钢平台工程施工组织设计方案

目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (1)2.1.设计概况 (1)2.2. 水文、地质情况 (1)2.3.施工平台搭设墩位确定 (2)2.4.工程特点及难点 (2)3.钢平台设计 (2)3.1.钢平台结构选择 (2)3.2.主梁形式的选择 (2)3.3.支承方式选择 (4)3.4.钢平台总体结构形式确定 (4)4.施工总体布置、资源配置及施工计划 (6)4.1.人力资源 (6)4.2.机械设备资源 (7)4.3.材料 (7)4.4.班组划分及队伍安排 (8)4.5．施工计划 (8)5.平台施工工艺 (8)5.1.测量放样 (9)5.2.钢管桩加工、运输 (9)5.3.钢管桩插打及切割 (10)5.4.架设工字钢梁、面板铺设和栏杆安装 (10)5.5.钢平台监控 (11)6.质量保证措施 (11)7．安全保证措施 (12)7.1安全组织措施 (12)7.2．施工现场作业安全技术措施 (12)7.2.1.电焊机操作安全措施 (12)7.2.2.气割操作安全措施 (12)7.2.3.起重作业安全措施 (13)7.2.4.水上作业安全措施 (13)8.环境保护及文明施工 (15)8.1．环境保护措施 (15)8.2．现场文明施工措施 (15)9.应急措施 (15)钢平台施工方案1.编制依据⑴、国家和铁道部现行规范、技术指南、验收标准；⑵、大西铁路客运专线有限责任公司已批复的《新建大同到西安铁路客运专线工程11标段实施性施工组织设计》；⑶、《公路钢木结构设计规范》；⑷、《结构设计原理》人民交通出版社；⑸、《公路桥涵地基与基础设计规范》；⑹、《公路桥涵通用设计规范》；⑺、铁道第一勘察设计院相关设计图纸。

2.工程概况2.1.设计概况大西铁路客运专线晋陕黄河特大桥东西向横跨黄河，主桥58#～86#墩为14联2×108m单T构钢桁加劲组合结构。

主墩承台底面高程为338.426m，结构尺寸为29.2×24×5m；边墩承台底高程为339.326m,结构尺寸为21×17.8×4m。

桩基础采用钻孔灌注桩桩基础。

主墩采用30根φ2.0m钻孔桩基础，有效桩长为92m。

边墩采用18根φ1.8m钻孔桩基础，有效桩长为80m。

2.2. 水文、地质情况⑴、地质情况本地区地震动峰值加速度0.2g，相当于地震基本烈度八度。

经计算分析，桥址区20m深度范围内，为第四系全新统冲积饱和粉土、粉砂、细砂及中砂，为可液化土层，液化土层厚13～20m。

经现场实际测量河床面高程大多约为343.98～344.27m，其中主河槽处河床面高程约为338.68m；一般冲刷线高程为339.64m；局部冲刷线高程为323.14m。

⑵、水文、气象情况黄河主河床处，常年流水，季节性变化明显，枯水期水量较小，每年4月桃花汛及7、8、9夏季等雨季洪水水位可达344.8m，最高水位达345.5m。

主要受上游径流及大气降水补给。

百年一遇洪水位351.54m,设计流量24318m3/s；设计流速1.93m/s。

根据现场调查，近年来汛期最高水位约为345.5m。

2.3.施工平台搭设墩位确定根据主桥下部结构施工节点工期2011年7月31日完成的要求，对工期进行倒排，主桥桩基多数在2010年夏季多雨季节施工。

而此期间河槽受雨水的影响加宽，水位增高，土袋围堰筑岛无法满足施工需要，故主桥58#～86#墩搭设钢平台完成下部结构桩基施工。

2.4.工程特点及难点⑴、工程特点①、施工期间河道洪水位较高，河道较宽，主河流游荡不定。

②、河道中墩位多，施工技术难度大，安全隐患较多。

⑵、工程难点①、河道内冬春交季时有大量冰凌通过，撞击力较大且冰凌疏导难度大。

②、汛期洪水来势迅猛，含砂量高，对平台冲击较大。

3.钢平台设计3.1.钢平台结构尺寸钢平台设计依据主墩承台平面尺寸29.2m×24.0m进行设计。

并且，为满足主墩桩基和承台施工需求，在承台两侧横桥向和承台与栈桥间设置作业区，承台范围内设置钻孔区，作业区宽度满足50t履带吊行走及回转半径要求。

经设计确定主墩搭设钢平台平面尺寸分别为45.6m×43.6m。

3.2.主梁形式的选择钻孔平台主梁一般采用贝雷片及工字钢两种形式，以下对比其优缺点。

⑴、贝雷片主梁优点：平面结构尺寸一定的情况下，支撑桩基间距可加大，桩基要求数量少，组拼操作过程简单，施工工期短，钢材用量小。

缺点：①、由于贝雷片高度为1.5m，致使钢管桩露出水面高度较低，其剪刀撑与下部横撑位置在施工常水位以下，不能进行常规焊接；贝雷片与钢管顶盖板间不能焊接。

上述部位只能采取抱箍和U型卡进行加固连接，施工质量难以控制，钢平台结构不够稳固，不适应大扭力钻机施工及履带吊行走等动载要求。

②、钢管上抱箍限位卡，随管桩搭设深度不同而参差不齐，导致抱箍定位困难。

贝雷片主梁平台主梁平台结构形式见图3.2-1。

图3.2-1 贝雷片主梁平台⑵、工字钢主梁优点：工字钢主梁与钢管顶盖板可以进行常规焊接；工字钢结构高度小，钢管露出水面高度较高剪刀撑及水平横撑在水面以上，能够有效焊接。

结构较稳定，可长时间使用。

缺点：用钢量大，特殊工种需求量多，焊接工作量大，施工工期较长。

主墩桩基均采用QY-150反循环钻机施工，工作扭矩大，主机自重达40t，根据工期要求，每个钢平台上需布置4台同样的钻机。

同时要求平台上能行驶8m3混凝土运输车、汽车泵、50t履带吊等机械，对平台受力性能要求较高。

故采用结构更加稳固的工字钢主梁。

工字钢主梁平台结构见图3.2-2。

图3.2-2 工字钢主梁平台结构示意图3.3.支承方式选择钢平台支承方式通常采用钢护筒与钢管桩两种形式，现对其优缺点进行比较。

⑴、钢护筒支承方式优点：承台范围内不需要布置钢管桩基础，工作量小，施工工期短，拆除方便。

缺点：①、钢护筒需受力，要求护筒壁厚较厚，埋设深。

钻孔桩施工完成后承台底以下部分不能回收利用，投入较大。

②、钻孔桩施工过程中，护筒易下沉，维修任务大，风险较高。

⑵、钢管桩支承方式优点：不受钻孔影响，不易下沉，较稳定；可全部回收，循环利用率高。

缺点：钢管桩布置较多，打设及拆除工期长。

3.4.钢平台总体结构形式确定经上述主梁形式及支撑方式优缺点比选，本工程钻孔钢平台结构形式确定为钢管桩基础、工字钢主梁。

其钻孔平台按功能区分为钻孔区和行车区两部分。

基础为90根φ630mm钢管桩基础；主纵梁采用双I40b工字钢制作，间距5.5～6m等共9排。

横梁为双I40b工字钢，间距2～3.6m不等,共16排。

分配梁采用I25b工字钢，间距40cm；桥面板为δ8mm花纹板。

钢平台结构图见图3.4-1和图3.4-2。

图3.4-1 钢平台结构立面图图3.4-2 钢平台结构平面图4.施工总体布置、资源配置及施工计划先搭设靠近栈桥侧平台，再搭设两侧行车区，最后搭设钻孔区。

利用先搭设的部分作为工作平台完成后续部分施工，逐跨推进，直到完成整个平台搭设工作。

钢管桩基础采用50t履带吊和DZ60振动锤打设；主梁双I40b工字钢及分配梁I25b工字钢岸上完成下料拼桩，采用平板车运至现场吊装架设、接长。

4.1.人力资源平台搭设劳动力计划见表4.1-1。

4.2.机械设备资源机械设备计划见表4.2-1。

4.3.材料单个主墩钢平台所需的材料见4.3-1。

见表4.3-1 材料需求计划表4.4.班组划分及队伍安排⑴、班组划分根据本工程特点及任务情况，只需设二个作业队。

⑵、队伍安排每个作业队各设有三个班组，分别为钢管桩施工班组、主梁拼装架设班组、面板施工班组。

施工任务划分情况见下表4.4-1表4.4-1 施工任务划分表4.5．施工计划栈桥2010年6月22日贯通后，预留5天时间加固、验收，合格后开始钻孔钢平台施工。

单个钻孔钢平台施工进度，按照靠近栈桥处区域5天完成，两侧行车区域10天完成，钻孔区域15天完成，即整个钻孔钢平台30天内完成全部施工。

根据该施工进度，为保证主墩桩基施工，计划14个主墩钻孔钢平台同时施工，于2010年6月28日开始施工，2010年8月7日完成；边墩1个钻孔钢平台，在主墩14个钢平台施工完后施工，剩余14个边墩钢平台待主墩桩基施工完成后，预留15天时间拆除主墩承台内钢平台转至边墩。

计划于2010年8月8日开始施工，2010年10月22日完成。

5.平台施工工艺钢平台自墩位处栈桥接入，主要由基础φ630mm钢管桩振动下沉、工字钢主梁架设、平台面板铺装及栏杆安装四部分组成，钢管桩基础施工采用履带式起重机配合DZ60振动锤沉桩；主梁及分配梁岸上制作完成，运至现场架设后焊接接长；面板现场直接铺设。

见图5-1 钢平台施工工艺流程图。

图5-1 钢平台施工工艺流程图5.1.测量放样⑴、钢管桩定位用全站仪并借助导向架精确定位钢管桩位置。

⑵、钢平台高程控制钢平台高程采用DSZ2水准仪，利用栈桥上既有水准点，按四等水准进行控制测量。

5.2.钢管桩加工、运输钢管桩采用φ630mm，δ10mm螺旋管制作，螺旋管进场必须有产品合格证等证件，技术人员必须对其桩径、壁厚、油污锈蚀现象等进行认真检查，合格后方可使用。

螺旋管一般每节长度为12m，钢管桩单桩入土深度要求不小于17m，可在陆地上加工厂内进行钢管桩焊接接长工作。

焊接时，除了保证桩与桩的满焊以外，还应注意桩与桩之间连接块的焊接，连接块共4块，加工完毕并经技术员验收合格后，采用平板车运至待插打区域。

具体布置位置见图5.2-1。

图5.2-1 钢管桩接长焊接示意图5.3.钢管桩插打及切割在栈桥上停放50t履带吊吊起钢管桩，全站仪测量定位后，用振动锤夹具夹起钢管桩到设计桩位后，慢慢放松吊机钢丝绳，直至桩落于河床面，确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤振动，直至将桩打至设计深度。

每次振动持续时间不宜超过10～15min，时间过长则振动锤易遭到破坏，太短则桩难以下沉。

每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或中断较长时间，以免桩周围土恢复造成下沉困难。

钢管桩入土深度不得小于17m（不含冲刷层）。

随后及时向桩内灌砂。

钢管桩插打顺序为从下游向上游并测定水流速度，计算管桩下插位置；直至履带吊工作半径不能满足钢管桩插打距离时，架设已插钢管桩区域工字钢主梁及分配梁并铺设面板，作为工作平台继续插打剩余桩基，以此类推，完成平台钢管桩插打工作。

除第一根钢管桩外，其它钢管桩均及时与已插打的桩利用剪刀撑和横撑连接。

横撑采用[14槽钢制作，剪刀撑采用[10槽钢制作，与钢管桩间满焊，焊缝高度为5mm。

若剪刀撑、横撑下部处于水下，采用抱箍与钢管桩连接。

钢管桩插打时定位偏差≤0.1m，倾斜度≤1%。

钢管桩插打完毕一个区域后，立即标定钢管桩顶面设计高程。

切割钢管桩，切割后桩顶误差不得大于10mm。