安徽某公路大桥钢便桥施工技术方案(附示意图、计算书).doc

高淳定埠桥施工项目GCDB-SG1标定埠大桥钢便桥施工方案江苏省镇江市路桥工程总公司高淳定埠桥施工项目GCDB-SG1标项目经理部二一三年五月目 录一、编制依据4二、工程概况4三、设计总体方案4四、钢便桥结构计算81、设计说明82、荷载确定83、主梁强度验算104、主梁挠度验算125、横梁强度验算136、横梁钢度验算157、桩顶横梁验算168、钢管桩承载力验算179、桥台基底承载力验算18五、 施工准备181、人员准备182、施工机械、仪器准备183、材料准备195、施工工期计划安排20六、钢便桥施工工艺201、钢便桥施工工艺流程：202、施工放样203、钢管桩施工203、桩顶横梁安装214、桥台施工及支座安装215、贝雷梁安装227、钢便桥使用及维护 、钢便桥的使用管理23七、钢便桥拆除24八、质量保证措施24九、文明施工的组织措施25十、安全保证措施251、落实安全责任，实施责任管理252、建立健全安全保证体系263、强化安全管理与训练26一、编制依据1、定埠大桥施工现场堪查资料；2、定埠大桥施工图设计；3、公路工程技术标准（JTG B01-2003）；4、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)；5、建筑桩基技术规范6、钢结构设计规范7、建筑施工计算手册二、工程概况定埠大桥连接安徽省郎溪县和江苏省高淳县定埠镇，位于S246溧水县城至苏皖省界公路省界段，路线长1.551km，系S246溧水县城至苏皖省界公路已竣工段与安徽省顺接路段，该桥跨越芜申运河规划三级航道。为保证施工顺利开展，保障施工期间人员、物资和各种机械设备进场及场内作业，我们将沿主线右幅修建宽5m的施工便道，北侧与地方现有道路相通。施工便道结构层为10cm泥灰结碎石+40cm6%灰土+20cm原地面翻松掺6%石灰处理。为保证南北施工便道贯通，搭设4跨（10m+21m+18m+14m）总长63m、桥面净宽4 m的贝雷架钢便桥跨河，便桥下部桥墩采用4根45cm钢管桩群桩基础，型钢盖方形成支撑平台，桥台采用C30混凝土扩大基础。钢便桥分布如下表：序号桥梁中心里程桥名涵名便桥长度（m）便桥跨数(n)1K44+885-K44+948定埠大桥634三、设计总体方案根据钢便桥的设计标准和使用功能，结合主桥施工需要，确定设计以通过10m3砼运输车以及S200型钻孔灌注桩旋挖钻机通过即可。砼运输车自重17t到20t，10m3砼约25t，计算时砼运输车荷载荷载按51t考虑；S200型钻机按80T考虑。结构形式如下：1、根据定埠镇团结桥的高度及宽度设置钢便桥的底标高为+7.0m，过河一跨的跨度为21m，同时在主临时支墩钢管桩外侧沿航道方向设置钢管护桩，护桩两端设置钢管群桩防撞墩，墩顶设置警示灯，护桩上设置红灯等通航安全设施，从而确保施工期间的航道安全、畅通。团结桥的简易断面图如下：2、钢便桥采用321型贝雷梁钢结构，搭设4跨（10m+21m+18m+14m）总长63m，桥面净宽4米。3、桥墩基础采用450mm钢管桩（=10mm），每墩8根，钢管桩中心间距1m，入土深度最浅处为5.5m，打桩时严格控制桩身垂直度，确保钢管桩的施工质量。4、钢板上横向布置双拼25#工字钢，长度为2m，两根横向工字钢上纵向布置双拼25#工字钢的分配梁，长度为8m；对拼后每隔0.5m采用钢缀板焊连，桩顶横向设置限位钢板。5、底层分配梁顶面布置贝雷梁，每侧按双排单层布置，贝雷梁下面设置加强弦杆，横向间距为45cm，中间部分每隔3m用支撑架联结；贝雷梁上设置双拼I27工字钢横向分配梁，间距1.5m；顶层分配梁上采用满铺10cm厚的压花桥面板形成桥面系。6、桥台基础采用C30混凝土基础，厚度1.0m，宽度1.5m，长度7.0m，台身高度为1.5m,长度为6.0m，宽度为0.8m.桥台基底采用50cm厚8%石灰土夯填，基底承载力不小于177.6kpa。四、钢便桥结构计算1、设计说明1、该桥在使用期间主要用于运输混凝土及施工机械等，设计计算混凝土罐车最不利的情况作为计算模型，最大载重车辆按51t考虑；冲击系数按1.3计算。2、本计算书拟对钢便桥进行如下简化验算：对单跨（最大跨径21m）便桥的纵、横梁均按正交简支梁进行计算。连接件、斜撑等起稳定作用的附属构件不作受力计算。3、行车要求：车辆通过便桥是必须限速匀速前进，不得在便桥上急刹车；便桥上同时只能通行一辆车，行车必须沿指定路线，车轮不得超出标示界限。 2、荷载确定桥面荷载考虑以下三种情况：便桥使用中最重车辆10m的混凝土运输车以及SR200型钻孔灌注桩旋挖钻机的荷载。1台10m的混凝土运输车车辆荷载的立面及平面如下（参考车型：东风大力神10m3）：荷载平面图荷载立面图其中：P1=9T P2=P3=21T 合计：51TSR200型旋挖钻机荷载的立面及平面如下：SR200型旋挖钻机重量按80T计算2、钢弹性模量Es=2.1105MPa3、材料容许应力 3、主梁强度验算在使用工况下，便桥主要受车辆荷载和自重的作用，在跨中处产生最大弯矩。根据装配式公路钢桥使用手册，双排单层加强贝雷桁架的允许内力：M=3375kNm，Q =490.5kN，贝雷梁截面惯性矩I=1154868.8cm4，截面抵抗弯矩W=15398.3cm3，弹性模量E=2.1105MPa。EI=2425224.5KN*m2。3.1 砼运输车作用下贝雷架计算1、计算简图取跨径最大21m为验算单元，当汽车两个后轴位于跨中时为最不利状态。2、计算荷载单跨贝雷梁数量为28片，加强弦杆为56根，42根分配横梁，35片桥面板恒载：活载：P1=90KN，P2=210KN，P3=210KN根据结构力学求解器求得活载内力得：轮式荷载作用下弯矩图轮式荷载作用下剪力图Mmax=3046.11KN.m1.3=3960 KN.m 33752=6750KNmFmax=409.38KN1.3=532KN490.52=981KN结论：在轮式荷载作用于最不利位置时，单层双排加强型贝雷桁架能满足强度要求。3.2 履带旋挖机作用下贝雷架计算1、计算简图为简化计算，取跨径最大21m为验算单元，当履带中心位于跨中时为最不利状态。2、计算荷载单跨贝雷梁数量为28片，加强弦杆为56根，42根分配横梁，35片桥面板恒载：活载：根据结构力学求解器求得活载内力得：履带荷载作用下弯矩图履带荷载作用下剪力图Mmax=4455.88KN.m1.3=5792.64KN.m 6750KN.mFmax=534.37KN1.3=694.68KN819KN结论：在履带荷载作用于最不利位置时，单层双排加强型贝雷桁架能满足强度要求。4、主梁挠度验算 1、轮式荷载 根据建筑结构静力计算手册中公式计算 活载作用下跨中挠度： 恒载作用下跨中挠度： 最大挠度：f=2.9+0.67=3.57cm2100/400=5.25cm 2、履带荷载 根据建筑结构静力计算手册中公式计算 恒载作用下跨中挠度： 活载作用下跨中挠度： 最大挠度：f=0.67+4.18=4.85cmPmax=182+1.33210=195.3KN。故管桩的承载力符合要求。9、桥台基底承载力验算基底荷载：基底承载力：五、 施工准备1、人员准备投入主要人员、分工见下表：序号专业分工姓 名负责内容1总负责人刘林负责全面工作2现场负责人姜浩波组织人员、机械施工和协调工作3技术负责人杨珂钢便桥施工技术指导4质量负责人王根香施工质量控制5测量工程师季仲平放样、高程测量6施工员董束俊现场人员、机械安排7安全员陈林江负责施工现场安全检查和安全措施的实施2、施工机械、仪器准备投入施工机械设备见下表:序号机械设备规格型号数量单位机械状况备注1装载机3t1台良好2挖掘机1m31台良好3汽吊车20T1辆良好4自卸汽车5T5辆良好5水泵及水管10cm2套良好6全站仪索佳1台良好7水准仪苏州一光1台良好3、材料准备钢便桥主要工程数量汇总表:序号名称单位数量单位重量(kg)总重(t)1桥面板块10510711.222705850横梁根8624521.13321型贝雷梁片8427022.7445支撑架(梁)个44210.9525#工字钢m12038.14.66销 子(梁)个1263.060.397撑架螺栓(梁)个1760.70.12816槽钢(梁)m14417.22.59450钢管桩m38411142.610板式橡胶支座20*20cm个811C30砼承台m335.4128%石灰基底处理吨4.513挖土方m31005、施工工期计划安排钢便桥施工从 2013 年5 月 20日开始，至 2013 年6月 10 日结束。六、钢便桥施工工艺1、钢便桥施工工艺流程：便桥设计方案制定设备材料进场施工放样钢桩插打和桥台施工焊接剪刀撑桁架拼装拖拉、接长主梁拖拉就位横梁安装纵梁安装桥面钢板铺装防护网安装抗风拉杆安装结束2、施工放样根据施工图位置，采用直接量距方法放出桥台和边墩位置，便桥主桥两侧桥台设在河堤之上，然后用全站仪确定方向，测量各桩墩距离定出各桩位，即可开始插打钢桩。3、钢管桩施工1）、钢管桩必须采用桩身无明显缺陷变形、焊缝饱满、接头良好、桩体顺直的钢桩。2）、将要打入的钢管桩运至河岸处，20T汽车吊和DZ90振动锤进场，于岸边就位打设钢管桩。在钢管桩打入之前，首先将振动锤吊起进行试机，确认无误后方可进行桩的施工。3）、在桩头上用 2cm 钢板通过直径线焊成夹板以便震动锤夹头夹吊。用汽车吊吊起震动锤，液压夹头夹住夹板，缓缓提升卷扬和震动锤将钢桩提起，完全离地后用绳索拉住桩脚，就位到桩位处，调整桩身保证纵横方向垂直，用全站仪架设在不同的角度，校正控制桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴上。对准桩位落下钢桩，并再次检查垂直度和平面位置合格后开动震动锤将桩打入土中。钢管桩单根长度为12m，顶端达到水面上约5m6m，需要接桩时根据高程进行接桩处理。4）、施工前先测出水面高程，计算钢桩出水高度，在桩身相应位置作出标记，打到水面标记处即可停止插打，此时桩顶标高即与设计一致。 管桩接长时必须先将接头切割整齐，保证接口对接完好，然后周边满焊，焊缝宽度不小于 10mm，并在焊缝处四周加贴 6 片钢钣骑缝焊接在接头处，保证接头整体性和受力。同排钢桩插打完成后随即焊接20 剪刀撑将各桩连接成整体，保证横向及纵向稳定并防止出现不均匀下沉。各支撑型钢与钢桩连接处采用满焊，必须确保焊缝质量。 5）、桩帽与桩接触的表面须平整，与桩身在同一直线上，以免打桩时产生偏斜。下沉过程中随时控制管桩的垂直度，如出现倾斜及时进行纠偏。沉桩过程做好沉桩施工记录，至接近要求时，观测入土深度，并做好记录至达到要求为止，然后移动桩机至下一桩位置。3、桩顶横梁安装打桩完成后，调整钢管桩顶面标高，低于设计标高的接桩，高于设计标高的割除至设计高度，钢管桩顶面采用600*600*10mm钢板封口，四个方向采用加劲板与钢管桩焊连；钢板上横向布置双拼I25a工字钢的分配梁，长度为2m，两根横向工字钢上纵向布置双拼25#工字钢的分配梁，长度为2m、8m；对拼后每隔0.5m采用钢缀板焊连，桩顶横向设置限位钢板。桩顶至水面范围内，用16槽钢将钢管桩横向焊接，连成整体。4、桥台施工及支座安装桥台基底采用50cm厚8%石灰土夯填密实，进行基底承载力检测，确保底承载力不小于177.6kpa。桥台立模浇筑C30混凝土基础，模板加固牢靠，混凝土采用插入式振捣棒振捣密实，严格控制承台顶面标高，终凝后覆盖洒水养护7天。支座采用上下两块橡胶板，中间夹10mm厚钢板，支座顶面平整，顶面标高严格控制在2mm以内。支座支撑在贝雷梁梁端节点上。5、贝雷梁安装（1）场地的布置为方便架桥作业，根据架桥现场的地形、道路状况，推出岸设置在航道北侧；在河的对岸，尽可能讲在对岸桥头使用的座板、摇滚和其他器材先运到位。拼装场地设置在航道北侧，靠近便桥桥头的位置，随拼随推。（2） 滚轴的安置 滚轴分摇滚和平滚两种，摇滚设在推出岸和对岸的岸边，推出岸的摇滚用于桥架的推出，对岸的摇滚用于桥架的座落。平滚安置在推出岸摇滚之后。每座摇滚只容一排桁架通过，其横向位置应与桥架中线相吻合，双排桥梁每边桁架需用两座摇滚，内排摇滚间距4.2m，外派摇滚间距5.1m；平滚用来拼装桥梁，在推出岸摇滚之后每隔6米安置一组平滚，双排桁架桥梁左右各用两幅平滚。（3） 鼻架的拼装 鼻架即导梁，在桥梁推出时，用它先到达对岸，来保证桥梁推出的稳定性。在推出岸每个摇滚上各竖一片桁架，阴阳头保持一致。在桁架前端竖杆后面设一根横梁，用横梁家具半固定。安装第二格桁架，并在第一格桁架的横梁上装上斜撑，拧紧横梁夹具。在第二格桁架前端竖杆后安装一根横梁，用夹具半固定。安装第三格桁架，并在第一格桩抗风拉杆，在第二格横梁上桩斜撑。按此方法进行，知道鼻架拼装完毕，拼装时注意保持桁架平稳；为防止桁架横向变位，应注意前一格的抗风拉杆应在后一格的横梁安装之后，才可装上。（4） 正桥的拼装正桥的第一格与其余各格的拼装顺序略有不同，分别如下：第一格拼装程序：鼻架拼装完后，先以两片桁架联于鼻架之最后一节上在上述桁架外边再放一片桁架，并安上支撑架（不拧紧螺栓）以构成临时框架。在桁架中竖杆前插入横梁就位，然后安上横梁夹具，但暂不夹紧。将第二根横梁装于后端竖杆前面，用夹具轻轻扣劳。将第三根横梁与前端竖杆之后，同时在第二根横梁上安斜撑。再装次一格之内排桁架，同时在第一格装抗风拉杆。装上第二格之外排桁架，同时旋紧第一格支撑架、横梁夹具及抗风拉杆。至此第一格桥已拼成，第二格桁架也已装上。第一格不铺纵梁与桥面板，待桥梁推到对岸座落就位，端柱上横梁也装好后，再铺设。第一格桁架的前竖杆后有一根横梁（唯一装在竖杆后面的横梁），装此横梁的目的，是阻止第一格桁架端头由于抗风拉杆拉紧后而产生的横向变形，从而避免在端柱上装横梁时发生困难，待桥梁落座后，该横梁即从原处移至端柱上。其余各格拼装程序：第二格桁架装好后，安装第三格内排桁架。将横梁装于第二格后端竖杆之前面，用横梁夹具扣上，但不拧紧。在第二格的横梁上装斜撑，同时安装抗风拉杆及拼第三格的第二排桁架，抗风拉杆暂不拉紧。装第二格中中横梁，扣上横梁夹具。安装支撑架，然后旋紧第二格之抗风拉杆及横梁夹具。铺装有扣及无扣纵梁各两组，并铺上桥面板。（5） 桥梁的推出桥梁推出时用力务须均匀，以减少悬空部分的震动。推进方向应严格掌握，如发现偏差应立即纠正，特别在桁架接近平衡点容易转动时，可采取拨动尾部的办法彻底纠正。桥梁的推出可完全利用人力，也可用动力拖拉。（6） 桥梁的座落 桥梁座落用普通千斤顶在桥梁下弦，其位置最好子啊桁架弦杆与腹杆交点，千斤顶与弦杆之间放一块厚板，将压力平均传布到弦杆的两个槽钢上。切不可吧千斤顶顶在一根槽钢上，更不应该让槽钢翼缘单独承受千斤顶的力量。在一般情况下千斤顶应座在垫木上，将桥梁的压力分布在较宽大的地面上，千斤顶与垫木的高度，应根据桥梁的降距及千斤顶的行程而定，最后使桥梁能一次座落。7、钢便桥使用及维护 、钢便桥的使用管理 1、为保证便桥承载安全，严防于施工无关汽车上桥，便桥两头设置限载牌，限载 50t，限速 10km/h。2、全桥需 24 小时专人看护，保证限载、限速的严格执行及桥身、关卡安全；每天有专人检查，检查桥面情况和结构情况。3、定期检查桁架连接销的保险销，各种螺栓，横梁夹具及抗风拉杆有无松动、丢失。4、对严重集水和易锈蚀部位应设法排水河防锈、涂漆、涂油。5、主梁两岸支座地基有无不均匀沉降。6、经常注意观察，定期测量桥梁跨中挠度。如变化较大时，应查明原因，加以处理。七、钢便桥拆除钢便桥拆除步骤：先拆除桥面附属结构及桥面板；解除主梁结构约束；按架设方法拖移主梁结构，边拖移边拆除；完成主梁拆除后，采用吊机辅助振动锤就河岸拆除钢管桩基础；同时采用挖机破除完成桥台拆除工作。八、质量保证措施1、工程施工前，按照施工图纸、规范等编制实施性施工组织设计，经监理单位审查批复后实施。 2、严格按照国家颁布的施工验收规范、操作规程和工程质量检查评 定标准指导施工，并结合实际建立保证质量的各项管理制度和管理办法，坚持执行“三个百分之百”的技术管理制度。技术必须交底，特别是在施工前要详细进行技术交底，把施工要点、质量标准通过各种形式写出来，做到人人心中有数。 3、钢便桥的主管工程师要根据施工任务和质量要求，制定相应的工作计划，做好各项工程衔接，认真检查各道工序的施工质量，对施工中每道工序，按技术标准的要求检验合格后，经监理工程师或业主代表鉴认方可进行下道工序施工，同时对工程质量及施工进度进行严格管理，使整个工程施工处于受控状态。4、把握好各工序中施工过程的质量检验关，对进场的钢结构材料按要求认真检查验收，符合规范要求后再报驻地监理检验。认真做好原材料的检查试验。 5、根据施工任务需要配置足够的、能满足使用要求与测试精度的各种设备、工具、卡具、仪器、仪表、计量器具。现场所用计量器具必须经过国家认可的有关部门与单位检定，并在检定合格证的有效期内使用。 6、严格把好原材料进场关，不合格材料不准验收，保证使用的材料 全部符合有关规范、规定的要求。九、文明施工的组织措施做到施工区域与非施工区域严格隔离，并派专人负责打扫，保持整洁。施工现场实行挂牌施工，标明工程项目名称、概况、功能、范围、开竣工期限、质量目标、安全目标、工地负责人，设立监督电话、接受社会监督。创建美好环境。施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，每天清扫处理。生活垃圾集中堆放，统一搬运到指定地点废弃。所有进场施工机动车辆标识清楚，在场内和道路上文明行驶、遵章守纪，树立企业良好社会形象，确保交通和施工安全。车辆在运输过程中，对易飞扬的材料用蓬布覆盖严密，且装料适中，不得超载；车辆轮胎及车外表用水冲洗干净，保证道路的清洁。十、安全保证措施1、落实安全责任，实施责任管理根据“全员管理、安全第一”的原则，建立各级人员安全生产责任制，明确规定各级领导、职能部门、工程技术人员和生产工人在施工生产中的安全责任。施工安全制度主要有：安全生产责任制度、安全生产教育制度、安全检查制度、安全技术措施制度、安全交底制度、事故分析和处理制度等。安全检查制度：建立日常检查制度和每月例行检查制度。安全责任制度：对所有人员进行安全责任分解，建立岗位安全责任制。安全教育制度：定期进行安全知识教育和思想教育。安全审查制度：对重要施工项目的施工方案进行安全审查，组织相关专业技术进行评审。安全事故报告制度：发生安全质量事故后，负伤者或事故现场有关人员应当立即向指挥部领导汇报，指挥部领导在接到重伤、死亡或或重大死亡事故报告后，立即报告给企业主管部门、建设单位、监理单位和所在地的劳动部门、公安部门、人民检察院、工会。同时迅速采取必要措施抢救人员和财产，防止事故扩大。作业安全细则:对各种工程项目制定详细的安全工作细则,作为安全管理制度执行。2、建立健全安全保证体系实行项目经理部工程队施工班组三级安全管理体系。项目经理部设立安全管理小组，由主管生产的项目经理任组长，工地设立专职安全员，班组设兼职安全员，从而形成一个健全的安全保证体系。3、强化安全管理与训练进行安全教育与训练，增强人的安全生产意识，提高安全生产知识，有效防止人的不安全行为，减少人的失误。安全教育包括知识、技能、意识三个阶段的教育。1）、对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，经考核合格后，方准许其进入操作岗位。2）、对车辆驾驶等特殊工种的工人，进行专门的安全操作训练。3）、在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。4）、设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。