18米钢便桥施工组织方案含计算书.docx

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18米钢便桥施工组织方案含计算书

文华北路北延线大沥城南立交

2#钢便桥施工方案

一、编制的依据

1、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTG/F50—2011；

2、人民交通出版社《路桥施工计算手册》；

3、《装配式公路钢桥多用途使用手册》；

4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》；

5、《贝雷架使用手册》；

6、《五金手册》；

7、《公路桥涵设计通用规范》；

8、《公路桥涵地基与基础设计规范》；

9、结合现场实际情况。

二、工程简介

为施工大沥城南立交8#墩挂篮0#块，施工期间的材料运输等车辆通行，需修建钢便桥跨越8#河涌改河。

钢便桥长度为18米，宽度为6米，钢便桥结构特点如下：

1、基础结构为：

DN600钢管桩；

2、分配梁结构为：

I40b工钢；

3、上部结构为：

贝雷片纵梁；

4、桥面结构为：

I16工字钢横梁；铺满22型槽钢。

5、防护结构为：

钢管支撑及安全网。

三、便桥及钻孔平台主要技术标准

①、计算行车速度：

5km/h；

②、设计荷载：

挂-100；

③、桥跨布置：

贝雷架；

④、桥面布置：

桥宽为6m,行车道宽5m。

四、主要施工机具

1、PC220挖掘机1台，配备45t振动锤；

2、电弧焊机3台；

3、氧气、乙炔切割设备2套；

4、PC220履带吊车1辆；

5、振动棒3个；

6、运输车1辆。

五、钢便桥设计文字说明

1、基础及下部结构设计

本便桥位于8#河涌中，水下地质情况自上而下普遍为：

素填土、细砂、粉砂。

桥跨内设置9根钢管桩基础，桩的横向采用40b工字钢做为分配梁用于承受上部荷载。

2、上部结构设计

纵梁采用单层双片五排贝雷梁。

3、桥面结构设计

桥面板结构组成为：

采用22型槽作为桥面板钢铺满，桥面板安放在I16工字钢横梁上并周边焊接牢固。

4、防护结构设计

钢管支撑及安全网。

钢管支撑包括立杆、水平杆和背后斜撑，立面绑扎悬挂安全网，钢管与钢管之间与扣件连接，钢管与I16工字钢间采用焊接固定，安全网为大目型。

5、台背结构设计

台背采用2mm钢板及22型槽钢支撑作为背墙，台背回填采用片石填筑，片石顶面浇筑25cm厚C30混凝土。

六、施工准备

1、和当地有关部门联系，了解河流的水位变化，提前做好应急措施。

2、根据原桥位置，结合周边地形放出钢便桥位置，观察便桥位置与便道线性是否协调、是否合适周围地形，以便及时做出调整。

3、测放出便桥桩孔位置，平整部分场地做为便桥施工场地。

4、调配有钢便桥施工经验的人员、配备施工所需机械；采购钢便桥施工所需材料，所有材料必须有出场合格证且经我部试验人员检测合格后方可进场。

七、钢便桥施工

1、钢管桩施工

钢管桩规格为DN600,t=10mm的螺旋管，每条长12m。

采用一台PC220履带吊车停在河涌一侧已平整的场地，吊运钢管就位，并吊起45T振动锤振动下沉钢管桩，由中间向两侧插打。

打入钢管桩时，应严格控制桩身的垂直度，确保钢管桩合理承载。

如需接桩应先将下段打至桩头露出地表（水面）约1.2m后，再将上段桩吊置于其上，并用测量仪器检测其垂直度无误后，将接头处实施全周长电焊并再钢管桩外侧对称四个方向用小块钢板进行绑焊，接头处焊接前应检查有无油污、锈屑、涂料并保持密接，另焊接完成后，需等焊接处自然冷却后方可继续打桩。

钢管桩打入后应测量检查标高，将多余长度用气割割除。

2、分配梁

横向采用45b工字钢做为分配梁；使用氧炔焰割炬在钢管桩上水平对称切割一个槽口，槽口深度400mm，底宽300mm。

3、纵梁

分配梁顶顺桥向安装纵梁双片五排贝雷梁，贝雷片之间用专用销子及支撑架连接，贝雷片上严禁烧焊。

4、铺装桥面横梁

纵梁架设完成后，铺设横梁。

横梁间距为30cm。

工字钢与贝雷梁用钢筋U型螺栓连接。

5、铺装面板

横梁安装后，直接铺设事先设置好的桥面板，桥面板安装平整，中间不得有错台。

便桥两侧立焊1.5m高的Ф48mm钢管，并用大目型号安全防护网围护，在便桥及平台上设置夜间反光纸，保证施工安全。

6、台背施工

台背采用2mm钢板及22型槽钢支撑作为背墙，槽钢应打入地下；台背回填采用片石填筑，片石粒径不得大于50cm,顶面浇筑25cm厚C30混凝土。

八、施工通道钢便桥验算

一、荷载验算:

荷载取值（单跨9米计算）如下：

（1）、Q235I16工字钢

I16工字钢=30*6*20.5kg=3690Kg=36.9KN

（2）、22型槽钢

δ=22槽钢=27*9*28.453Kg=6914.08kg=69.14KN

（3）钢管栏杆

Φ50mm钢管栏杆=（8*1.5+9*6）*5.29=349.14kg=3.49KN

（4）I40b工钢

I40b工钢=6*2*73.878Kg=886.536kg=8.86KN

桥面结构自重=36.9+69.14+3.49+8.86=118.39KN

贝雷架自重=5*6*270kg=8100kg=81KN

贝雷架花窗自重=20*21kg=420kg=4.2KN

荷载组合：

设计荷载根据使用要求为100吨。

超载系数取1.05，动载系数取1.2，安全系数取1.1。

最大活载：

100×1.05×1.2×1.1=138.6吨。

钢便桥静载自重荷载合计为118.39+81+4.2=203.59KN，换算成均布荷载为20.4KN/m，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。

取计算跨径9m进行受力验算。

二、贝雷梁验算

1）汽车行驶至跨中时支座反力

VA=VB=（9×20.4+1386）/2=784.8Kn

2）主梁抗弯计算

M活=1386×9/4=3118.5Kn.m

M静=（20.4×92）/8=206.55Kn.m

Mmax=M活+M静=3118.5+206.55=3325.05Kn.m

Mmax=3325.05Kn.m≤【M】=1576.4×5=7882Kn.m

满足要求！

3）剪力验算

Q活=1386/2=693Kn.m

Q静=20.4×9/2=91.8Kn.m

Qmax=Q活+Q静=693+91.8=784.8Kn

Qmax=784.8Kn≤【Q】=490.5×5=2452.5Kn.m

满足要求！

4）挠度验算

ω=5ql4/384EI+pl3/48EI

=0.521×20.4×103×94/（384×2.1×108×751491.6×10-8）+

（1386×93/48×2.1×108×751491.6×10-8）

=0.128mm

ωmax=0.128mm≤【ω】=900/400=2.25mm

满足要求！

三、钢管支墩上I40b工字钢纵梁计算

工字钢横梁布设在临时支墩处，横梁安装工字钢，横梁上承受贝雷梁的力按集中力计算。

由上得知：

工字钢承受来自贝雷梁的支座反力：

q=784.8KN

1）、抗弯强度验算

M=0.1ql2=0.1×784.8×2.02=313.92kN·m

σ=M/W=313.92×153/11400=92.9N/mm2≤f=145N/mm2

满足要求！

2）、抗剪强度验算

V=1.267q=1.267×784.8=994.34kN

τ=V/（Ix×b）=994.34/（33.6×0.4）=73.98N/mm2≤fv=87N/mm2

满足要求！

3）、挠度变形验算

ω=qˊl3/（100EI）

=784.8×103×2.03/（100×33.6×205）=9.11mm≤[ω]=l/150=2000/150=13.3mm

满足要求！

四、钢管桩验算

根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定钢管桩单桩竖向极限承载力时，可按下列公式计算：

当

<5时，

式中

、

——分别按建筑桩基技术规范中表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值；

=0M（桩端进入持力层深度）

=0.6M（钢管桩外径）

=3.14*0.6=1.884M（桩身周长）

=3.14*0.32=0.283M2桩端面积；

=989.27KN（实际单桩竖向极限承载力）

由上得知，贝雷梁及支架架体自重1589.59KN，I40b工字钢自重8.86KN，总重量1598.45KN作用在钢管桩上。

钢管桩为单排4根，1598.45KN/3=532.82KN。

因此，989.3KN（实际单桩竖向极限承载力）>532.81KN（贝雷架体自重），满足贝雷梁要求。

五、钢便桥汽车冲击力验算：

1、汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数μ

2、冲击系数μ可按下式计算：

当f＜1.5Hz时，μ=0.05

当1.5Hz≤f≤14Hz时，μ=0.17671nf－0.0157（4.3.2）

当f＞14Hz时，μ=0.45

式中f——结构基频（Hz）

3、结构基频计算公式如下

跨径L=9m；弹性模量E=2.1*105（N/m2）；惯性矩IC=250497；结构重力G=17761（㎏/m）；重力加速度g=9.81（m/s2）

=104.48N/m2

当f＞14Hz时，μ=0.45

由此得出汽车荷载的冲击力标准值为104.48*0.45=47.02N/m2

4、汽车荷载值

q=汽车荷载的压力强度（kN/m2）；

P=单个轮的压力（kN）；

c=汽车轮胎在行车方向的着地长度（m）；

d=汽车轮胎宽度（m）；

=60/{（0.25+0.58）*（0.6+0.58）

=61.26N/m2

5、汽车荷载的冲击系数

可按下列公式计算

汽车的冲击系数

由此得出汽车荷载值为61.26*0.312=19.11N/m2

6、结论

汽车冲击力设计值47.02N/m2>汽车冲击力实际值19.11N/m2

汽车冲击力满足要求。

九、工期安排

我部计划于18天内完成此钢便桥施工，工期安排如下：

施工准备：

3天

钢管桩施工：

5天

贝雷梁安装：

5天

钢结构施工：

3天

后续工作及场地清理：

2天

十、质量保证措施

1、落实安全责任制，安排专人负责便桥质量。

2、严把材料质量关、加强施工过程控制、严格各工序的质量检查。

3、定期对钢便桥及平台各个焊接点进行检查，对出现脱焊、焊缝异常情况及时进行处理；

4、便桥施工完成后，对整体质量进行全面检查，确保便桥的使用质量。

十一、安全保证措施

1、组织技术人员对钢便桥的设计方案进行安全性论证。

2、安排专职人员负责安全，对现场施工人员进行安全教育，对施工过程中的每一个工序进行严格的安全监督。

3、抓好现场管理，搞好文明施工，经常保持现场摆放整齐，现场除应设置安全宣传标语牌外，危险地点悬挂危险标牌，所有施工安排在白天进行。

4、一但遇到洪水、台风时，严禁人员和机械停滞在便桥上，同时减轻便桥上的荷载；

十二、环境保护措施

1、加强教育宣传工作，提高施工人员的文明施工和环保意识。

2、施工现场、生产、料具堆放、石料堆放、材料加工场等的布置，做到布置合理，整洁有序，达到“三防”标准和符合现代化管理要求。

3、生产中的废水、泥浆和机械排出的废油废水避免流入河涌造成污染。

4、派人及时清除便桥上游带来的各种阻水杂物。

附件：

2#钢便桥平纵断面图、2#钢便桥大样图