1、第 1 页 共 35 1湄洲湾港口铁路支线罗屿特大桥钢栈桥、桩基平台、钢护筒、钢板桩、钢套箱、钢吊箱施工专项方案编制： 审核： 批准： 中铁十九局集团有限公司湄洲湾港口铁路支线项目部2012 年 05 月 09 日第 2 页 共 35 目 录一、自然特性与工程概况二、钢栈桥施工方案1、设计标准及参考资料2、钢栈桥结构特点3、钢栈桥施工文字说明4、钢栈桥受力计算书5、钢栈桥施工工艺流程及主要方法3、桩基施工平台施工文字说明和计算书4、钢护筒制安方案5、钢板桩围堰施工文字说明6、钢吊箱围堰施工文字说明7、钢套箱围堰施工文字说明8、施工质量保证措施九、施工安全保证措施十、水上施工应急预案十一、附件：
2、各施工方案图纸第 3 页 共 35 一、自然特性与工程概况1、自然特性1）地质：桥址位于罗屿海峡，水深520m，桥位处从河床往下分别为：流塑淤泥平均厚度在3m左右、淤泥质土、粉质粘土、全风化混合岩、强风化混合岩、弱风化混合岩。2）水文：属规则半日潮类型，两次高潮的高度基本一致，但低潮位有日不等现象，两次低潮的高度略有差异。潮汐周期约为 12小时 25 分，涨潮时间相对较短，落潮时间相对较长，两者相差 1 小时 10 分钟左右。3）水文地质：对钢结构具中等腐蚀性。4）气象：工程区域一年四季均有灾害性天气发生，主要灾害性天气有台风、浓雾和高温、暴雨等。对大桥施工影响的主要是台风和大雾。 2、工程概
3、况湄洲湾港口铁路支线罗屿特大桥桥址位于罗屿海峡，水深520m，线位横跨桥位处海面宽约 740m。罗屿特大桥大桥上部结构为预应力砼梁、下部结构为钻孔灌注桩基础。桩基及下部构造施工受海水影响：海水实测常水位+ 2.86m、最高潮水水位+3.92m、浪高0.6m，大桥施工受海水影响地段（DK3+449DK4+179）全长约740m。为保证罗屿特大桥纵向道路通行和水中桩基施工需要、考虑在海中架设一座经济实用又安全的钢栈桥和多座桩基施工平台。根据现场勘查并结合荷载使用要求，拟架设的钢栈桥规模为：钢栈桥桥长约 740m（在桥梁中部每隔 250 米设置一道伸缩断缝、宽度为5cm） 、桥宽 6.0m、桥面高程
4、拟定为+6.6m;桥位布置形式为：钢栈桥第 4 页 共 35 布置在新建桥梁上游。钻孔平台及墩身操作平台沿栈桥的右侧修筑：钻孔平台长 12.0m、宽 12.0m；支栈桥操作平台长 12m、宽 6m。根据下部结构承台施工需要 1#7#墩拟采用钢板桩或者钢套箱围堰施工（钢板桩围堰平面尺寸为 8.08.015m、钢套箱围堰尺寸为8.0m8.0m9m） ；8#22#墩拟采用钢吊箱围堰施工、尺寸为10.0m10.0m12m。2、钢栈桥施工方案1、主要设计标准、参考资料和验收标准11、主要设计标准、计算行车速度：5km/h、设计荷载：单跨载重 500KN 重车（备注：桥梁施工过程最重车辆为 10m3 砼罐
5、车、其自重和砼重为350KN，经过施工控制相邻跨单跨 12 米最多通行一部罐车）、桥跨布置：n12m 连续贝雷梁桥、桥面布置：净宽 6.0m、桥面高程：+6.6m、500KN 要技术指标:前轴压力 100KN、后轴压力 2200KN轴距 4+1.4m、排距 2.3m、后轮着地宽度 0.6m12、主要参考资料、交通部公路桥涵施工技术规范JTJ0412000、人民交通出版社路桥施工计算手册、交通部交通战备办公室装配式公路钢桥使用手册第 5 页 共 35 、公路施工手册、公路桥涵钢结构木结构设计规范、罗屿特大桥设计说明、总体平面布置图13、主要验收标准钢栈桥和钢平台架设完毕后以施工过程实际经受的最大
6、荷载来进行通行验收，即以一辆 10m3 容积的砼罐车（总重量约 350KN）来回通行来检验栈桥和平台的稳定性和安全性，同时布置观测点观测钢栈桥和桩基平台沉降和位移变形。2、钢栈桥结构形式如下、基础结构为：钢管桩基础、下部结构为：工字钢横梁、上部结构为：贝雷片纵梁、桥面结构为：装配式公路钢桥专用桥面板、防护结构为：钢管护栏3、钢栈桥施工设计文字说明31、基础及下部结构设计钢栈桥钢管桩基础布置形式：根据罗屿大桥桥位所处实际地质和水深情况，钢栈桥桥墩基础采用两种形式布置：、水深在 510m 以内的栈桥桥墩采用 426mm、壁厚 7 mm 的钢管桩基础（横向布置 3 根、间距为 3 米、横向联接件采用
7、 10 槽钢）、桩顶布置两根 32cm 工字钢横梁；每隔 3 孔设置一排制动墩、采第 6 页 共 35 用双排 6 根钢管桩、排距为 3 米；（原则上设置在钢平台范围内）、水深在 1020m 范围的栈桥桥墩采用 800mm、壁厚 8mm 的钢管桩基础（横向布置 2 根、间距为 5.5 米、横向联接件采用 14 槽钢） 、桩顶布置两根 45cm 的工字钢横梁；每隔 3 孔设置一排制动墩、采用双排 4 根 600mm 的钢管、排距为 3 米；、基础覆盖层遇到飘石层或基础极难施工打入的（入土深度小于 6 倍桩径的）采用 426mm、壁厚 7 mm 的钢管、双墩布置 4 根管桩排架基础。管桩与管桩之间
8、用 14cm 槽钢水平向和剪刀方向牢固焊接。32、上部结构设计桥梁纵梁各跨跨径均设计为 12m、实际施工过程因为地质或施工条件限制跨径会有所不同但均不应超过 12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12 米跨纵梁布置单层三排 6 片贝雷片（规格为150cm300cm） 、横向横向布置形式为：90cm+120cm+90cm+120cm+90cm 90；贝雷片纵向间用贝雷销联结，横向用 90 型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用 U 型铁件联结以防滑动。33、桥面结构设计桥面采用交通部交通战备公路用装配式钢桥定型桥面板（设计规定最大荷载为挂车80 级） ，单块规格为 6.0m1.
9、26m，桥面板结构组成为：5.5mm 厚印花钢板、12.6cm 工字钢底横肋（间距 30cm） 、12cm 槽钢底竖肋（间距 65cm） 。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁第 7 页 共 35 上并用螺栓联结。34、防护结构设计桥面采用钢管（直径 3.0cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2 米，栏杆纵向 5.0 米 1 根立柱、高度方向设置两道横杆，安装完成后涂上红白油漆。4、钢栈桥各部位受力验算根据路桥施工计算手册表 8-9 规定：在计算临时结构时，钢材容许应力可取 1.30 的增大系数。41、贝雷片纵梁验算（按 12 米跨 6 片贝雷片验算）、荷载计算钢桥承受荷载为 500KN 重车（后
10、轴压力 2200KN 轴距4+1.4m、 ）由于车速控制在 5Km 以内、故考虑安全和冲击系数为15%、P=575KN。单跨 12 米贝雷片纵梁自重为:462.75=66KN单跨 12 米桥面板自重为:1.11126.0=80KN(每平方约 111kg)、受力模式分析单跨 12m 按两等跨连续梁计算内力和变形纵梁受力由两部分叠加：一部分为壹辆 500KN 重车双排后轮位于跨中时的集中力计算（此时双排后轮按单排集中力 P 最大取值 575KN 进行不利验算）第 8 页 共 35 另一部分为单跨栈桥自重产生的均布荷载（按长度方向）q146/1212.2KN/m、纵梁内力及变形计算弯矩验算：(查路桥
11、施工手册静力计算公式 P763 页):M1max0.203PL0.203575121400KN.mM2max0.096ql 20.09612.212 2169KN.mQ1max(0.594+0.094)P0.688575395KNQ2max（0.563+0.063）ql0.62612.21291KNMmax=1400+169=1569KN.mQmax=395+91=486KN允许弯矩 Mo6 片0.85（不均衡系数）788.2KN.m4019KN.m允许剪力 N6 片0.85（不均衡系数）245KN1249KN（贝雷片单片允许弯矩及剪力见公路施工手册之桥涵下册P1088）强度验算：贝雷片截面模
12、量 Wo39106 片23460cm 3Mmax/Wo（156910 6）/(2346010 3)67Mpa1.3=1.3210=273Mpa（公式见公路桥涵钢结构及木结构设计规范 P4、P7）第 9 页 共 35 挠度验算贝雷片几何系数E2.0510 5Mpa、Io283000cm 4、Wo3910cm 3（取值见公路桥涵钢结构及木结构设计规范 P3 和公路施工手册之桥涵下册 P923）集中力影响的挠度计算：fmax1=1.497（Pl 3）/(100EI)=(575KN12 米 3)/（1002.0510 5 Mpa283000 cm46）=4.3mm 均布荷载影响的挠度计算：fmax2=
13、0.912（ql 4）/(100EI)=(0.91212.2KN/m12 米 4)/（1002.0510 5 Mpa283000 cm46）=1mm纵梁允许挠度 f= L/400=12000/400=30mm经荷载受力验算: Mmax Mo、 、QQ 、f max f，故12 米跨钢栈桥纵梁主梁采用单层 6 片贝雷片架设满足使用要求。421、横梁计算（双拼 32cm 工字钢横梁）、 荷载计算当载重 500KN 重车后轮位于墩位时横梁承受最大应力，应力由重车本身和桥面自重叠加：P=575+146=721KN、 受力模式分析：第 10 页 共 35 钢管桩立柱单排 3 根横向间距为 3.0 米，故
14、横梁按二等跨连续梁验算内力和变形、计算跨径 L=3.0 米，横梁按均匀的承担 6片贝雷片传递来的荷载。集中力受力计算简化为具有相同支座荷载的均布荷载计算。q=721/6=120KN/m、 横梁内力及变形验算：横梁采用双拼 32 工字钢其力学特性如下：（ Ix=11080cm4、 Wx=692.5cm3、Sx=400.5cm3、t15.0mm）承受弯矩和剪力计算：（公式见路桥施工计算手册 P762 页）跨内最大弯矩：Mmax0.125ql 20.1251299145KN.m跨内最大剪力：Q=(0.625+0.625)q1=468KN横梁强度验算：Mmax/Wo14510 6/（692.5210 3）105Mpa1.3188Mpa剪应力验算：Q Sx/ （Ixt ）4681000400.510002/（1108021000015.02 ）56Mpa 1.3=110Mpa挠度验算f=0.521ql4/(100EI)=2.2mmf3000/400=7.5mm
