(jìn)場的鋼管樁按質(zhì)量體系文件相關(guān)程序進(jìn)行檢驗，檢查的主要內(nèi)容有：鋼管外周長、管端橢圓度、管端平整度、壁厚、樁長等，對于表面有銹蝕的鋼管樁，應(yīng)嚴(yán)格檢查其有效厚度，符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求的才能使用。 b、

38、棧橋所用鋼材均為A3鋼（Q235），其規(guī)格型號和性能必須符合設(shè)計要求和GB-200-79國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)場材料應(yīng)提交產(chǎn)品合格證； c、焊接材料應(yīng)選用符合國標(biāo)（GB）981-76要求的E4303-E4313型焊條。 d、運輸鋼構(gòu)件時，應(yīng)根據(jù)鋼構(gòu)件的長度、重量選擇車輛，在運輸過程中應(yīng)采取適當(dāng)措施保證鋼構(gòu)件不變形，不損傷涂層；鋼構(gòu)件安裝使用前應(yīng)對構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行檢查，構(gòu)件變形、缺陷超出允許偏差時應(yīng)進(jìn)行處理。8.2棧橋構(gòu)件加工及安裝質(zhì)量要求沉樁停錘標(biāo)準(zhǔn)：擬采用DZ90型震動錘，棧橋鋼管樁尖位于中密沙土層上，沉樁停錘以標(biāo)高控制為主，貫入度控制為輔。沉樁達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高時，最后10擊每擊平均貫入度1.0mm可以停

39、錘，并可認(rèn)為其樁基承載力不小于50噸。螺栓連接：螺栓連接應(yīng)與連接構(gòu)件緊貼，牢固可靠，外觀排列整齊，外露絲口不應(yīng)小于2口，連接質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，檢驗時可用錘擊法檢查(用0.3 kg小錘,一手扶螺栓頭，另一手用錘敲,要求螺栓頭(螺母)不偏移、不顫動、不松動，錘聲比較干脆；否則說明螺栓緊固質(zhì)量不好，需要新緊固施工)。 HYPERLINK / 監(jiān)理工程師論壇/焊縫連接：對接焊縫要求予以焊透；角焊縫必須完整、連接，有效厚度不得小于8 mm；焊縫表面不得有裂紋、縱梁與面板之間的焊縫等級應(yīng)不低于三級，其它所有焊縫質(zhì)量等級應(yīng)不低于二級。棧橋構(gòu)件加工及安裝要求部位名稱項目允許偏差（mm）總體中心線

40、偏位10橋面標(biāo)高10跨徑50全橋長度500下部結(jié)構(gòu)鋼管樁樁頂標(biāo)高10平面偏位50傾斜度1%平聯(lián)及斜撐構(gòu)件尺寸15安裝偏位10牛腿構(gòu)件尺寸3安裝偏位2樁頂分配梁構(gòu)件尺寸10旁偏3上拱度3安裝偏位5上部結(jié)構(gòu)貝雷主梁主桁中心距10安裝偏位5縱橫梁構(gòu)件尺寸10旁彎3上拱度3安裝偏位5橋面板構(gòu)件尺寸5平整度6（每米測量）安裝偏位5棧橋施工時，按鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50205）檢驗工程質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)不合格工程應(yīng)及時采取措施處理。8.3施工注意事項鋼管樁施打時要注意樁頂標(biāo)高的控制，若樁頂有損壞或局部壓曲，則對該部分予以割除并接長至設(shè)計標(biāo)高。施工鋼管樁聯(lián)結(jié)時必須保證聯(lián)接鋼管樁的焊接質(zhì)量，聯(lián)接鋼管與鋼管

41、樁接觸的空間曲線要盡量保證無大過間隙，鋼管與鋼管間必須確保滿焊。另外，為了保證聯(lián)接的牢固性，采取在聯(lián)接鋼管與鋼管樁的聯(lián)接四周加設(shè)節(jié)點鋼板。上部結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)對橋臺、鋼管樁頂高程、中心線及各孔跨徑進(jìn)行復(fù)測，誤差在允許偏差內(nèi)方可安裝；在放樣下料前，應(yīng)對原材料進(jìn)行調(diào)直，調(diào)平，矯正，矯正偏差在允許誤差內(nèi)，必要時須進(jìn)行清潔、除銹處理。鋼構(gòu)件安裝時應(yīng)注意安裝順序，嚴(yán)格控制安裝程序；對已安裝的鋼構(gòu)件應(yīng)注意成品保護(hù)，已變形的構(gòu)件要及時矯正并重新檢驗，采取擴(kuò)大拼裝單元進(jìn)行安裝時，應(yīng)采取必要的加固措施。棧橋施工時應(yīng)合理安排作業(yè)時間，注意施工安全，注意對災(zāi)害性自然氣候條件的防護(hù)；對施工現(xiàn)場產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)及時分類回收

42、，避免環(huán)境污染；在居民區(qū)附近作業(yè)時應(yīng)避免施工擾民，做到文明施工。棧橋上應(yīng)按有關(guān)規(guī)定布設(shè)安全警示設(shè)施和防船撞設(shè)施；在使用期間應(yīng)注意維護(hù)和保養(yǎng)，安排人員對棧橋主要構(gòu)件及構(gòu)件間的焊縫和螺栓連接進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。8.4棧橋、平臺施工方法8.4.1 棧橋起始墩施工起始墩臺帽砼為C30，寬度200cm厚度100cm，澆砼時，固定貝雷梁的予埋件一定要埋設(shè)準(zhǔn)確。8.4.2 鋼管樁制作鋼管樁的鋼板,必須符合設(shè)計及規(guī)范要求管節(jié)拼裝定位應(yīng)在專門臺架上進(jìn)行，管節(jié)對口應(yīng)保持在同一軸線上進(jìn)行。管節(jié)管徑差，橢圓度以及樁成品的外形尺寸必須滿足規(guī)范要求。鋼管樁焊縫質(zhì)量應(yīng)符合要求。棧橋鋼管樁為直徑6308mm，8

43、0010mm。8.4.3 錘擊下沉鋼管樁水上棧橋采用浮吊上DZ90液壓打樁錘直接錘擊下沉到位。沉樁以標(biāo)高控制。沉樁偏差：樁位平面位置：50mm 樁 頂 標(biāo) 高：10mm樁身垂直度：小于1%8.4.4樁間連接每排鋼管樁下沉到位后，應(yīng)進(jìn)行樁之間的連接，增加樁的穩(wěn)定性，連接材料采用20號槽鋼，槽鋼尺寸需根據(jù)現(xiàn)場尺寸下料。焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求。8.4.5樁頭橫梁I36b安裝I36b安裝：經(jīng)測量放線后，直接嵌入鋼管樁內(nèi),鋼管樁上焊接牛腿，保證其頂標(biāo)高為+5米。8.4.6 貝雷梁及橫向分配梁拼裝貝雷梁予先在陸上或已搭設(shè)好的棧橋上按每組尺寸拼裝好，然后運輸?shù)轿?，安裝在I36b上。貝雷梁的位置需放線后確

44、定，以保證棧橋軸線不偏移，為減少貝雷梁的磨損，在I36b與貝雷梁之間墊一3cm厚 的硬雜木。貝雷梁安裝到位后，橫向、豎向均焊定位擋塊及壓板，并采用20“U”型螺拴將其固定在I36b上。8.4.7 橋面板鋪裝及附屬結(jié)構(gòu)施工采用正交異性板鋪裝橋面，如遇與“U”型螺栓螺母沖突時，可適當(dāng)調(diào)整其間距。棧橋欄桿高1m，采用50焊接鋼管焊接，立柱間距1.5m，焊在正交異性板上。九、棧橋、平臺施工的安全技術(shù)措施9.1安全管理組織機(jī)構(gòu)1、建立健全安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)。成立以項目經(jīng)理為首的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，全面負(fù)責(zé)并領(lǐng)導(dǎo)本項目的安全生產(chǎn)工作，主管安全生產(chǎn)的副經(jīng)理為安全生產(chǎn)的直接責(zé)任人，總工程師為安全生產(chǎn)的技術(shù)負(fù)責(zé)人。

45、施工隊成立安全小組。2、機(jī)構(gòu)配置項目經(jīng)理部均設(shè)安全質(zhì)量部，并各設(shè)專職安全檢查工程師各一名，安質(zhì)部下設(shè)安全組，下設(shè)專職安全員。施工隊設(shè)安全室，配置專職安全員。安全保證體系框圖安全保證體系組織保證目標(biāo)保證制度保證工作保證項目經(jīng)理項目副經(jīng)理項目總工安質(zhì)人員職能部門保證施工中無重傷以上人身事故，無重大、大火災(zāi)、中毒、爆炸、交通等責(zé)任事故，創(chuàng)無事故工程?；A(chǔ)工作防范重點配齊安檢機(jī)構(gòu)人員各部門按職能分工做好工作建立群體保安全格局作業(yè)班組做好崗位安全工作開展安全預(yù)想、預(yù)測、預(yù)防工作抓好安全宣傳教育工作加強(qiáng)安全培訓(xùn)考試合格持證上崗加大各類安全防護(hù)用品資金投入嚴(yán)格執(zhí)行勞務(wù)工安全管理規(guī)定防高空墜落事故防物體打擊事

46、故防機(jī)具設(shè)備傷害事故防人身傷害事故安全責(zé)任制安全例會制易發(fā)事故控制點制事故處理報告制安全管理臺帳記錄制安全違章隱患處罰制安全生產(chǎn)考核獎罰制安全文明標(biāo)準(zhǔn)工地建設(shè)制班前安全講話制安全技術(shù)交底制安全交接班制安全掛牌制安全檢查制工程隊安質(zhì)室安全責(zé)任制項目經(jīng)理安全責(zé)任制項目總工程師安全責(zé)任制物資設(shè)備部長安全責(zé)任制工程技術(shù)部長安全責(zé)任制安質(zhì)部部長安全責(zé)任制項目副經(jīng)理安全責(zé)任制監(jiān)察部部長安全責(zé)任制防觸電事故9.2落實安全生產(chǎn)責(zé)任制1、本項目實行安全生產(chǎn)三級管理，即：一級管理由經(jīng)理負(fù)責(zé)，二級管理由各級專職安全監(jiān)察人員負(fù)責(zé)，三級管理由班組長負(fù)責(zé)，并在各作業(yè)點設(shè)共青團(tuán)安全監(jiān)督崗。2、完善各項安全生產(chǎn)管理制度，針對

47、各工序及各工種的特點制定相應(yīng)的安全管理制度，并由各級安全組織檢查落實。3、建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，落實各級管理人員和操作人員的安全職責(zé)，做到縱向到底，橫向到邊，各自作好本崗位的安全工作。4、項目開工前，由項目經(jīng)理部編制實施性安全技術(shù)措施，領(lǐng)導(dǎo)小組同意后實施。5、嚴(yán)格執(zhí)行逐級安全技術(shù)交底制度，施工前由項目經(jīng)理部組織有關(guān)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)安全交底。項目施工隊對施工班組及具體操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。各級專職安全人員對安全措施的執(zhí)行情況進(jìn)行檢查、督促并作好記錄，堅持做好安全日志。9.3安全管理制度 安全生產(chǎn)管理，堅持“安全第一，預(yù)防為主”的方針。1、項目經(jīng)理部每周一的交班會，分別由主管安全生產(chǎn)的副經(jīng)理主

48、持，經(jīng)理部全體人員參加，由安質(zhì)部部長及專職安全員對本周安全情況進(jìn)行總結(jié)，對出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行分析，提出往后施工中應(yīng)注意的事項。2、參加施工的所有人員都必須進(jìn)行安全教育，未經(jīng)安全教育的管理人員及施工人員不準(zhǔn)上崗。對專職安全員、安全監(jiān)督崗崗員、班組長應(yīng)進(jìn)行重點教育和考核，學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)必備的基本知識和技能，提高安全意識。3、從事特種作業(yè)的起重工、電工、焊接工、機(jī)械工、機(jī)動車輛駕駛員等特殊工種的安全培訓(xùn)和考核，嚴(yán)格按照特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則執(zhí)行。4、認(rèn)真執(zhí)行安全操作規(guī)程，做到：不違章指揮、不違章操作、不傷害自己、不傷害他人，不被他人傷害，確保自身和他人安全，提高職工整體安全防護(hù)意識和自我防護(hù)

49、能力。5、安全檢查分定期檢查和不定期檢查進(jìn)行。6、檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患，要按下表格式進(jìn)行書面登記、匯報，按照“四不放過”的原則制定整改措施，并跟蹤驗證。7、在安全隱患沒有消除前，必須采取可靠的防護(hù)措施。如有危及人身安全的險情，必須立即停工，處理合格后方可施工。9.4具體安全措施七都大橋棧橋位于毆江上，需要水上作業(yè)。河道上施工要穿救生衣，防止墜落淹水。棧橋、平臺設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，航道上白天設(shè)置施工標(biāo)識，晚上設(shè)置防護(hù)燈，標(biāo)明行船路線，防止行船撞擊事故發(fā)生。六級以上大風(fēng)、暴雨期間禁止水上作業(yè)。9.4.1防止高空墜落措施凡2m以上懸空、懸崖、陡坡和無平臺處作業(yè)，要佩帶安全帶，掛妥安全帶鉤。有平臺的要安裝好防護(hù)欄桿和安全網(wǎng)，防止跌落。高空作業(yè)人員必須進(jìn)行身體檢查，凡患有高血壓、心臟病、貧血以及其它不適于高空作業(yè)者，不得從事高空作業(yè)。登高掃、抹、擦、吊、架設(shè)、堆物時，作業(yè)面下必須