钢便桥专项施工方案

钢便桥专项施工方案钢便桥专项施工方案钢便桥专项施工方案山东省临沂市陶然路沂河大桥新建工程导流明渠钢栈桥专项施工方案中国铁建大桥工程局企业临沂市陶然路沂河大桥项目部二〇一四年六月目录导流明渠施工钢栈桥专项施工方案一、工程简介钢栈桥设置在线路前进方向左侧（北侧便道上），一期围堰时共设计3座钢栈桥：8#至13#墩之间1座（单个桥长120m）、18#至20#墩位之间2座（单个桥长60m），距离主线中心米；二期围堰时共设计2座钢栈桥：13#至16#墩及24#至27#墩位之间各1座（单个桥长120m），距离主线中心米；建成后主要用于混凝土罐车通行，钢筋、模板等资料运输，并兼备导流作用。二、钢栈桥结构设计归纳钢栈桥设计长度60m/120m，采用多跨连续梁方案，单跨跨径为12m；跨径部署：5×12m/10×12m，栈桥桥面宽7m双车道设计；河水标高，钢栈桥顶标高设计为，比施工便道高出160cm，桥头考虑2%顺坡。钢栈桥结构：桥面系由定型桥面板和“321”型贝雷梁组成，承重枕梁由双Ⅰ32a或Ⅰ40a工字钢组成，采用双墩钢管桩基础由6根325×8mm厚钢管桩组成，并设[10槽钢焊接水平联及剪刀撑增加双墩牢固性。便桥全长范围内不设温度缝，仅桥面板安装时考虑16mm温度缝，防范温变时桥面板变形，影响行车质量。钢栈桥纵断面部署图钢栈桥横断面部署图三、贝雷钢栈桥结构设计说明1、设计参数及各项指标（1）设计荷载①、荷载取载重90吨履带吊施工车辆、60吨混凝土罐车。②、荷载组合组合一：履带吊车辆荷载Q1、车辆冲击荷载q1与钢栈桥均布恒载G同时考虑；组合二：混凝土罐车荷载Q2、车辆冲击荷载q2与钢栈桥均布恒载G同时考虑；组合一：S1=(Q1+q1)+*G)组合二：S2=(Q2+q2)+*G)取其最不利的组合进行验算：S=｛S1、S2｝max=S1，即组合一最不利。附注：人群，机具等临时荷载，由于栈桥属于单车道，汽车通行时桥面无法堆放资料设备，不予考虑。（2）主要设计指标钢栈桥主要技术标准①、计算行车速度：8km/h②、设计荷载：90吨③、桥跨部署：4×12+30+7×12=162m贝雷梁桥钢材强度设计值考虑钢栈桥属于临时结构，参照上述主要参照资料之规定，计算时，结构的内力计算（除钢管桩外）均控制在钢材的同意应力或倍容许应力以内（为临时结构钢材的提升系数）。钢管桩因考虑湖水锈蚀作用影响及使用周期快要两年的实质情况，其内力计算控制在同意应力以内，不考虑的临时结构钢材的提升系数。2、结构设计钢栈桥结构设计以下：（1）基础及下部结构设计本工程位于超越沂河，河面宽约1600米，水下地质情况自上而下宽泛为：中粗砂。基础结构为：双墩6根Φ325×8mm钢管桩基础。下部结构为：Ⅰ32a或Ⅰ40a双工字钢横梁钢栈桥下部结构采用钢管桩，双墩部署6根钢管（桩径Φ325mm，壁厚8mm）。钢管桩横向间距3m，桩顶部署Ⅰ32a或Ⅰ40a双工字钢横梁，钢管桩与钢管桩之间用10槽钢作为管桩剪刀撑，并焊接牢固。打钢管桩技术要求：①、严格按设计书要求的地址和标高打桩。②、钢管桩中轴线斜率<1％L。③、钢管桩入土深度必定大于10m。④、当个别钢管桩入土小于10m锤击不下，且用DZ60桩锤激振2分钟仍无进尺，必定现场解析地质情况，采用双排桩或其他加强措施，以提升钢管整体牢固性。（2）、上部结构设计上部结构为：标准跨300×150cm贝雷片8组纵梁,间距90cm。321型贝雷片依照行车荷载及桥面宽度要求，桥面采用面板厚度为10mm的正交异性桥面板。栈桥纵梁采用规格为150cm×300cm国产贝雷片，12米跨纵梁每跨部署单层8片贝雷片。贝雷片纵向用贝雷销联系，横向用90型定型支撑片联系以保证其整体牢固性，贝雷片下采用双排32a或40a工字钢横梁。（3）、防范结构设计栏杆：桥面采用小钢管（直径48mm）做成的栏杆进行防范，栏杆高度米，栏杆纵向1.5米1根立柱(与桥面预留孔连接)、高度方向设置3道横杆。栏杆纵向部署图护轮带：并在栏杆底脚桥面内侧设置护轮带，护轮带用50cm长φ20钢筋每米设置一道，牢固焊接在桥面班上，限制车辆贴边行走，保证行车安全。护轮带平面部署图四、钢栈桥各部位受力验算1、荷载（1）动荷载：90t（荷载平面图）（2）冲击荷载：10t（3）每跨12米8组贝雷片自重：（4）两根7.5mI25a工字钢自重：2、钢栈桥各部位内力计算（1）、桥面板结构检算：桥面宽7米，分节接长而成，厂家直接加工7×的单元片运到现场，面板厚10mm，板下衬10mm×10mm×10mm的与面板等厚的U型肋梁，中心间距26cm。对面层进行校核：沿顺桥向取60cm宽面板超越顺桥向一块桥面板的长度为研究对象，简化成跨度为26cm的四跨连续梁建模以下：计算模型：旋挖钻单侧履带尺寸约5m×，q=（900×+100×）/2/5=138KN/m，L=依照《路桥施工计算手册》765页附表2-10得，最大弯矩：M=×ql2=×138××=1KN?M截面模量W=（1/6）60×1×1=10cm3σ=M/W=1×1000/10×1000=＜[σw]=215MPa最大剪力：Q=×ql=×138×=τ=Q/S=×1000/(10×600)=MPa<[τw]=125MPaω=(100EI)=×138×260×260×260×260/(100×2×100000×1/12×600×10×10×10)=<L/400=变形满足要求。对肋梁进行结构检算：取旋挖钻施压范围内的肋梁为研究对象，履带宽60cm，肋梁的跨度为贝雷片横向间距，为90cm，取一跨简支建立计算模型：肋梁上方面板自重：G=×××7850×10/1000=肋梁自重：G’=××1×××10=均布荷载q=（++230××）/=m依照《路桥施工计算手册》740页附表2-3得，最大弯矩：M=×ql2=×××=依照平行移轴公式计算U型肋梁的截面惯性矩：I=2/12××××+2××××+1/12××××=6675000mm4截面抵抗矩W=I/（150/3）=6675000/(1/3×150)=133500mm3σ=M/W=×1000000/133500=＜[σw]=215MPa最大剪力：Q==××=τ=Q/S=×1000/(2×10×100)=<τw]=125MPa最大挠度：ω=(100EI)=5××900×900×900×900/（384×2×100000×6675000）=<L/400=挠度满足要求。因此在最大荷载作用下，面板的承载能力和变形都吻合要求。（2）、主梁贝雷梁结构检算主梁标准跨：单跨12m（净跨9m）由8片贝雷片经过花架拼装而成，间距米，以履带压住2片贝雷梁，车辆停放在跨中地址为最不利地址，按单跨简支梁建模，建立模型以下：图中：q1=×(900+100)/2/(5××2=70kN/mq2=×10/12=1kN/mL1=5m,L2=12m依照《装置式公路钢栈桥多用途使用手册》59页得，单排单层贝雷片的参数以下：截面模量W=3578cm3,截面惯性矩J=250497cm4单排单层截面承受的最大弯矩M=788kNm单排单层截面承受的最大剪力Q=245kN最大弯矩出现在跨中地址，用荷载分解叠加的方式求解。依照《路桥施工计算手册》740页及742页附表2-3及得，M1=70×5×｛×6/12-2/2/5｝=394kNmM2=ql2=×1×12×12=18kN?mM=M1+M2=412kN?m<788kN?m最大剪力Q1=70××5/12=102kNQ2==×1×12=6kNQ=Q1+Q2=108kN<245kN跨中最大挠度变形：ω1=70××5×((4×12-4××12-5×5/12）×6-4×6×6/12+4/(5×)/(24×EI)=23mmω2=5×1××××(384×EI)=单销缝隙引起的非弹性挠度：ω3=d∑sin((n-1)/2)α)=16mmω=++16=因此8片贝雷片@90cm部署满足承载能力和变形要求。（3）、主横梁结构检算主横梁为2I32a或2I40a横贯四根桩基顶部，长8m，支撑贝雷梁，简化为单跨简支梁，以一根双工字钢建立模型以下：图中均布荷载q=（（90+10）×10×+（45+10）×10×2）/6=mL=,I32a工字钢属性以下：I=11080cm4,w=692cm3,S=400cm3,腰厚t=最大弯矩出现在跨中，依照《路桥施工计算手册》740页页附表2-3及得，M=×ql2=×××=263KNmσ=M/W=263×1000/×2×692)=181MPa＜[σw]=215MPa抗弯强度满足要求。支座处剪力Q==××2=截面抗剪强度τ=QS/It=2×1000×400/1000000/（11080/0××1000000）=<[τw]=125MPa抗剪强度满足要求。跨中挠度最大，ω=5ql4/(384EI)=5××1000××××(384××11080×2)=<L/400=变形量满足使用要求因此，双I32a主横梁配置满足要求。(4)、钢管桩承载力检算：钢管桩入土深度按14米计算，依照《环巢湖旅游大道详细工程地质勘探报告》供应的数据，按最差地质考虑，τ=70KPa单根钢管桩下部地基反力N=τ×2πr×h+πr2×fa=60×××10+100××*4=621kN单根桩基承受荷载f=（90×10×+（45+10）/2××10）/3=531kNf=531kN＜N=621kN，因此桩基承载能力满足要求。长细比λ=10/=31＜150，竖向压杆牢固性可靠。综上，栈桥各部位结构都可以满足承载力和牢固性要求。五、临时资料表沂河大桥钢便桥资料表序号构件名称单位数量1321型贝雷片片6402贝雷片轴销个12483U型卡（带压板）套6404定型桥面板（7m*）块188590型花架片5626花架螺栓套22487枕梁Ⅰ32a或Ⅰ40a米7048立柱φ325*8及以上米19809水平联及剪刀撑[10或[14米160810护栏（成品）米48011桥面板U型卡套1128护栏（非成品）：1、立柱（φ48*3）：根；2、水平顶杆（40*60*1）：480m；3、水平管（30*50*1）：480m。六、施工工艺1、管桩运输调运钢管桩至现场指定地址整齐堆码待用。杜绝严重锈蚀，变形等管桩进入施工现场。2、施工准备（1）、分别从西岸向东岸推进，在围堰内依照栈桥桥址放样施工桩墩。（2）、由测量人员正确放样，定出栈桥钢管桩施工平面地址。（3）、钢管桩的加工与制作每根栈桥钢管桩按需要加工制作接长,接桩在现场平展的场所进行，每个接头先将整个管子断面用气割修正平齐，两根对接的钢管桩放水平，使焊口缝隙均匀一致，施焊时环形焊缝采用满焊接头，环形焊缝施工达成后，在焊缝外侧采用3块200mm×200mm×8mm钢板帮焊加强，焊缝饱满无沙眼裂纹，接好的钢管桩实质桩长不得少于设计值。3、管桩施工钢管桩施工，钢管经过铲车托运至吊车后方，用吊车将钢管吊起，启动DZ60振动锤，锤头下端夹具插入钢管桩顶端，经过锚杆穿过事先割好的孔洞和夹具起吊钢管，将钢管提升走开地面后，水平吊至设计桩位处，慢慢下放，利用锤头和钢管的自重下沉到牢固后，启动振动锤，这时期要保证桩身垂直度不高出1%，振动下沉的过程中要不断地调整吊绳长度和吊车大臂的角度，保证桩的垂直度。当沉桩的速度渐渐缓慢且在30秒内下沉量不足10cm时，即可停止打桩，拔下锚杆，进行下一根钢管桩的施工。打桩施工工艺流程框图准备工作吊机就位制桩测设桩位、安设导向平台桩节标线、编号

经纬仪架设吊桩及振动锤运桩对位插桩桩位检查振动下沉是可否接桩否进行双控检测管桩施工质量保证措施：（1）管桩入土深度经现场技术员计算确定，控制管桩入土底标高；（2）管桩入土深度达到设计值时，下沉速度仍较快时，解析原因，必要时增加管桩施工长度，下沉速率控制为2min内无明显进尺；（3）当个别钢管桩入土小于10m锤击不下，且用60锤激振2分钟仍无进尺，必定现场解析地质情况，采用双排桩或其他加强措施，以提升钢管整体牢固性。（4）用直尺测量，管桩平面误差±10cm（5）用测锤量取垂直度，误差＜1%L且不大于2cm（L：管桩高度）4、钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工栈桥一个墩位处钢管桩施工达成后，马上进行该墩钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶2根32a或40a型工字钢横梁施工。（1）、每个桥墩管桩施工达成后，横桥向在顶口开槽，并在槽底加设带肋分配钢板。尔后整体吊装双排32a或40a型工字钢横梁。（2）、在钢管桩进步行平联的测量放样。技术人员实测桩间平联长度后精确下料，同步进行焊接及剪刀撑、桩顶2根32a或40a型工字钢横梁的加工。（3）、用吊车悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术人员及时检查焊缝质量，合格后进行横梁的架设5、栈桥上部结构安装栈桥上部结构的安装：采用铲车运输配合履带吊吊装进行施工。（1）、贝雷梁纵梁的拼装纵梁的地址需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。贝雷梁安装序次：同一孔内依照先中间后两侧对称吊装的原则施工。将拼装好待安装的300cm×150cm贝雷片组运至已装好的达成桥跨后边，便于吊车起吊安装。纵梁安装过程中，应正确安装在由现场技术员放样的地址上，以保证栈桥均匀负载。纵梁布置达成后，必定马上与下横梁联接牢固。在联接达成前吊绳不得与吊车脱钩，以防范纵梁侧倾造成严重事故。履带吊贝雷桁架（2）、桥面系的安装2.履带吊吊装贝雷纵梁表示图在50t履带吊的配合下，使用U型连接器，将桥面板固定在纵向贝雷梁上。栈桥栏杆高1m，采用Φ48×焊接钢管焊接，立柱间距，安装在桥面板预留孔内，栏杆一致用红白油漆涂刷，交替部署，达到简洁美观。在栈桥入口设置车辆限速行驶8km/h警示牌以及车辆限重90t标志牌。栈桥要安排特地的卫生打扫人员兼安全监察员，保证栈桥的清洁。并在入口出设置水泵一套，进入车辆如车轮帯泥，必定冲洗干净方许车辆进入栈桥，防范车轮在栈桥上打滑发生安全事故。栈桥使用达成后，依照先上后下，先纵后横的序次拆掉栈桥上部结构。因钢管桩入土时间较长，拔掉钢管桩使用50t履带吊配60振动锤，务必保证管桩全部拔掉。6、施工工艺钢栈桥施工工艺框图施工准备制作钢管钢管桩定位桩振动下沉钢管桩安装钢管桩顶分配

桩顶找平梁纵梁拼装运安装贝雷桁架纵梁输桥面模块制铺设桥面系作铺设电缆桥面栏杆制安装防范栏杆作7、栈桥各部位联系及加固措施1、钢管与顶盖钢板焊接联系，并与双32a或40