高速公路便桥栈桥施工设计书

1 高速公路便桥栈桥施工设计书 一、编制范围和编制依据 1、编制依据 沈海复线高速公路莆田段 同段施工图； 公路桥涵施工技术规范（ 41 钢结构设计规范 路桥施工计算手册； 桥梁工程、结构力学、材料力学； 其他相关规范手册。 2 2、编制原则 1 、遵循招标文件条款的原则。积极响应并满足招标文件要求的工期、质量、安全、环保文明等目标。 2 、遵循设 计图纸的设计原则。了解设计意图，掌握现场情况，满足设计标准和要求。 3 、坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。 4 、整体推进，均衡生产，优化资源配置，实行动态管理，确保总工期的原则。 5 、保证重点，突破难点，质量至上原则。精心组织施工，合理安排工期。坚持技术先进、方案优化、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。 6 、遵循贯标机制的原则。确保质量、安全 、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。 二、工程概况 1、地形与地貌 桥位区属构造 址位于一山谷，呈“ V”形。两桥台位于山坡坡脚，地形陡峻，自然坡度约 35 40，局部坡度大于 45，桥位区中部为山间沟谷，沟底较平缓，谷地有一小溪，溪床宽 2 4m，水深 察期间径流量约为 3/秒，该溪受降雨影响大，雨季时水量大，旱季基本干涸，为季节性溪 3 水。福州侧桥台侧有一乡村道路，路旁为一高约 5近垂直段的开挖边坡，坡体中、微风化凝灰熔岩裸露。桥址区内未见有 滑坡、泥石流、崩塌、岩溶、采空区等不良地质作用，桥址区现状稳定。 2、水文地质与气候 项目区地属亚热带海洋性季风气候区，温暖多雨，水系较发育，地下水的补给充沛。丘陵区基岩裂隙发育，河谷地区地形陡峻，有利于大气降水的入渗补给和汇集，形成较丰富的地表水以及地下裂隙水，地下水的分布主要受岩性、构造、地貌和植被及大气降水等因素控制和影响。 地下水的补给、流经及排泄：沿线地下水的补、迳、排条件主要受本区的地形、地貌、地层岩性制约。低山丘陵区，植被发育，地形切割强烈、坡度较陡，降水顺坡流失快，地下水径流途径短，排泄条件 好，多以侧向排泄补给沟谷、冲沟或以泉的形式排泄。降雨是本区地下水的主要补给来源，地下水动态大气降水影响较为明显。 路段地表水、地下水对砼不具腐蚀。 3、便桥概况 便桥总长度拟定 24米，共设 2 跨，每跨长度分别为 身高度为 7米。因为河道处地质条件较好，基岩为中风化凝灰熔岩，钢管打入基岩下 证在河流冲刷线以下 。 通过截面估算及 件的辅助计算，桥下过水面积达 109满足最大洪水量得过水面积；且桥位标高设置能满足通车需求。 便桥采用 续贝雷梁结构，便 桥基础采用 530*8 钢管桩基础，每墩位设置四根钢管，桩顶安装 为横梁，梁部采用 6 榀贝雷架，间距 450+450+1500+450+450雷梁上横向安装 梁，横梁位于贝雷架节点位置。 4、承重梁计算 便 桥 设 计 长 24m ， 主 桁 架 采 用 6 榀 贝 雷 片 ， 间 距4555055贝雷片拼装，需要贝雷片 24 3 6 48 片，在其上面密铺木枕，枕木上铺 8的钢板作为桥面。中间支墩采用 530*8管内浇筑混凝土的形式。 便桥自重计算： （ 1）贝雷片主桁架，由查 装配式公路钢桥多用途使用手册，得知： G 贝 6 3900 23400 （ 2）木枕重量：按 50，共 56根，得 G 枕 56 50 2800 （ 3）贝雷片单排单层 (不加强 )W I 雷片单排单层 (加强 )W I m m， 16 锰钢容许弯应力 0=210 2732784Kg/桁架整体 不均匀系数取 击系数 载重按 42t 计算，则 P 动 30 54（ t），单行贝桁架受活载力为 P 动 /654 6 12t，恒载 G G 贝 G 枕 q=G (6 L (6 24 m。 便梁在运料过程最不利荷载位置的分析 : 1013 = 1 2 0 . 2 3 t / 1) 如上图所示，先计算各支点所受的变距，根据三弯距方程可得： 0， 0， 3m， 0m。 2(B 6 在中： 6 32 133 4 3 12 132 8t 6 133 4 t 代入式 得 2（ 13 10） t m） 2)各支点剪力计算： B （ 12 13） 13 -（ -（ 32+12 13） 13 (132+ 10 B -（ 10 则各支座的反力 为 : 1 0 =12 M 0 0 单行桁架所受的荷载为： 24q 24 12 各支座反力总和为： 可得：单行桁架所受的荷载与各支座反力相等。 3) 处的位置计算： 设 BD=x， 0，t m）， 0， 隔离体 D 点为轴心，得方程： B=0，即： ，得： x 2m 则 x 13 2 11m 112 8 12 11 436.5(t m) 加强 加强 105 474Kg/ 不加强 不加强 105 1019Kg/ 0/ 不加强 2784/1019 上述计算得知： 168t m； 不加强 0= 2784Kg/ K= 均满足。 4）便桥在走车过程中的跨中最大挠度： 恒活载引起的最大度：（不加强） 385q 8412 113 10003（ 48 7 106 250497） 5 10004（ 384 106 250497） ）中间支墩地基应力计算： 中间支墩平面设计为 4 钢管桩，高度按 9m 计算，则V=()2 4 9 石比重： 中间支墩自重： G 墩 19t 活载在中间支墩处产生的支座反力为 66 80t 则 (G 墩 6S（ 19 80）（ 4） 以中间墩河底地基承载力要求在 6）设计说明 本设计活载按一个集中力考虑，而实际车辆活载是多个集 中力作用，故偏于保守，但在外界影响方面未考虑有风力、水流冲击力等方面的影响。 设计便桥按 24 考虑，实际长以现场为准，但不能超过 24米，标高根据现场实际确定。 8 三、主要材料和设备 根据计算 24米钢便桥的主要材料如下表： 本桥所需机械设备数量见下表； 机械设备数量表 序号 设备名称 型号 单位 数量 备注 1 履带吊机 50t 台 1 2 汽车吊 16t 台 1 4 电焊机 1 5 砼搅拌机 台 1 6 载重汽车 辆 2 9 四、施工 总体方案 1、施工流程图 2、施工过程及注意事项 1）施工准备：施工测量放线，按设计图纸布设钢管桩位。施工便道铺设到福州台处，清理平整场地，以便施工材料、机械进场。 2）桥面板预制：桥面采用 4500 200 200 条。 3）钢管桩施工：本桥墩身基础采用开口式 530 8管桩，每墩 4根，为确保其承载力， 钢管桩由平板拖车运至现场，用吊车卸于一侧，按安装先后顺序及桩的配套要求堆放，并注意方向。场 地宽时宜采用单层排列。吊钢管桩采用一点绑扎起吊，待吊到桩位进行插桩，将钢管桩对准桩位下施工准备 钢管桩下沉 横抬梁安装 纵向主梁安装 桥面板安装 栏杆安装 通车 钢管桩制作 打桩设备进场 桥面板预制 10 插，做到桩位正，桩身直。 4）横抬梁安装 本桥每墩采用 2 根 20a 工字钢做横抬梁，要求横抬梁与钢管桩固结，以增强墩身的横向联结，采用一台 50 T 履带式吊车安装就位。 5）纵向主梁制作安装 本桥纵向主梁采用 20a 工字钢横向排列而成， 20a 工字钢采用简支结构布置，端部搭接 15侧用 75 6钢制作成防侧移支架。利用 50 6）桥面板安装及栏杆制作安装 为减少桥面板对纵向主梁的冲击，要求在桥 面板底加垫橡胶块。栏杆采用角钢加工，高 7）通车 桥梁达到通行条件后，首先通行试验车辆要求限重 20T， 5km/h，依次增加载重至 40t，并观测梁体、墩台位的沉降及挠度，待设计人员最终确认达到开通条件，方可通行施工车辆。本桥需设置值班员，确保桥面仅通行一辆车。 3、桩基础施工 位测量定位 根据现场踏勘情况选定的桥位，进行测量放样，定出桥台的支承中心位置和各桩基的中心位置，并现场将基础位置标桩（按设计平面尺寸四周扩大 2 米）。 基施工 11 因为桩基直径 530，不能满足人工挖桩的最小要求 ，因此对桩基适当扩大，扩大成 800，待钢管下沉后，再用混凝土回填。所以桩基采用陆上人工挖孔桩的方法 :因为现场岩性较好，为中风化凝灰熔岩，能用风镐挖除，用风镐凿岩至设计深度 ；遇到 硬岩时，须进行针对性爆破 。 地质层按规定取样， 达到设计要求入岩深度并与设计 地质 情况对比， 如 符合设计要求 ，则可以终止孔，如未达到要求持力层，须加深桩基深度以满足强度要求 。 1） 浇筑护壁砼： 1 、桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，报监理工程师检验合格后，立即浇筑护壁砼，坍落度控制在 30 50捣密实， 确保孔壁 的 稳定性。 2 、 设置操作平台 ,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。 3 、支设护壁模板 : 采用木框架 模板 ， 高度取决于开挖土方施工段的高度 ,一般为 1护壁中心线控制 ,系将桩控制轴线 ,高程引到第一节混凝土护壁上 ,每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置 , 用尺杆找圆周 , 然后由基准点测量孔深。 4 、浇筑护壁砼 : 护壁砼 须 捣实 ,上下壁搭接 50 75壁采用外齿式 ;护壁 砼强度等级为 度 150壁内等距放置 8根直径6 8 1m 的直钢筋 ,插入下层护壁内 ,使上下护壁有钢筋拉结 ,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现 象 ;第一节砼护壁高出 原 地面 200便于挡水和定位。 5 、 拆除模板继续下一段施工 : 护壁砼达到一定强度后 (常温下24 小时 )便可拆模 ,再开挖下一段 ,然后继续支模灌注混凝土 ,如此循 12 环 ,直到挖至设计要求的深度。 6 、每节桩孔护壁做好以后，将桩位轴线，和标高测设在护壁上口 ，然后，用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直度。随之进行修整，孔深必须以基准点为依据逐根引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。 7 、成孔以后必须对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测，并做好记录，报监理检验合格方可进入下 道 工序。 4、台身施工 桥墩的施工： 基础采用浆砌片石， 具体尺寸要素见“附件：金钟中桥临时栈桥结构图”。 基坑开挖 ：基坑开挖前做好地面排水设施，开挖采用机械开挖伴随人工刷坡；基底的开挖尺寸应满足设计要求，一般基 底应比基础的平面尺寸加宽 50 100坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法等情况， 本钢便桥 采取 1： 坡；当基坑开挖中地下水渗出时，地下水位以上部分可放坡开挖，地下水位以下部分，若土质易坍塌或水位在基坑底以上较深时，应加固开挖，若土的湿度有可能使坑壁不稳定时，基坑坑壁坡度应缓于该湿度下的天然坡度；基坑开挖到设计标高后，应检查基坑尺寸、标高、基底承载力等，符合要求后，应立即进行基础墙体施工。 砌筑： 浆砌片石采用坐浆法施工。先铺底层砂浆并打湿石块，安砌底层，分层平砌，大面朝下、先角石、再面石、 后腹石，上下竖缝错开，竖缝距离不得小于 80缝宽度不得大于 30 面的垂直缝应用砂浆填实饱满，不能用稀浆灌注。厚大的砌体，若不能按石料 13 厚度砌成水平时，可设法搭配成较平的水平层。砌筑前先将砌筑层数计算清楚，选择石料，严格控制水平位置和空间高度，按每块石料厚度分层，层间灰缝应呈直线，块间与层间的灰缝应垂直，厚石砌下面，薄石砌上面，安放稳定，块间相互咬接，缝间砂浆饱满并振捣密实。 勾缝： 勾缝具有防止有害气体和风、雨、雪、霜等侵蚀砌体内部，产生季节性动融，破坏结构物整体坚固性和稳定性，同时也具有装饰外观 作用。勾缝采用 1： 1:2的水泥砂浆勾成凹缝 ,砌浆嵌入砌缝内约 2 勾缝前 ,应先清理缝槽 ,用水清洒湿润 ,各勾缝应横平竖直、深浅一致，不应有瞎缝、丢缝、裂纹和连接不牢等现象。 5、贝雷梁施工方法 1）、贝雷架采用现场拼装，螺栓连接，由吊车整体吊装架立在支座上。 2）、贝雷架主梁架设完成后，安装横梁，横梁为 隔 1梁与贝雷架采用 3）、纵梁为热扎普通 16 型钢，纵梁间距 根纵梁搭在4 根横梁上，为防止汽车的震动使纵梁跑位而发生滑落，纵梁与横梁应焊接。 4）、桥面 钢板为 8，钢板铺在纵梁上。钢板搭接满焊，且接口应正位于纵梁上方。 5）、为车辆使出桥面，在桥面板上的两侧布置 250 300护轮木，护轮木两侧用角钢焊接在桥面板上固定。 6）、贝雷架拉风杆必须拧紧。 14 7）、贝雷架主梁、横梁、纵梁以及桥面板的高程差必须控制在5内，以防造成偏心荷载。 8）、钢便桥上应设警示牌，以防施工机械碰撞钢桥。在桥端入口必须设警示牌，以提醒超重车不得通过此桥，车辆过桥应慢速、依次通过。钢便桥入口处必须设交通协管员 24 小时值班。 五、桥面安全专项措施 1、全桥需专人看 护。 2、全桥亮化，采用双侧杆灯照明，间距为 4 米；照明须配备发电机，保证停电时能正常照明。 3、为防止行人车辆落水，引起事故，全桥两侧采用防护栏杆封闭。 4、因该便桥须使用两年，必须对全桥加强观测、记录。具体措施如下： 1）、前期每周一次对全桥进行测量观察，对全桥的沉降、偏位进行记录，待稳定后每月测量一次。 2）、保证每月对全桥拼装点、焊点焊缝及各型材检查一次，如发现关键焊点焊缝生锈老化、关键型材明显形变，应立即通知项目部，临时封闭交通，采取补强措施。 六、质量、安全保证体系 1、 建立质量保证体系 15 1） 建立健全质量管理机构，成立以项目经理为组长的质量管理小组，全面负责并领导本项目的质量控制工作。如下框图。 2）不选用锈蚀严重、变形严重的桁架单元和型钢进行拼装；拼装完成后安排专人对连接销及支撑螺栓进行检查确保桁架单元之间已连接牢固。 3） 每星期定期对贝雷架挠度进行监测，车辆频繁时应加大频率，对出现挠度过大的情况（按跨中 70时增加贝雷架榀数。 4） 车辆通行过程中应防止车辆等碰撞贝雷架，并在贝雷架上悬挂警示标志。 5）雷雨大风天气过后应安排人员对 贝雷架连接件进行检修。 16 6） 时刻安排交通协管员值班，严格要求车辆按照设计要求通过。 2、横梁 管桩施工完成后，在桩顶设置墩帽，以增大桩顶受力面积，然后根据墩轴线位置放置钢横梁，钢横梁与墩帽应贴合严密，如有缝隙用适当钢板垫稳，并将其与桩、墩帽焊接牢固。 3、纵梁 完成相邻两孔横梁后，用吊车吊放纵梁工字钢，相邻两孔纵梁工字钢在墩顶位置错茬搭接 30接。 4、桥面铺装及栏杆 在纵梁上横向分部槽钢作为桥面，槽钢采用 10号槽钢，平铺于纵梁上， 并将其与纵梁逐一焊接，使纵梁形成整体。最后在槽钢顶面铺设钢板和安置栏 杆。 5、桥头搭板 根据桥面标高及河岸标高，通过搭板将桥面与河岸顺接，施工时先将搭板底面下原地面土深挖 20后换填渗水料，并进行夯实或碾压，再进行搭板施工。 6、质量要求 管桩 钢管桩沉入必须沉至河底岩石顶面并满足承载力要求。平面位置、桩顶高程满足图纸要求，允许偏差 10体垂直度不大于1%。 梁及纵梁 尺寸及间距满足图纸要求，允许偏差 20接时焊缝必须饱 17 满，强度满足要求。 面 槽钢顶面调整平整，相邻两槽钢高低差 3后铺设钢板，并在钢板上沿纵向 每隔 钢筋作防滑处理。最后用 63#角钢，做 扶手，具体形式尺寸见附图。 管桩在打桩前进行防腐处理，所有外露钢构件做涂炭漆防腐处理。 7、 制定严格的工程质量检测制度 1）、建立健全以项目经理为首的质量管理体系，经理部各部门明确质量管理范围、责任、技术科各部门分级落实责任制。 2）、建立并健全两级管理制度，所有工序需经队部自检合格后方可上报项目经理部，项目经理部需对队部所报材料认真进行审查，并通过进一步测量复核，在确认合格后经理部再将资料报送监理组、指挥部，以确保测量结果的准确率 。 3）、现场工程技术人员做到认真、细心负责，推行复核检验制度。 4）、认真检查各型材的进场质保书；对全桥组装件的拼装质量进行检查；全桥焊接严格按照相关操作规程进行，保证焊接的质量。 5）、推行计划管理各施工组，各组根据总计划指标要求制定本组、本施工点的计划。 七 . 施工安全保证措施 1、建立安全体系机构 1、 建立健全安全生产管理机构，成立以项目经理为组长的安全 18 生产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。下图： 2、 本项目实行安全生产三级管理，即：一级管理由项目经理负责，二级管理由专职安全员负责， 三级管理由班