跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案

跨浦南高速1号大桥连续梁跨高速公路施工安全防护方案一、编制依据及编制原则1.1 编制依据⑴《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009 J916-2009；⑵《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设(2005)160号；⑶《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005；⑷合福铁路客专闽赣HFMG-5标跨浦南高速1号大桥的设计文件和相关的施工图纸，机械设备配备等情况⑸中铁一局京福铁路客专闽赣段V标跨浦南高速1号大桥现场施工调查的相关资料；⑹省高速公路施工作业管理规定；⑺省高速公路有限责任公司《关于合福铁路跨越浦南、宁武高速公路的复函》；⑻《结构力学》《材料力学》《土力学》。

1.2 编制原则⑴满足浦南高速公路通行净高5.5m的要求；⑵尽量不破坏浦南高速主体结构；⑶对浦南高速行车干扰控制到最低限度；⑷各类交通标志设置应确保正常状态下浦南高速的行车安全；⑸连续梁主体施工期间，杜绝杂物、施工废液等坠落至高速路面上。

⑹坚持“以人为本”的宗旨，按照“安全第一，预防为主”的原则进行安全生产管理，结合桥梁各工序的特点，抓住安全工作的重点、难点、关键环节，制定出切实可行的施工安全措施和控制流程，责任、目标逐级分解，全面实现“无职工重伤事故及其以上事故；无重大行车责任事故；无重大交通责任事故；无重大质量火灾事故；无重大爆炸事故，确保人民生命及财产不受损失”的安全管理目标。

⑺以关键线路为中心进行工期、资源优化；节能降耗，实现低投入、高产出的目标。

⑻加强与当地居民、高速公路管理部门及地方政府的沟通工作，和谐路地关系，创建文明施工环境，顺利实现施工管理目标。

二、工程概述2.1 工程概况跨浦南高速1号大桥位于建阳市将口镇洋墩村境，全桥长328.304m，孔跨布置型式为2-32m简支梁+1-（40+72+40）m连续梁+3-32m简支梁，其中3#～4#墩上跨浦南高速公路，连续梁中心里程为DK582+754.180，浦南高速公路（G3-K1660+961）与线路大里程夹角为54.36°。

高速公路为双向四车道，路幅为11.78m（主干道）+1.06m（中央绿化带）+11.62m（主干道）。

按照设计图纸要求，施工时应满足高速公路八车道拓宽的条件及视距要求，路幅限界净宽为43m，高速公路净空要求不小于5.5m。

线路与高速公路交叉关系见附图一《跨浦南高速1号大桥3#、4#墩与浦南高速位置关系图》。

连续梁梁面宽12m，其中防撞墙侧净宽8.8m，桥上栏杆侧净宽11.9m，桥梁建筑总宽度12.28m；连续梁全部位于直线上，桥面纵坡坡度为-14.5‰。

3#、4#墩均分别紧邻高速公路两侧路基边坡坡脚，其中3#墩墩身高度为16m，4#墩墩身高度为19m，承台横桥向尺寸均为13.4m，顺桥向尺寸均为9m，高度均为3m，设计最大下挖深度约为5米；桩基础按柱桩设计，均采用11-φ1.5m钻孔灌注桩，3#墩钻孔桩桩长均为12.5m，最小嵌岩深度为2.4m；4#墩钻孔桩桩长均为18m，最小嵌岩深度为3.2m。

2.2 自然地理特征2.2.1 地形地貌3#墩墩位处于高速公路右侧山体边坡坡脚，该处植被较发育，夹杂灌草丛。

4#墩墩位位于农田地带，地势起伏较平坦开阔。

2.2.2 工程地质特征表层为粉质黏土，灰黄色，黄褐色，硬塑，σ0=150kPa，土石等级Ⅱ；桥孔地层分类：可塑；其下依次为粗角砾土，黄褐色、灰黑色，中密，饱和，σ0=350kPa，土石等级Ⅲ；桥孔地层分类：软石；云母石英片岩，褐黄色、灰褐色，W4，σ0=200kPa 土石等级分类Ⅲ；桥孔地层分类：硬塑；云母石英片岩，褐灰色、W3，σ0=400kPa，土石等级分类Ⅳ；下伏基岩为云母石英片岩，青灰色夹灰白色，W2，σ0=600kPa，土石等级分类Ⅳ；桥孔地层分类：软石。

2.2.3 地震动参数地震动峰值加速度<0.05g。

特征周期为0.35s。

2.2.4 水文地质特征水文成果(桥位处)：F=1.4597km2，Q1%=37.586m/s。

2.2.5 气候特征建阳市雨量充沛，日照充足，夏长冬短，四季分明。

冬季少雨无严寒，春季阴湿多雨水，夏季炎热多台风，秋季天晴日照足。

全年平均气温在19～19.9℃，最热月（七月）平均气温为32～34℃，极端最高气温41.8℃，最冷月（一月）平均气温为9.7℃，最低气温零下9.7℃左右。

年平均降雨量为1653mm，多东南风，间有东北风和西南风，最大风速高达40m/s。

2.3 工期安排根据总体施组安排，3#、4#墩桩基础同时施工，承台及墩柱均共用一套模型，从2011年1月20日开始至2011年6月30日结束，共计162天；梁体施工从2011年7月1日开始至2012年3月9日完成，共计251天，具体安排如下：表2.3 连续梁施工计划三、跨高速公路施工防护措施3.1 总体防护措施为了保证既有线的行车和产权单位的设备安全，在钻孔桩基施工前先于设备管理部门和产权单位进行联系，提前探明地埋光电缆的具体位置和数量，以便更好的对其进行改移或保护，同时也防止和杜绝了盲目施工造成重大安全事故。

对于侵占的排水沟采用临时改沟，待施工完毕再恢复。

钻孔桩施工过程中严格控制钻头冲程，确保振动对高速公路路基边坡的损伤。

同时加强对泥浆的监管，以防止对高速公路排水系统、设施等造成影响。

在4#墩承台施工过程中，为保证高速公路边坡稳定性，拟采取钢板桩加固基坑进行施工防护。

在挂蓝外侧设置安全防护，将挂蓝设计为封闭形式，确保施工时人员及材料安全；对已经施工完毕的梁段，在两翼位置安装钢护栏，并安装防护网，另外当悬臂梁施工到高速公路上面时，设置防护棚架，防止施工时施工人员以及材料的坠落等。

悬臂梁浇筑到合拢段时，后浇筑完成的挂篮回退一定距离，先浇筑完毕（准备好前移）挂篮前移就位，进行合拢段施工。

施工完毕后，挂篮回退到高速公路围外的0#块顶进行拆除。

挂篮回退时，提前与高速公路管理部门协商，局部需要限速或者绕行施工，确保高速公路的正常运营。

3.2 钻孔桩施工防护3#、4#墩桩基础共有钻孔桩22根，采用冲击钻施工。

为保护公路路基安全，现场只设计小型的泥浆循环池，并尽量远离公路结构物，所有泥浆均拉运到指定的弃碴场，不污染高速公路的环境。

钻孔桩灌注过程中现场设置泥浆车，随时进行泥浆的抽运。

钻孔桩护筒打入深度根据实际地质情况确定，护筒底部打穿易坍塌土层，防止出现塌孔事故，特别是靠近公路路基边坡的桩基施工，施工过程中如出现特殊情况，立即上报高速公路管理中心，研究加固处理措施。

3.3 承台施工防护3#、4#主墩承台平面尺寸均为1230×920cm ，高300cm 。

根据现场实际测量放样结果显示，4#主墩承台基坑侵占部分路基边坡。

因此，为保证高速公路行车的绝对安全，在4#墩承台基坑开挖前采用钢板桩进行加固防护。

3.3.1 钢板桩安全检算3.3.1.1 地质资料本墩位基坑开挖深度h=4.5m ，从地质勘探资料显示，基础开挖处土层自上而下分别为素填土、粉质粘土及全风化硬塑花岗岩：素填土重度γ=16.5KN/m 2；摩擦角。

12Φ=，粘聚力KPa 7=c ，层厚1.5m ； 粉质粘土重度γ=18.8KN/m 2；摩擦角。

15Φ=，粘聚力KPa 12=c ，层厚2m ； 花岗岩重度γ=20KN/m 2；摩擦角。

20Φ=，粘聚力20KPa =c ，按层厚5.5m 算； 考虑施工荷载，取地面均布荷载q=20KN/m 2，3.3.1.2 结构参数围堰钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩，每延米桩墙的截面模量W=1600cm 3，其截面宽400mm,高145mm ，重60kg/m ，允许应力取[δw]=180Mpa,桩长9m 。

3.3.1.3 钢板桩检算3.3.1.3.1 拉森桩入土深度计算⑴ 开挖土层围土体力学指标取加权平均值。

平均黏聚力C=(1.5×7+2×12+5.5×20)/9=16.06kPa ；平均重度γ=(1.5×16.5+2×18.8+5.5×20)/9=19.15kN ／m 3；平均摩擦角ψ=(1.5×12+2×15+5.5×20)/9=17.6。

；则，Ka=54.0)26.17-45(tan ..2=；Kp=87.1)26.1745(tan ..2=+； yq=m 73.2)26.1745tan(2..=+ 式中：Ka 为主动土压力系数；Kp 为被动土压力系数。

主动土压力：e Aq =q ·Ka=10.8 KN/m 2,e Ah =γhKa=46.53 KN/m 2则，p b =e Aq +e Ah =57.33 KN/m 2⑵ 钢板桩被动土压力修正系数K 采用插法求得：K=1.50，钢板桩土压力强度等于0的点距挖土面的距离y 。

y 。

=）a pb K -K K (γp =1.32m ⑶ 按简支梁计算等值梁的支点反力。

e Ac =γh c Ka=15.51KN/m 2根据弯矩平衡条件，有∑Mc=0，0y)hc -0(h -]-q 21)[q -(31-h 21-h 3221=+++++p hc y h y h e y hc y e hc e Aq Ah Ah ）（）（）（ 则，P 0=70.16 KN 。

根据支点反力平衡条件，有∑Q=0，0q -)-(21h 21p y h e y e e Rc Aq Ah Ah ++==84.36 KN 。

⑷ 板桩墙上土压力强度等于0的点距离桩底距离x=m 11.3K -K K (γp 6a p o =）最小入土深度理论值to=yo+x=4.43m 。

由于等值梁法计算是偏于安全的，因此选择9m 长的拉森板桩是满足要求的。

3.3.1.3.2 钢板桩稳定性验算板桩入土深度除保证本身的稳定性外．还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。

⑴ 坑底隆起验算：抗隆起安全系数K=66.1γq πτ2=+h≥1.2 式中：q 为地面均布荷载； τ为地基土不排水剪切的抗剪强度,28kPa ；γ为平均重度； h 为开挖深度。

由验算结果可知。

坑底不会发生隆起现象。

⑵ 抗管涌验算：抗管涌安全系数K=86.2'γ'γ2'=+h t h w ）（≥1.5 式中：h ’为地下水位至坑底的距离,取3.6m ； t 为最小入土深度，；'γ为土的浮重度，取9.15KN/m 3； w γ为地下水的重度，取10 KN/m 3。

由验算结果可知，坑底不会发生管涌现象。

⑶ 钢板桩强度检算钢板桩所受最大弯矩Mmax,最大弯矩处即为剪力为0处，设剪力等于0处距桩顶为x1，则0y --γ21-121=a q qk x ka x Rc ）（ 计算得：x 1=3.75m Mmax=m KN qk x ka x x R a q •=3.392y --3x γ21-)hc -1(c 21121）（ 钢板桩所受最大弯矩Mpa 3..58max f ==WM <[δw]=180Mpa 因此，满足要求。