福建某橋梁工程鋼便橋施工方案.doc

1、.三明沙縣大洲大橋工程鋼便橋 施 工 方 案一、 工程概況：略鋼便橋的結(jié)構(gòu)形式：鋼便橋跨為：12m+2.5m上部結(jié)構(gòu)：A、12m跨的主桁梁為貝雷桁架拼接組裝而成 B、橋面板為裝配式面板（4.5m×1.26m）進(jìn)行鋪裝。 C、橋面若需要做欄桿,采用50小鋼管進(jìn)行制作安裝。下部結(jié)構(gòu)：用325×7mm和426×7mm 鋼管用振動(dòng)錘振入沖刷線1.0m左右作為鋼管樁支墩，兩根管樁的間距為中對(duì)中2.5m，管頂在根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高上用I28兩根拼焊成橫梁并焊在管樁頂上，管樁與管樁之間用10槽鋼或70×70×7的角鋼作平撐與斜撐并焊在管樁上形成整體的格構(gòu)式鋼樁支墩。

2、二、施工準(zhǔn)備：1、施工單位應(yīng)提供三通一平的條件，特別是堆材料和加工場(chǎng)地。2、勞力組織：主管技術(shù)隊(duì)長(zhǎng)1人，電焊工4人，普工4人，吊車駕駛員1人（含開(kāi)裝載機(jī)），后勤管理2人（其中一人炊事員），安全看護(hù)1人。 3、機(jī)械材料的組織A、20T吊車一部。、50T裝載機(jī)一部。、電動(dòng)振動(dòng)錘一臺(tái)(擊振力在30-32T之間)并配上電動(dòng)油泵一臺(tái)。、直流電焊機(jī)2×G-300 4部。、乙炔氧氣3-4套。、各種小型工具和易耗材料如焊條、乙炔氧氣等。 B、材料:貝雷桁架約320片,橋面板約166塊,支撐架約180片, 325×7mm和426×7mm 鋼管約1260米, I28工字鋼約600米,

3、 10或12槽鋼約900米,支撐架螺栓約需500套,貝雷銷子約640只(由于鉆機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)未定,所以以上材料只限于鋼便橋)各種材料只能陸續(xù)到位。 4、施工程序： A、鋼便橋采用上承式的施工方式（便于鉆機(jī)平臺(tái)的施工操作） B、加工制作，根據(jù)施工需要和現(xiàn)場(chǎng)材料情況進(jìn)行拼焊和焊接，質(zhì)量必須達(dá)到規(guī)范要求。 C、鋼管插振前的準(zhǔn)備 、檢查好各種機(jī)械性能和運(yùn)轉(zhuǎn)情況，檢查所有有關(guān)電力電路及各種開(kāi)關(guān)的安全性和運(yùn)轉(zhuǎn)的正常性。 、把材料運(yùn)送到打樁的位置。 、吊車就位，各技術(shù)工人也須到位，然后由小隊(duì)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮。三、工作流程： A、吊車就位,啟動(dòng)升臂，豎立鋼管，吊上振動(dòng)錘。 B、開(kāi)啟油泵使振動(dòng)錘夾緊鋼管，吊臂旋轉(zhuǎn)到測(cè)量好

4、的位置，直放插入河床。 C、開(kāi)動(dòng)振動(dòng)錘電源，利用振動(dòng)錘的振力鋼管振插到持層力為止，接著進(jìn)行第二和第三根的振插，當(dāng)三根管樁的水平定好后，接著應(yīng)焊好平斜撐并上好橫梁的工字鋼與三根鋼管樁連成一體。 D、第一次須打完兩個(gè)支墩，在支墩橫梁上安好貝雷桁架，鋪裝好橋面板，就完成第一跨。第二跨按第一跨施工方式進(jìn)行施工(即完成一個(gè)支墩鋼管樁，即搭架一跨鋼便橋，用此方式組織施工直至全橋完成。在樁基部位應(yīng)把便橋加寬到6.0m，長(zhǎng)為12-15 m。四、安全措施A、安全生產(chǎn)措施： “安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全”這個(gè)口號(hào)必須貫穿到每個(gè)施工程序中去，落實(shí)在各個(gè)施工環(huán)節(jié)中。1、 首先必須貫徹以防為主，以人為本，要讓每個(gè)員工心

5、中有安全觀念，在各生產(chǎn)工序的操作都須按安全操作規(guī)范進(jìn)行操作施工。2、 電源必須做好防漏電措施。3、 操作人員必須配備各種安全勞動(dòng)保護(hù)用品。4、 吊車吊重物時(shí)要有專人負(fù)責(zé)安全工作指揮，嚴(yán)禁吊車吊重物下站人或過(guò)人。5、 發(fā)生安全事故時(shí)，應(yīng)立即停工檢查，找出原因，總結(jié)教訓(xùn)并做好整改工作。B、鋼便橋與平臺(tái)的安全保證措施:通過(guò)對(duì)鋼便橋的各受力構(gòu)件的理論驗(yàn)算分析，顯示出來(lái)的數(shù)據(jù)說(shuō)明了鋼便橋的各部件（鋼橋面板、貝雷桁架縱梁、管頂橫梁及鋼管樁）的受力完全符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，為了施工過(guò)程的絕對(duì)安全，我們施工過(guò)程采取一些加強(qiáng)措施：1、由于構(gòu)造的需要我們?cè)O(shè)計(jì)跨距是12米的三至五跨連續(xù)梁，實(shí)際施工只用11米左右的三跨

6、連續(xù)梁，但各種材料的質(zhì)與量都沒(méi)有改變，這就更提高了鋼便橋的承載力和穩(wěn)定性。 2、鋼橋面板采用螺栓與縱梁緊扣聯(lián)成一體，使整跨鋼面板有著整體受力的作用，這種組裝形式起到汽車行駛的安全并使承載力大大地加強(qiáng)。 3、貝雷縱梁是用角鋼扣焊在工字鋼橫梁上，使縱梁的整體不產(chǎn)生移位，貝雷縱梁兩組之間又用角鋼橫聯(lián)成一體，這就保證了行車過(guò)程的安全性和整體縱梁跨同時(shí)受力，同時(shí)也提高整體縱梁的承載力。 4、鋼管樁我們是按4根單樁受力進(jìn)行計(jì)算，但實(shí)際施工中是把每個(gè)支墩的兩排三根鋼管樁用槽鋼或角鋼把鋼管聯(lián)成一體，形成格構(gòu)式鋼樁的整體受力，這樣可使每個(gè)支墩的承載力提高25%（路橋施工計(jì)算手冊(cè)P391-4.2.1），這更說(shuō)明我

7、們?cè)O(shè)計(jì)的鋼便橋支墩的承載力更強(qiáng)，穩(wěn)定性更好。 5、橋面兩側(cè)加焊欄桿，增加了行人、行車的安全標(biāo)志，同時(shí)也保證了安全措施。五、鋼便橋各構(gòu)件受力驗(yàn)算參考資料：公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 路橋施工計(jì)算手冊(cè) 公路施工手冊(cè)“橋涵”下冊(cè) 裝配式公路鋼橋使用手冊(cè) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理1、 橋面板I12與12抗彎抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：說(shuō)明：橋面板如（圖一）草圖所示，由4根I12長(zhǎng)4.5米和7道12每道長(zhǎng)的總和98cm組焊成一塊整體骨架，再貼焊上面板5.5mm的印花鋼板，形成裝配式（長(zhǎng)4.5m, 寬1.0m，厚0.125m）的整體鋼橋面板，設(shè)計(jì)依據(jù)：2、汽車沖擊系數(shù)取µ=15/（37.5+L）=15/(37.5+

8、12)=0.33、橋面板的荷載自重：I12、12 q=4.5×4×12.987kg/m+7×0.98×12.06kg/m+0.005×4.5×1×7850kg/m=233.8+83+176.6=493kg=4.93KN400KN汽車中后輪荷載：P2=160×1.3×0.5=104KN4、橋面板I12與12彎應(yīng)力及剪力計(jì)算a)當(dāng)汽車荷載P2=104KN，作用在BC跨工字鋼跨中時(shí)最不利荷載位置（見(jiàn)圖二）計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：按三跨連續(xù)梁計(jì)算計(jì)算結(jié)果：RA=56.16KN，RB=133.12KN，RC=32.9KN，R

9、D=0.0KNAB跨中彎距M=14.97KNmBC跨中彎距M=33.47KNmb)彎應(yīng)力及其剪應(yīng)力工字鋼4 I12W=309.6cm3=3.096×10-4m3=M/W=33.47/3.09610-4=108107KN/m2=108.1Mpa<w=145Mpa,T=Q/Am=133.12/0.00724=18387KN/m2=18.39Mpa<t=85Mpa說(shuō)明彎應(yīng)力及剪應(yīng)力滿足規(guī)范要求。六、“321”裝配式鋼便橋（貝雷片）縱梁抗彎抗剪強(qiáng)驗(yàn)算：1、本便橋結(jié)構(gòu)為“321”鋼橋（下承式）和鋼管樁組合結(jié)構(gòu)，計(jì)算時(shí)均按12m跨簡(jiǎn)支梁計(jì)算：主體荷載按汽車總重450KN，人群負(fù)荷按1

10、.1KN/m2按最不利情況進(jìn)行布載和荷載組合。設(shè)計(jì)依據(jù)：2、單跨按標(biāo)準(zhǔn)跨距12m主車活載為含汽車總重為450KN荷載組合計(jì)算主車活載450KN汽車按全跨滿布，單跨跨距L=12m簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，即施工中為一輛450KN汽車，見(jiàn)圖三：3、“321”裝配式鋼便橋縱梁抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：以單邊（雙排）貝雷桁架上的荷載為計(jì)算依據(jù)，鋼橋的沖擊系數(shù)µ=15/(37.5+L) µ>0.3時(shí)=m取µ=0.3L µ=0.303取µ=0.3汽車荷載橫向分配系數(shù)（雙排）r=(A-142.5)/(A+45)=0.597便橋上部結(jié)構(gòu)自重F1=9.23KNm最大的彎距計(jì)

11、算：按圖四最不利車輛布載時(shí)，其跨截面的彎距最大a) 當(dāng)2=147.46KN作用在跨中最不利荷載位置見(jiàn)圖二。P170*1.3*0.597=54.33KNP2=190*1.3*0.597=147.46KNRA=(54.33×12+147.46×6+147.46×4.6)12=184.59KNRB=164.66KN.跨中MC=831.9KNb) 人群荷載q=1.1KN/m跨中彎矩：M=PL2/8=0.5×1.1×122/8=9.9KN/mc)“321”鋼橋荷載跨中彎矩：M=ql2/8=0.5×9.23×122/8=83.07KN/

12、md)彎距合計(jì):M=831.9+9.9+83.07=924.87KN<M=788.2×2×0.9=1418.76KNm所以貝雷桁架縱向抗彎能力能滿足規(guī)范要求。4、貝雷桁架抗剪切驗(yàn)算：當(dāng)2作用在支點(diǎn)B時(shí)剪力最大見(jiàn)圖五。 汽車總重450KN荷載RB=224.66KN 人群:R=0.5×12×1.1/2=3.3KN “321”鋼橋荷載:R=0.5×12×9.23/2=27.69KNQ=224.66+3.3+27.69=255.65KN<Q=490.5KN(見(jiàn)裝配式公路鋼橋P57表5-6)所以貝雷桁架抗剪能力可滿足規(guī)范要求.5、鋼

13、管樁頂橫梁工字鋼強(qiáng)度計(jì)算：A橫梁承受貝雷桁架橋面及載重車輛的荷載，計(jì)算以鋼樁和鋼樁之間中外最不利的位置進(jìn)行驗(yàn)算：由于鋼便橋是用貝雷桁架連續(xù)三跨拼接成一體，所內(nèi)力可按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算：跨中跨矩M=924.87×0.274(三跨連續(xù)梁內(nèi)力系數(shù))=253.41KN=25.34T.B.以集中荷載換成均布荷載進(jìn)行驗(yàn)算:鋼便橋?qū)挾?.5m按滿布荷載計(jì)每m=25.34T/4.5=5.63T/m2 I25a的荷載M=(Wa×/1.3×105) ×2=(402×1700/1.3×105)×2=25.34T/4.5=5.63T/m經(jīng)過(guò)驗(yàn)算用2

14、根I25a拼焊做橫梁強(qiáng)度可以滿足規(guī)范要求.C、支座剪應(yīng)力驗(yàn)算：Q=N/A=(253.41×103)/(2×48.5×102) =26.13Mpa<85Mpa(公式見(jiàn)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P4P7)七、鋼管樁受力驗(yàn)算：鋼管樁支墩是采用二根或三根一排，每個(gè)支墩是用四根或六根426×6mm鋼管樁插打成兩排鋼樁支墩（如示意圖六），并把兩排鋼管樁用10槽鋼作斜撐，焊成一個(gè)格構(gòu)式整體支墩， （圖六）因此鋼樁頂受最大荷載N1=450KN(汽車荷載)+113KN(貝雷縱梁及橋面板自重)+6.6KN(人員荷載)=569.6KN×1.2（安全系數(shù)）=

15、683.5KN鋼管樁直徑為426×6mm截面積A=1316mm×4=5264mm2=N/A=(683.5×103)/5264=129.8Mpa140Mpa經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。八、鋼管樁的穩(wěn)定驗(yàn)算： 1、按實(shí)軸（y-y軸）的穩(wěn)定要求確定分肢截面尺寸如圖六鋼樁頂?shù)淖畲蠛奢d N=683.5KN鋼樁的兩端按接 長(zhǎng) lox=loy=l=13000mm鋼材為Q235，抗彎壓f=200N/mm2 抗剪fy=115N/mm2鋼管樁的長(zhǎng)細(xì)比y=13000mm/426mm=30.52mm(由附表p類軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)查得=0.918)所需截面面積：A=N/f=(683.5×

16、103)/0.918×200=3723(mm2)所需回轉(zhuǎn)半徑：ry=loy/y=13000/30.5=426(mm)已知分肢4根或6根426×6mm鋼管，從焊接鋼管附表查得426×6mm鋼管截面積A=1316×4(按4根驗(yàn)算)=5264 mm2回轉(zhuǎn)半徑ry =148.5mm 量性矩：I=174.6×106cm4驗(yàn)算繞實(shí)軸穩(wěn)定：y= loy/ ry =13000/426=30.52=150查附表:0.918，于是: N/a=(683.5×103)/(0.918×5264)=141.4(N/mm2)215(N/mm2)（滿足要求

17、）2、按繞虛軸（x-x軸）的穩(wěn)定確定分肢軸線間距a（如圖六）按等穩(wěn)定原則ox=y，求x和xoy=30.52分肢長(zhǎng)細(xì)比1=0.5mnx=0.5×30.52=15.26取1=15x=（2y 21）=（30.522-152）=26.4mm 取27mmrx=lox/x=13000/27=500mma=2（2x 21）=2(5002-148.52)=955mmb=a+2zo=955+2×250=1455mm 取1500mm<1800mm驗(yàn)算虛軸穩(wěn)定：綴條向凈距l(xiāng)o1=1r1=15×148.5=2228mm，采用2300mm 1=2300/148.5=15.5rx= （

18、a/2）2 r21= (955/2)2-148.52=500(mm)x=13000/500=26ox=（2x +21）=(262+15.52)=30.3<=150根據(jù)ox由附表查=0.930，于是N/A=（683.5×103）/（0.930×5264）=139.62（N/mm2）<f=200N/mm2(滿足要求)3、綴條設(shè)計(jì)：柱的剪力V=Af/85(fy/235)=264×215)/85 ×1=13.32KN綴條確定10Aa1=1274mm2 rmm=142mm采用人字形單件系：=420分肢LO1=4000mm斜綴條長(zhǎng)度：La=1800/si

19、n420=2690mm 綴條內(nèi)力驗(yàn)算： 一根綴條內(nèi)力：Na1=V1/sin=6.7/sin420=10.02(KN)綴條1=La/rmin=2690/142=18.94<150(滿足要求)B類截面穩(wěn)定系數(shù)：查表=0.973單面連接10槽鋼按軸心受壓桿計(jì)算穩(wěn)定時(shí),強(qiáng)度計(jì)算拆減系數(shù)=0.6+0.0015=0.6+0.0015×18.94=0.628=Na1/(A)=10.02/(0.628×0.973×5264)=31.2(N/mm2)<f=215 N/mm2 綴條連接:單面聯(lián)接單槽鋼按軸心受力計(jì)算連接時(shí)，強(qiáng)度拆減系數(shù)=0.85綴條焊縫采用角焊縫即肢背焊縫

20、hnLw1=0.7Na1/0.85×0.7ffw=(0.7×10.02×103)/(0.85×0.7×160)=73.6m按照構(gòu)造要求，肢背和肢尖焊縫均采用5-50計(jì)算值hflw=5×40=200(mm2)73.6mm2 說(shuō)明綴條采用10槽鋼的強(qiáng)度及內(nèi)力都滿足規(guī)范要求。 A、單樁驗(yàn)算：鋼管直徑與壁厚為：325×8mm由于是周轉(zhuǎn)使用，現(xiàn)有管樁只能按mm計(jì)，單根管樁承載力計(jì)算式：P=1/2（µLitsi+APQR）P=單樁承載力µ=樁的周長(zhǎng)（直徑×）=土層周邊摩擦力及樁底承載力影響系數(shù)=1.1Li=

21、沖刷線各層的厚度（不考慮水深和淤泥的厚度）管樁入層約為8m。Tsi=沉樁的樁周邊土層質(zhì)土極限側(cè)阻力（按中密粉砂土層取極限摩阻力為35-65Kpa取50Kpa）AP為鋼管樁的截面積325×0.7854×（0.3252-0.3112）=0.006993=0.007m2+0.038（樁尖面積）=0.045QR-為樁底土層極限承載力（進(jìn)入沙土層>4m按3500Kpa/m2）P=1/2（×0.325×1.1×7M×50+0.045×3500）=1/2×550=275.3KN=27.5噸M=253.41KN由于一個(gè)支墩管

22、樁由三根325鋼樁組合可提高25%的承載力：（根據(jù)路橋施工手冊(cè)的P391頁(yè)4.21的單樁說(shuō)明）所以一個(gè)支墩承載力=275.3KN×3×1.25=1032.4KN>924.87KNB、鋼管樁承載力及穩(wěn)定性分析： 鋼管樁按325×7.5mm的鋼管進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)地質(zhì)情況和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工過(guò)程得出的實(shí)際數(shù)據(jù)為每根鋼管樁的長(zhǎng)度大約在14米至15米之間,進(jìn)入河床線在8米至9米之間,管樁由于下部進(jìn)入細(xì)沙層與河卵層在5米到6米之間,所以考慮的自由長(zhǎng)度只在9米10米之間(10米計(jì))1、驗(yàn)算其穩(wěn)定： 截面最小回轉(zhuǎn)半徑：i=1/4D2+d2=1/40.3252+0.3112=0.11245m 桿件的長(zhǎng)細(xì)比：