轻轨施工中钢便桥施工方案

一、工程概况本工程坐落在河东区六纬路（七经路—九经路）沿线上，结构起点里程为CK3+260.65，终点里程为CK3+734.59。工程全长473.94m。整个工程由车站和区间段两部分组成，由XX市第三建筑工程有限公司和XX城建集团六公司共同承建。区间折返段起讫里程为CK3+459.55和CK3+734.59，基坑深17.4m。采用双层双柱矩形框架结构，上层结构净高4.85m，下层结构净高5.86m。围护结构采用800mm厚地下连续墙。施工期间，六纬路断行，车辆经六纬路南侧修筑的导行路、八经路绕行八纬路，修筑的导行路宽8米，八经路宽11米。导行路于八经路和六纬路路口相接。在八经路南侧有一座保定桥正在施工，保定桥引路宽8米，与八经路相接，预计20XX年5月1日通车。本标段全部工程施工从20XX年3月18日开工，20XX年9月30日竣工。二、便桥选型1、时间要求根据施工进度计划，便桥使用时间为20XX年5月1日～20XX年6月18日，一年零一个半个月时间，时间较长。2、使用要求能够满足六纬路和施工导行路的通行（导行路宽8米），须设单向单车道，限载30t，限速20公里/小时。3、便桥所跨结构形式便桥与六纬路正交，基坑深度达－17.4m、基坑宽度22.1m，围护结构为800mm宽的地连墙，地连墙深33米，设置四道支撑。4、便桥选型根据以上因素：时间长、通行量大、限载30t，结构安全、搭设及拆除因素。根据《装配式公路钢桥使用手册》及公路桥涵设计通用规范，选用的贝雷桥30m跨加强型四排单层贝雷便桥，桥面系采用钢格面板。平面布置如下：形式如下平面、断面三、便桥复核计算见后附计算书四、便桥的架设1、前期准备工作桥下地连墙完成后，桥下基坑开挖3米架设第一道钢支撑，支设完毕。在此处加设测斜管及轴力计及水平位移观测点，定期观测地连墙的变形，以保证地连墙的稳定。物资准备：贝雷桥构件，30m跨加强型构件清单。西南角贝雷桥的形式为加强型三排单层，四车道，跨度30m桁架：54×2＝1082、加强弦杆：（54-6×2）×2＝8484×2＝168个3、销子数量桁架销子：120×2＝240个加强弦杆销子：84-12＝7272×2＝144个销子总量：384个4、横梁：21×2＝425、横梁夹具：108×2＝216个6、有扣纵梁：18×2＝36个无扣纵梁：18×2＝36个7、阳头端柱：6×2＝12个阴头端柱：6×2＝12个8、斜撑：20×2＝40个9、支撑架：18×2＝36个10、联板：20×2＝40个11、抗风拉杆：18×2＝36个12、桥座：8×2＝16个13、桥座板：4×2＝8个14、搭板支座：8×2＝16个15、有扣搭板：8×2＝16个无扣搭板：8×2＝16个16、斜撑螺栓：40×2＝80个17、撑架螺栓：72×2＝144个18、护木螺栓：104×2＝208个19、联板螺栓：80×2＝160个20、弦架螺栓：336×2＝672个21、扁豆形花纹钢板：3mm厚720m222、15cm×15cm×4m方木：1200根贝雷桥基础浇筑图形式贝雷桥基础引桥基础2、贝雷桥架设架设方法采用整体拼装整体吊装法①拼装：平整场地：将桥梁整孔拼装好，安装好端柱，桥梁拼装在调平的方木上进行，桥轴线必须顺直，拼装采用45T履带吊车。每节桁架可沿用下面简便的方法进行安装：将要安装的桁架台上，放在已装好的桁架后面，并与其成一直线，两人用木棍穿过节点板将桁架前端抬起，下弦销孔对准后，插入销子，然后再抬起桁架后端，插上弦销子。若遇地形受到限制，横梁由外穿插入有困难时，可在桥梁两内排桁架的中间安装。在此情况下，横梁一端需先穿过桁架大方格，然后使另一端插入三角形内，再将大方格中的一端移至安装处就位。三排单层桥粱次一节的第二排桁架，必须在安装前一节第三排桁架之前装上。否则因为第二与第三排桁架间隔甚小，插后一节的第二排桁架销子时会遇到困难。为了销子装拆方便，三排单层桁架销子的穿插方向应是：内排桁架接头处的销子从桥面往外插，第二排与第三排桁架的销子，均从外面往里插。端柱子的销子，可不按此规定。桥面系的安装，一般是与其他各项工作同时进行。也就是说有扣、无扣纵梁、钢桥面板的安装，可以在桥梁完成推出后再安装。在横梁、斜撑、支撑架和联板安装好后，方能将横梁夹具和抗风拉杆拧紧。任何部件在安装过程中遇到困难时，应随时调整后再安装，切不可强行装上。插销子时要注意使销子头上的凹槽平放，并与桁架弦杆平行，以便使保险插销能顺利插入。在桥梁的拼装过程中，必须随时调整前后各节桁架，保证桁架成一直线，不准许有弯折现象。为此，各节桁架抗风拉杆的松紧和长度必须保持一样。②吊装：1）单幅吊装重量计算桁架2700N54节145800加强弦杆800N84个67200销子30N192个5760横梁2450N21个51450横梁夹具30N108个3240支撑架210N18个3780支撑粱螺栓6.9N72个496.8弦杆螺栓20N168个3360合计总量：2281.0086KNN2）架设中墩在基坑中搭设3m×25m架子体系，下铺双层15m×15m方木，上铺碗扣，碗扣上铺双层方木作为吊装中墩。3）吊装方法采用双机吊装就位。由于吊装件重量为27吨，长度为30m，采用双机吊装法，采用1台75吨、1台45吨履带吊进行吊装就位，具体步骤如下：在拼装区进行桥梁桁架拼装；采用整孔吊装法进行，在桁架1/4处设为吊点，采用两台吊车将桥梁桁架吊至基坑中墩的放置点；吊车重新就位后将桥梁桁架吊装就位。五、便桥安全措施、日常保养及维护钢桥在使用时，应在桥梁两端，竖立标明载重等级的标志牌，严防超载运行。并经常派人检查，检查内容有：1、观察各种销子、螺栓、横梁夹具和抗风拉杆是否装配齐全，有无松动现象，以保安全通车。2、定期检查桥梁基础有无不均匀沉降，若发现应及时加以处理。3、在销子周围涂油脂，以防雨水进入销孔缝隙内。所有螺栓外露的丝扣也要涂油脂，以防生锈。4、经常测量桥梁的跨中挠度，看是否有所增加。挠度增加的速度应与销子和销孔磨损度成正比，其增量应该是很小的。如挠度增加过快，这表明销子或销孔或桁架上下弦杆有了损坏，应立即进行详细检查，并采取有效措施解决。5、检查桥面板是否破裂、变形或有无不平现象，必要时应予以更换。六、安全及文明施工措施1.贝雷架吊装所谓整孔吊装法，在适合场地上将桥梁整孔拼装好，并安装好端柱，用大吨位吊车将整座桥梁吊装至桥位就位。在拼装过程中保持桥轴线顺直。整孔吊装过程中，捆在桥梁上的钢丝绳要牢固，用木方将绳子与桁架隔开，防止钢丝绳折断或损害钢桥构件。为减轻吊装重量，应先不安装桥面系，待桥梁将位后再进行。2.贝雷桥的安全验收贝雷桥架设前，贝雷桥基础混凝土强度应达到设计要求。进场材质必须具备合格证明。贝雷桥假设采用工序分验进行，每道工序结束后应由项目部安全员组织进行验收工作，检查桥梁焊接厚度及焊缝宽度，焊接人员持证上岗，质量必须达到规范要求。各部件组装必须符合《装配式公路钢桥使用手册》有关内容要求。3.在桥梁组装架设过程中不得影响交通正常运行。4.夜间施工噪音必须低于环保要求。5.现场定时洒水防止扬尘。XX市津滨轻轨SZp标贝雷便桥验算书验算依据1、《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-2004）2、《321钢桥（贝雷桥）使用手册》验算对象XX市津滨轻轨SZp标项目拟采用的30m加强型三排单层贝雷便桥。（详见设计图纸）验算思路XX市轻轨SZp标河东区六纬路（七经路—九经路），过往车辆频繁；尤其目前XX市处于城市基础设施建设高峰时期，过往车辆中工程用车（砼罐车、砼泵车和大货车）较多，为确保交通安全和工程施工安全，以下从三个方面评定由于施工需要而临时拟搭建的30m加强型三排单层贝雷便桥：1、承载力评定；2、汽车-20级，挂车-100级荷载验算；3、汽车-超20级，挂车-120级荷载验算。承载力评定1、计算模型该便桥地处八经路路口，车辆易于堵塞；故应用三角形影响线等代荷载（利用同号影响线范围内满布的均布荷载来代替汽车及其他形式的荷载）来评定承载力（对简支珩架来讲，最大弯矩在跨中，最大剪力在支点），亦即安全储备。2、荷载组合（1）、贝雷桥自重由《321钢桥（贝雷桥）使用手册》知加强三排单层贝雷桥在所有配件全部装齐的装配程度下，重量为44KN/每节；跨中弯矩为qll2/8=（44/3）*30**30/88=16550KNmm支座剪力为qll/2=（44/3）*30//2=2220KN（弯矩图图、剪力图图见下图）。（2）、汽车荷载该便桥为单行道道，可设一一行严重堵堵塞的车队队的等代荷荷载为k（单位KN/m），两组组主珩单车车道，荷载载横向分布布系数可偏偏安全地取取0.7。3、承载力计算（1）、绘制影响线线根据刚体虚功原原理绘制该该简支梁的的支座反力力影响线和和跨中截面面弯矩影响响线，如下下图所示：：（2）、弯矩控制计计算M=(1+μ))εmckΩμ-冲击系数，μ==15/（37.55+30）=0.222ε-车道折减系数，ε=1mc=0.7k-汽车等代荷载值值Ω-影响线面积4809.4（容容许弯矩）–1650/2=1.22*0.7*k*0.5*30*7.5k=47.4772KN//m（3）、剪力控制计计算Q=(1+μ))εmckΩμ-冲击系数，μ==15/（37.55+30）=0.222ε-车道折减系数，ε=1mc=0.7k-汽车等代荷载值值Ω-影响线面积698.9（容容许剪力）-2200/2=11.22**0.7**k*0..5*300k=45.9772KN//m（4）、综合（2）（3）容许承承载力为445.9772*300=13779.166KN=1137.992吨汽车-20级，挂车车-100级荷载验验算汽车-20级荷载验验算（1）、最不利布载载将《公路桥涵设设计通用规规范》（JTJ021--89）规定的的汽车车队队荷载偏安安全地简化化为一系列列彼此间距距不变的系系列集中荷荷载，应用用影响线进进行最不利利布载。如如下图：（2）、求最大弯矩矩M=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，μ==15/（37.55+30）=0.222ε-车道折减系数，ε=1mi=0.7Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Mmax=16550/2++1.222*0.77*(1330*0..5+700*2.55+1200*7.55+1200*6.88+60**4.8))=2741.3376KNNm<48809.44KNmm（容许弯弯矩）安全系数K=44809..4/27741.3376=11.75（3）、求最大剪力力Q=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，μ==15/（37.55+30）=0.222ε-车道折减系数，ε=1mi=0.7Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Qmax=2200/2+11.22**0.7**(1300*0.335+700*0.449+1220*0..82+1120*00.87++60)=402.58KN<6698.99KN（容许剪剪力）安全系数K=6698.99/4002.588=1.774（4）、荷载验算A、截面几何特性性对x轴的净截面抵抗抗矩Wnx=230997.4ccm3毛截面惯性矩II=17322303..2cmm4计算剪应力处以以上毛截面面对中和轴轴的面积矩矩S=12..74*770*6**2=1XX01..6cmm3B、强度的验算a、抗弯强度的验验算Mx/ΥxWnx≤fMx-最大计算弯矩，Mx=2741.376KNmΥx-截面的塑性发展展系数，ΥΥx=1.005f-钢材抗弯强强度设计值值，f=2155N/mmm2则：Mx/ΥxxWnx=27411.3766*10000/(11.05**230997.4))=1133N/mmm2<f==215N//mm2抗弯强度满足要要求，安全全系数K=2115/1113=11.9b、抗剪强度验算算Τmax=VS//Itw≤fvV-计算截面沿沿腹板平面面作用的剪剪力，V==402..58KKNfv-钢材抗剪强度设设计值，ffv=125N//mm2tw=5.3mmΤmax=VS//Itw=402..58*1100*1XX01..6/(173323033.2*5.3)==46.993N/mmm2<fv=125N//mm2安全系数K=1125/446.933=2.77综合a、b知强度满足要求求。C、刚度验算ν≤[ν]ν/ι=5Mxι/448EIxx≈Mxι/10EEIx≤[ν]/ιMx=2741.3376KNNmι=30mE=2.XXxx105N/mmm2Ix=17323033.2ccm4[ν]/ι=1/250ν/ι=5Mxι/448EIxx≈Mxι/10EIx==27411.3766*1000000**30/(110*2XXX0000*173323033.2)==1/4334(挠度ν=4.77cm不含含销孔间隙隙所致挠度度）<［ν]/ι=1/2250可见刚度满足要要求。D、稳定性验算Mx/ΦbWx≤fMx-绕强轴作用的最最大弯矩，Mx=2741.376KNmΦb-梁的整体稳定系系数，Φb=0.996Wx-按受压纤维确定定的梁毛截截面抵抗矩矩，Wx=230997.4ccm3f-钢材抗弯强强度设计值值，f=2155N/mmm2Mx/ΦbWx=2741.3776*10000/((0.966*230097.44)=1233.6333N/mmm2<f==215N//mm2可见稳定性满足足要求，安安全系数K=2115/1223.6333=1..73挂车-100级荷载载验算（1）、最不利布载载（2）、求最大弯矩矩M=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，挂车车不计冲击击影响μ=0ε-车道折减系数，ε=1mi=0.5Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Mmax=16550/2++1*0..5*(44.9+55.5+77.5+66.9)*2500=39225KNmm<48009.4KNm（容许弯弯矩）安全系数K=44809..4/39925=11.2（3）、求最大剪力力Q=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，μ==0ε-车道折减系数，ε=1mi=0.5Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Qmax=2200/2+11*0.55*(0..79+00.83++0.966+1)**250==557..5KN<<698..9KNN（容许剪剪力）安全系数K=6698.99/5577.5=11.25（4）、荷载验算A、强度的验算抗弯强度的验算算Mx/ΥxWnx≤fMx-最大计算弯矩，Mx=3925KNmΥx-截面的塑性发展展系数，ΥΥx=1.005f-钢材抗弯强强度设计值值，f=2155N/mmm2则：Mx/ΥxxWnx=39255*10000/(11.05**230997.4))=1661.844N/mmm2<f==215N//mm2抗弯强度满足要要求，安全全系数K=2115/1661.844=1.333b、抗剪强度验算算Τmax=VS//Itw≤fvV-计算截面沿沿腹板平面面作用的剪剪力，V==557..5KNfv-钢材抗剪强度设设计值，ffv=125N//mm2tw=5.3mmΤmax=VS//Itw=557..5*1000*1XX01..6/(173323033.2*5.3)==64..98N//mm2<fv=125N//mm2安全系数K=1125/664.988=1.992综合a、b知强度满足要求求。B、刚度验算ν≤[ν]ν/ι=5Mxι/448EIxx≈Mxι/10EEIx≤[ν]/ιMx=3925KNmmι=30mE=2.XXxx105N/mmm2Ix=17323033.2ccm4[ν]/ι=1/250ν/ι=5Mxι/448EIxx≈Mxι/10EIx==39255*1000000**30/(110*2XXX0000*173323033.2)==1/3003（挠度ν=6.933cm不含含销孔间隙隙所致挠度度）<［ν]/ι=1/2250可见刚度满足要要求。C、稳定性验算Mx/ΦbWx≤fMx-绕强轴作用的最最大弯矩，Mx=3925KNmΦb-梁的整体稳定系系数，Φb=0.996Wx-按受压纤维确定定的梁毛截截面抵抗矩矩，Wx=230997.4ccm3f-钢材抗弯强强度设计值值，f=2155N/mmm2Mx/ΦbWx=3925*10000/((0.966*230097.44)=1777.011N/mmm2<f==215N//mm2可见稳定性满足足要求，安安全系数K=2115/1777.011=1.22汽车-超20级，挂车-1220级荷载验验算1、汽车-超200级荷载验验算（1）、最不利布载载（2）、求最大弯矩矩M=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，μ==15/（37.55+30）=0.222ε-车道折减系数，ε=1mi=0.7Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Mmax=16550/2++1.222*0.77*(700*1.88+1400*6.88+1400*7.55+1200*3.55+1200*3.33+30**1.8))=33855.2922KNmm<48009.4KNm（容许弯弯矩）安全系数K=44809..4/33385.2292=11.42（3）、求最大剪力力Q=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，μ==15/（37.55+30）=0.222ε-车道折减系数，ε=1mi=0.7Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Qmax=2200/2+11.22**0.7**(70**0.211+1300*0.448+300*1.115+1220*1..35+1120*11.44++140**1.911)=5022.28338KNN<6988.9KKN（容许剪剪力）安全系数K=6698.99/5022.28338=1..4（4）、荷载验算A、强度的验算a、抗弯强度的验验算Mx/ΥxWnx≤fMx-最大计算弯矩，Mx=3385.292KNmΥx-截面的塑性发展展系数，ΥΥx=1.005f-钢材抗弯强强度设计值值，f=2155N/mmm2则：Mx/ΥxxWnx=33855.2922*10000/(11.05**230997.4))=1339.599N/mmm2<f==215N//mm2抗弯强度满足要要求，安全全系数K=2115/1339.599=1.554b、抗剪强度验算算Τmax=VS//Itw≤fvV-计算截面沿沿腹板平面面作用的剪剪力，V==502..28388KNfv-钢材抗剪强度设设计值，ffv=125N//mm2tw=5.3mmΤmax=VS//Itw=502..28388*1000*1XX01..6/(173323033.2*5.3)==58..546NN/mm22<fv=125N//mm2安全系数K=1125/558.5446=2..14综合a、b知强度满足要求求。B、刚度验算ν≤[ν]ν/ι=5Mxι/448EIxx≈Mxι/10EEIx≤[ν]/ιMx=3385.2992KKNmι=30mE=2.XXxx105N/mmm2Ix=17323033.2ccm4[ν]/ι=1/250ν/ι=5Mxι/448EIxx≈Mxι/10EIx==33855.2922*1000000**30/(110*2XXX0000*173323033.2)==1/3551（挠度ν=5..9cm不不含销孔间间隙所致挠挠度）<［ν]/ι=1/2250可见刚度满足要要求。C、稳定性验算Mx/ΦbWx≤fMx-绕强轴作用的最最大弯矩，Mx=3385.292KNmΦb-梁的整体稳定系系数，Φb=0.996Wx-按受压纤维确定定的梁毛截截面抵抗矩矩，Wx=230997.4ccm3f-钢材抗弯强强度设计值值，f=2155N/mmm2Mx/ΦbWx=3385.2992*10000/((0.966*230097.44)=1552.677N/mmm2<f==215N//mm2可见稳定性满足足要求，安安全系数K=2115/1552.677=1.42、挂车-1200级荷载验验算（1）、最不利布载载（2）、求最大弯矩矩M=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，挂车车不计冲击击影响μ=0ε-车道折减系数，ε=1mi=0.5Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Mmax=16550/2++1*0..5*(44.9+55.5+77.5+66.9)**300==45455KNm<<48099.4KKNm（容许弯弯矩）安全系数K=44809..4/45545=11.1（3）、求最大剪力力Q=(1+μ))εΣmiPiyiμ-冲击系数，μ==0ε-车道折减系数，ε=1mi=0.5Pi-车辆荷载的轴重重yi-内力影响线坐标标值Qmax=2200/2+11*0.55*(0..79+00.83++0.966+1)**300==647<<698..9KNN（容许剪剪力）安全系数K=6698.99/647