【文章內(nèi)容簡介】 18 跨徑為 32m；橋面鋪 20cm 厚鼓形木，寬 4 m。 ⒉ 荷載計算： 施工便橋自重取均布荷載 ① 主梁（六四式軍用梁）及連接結(jié)構(gòu)荷載 15KN/m； ② 橋面鋪裝 15cm 鼓形木荷載 6KN/m； ③ 單樁自重（含樁頂連接件） 20KN。 ④ 通行荷載（集中荷載最不利布置） 500KN。 由以上可計算單樁荷載： P=(15179。 32+6179。 32+500)/8+20 = ⒊ 檢算單樁承載力（取 的安全系數(shù)） 單樁允許承載力：此樁均為打入樁，其承載力可采用公式 P=1/2（ u∑α fL+ ARα） 式中 u 為樁截面周長 。 f 為土層極限摩擦力，中砂、粗砂取 f=40Kpa L 為土層厚度； A 為樁頂截面積； α為摩擦系數(shù)，在砂礫層中常取 ； R 為樁尖地層極限承載力，砂層中取 3500Kpa； 樁的打入方法采用小跨龍門吊懸吊 30 噸振動樁錘在冰上行走打樁，單樁打入河床深度為 7m，查地質(zhì)資料，其承載層地質(zhì)均為中粗砂層 ，考慮到水流沖刷及河床表層淤泥的影響，驗算承載力時打入深度以 6 m 計。 P=（ u∑α fl+ ARα） /2=[179。 179。 179。 40179。 6+179。 179。3500]/2=≥ 179。 = 承載力安全可靠 ⒋ 單樁穩(wěn)定性檢算 設(shè)計江水流速為 ，為 300 年一遇洪水流速，施工檢算采用江水流速為 。 流水壓力公式可得 國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 19 P=(2g)=179。 179。 10179。 (2179。 )= 式中： 為圓形阻水系數(shù)； A 為樁的 阻水面積； r 為水面到?jīng)_刷線高度； v 為設(shè)計流速。 按集中荷載作用在水面以下 15/3=5m 處，單 樁穩(wěn)定性驗算圖示如下圖： 可求得： A= Wx=, Ix= δ =20mm Ix/Sx= N/A=179。 1000/(179。 100)= ①跨中彎矩 M=179。 =178。 m M/W=179。 106/(179。 103)= 因為 N/AM/W，采用容許軸向應(yīng)力 [σ ]截面強(qiáng)度為： 考慮軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)ф，施工過程中冰面以上 4 米部分可加固，故在計算樁的長細(xì)比時計樁長為 12 米，樁的回轉(zhuǎn)半徑 i=,長細(xì)比λ=107，得ф = σ =N/Aф +M/W=+=[σ ]=140MPa ②剪力 Q= τ =Q178。 Sx/Ix178。δ =179。 103/(496179。 20)=140MPa ③換算應(yīng)力為： （σ 2+3τ 2） 1/2=（ +3179。 ） 1/2=140MPa 滿足使用要求。 在施工過程中在樁頂 4 米范圍內(nèi)施加可靠連接，使樁頂接近剛接。在樁的打入過程中頂端為自由狀態(tài) ,但由于冰面的導(dǎo)向作用可不進(jìn)行穩(wěn)定計算。 ⒌ 施工便橋工字鋼驗算 根據(jù)施工方案中結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，可繪出工字鋼布置圖，如下圖： 國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 20 對工字鋼一、二進(jìn)行受力分析，其原結(jié)構(gòu)為三跨連續(xù)梁，最不利荷載產(chǎn)生的彎矩比對簡支梁所產(chǎn)生的彎矩小，故對工字鋼一及工字鋼二均按簡支梁簡化。 工字鋼一，受力簡圖如下圖， 產(chǎn)生的最大彎矩： M=Px=33179。 (13020)/2=178。 m 彎應(yīng)力： σ = M/W=[σ ]=140Mpa 安全 剪應(yīng)力：τ =P/A=33000/=[τ ]=80Mpa 安全 工字鋼二，受力簡圖如下圖， 國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 21 產(chǎn)生的最大彎矩： M=Px=33179。 =178。 m 彎應(yīng)力： σ = M/W=[σ ]=140Mpa 安全 剪應(yīng)力：τ =P/A=33000/=[τ ]=80Mpa 安全 故，工字鋼布置滿足施工要求。 ⒍ 工作平臺設(shè)計 平臺設(shè)在鋼圍堰內(nèi)部，下部支撐 采用Ф 325 壁厚為 10mm 的鋼管樁，共計 24 根樁； 上部橫向主梁采用六四式軍用梁，間距為 米；縱向次梁采用 28b 工字鋼，間距 米； 表面鋪 20cm 鼓形木；平臺和便橋作可靠連接。 ⒎ 承載力驗算 其施工總荷載含自重、鉆機(jī)機(jī)重、堆放材料重、及施工荷載。 A、 工作臺（含鋼管樁）重 1505KN B、 鉆機(jī)三臺重 200KN179。 3=600KN C、 堆放材料 100KN D、 施工荷載 20KN 合計： 2325KN 搭設(shè)平臺共用鋼管樁 24 根，即每根樁承載力為： 2325/24= 分析單樁的最不利荷載分析，施工過程中，吊車（ 300KN）與鉆機(jī)（ 200KN ） 同 時 作 用 于 4 根樁，其作用力，（ 300+200 ）/4+=，即表明單樁在最不利荷載條件下其承載力滿足要求。 由上可見，施工平臺受力安全， 國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 22 ⒏ 平臺的穩(wěn)定驗算 鋼管樁位于雙壁圍堰內(nèi)部，可不考慮水流的沖擊作用，其單樁可按壓桿穩(wěn)定進(jìn)行驗算： 軸向力 N=222KN 截面面積 A= 考慮軸心受壓構(gòu)件 穩(wěn)定系數(shù)ф，施工過程中冰面以上 4 米部分可加固，故在計算樁的長細(xì)比時計樁長為 12 米，樁的回轉(zhuǎn)半徑 i=,長細(xì)比λ=107，得ф = σ =N/Aф =222179。 1000/179。 100179。 =[σ ]=140MPa 在施工過程中在樁頂 4 米范內(nèi)施加可靠連接，使樁頂接近剛接。平臺穩(wěn)定滿足使用要求。 平臺工字鋼根據(jù)施工圖所得，與此連接的軍用梁直接作用于樁頂，存在的彎矩與撓度均很少，可不用驗算。 ⒐施工 便橋和平臺均利用冬季在冰上施工，各類構(gòu)件的加工及焊接施工均在現(xiàn)場搭建的暖棚中 進(jìn)行，確保加工質(zhì)量。鋼管樁的打入采用現(xiàn)有的龍門吊改裝后吊 30 噸振拔樁錘在冰上行走打樁，利用冰的控制和導(dǎo)向作用保證樁的豎直。作為主梁的軍用梁在岸上拼接后頂推架設(shè)，盡量避免吊車及其它大噸位車量上冰，保證施工安全。 ⒑ 平臺體系轉(zhuǎn)換 在圍堰施工時，采用吸泥機(jī)清除圍堰內(nèi)淤泥和砂石時，平臺受力樁埋置深度將不能保證平臺穩(wěn)定，施工時采用 40B 工字鋼架在護(hù)筒上擔(dān)住軍用梁，代替鋼管樁。 ⒒ 安全保證措施 ?航道現(xiàn)狀 橋區(qū)河段位于松花江干流中段，屬哈爾濱市區(qū)河段的末端，橋位在濱北橋下 處。河段無大支流匯入，河底坡降較緩，平 均約為 ‰ ，水面平均比降約為 ‰~‰ 。目前該河段維護(hù)航深 ，航寬 50m。該段航道每年 4 月中旬至 11 月上旬為通航期，中、洪水期，可通航千噸級國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 23 船舶，為國家 Ⅲ 級航道。 ?水文、地質(zhì)狀況 松花江屬于季節(jié)性封凍河流，一般 11 月中旬結(jié)冰封江，翌年 4 月中旬解凍，封凍期 140 天左右，暢流期 210 天左右，在暢流期內(nèi)， 4 月下旬至 5月上旬水位較低，稱春季枯水期；個別干旱年份枯水期可延到 6 月、 7 月 甚至 8 月；一般情況下 5 月下旬至 7 月上旬為漲水期； 7 月中旬至 9 月上旬為洪水期； 9 月中旬至 10 月初為落水期。 橋 區(qū)河段上游右岸受防洪堤控制，下游為自然地貌，地勢較平坦，表層土質(zhì)多為腐殖土，植被較好，表土 ~ 以下為細(xì)沙或粘土，河岸高在通航低水位以上 ~ 不等，岸坡較陡，河岸土質(zhì)多為沉積性粘土和沙性土組成，抗沖能力較差，側(cè)蝕嚴(yán)重。 ?通航安全保障措施 ①為了保障大橋施工過程中的船舶航行的安全和自身的安全，在大橋開工前，按程序?qū)⒋髽蛏钏A(chǔ)施工方案、施工計劃安排等資料報送至建設(shè)單位，由建設(shè)單位向海事部門申請辦理施工作業(yè)許可證。 ②對全體職工加強(qiáng)規(guī)范、職業(yè)道德、橋區(qū)通航安全無小事教育。 ③施工過程中，對海 事部門所設(shè)的航道標(biāo)志性物品加強(qiáng)保護(hù)，以確保在任何條件下大橋施工和船舶航行安全。 ④在大橋深水基礎(chǔ)施工過程中，對基礎(chǔ)采取足夠的防撞擊保護(hù)措施，必要時，在通航高峰期設(shè)專人進(jìn)行觀測，以及時防止意外事故發(fā)生。 ⑤建立相關(guān)的獎罰制度，對嚴(yán)格遵守水上交通安全管理辦法的隊伍及個人進(jìn)行獎勵，反之對其進(jìn)行嚴(yán)重的處罰。 ⑥水下施工期間，積極配合航道管理部門，根據(jù)施工需要及時調(diào)整和維護(hù)導(dǎo)航標(biāo)志，做到施工與通航標(biāo)志界限明顯，碰損標(biāo)志及時恢復(fù)，協(xié)同建設(shè)橋區(qū)航道維護(hù)和基礎(chǔ)設(shè)施。 ⑦在流冰期，加強(qiáng)對橋區(qū)河段的觀測工作，盡量避免流冰、船 舶對橋的臨時設(shè)施的破壞。 ⑧施工過程中，橋區(qū)河段一旦發(fā)生冰壩、冰塞等堵塞航道現(xiàn)象，立即國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 24 通知建設(shè)單位、相關(guān)航道、海事等部門，并及時采取措施對事故進(jìn)行處理，及早恢復(fù)航道的通行。 ⑨施工過程中，定期向建設(shè)單位、海事、相關(guān)航道部門反映短期施工計劃中存在的相關(guān)問題，將問題解決在計劃實施之前，以保證航道與施工安全。 水中墩 雙壁鋼圍堰施工 水中墩施工采用雙圓雙壁鋼圍堰，圍堰施工具體詳見 . 3 37主墩深水承臺施工。 . 施工便橋平臺及圍堰的防冰排措施 松花江大橋橋址上游共有 5 座橋， 這 5 座橋的最大孔徑為 90 米，本橋的最大孔徑為 138 米，距濱北鐵路橋僅 2 公里，且橋位處主河道較寬近 400米，大面積冰排都可以平穩(wěn)通過，所以本橋位處的防冰排壓力并不是很大。但防冰排工作也不可忽視，在便橋各墩位及圍堰的上游均要采取必要的防冰措施。 施工過程中在流冰期（每年的 4 月 1 日至 4 月 20 日）派專人密切觀察流冰情況，并在上游架設(shè)過江纜繩用于導(dǎo)向小船人工疏導(dǎo)冰排，同時準(zhǔn)備破冰船如發(fā)現(xiàn)過大冰塊或發(fā)生冰排擁塞河道時可用破冰船進(jìn)行疏通。 合理確定便橋平臺平面標(biāo)高（橋面及平臺頂面標(biāo)高 ，主梁底標(biāo)高 ，冬季冰面標(biāo)高 ）確保冰排不會在便橋主梁下能順利通過不發(fā)生擁堵。在便橋每個墩及圍堰的上游布設(shè)鋼管樁分別和便橋墩及圍堰相連，成三角形布置，打入河床 8 米深，在冰面以上作可靠連接，以防冰排或汛期漂浮物撞擊便橋墩樁。 護(hù)筒埋設(shè) ⒈ 護(hù)筒的作用 護(hù)筒有固定樁位、引導(dǎo)鉆頭方向、保護(hù)孔口不坍塌，并保證孔內(nèi)水位（泥漿）高于施工水位一定高度，形成靜水壓力（水頭），以保護(hù)孔壁免于坍塌等作用。 ⒉ 護(hù)筒的制作 國道主干線哈爾濱繞城公路東北段（秦家至東風(fēng)）松花江大橋 實施性施工組織設(shè)計 中鐵十三局 集團(tuán) 25 每個水中樁均設(shè)有鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒用厚 12mm、 16mm 鋼板制成，內(nèi)徑較樁徑大 20cm。護(hù)筒焊接成整 體，整體長度根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況而定，護(hù)筒頂端留有高 ，寬 的出漿口，底節(jié)護(hù)筒下端設(shè)刃腳。底部穿過淤泥層和軟土層深度不小于 5m。埋入局部沖刷線以下不小于 3m～ 4m。必要時護(hù)筒周圍應(yīng)適當(dāng)圍護(hù)，以保證護(hù)筒穩(wěn)定、不漏水。由于此橋水中樁均為深水樁，為加強(qiáng)剛度以防止變形，埋入河床部分的護(hù)筒采用 16mm 厚鋼板卷制、其它長度采用 12mm 厚鋼板卷制。 ⒊ 導(dǎo)向架 導(dǎo)向架的作用是控制并引導(dǎo)護(hù)筒在樁孔的正確位置豎直的沉入河床。導(dǎo)向架用型鋼制成，平面中間為方孔，四周為框架，立面長 。結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。 ⒋ 護(hù)筒的下沉 用 25 噸汽車吊上施工平臺作業(yè)，吊車吊起 900KN振拔樁錘，用樁錘夾具夾住護(hù)筒口，在導(dǎo)向架內(nèi)對中準(zhǔn)確后開動樁錘把護(hù)筒打入河床。下沉?xí)r如護(hù)筒傾斜，要及時用牽引器校正。每振動 1min～ 2min 要暫停，并校正護(hù)筒一次。護(hù)筒下沉