江蘇航道整治工程鋼便橋施工方案及計算書

1、蕪申線（高溧段）航道整治工程橋梁項目wsnj-ql1標段楊家灣老閘橋工程鋼便橋施工方案 編制單位： 中鐵六局集團蕪申線楊家灣老閘橋工程項目經理部 編 制 人： 審 核 人： 編制日期： 2013年9月8日 鋼便橋施工方案和計算書一、鋼便橋設計概況本鋼便橋為重型鋼棧橋，連接岸邊與水中主墩，用于施工用材與結構用材的運輸，混凝土罐車行駛及人員上下班用。其設計荷載采用公路-級汽車荷載標準值。查公路橋涵設計通用規(guī)范知，其后軸重力標準值為2*140kn，設計值按2*10kn計算。鋼便橋的布置分述如下：（一）、鋼便橋布設 鋼便橋采用4268mm的鋼管樁作支承樁。鋼管樁的布置17跨，共212.5米是工字鋼梁、

2、槽鋼和64式軍用梁的混合結構。鋼管樁頂橫向連接采用2i30b工字鋼，長度6米。在2i30b工字鋼頂順橋向直接布設，64式軍用梁。軍用梁頂橫向滿鋪30#槽鋼，間距5cm。具體見附圖01、02。（二）、鋼管樁樁基施工鋼管樁采用吊車配振動錘進行打設1、振動錘的選擇（1）振動錘應具有必要的起振力p0p00.6ff-樁土之間摩阻力，根據棧橋計算書，f按400kn考慮。則p0240kn（2）振動體系應具有必要的振幅 振動沉樁時，只有當振動錘使樁發(fā)生振動的必要振幅a0使振動力大于樁周土的瞬間全部彈性壓力，并使樁端處產生大于樁端地基的某種破壞力時，樁才能下沉。a0= 0.8n+1a0=n/12.5n-標準貫入

3、擊數(shù)。按上兩式計算取平均值，即可求出a0 值。樁下沉所必須的振幅為715mm。（3）振動錘應具的必要頻率振動沉樁時，只有當振動錘的頻率n大于自重作用下樁能夠自由下沉時振動頻率n0時，樁才能沉入預定的設計標高。（4）振動錘應具有必要的偏心力矩振動錘的偏心力矩ka0相當于沖擊錘的垂參數(shù)。因此，偏心力矩愈大，就愈能將更重的樁沉入至更應的土層中去。必要的偏心力矩ka0=a0（qb+gp）（kn.cm）a0-振動錘的必要振幅，如前所述；qb-振動錘重量，本工程按60kn。gp-樁的重量，本工程最長樁重70kn。（5）振動體系應具有降要的重量qb+gp振動沉樁時，振動體系必須具有克服樁尖處土層阻力的必要的

4、重量。（6）振動錘應具有必要的振動力fvfv=0.04n2m(kn)另外，在選定振動錘時，還應根據樁徑與長度，考慮以下一定時間完成的打入為宜。2、振動沉樁施工要點（1）振動錘：選擇45kw振動錘初打。（2）接樁：鋼管樁的連接采用外拼及接頭對接焊連接，對外拼板均勻布置6塊，管樁對接時要保證管口平整、密貼。焊條采用國產j502，焊縫厚度應滿足要求。應嚴格控制焊接質量，焊接強度不小于主材強度。鋼管樁對接必須順直，順直度允許偏差0.5%。（3）開始沉樁時宜用自重下沉，待樁身有足夠穩(wěn)定性后，再采用振動下沉。（4）樁帽或夾樁器必須夾緊樁頭，以免滑動降低沉樁效率、損壞機具。（5）夾樁器及樁頭應有足夠夾持面積

5、，以免損壞樁頭。（6）沉樁過程中應控制振動錘連續(xù)作業(yè)時間，以免因時間過長而造成振動錘損壞。（7）每根樁的沉樁作業(yè)，須一次完成，不可中途停頓過久，以免土的摩阻力恢復，繼續(xù)下沉困難。3、停錘控制標準振動沉樁的停錘標準，應以通過度樁驗證的樁尖標高控制為主，以最終貫入度作為校核。如果樁尖已達標高而最終貫入度相差較大時，則應查明原因，研究后另行確定。采用樁尖標高和貫入度雙控的方法作為確定停錘標準。本工程最終貫入度（最后連續(xù)三次振錘一分鐘）按3cm/min控制或通過試樁確定貫入度控制標準。4、出現(xiàn)異常情況的處理。 振動沉樁過程中，出現(xiàn)樁的偏移、傾斜或回彈（嚴重時），以及其他不正常情況時，均應暫停，并查明原

6、因，采取措施方可繼續(xù)沉樁。5、測量控制 根據坐標定出樁基的縱橫中心線。施工中測量控制應注意下述幾點：（1） 打一根樁復核一根，做好測量記錄。（2） 測量人員應對樁的就位，垂直度和打設標高進行監(jiān)測，確保施工精度。（3） 沉樁完成后，測量人員應根據軸線測出樁的平面偏位值，認真做好記錄。棧橋施工總的測量工作歸納為：a、樁位測量；b、貫入度觀測。6、沉樁容許偏差垂直度：1%樁位：縱橋向40mm，橫橋向50mm。鋼便橋架設施工 1、鋼管的打入應在棧橋的同一直線上，鋼管樁打入后，由測量人員測出鋼管樁頂標高，割去多余的鋼管樁，并在鋼管樁上割槽，槽的大小應比橫梁寬度寬23cm。工字鋼底與管樁接觸處應焊接，同時

7、應采用開槽割除的鋼管加工成10cm寬（長度根據需要定）加勁環(huán)板把工字鋼與鋼管焊接定位，每根鋼管焊四塊加勁環(huán)板。在鋼管樁的槽口上棧橋橫向架設6米長2i30b工字鋼。 2、橫梁2i30b工字鋼架設好后，在工字鋼橫梁上縱橋向鋪設64式軍用梁。3、在64式軍用梁橫橋向滿鋪槽鋼30，槽鋼30倒扣在軍用梁上。 便橋受力計算（。（一）、6m寬便橋各主要部件的應力計算便橋受力計算采用50t的重車進行驗算，前軸每個取5t，每個后軸取20t，取后軸進行驗算，在便橋橫橋向分布如下，取最不利位置：各主要部位受力，從下到上計算如下：頂面30槽鋼橋面受力計算 1）、30槽鋼抗彎能力計算重車采用兩個后軸，每個后軸重20t，

8、由于每側分布寬度為50cm，可以考慮作用在2片30槽鋼上面，在槽鋼上的分布寬度(即輪壓順橋向長度)取為30cm，其分布線荷載q=10000/2/30=166.7kg/cm。采用清華大學結構力學求解器求得該梁的彎矩圖如下：跨中彎矩最大mmax=35857kgcm 30槽鋼開口朝下，由于其對y軸的界面抵抗矩上下不一樣，開口側的抵抗矩比腹板端要小很多，圖中彎矩也是下口的數(shù)值大，所以只計算開口側的應力即可。其開口側截面抵抗矩w=17.55cm3所以橫梁的最大應力max=2043kg/cm2=204.3mpaf=215mpa所以橋面30槽鋼受力能滿足要求。30槽鋼考慮動載作用時的最大應力值近似等于上述計

9、算的彎應力乘以1.1，max=204.31.1=224.7，略大于215，根據鋼結構設計規(guī)范4.1.1，在主平面內受彎的實腹構件，考慮截面的塑性發(fā)展稀系數(shù)時，其抗彎強度需滿足下式要求：+f，本題只有繞y軸彎矩作用，查表5.2.1知，對開口側=1.2,所以考慮截面的塑性發(fā)展時上面計算的應力值需除以1.2，所以max=224.7/1.2=187.25mpaf=215mpa，所以考慮截面塑性發(fā)展時，橋面30槽鋼受力是能夠滿足受力要求的。2）、30槽鋼抗剪能力計算采用清華大學結構力學求解器求得該梁的剪力圖如下：最大剪力為3006kg，采用鋼結構設計規(guī)范4.1.2式計算槽鋼剪應力：=，v=3006kg

10、腹板側對中和軸的面積矩s1= 15.451.05=16.22cm3 開口側對中和軸的面積矩s2= 7.522.17=16.3cm3取s=16.3 cm3 i=83.4cm4 tw=1cm=588kg/cm2=58.8mpa fv=125mpa所以30槽鋼抗剪能力滿足要求。3）、30槽鋼支座反力計算30槽鋼的支點約束反力采用清華大學結構力學求解器計算如下：（其中結點編號參照上述計算簡圖） 結點約束反力 合力 支 座 - - 結 點 水平 豎直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 -251.143156 0.00000000 251.143156 -90.0000000 0.000

11、00000 2 0.00000000 1951.98090 0.00000000 1951.98090 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 1723.94940 0.00000000 1723.94940 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 2907.41573 0.00000000 2907.41573 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 331.629611 0.00000000 331.629611 90.0000000 0.00000000由上述計算可知，30槽鋼上拔力只有251kg，槽鋼與軍用梁之間只需點焊或用u型螺栓固定即滿足要。鋼管樁受力計算很顯然，便橋630鋼管樁的最不利受力是單掛50t車的兩個后軸位