钢便桥施工专项方案二标准贝雷架.docx
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钢便桥施工专项方案二标准贝雷架
钢便桥施工专项方案
（二）
一、便桥概况
本座钢便桥具有解决人员上下班及材料运输、机械设备运输等功能，可通行10m3砼搅拌车、25t汽车吊，XR320D旋挖钻及钻杆、钻头。
考虑到实际施工需要及行车要求跨洛河主河道（2#墩~~3#墩）设置钢便桥。
钢便桥采用钢管支撑柱，横向主、次分配梁采用工字钢，纵梁采用“321”军用贝雷梁，支撑柱间用槽钢焊接作为剪刀撑。
钢便桥两侧用I12工字钢做立柱，栏杆高度1.0米，栏杆纵向1.8米1根立柱（与桥面钢板焊接），高度方向设置两道横杆（Φ48mm钢管），用红白油漆刷好，确保水上作业安全。
在钢便桥两端行车方向设置明显减速标志，起到警示作用。
钢便桥全长60m,跨径组合为5×12（m）；桥宽6m。
二、施工方案
根据本桥所处河流水深、流速、河床地质等情况，采用25t汽车吊从一端向河中逐跨施工方案。
河流常年水深5~9m,下游橡胶坝顶面标高为：
115.4。
最高水面至便桥底面0.6m（桥底高程为：
116.0m），钢管桩入土深度6m左右，则钢管桩自由长度9m左右,钢管桩总长度15m。
三、结构布置
1、钢便桥材料及数量
①钢便桥材料
钢便桥支承柱为Φ630mm螺旋钢管桩，材料为Q235，壁厚δ=8mm。
间距（中距）：
纵向2.5m+9.4m+12×3+9.4m+2.5m,横向4.0m。
钢管桩横向采用2I45b工字钢于桩顶间连接，并视河面至便桥面高度采用［14#槽钢按剪力撑焊接,增强稳定性。
桩顶采用加焊桩帽的型式，2I45b工字钢焊接于桩帽之上。
纵梁采用3组2排单层“321”贝雷梁（各榀间距0.9+1.3+0.9+1.3+0.9m），每组贝雷架间采用[8斜撑槽钢加固。
贝雷架上横向分配梁采用I16工字钢，间距0.3m。
横向分配梁上铺设5mm花纹防滑钢板。
钢便桥自下而上结构依次为：
A630钢管桩基础2×I45a工字钢横垫梁3组2排单层“321”军用贝雷梁I16工字钢横向分配梁5mm防滑花纹钢板（详见钢便桥施工方案布置图）。
桥台采用M7.5浆砌片、块石桥台（石料强度不小于30号），桥台形状为一长7m、宽3m、高2m的三棱柱。
②钢便桥主要材料数量
钢便桥主要材料数量详见下表。
材料名称
规格型号
数量
重量（t）
备注
钢管桩
φ630mm（壁厚为8mm）
240m
29.52
不含损耗
横向工字钢
I45b
96m
8.40
不含损耗
次分配梁
I16
1206m
24.7
不含损耗
贝雷架
“321”标准
120片
45.2
不含损耗
槽钢
［8
79m
0.63
不含损耗
槽钢
[14
113m
1.65
不含损耗
钢板
1020×690×10mm
16块
0.89
不含损耗
钢板
400×200×12mm
64块
0.49
不含损耗
桥面板
5mm钢板
360㎡
14.13
不含损耗
护栏
I12
70m
0.99
不含损耗
护栏
Φ48mm钢管
360m
1.25
不含损耗
合计
127.85
不含损耗
2、钢便桥布置
钢便桥的起点及终点均插入河堤6m或以上，以增强稳定性。
3、钢管桩入土深度
根据地质钻探提供的资料，河沟内为第四系卵石层，钢管桩桩底在中密层，中密层卵石承载力基本容许值为：
400【fao】（kPa），总入卵石深度6m左右。
四、施工机械
钢便桥的钢管桩振沉以及纵梁的拼装等采用25t汽车吊和振动锤逐跨进行施工。
钢便桥及平台施工主要机械设备表
序号
设备名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
振动锤
DZ45A
台
1
激振力360KN
2
汽车吊
25T
辆
1
3
电焊机
LHF-400
台
3
4
手拉葫芦
5～15T
台
10
5
发电机
200KW
台
1
振动锤参数表
项目
单位
DZ45A参数值
备注
电动机型号
YNZ45-6-W
电机功率
KW
45
偏心轴转速
r/min
1150
偏心力矩
N·m
240
激振力
KN
360
空载振幅
mm
8.9
允许拔桩力
KN
160
质量
Kg
3800
电源（100m内）
KVA
150
外形尺寸
A
Mm
1150
B
Mm
1320
H
Mm
2100
五、施工方法
A.施工顺序
1.整体施工顺序
南筑岛便道→主河道→北筑岛便道
2.每跨便桥施工顺序
采用汽车吊从岸边→河中间逐跨施打→拼装完成。
施打钢管桩→焊接桩顶工字钢横联→焊接桩间槽钢剪刀撑→安装贝雷架→安装次分配梁工字钢→安装桥面板钢板→临时护栏。
B.施工方法及技术要求
1.钢管桩采用Q235钢螺纹钢管，每节定尺12m,施打时，现场采用焊接接长，接缝处适当加焊薄钢板，增强刚度。
2.施工钢便桥钢管桩采用DZ45A振动锤，施打入土时，采用双夹点将管壁夹牢进行振沉。
3.根据测量放样提供的点位，利用水位平稳或平潮时将钢管桩插入河床，着床后调整两个方向的垂直度，慢振，再次复测定位准确、校正垂直度，然后继续振沉，如果入土深度不满足设计要求时，接长后续振，直至达到计算标高或满足贯入度——收锤标准。
收锤标准以钢管桩不再明显下沉为准。
4.中点控制采用全站仪；垂直度控制采用吊锤。
5.振沉时，汽车吊松绳速度应同步，防止振空锤损坏扒杆。
6.钢管桩平面中心桩位控制（允许）偏差为5cm，倾斜度≯1%。
7.钢护筒接长时，应采取可靠措施确保对接的管节顺直，接口紧密。
8.贝雷架纵梁采用在平台上组拼，整跨安装。
安装时两端系绳索配合定位。
9.钢护筒振沉完毕后,应及时加焊横联工字钢及剪力撑，使之连成整体。
C.其它
1.施工用电采用自备200KW发电机1台供电，确保施工的连续性。
2.为保证钢便桥畅通，便桥上禁止堆放材料或设备。
六、水上作业安全事项
本河段为不通航河段，不需要临时封航。
但进行水上作业时，应注意做好水上安全措施，确保水上作业安全。
1.水上施工方案确定后，应严格按照批准的方案进行水上作业；
2.所有参加水上作业人员应进行水上作业安全教育才能上岗；
3.水上作业开工前，对所有参建人员进行技术交底和安全操作交底；
4.水上作业时，应设专人统一指挥；
5.设安全员全天候在便桥上值班，监督作业人员遵守水上作业规定，纠正违章行为，指导安全作业，确保人员安全；
6.便桥临边，均应设置牢靠的防护栏；
7.所有作业人员均应穿救生衣；
8.在便桥的固定位置挂放3个救生圈及其它应急救生设备；
9.任何情况下，吊车停止作业时，汽车吊应将扒杆收回正常停车状态；
10.如遇雷雨等恶劣天气、六级以上大风，应停止作业，人员应及时撤离；台风期间，应采取拉缆风绳等稳固措施；
11.洪水期间，应安排人员测量钢管桩处的冲刷情况，如冲刷严重，应采取抛片石、砂包进行防护，防止钢管桩底脚悬空发生倾倒；
12.值班人员应注意观察河面上漂浮物的漂流状态，如发现大体积漂浮物对便桥有可能造成威胁的迹象时，应采取引流等措施，防止对便桥造成撞击；
13.夜间作业时，应提供满足夜间施工条件的照明灯光；
14.严禁向河里乱扔物件，危及河流安全及破坏环保；
15.钢便桥上严禁堆放任何物料，确保便桥安全；
16.定期或不定期对钢便桥进行检查，发现缺陷及时维修、更换；
17.临时用电的电器设备，应由持证电工安装，严禁乱拉乱接，经常检查电路，防止发生漏电事故；用电线路应架空架设；
七、水上施工应急预案及措施
水上施工作业时，主要发生的事故是人员落水，因此，制订应急救援预案，具体如下：
当发生水上作业点施工人员落水时:
现场人员抛投救生圈或绳子，大声呼救，利用有效联络方法确定落水人员方位。
如果夜间采用照明灯照射落水者，组织水性好、经过水上救援训练的救生员及时搜救落水人员。
岸上人员做好接应工作。
现场负责人立即向本单位应急救助领导小组及救援部门报告。
报告内容必需说明出事地点、时间、落水人员数量及详细情况。
落水人员被救起，根据伤势情况及时送往医院救治，并提前通知救护车到现场接应。
八、文明施工与环境保护
（一）文明施工措施
1.材料、设备按规划点堆放整齐；
2.材料、设备堆放要稳固，防止倾倒危及施工人员安全；
3.每一工点完工后，应及时清理场地，做到工完场清；
4.不允许在便桥上堆放物料，确保便桥畅通。
（二）环境保护措施
1.严禁向河里倒弃生活垃圾，污染水源环境；生活垃圾必须装入加盖的储集容器里，并定期运至岸上倾倒；
2.禁止在平台上或岸边焚烧各种垃圾及废弃物，造成有毒气体；
3.施工现场无废弃物，在便桥操作面散落的砼碴应及时清理干净；
4.便桥拆除后，应及时进行河床清理，恢复河床、岸上地形原貌。
（三）防漏油措施
工地涉及的油类物品有：
柴油、润滑油、机油等，使用时，应采取有效措施，防止油类泄漏。
1.定期检查设备是否漏油；
2.漏油设备应及时维修或更换；
3.所有重型和固定设备都应配有盛油工具箱，配置不少于3块30×30cm的3M抗水吸油棉、1双能保护至手腕20cm以上的橡胶手套、3个能装80升的塑料袋、盛油盆、塑料薄膜等工具，用以防止或处理油污染；
4.在使用或维修过程中，应做到以下几点：
（1）在所需修理的机械设备底盘底下铺塑料簿膜；
（2）在塑料簿膜上放盛油盒；
（3）如有油泄漏，用吸油棉吸附后，拧放到盛油盒里，将用过的吸油
棉放到塑料袋里；
（4）报告所有溢油事件；
（5）记录溢油事件的日期、时间、地点、溢油量、清理溢油的措施
和防止类似事件发生的措施。
九、便桥临时用电安全措施
1.安全用电管理制度
①凡使用和操作电动机械的人员，必须进行安全用电的技术培训教育，了解机电、设备常识，掌握机械性能、操作方法、规范规程，经培训、考核合格后持证上岗。
②必须安排身体健康、精神正常、责任心强的人员从事电工工作，操作电焊机、卷扬机、搅拌机必须持证上岗。
③电气设备应有电工进行安装，试运转正常后交操作人员使用，并向操作人员进行技术交底。
④操作人员相对稳定，不得任意更换，以保证高效和安全生产。
⑤用电人员应按规定正确使用绝缘防护用品，电工要持证上岗。
2.安全用电措施
①.所有电气设备均应按照铭牌所标示的额定电压和额定功率使用。
②.多路电源进出线的开关柜和配电箱均采用密封式结构，进线及负荷回路均应标明名称，闸刀表明额定电压值。
各开关柜和配电箱均加锁，钥匙由值班电工保管。
③.开关及熔断器必须是上端接电源，下端接负荷。
④.不同电压的插销和插座采用不同的结构形式。
⑤.严禁将电线钩挂在闸刀上或直接插入插座内使用。
⑥.熔断器的熔丝熔断后应查明原因，在排除故障后方可更换。
⑦.连接电动机械和电动工具的电气回路均设保护开关或者插座，并不得直接外露。
对小型电焊机和振动棒等可移动机具必须使用橡皮软电缆，并且必须保证一机一开关。
⑧.使用发电机时，必须严格遵守发电机操作规程，并采取必要的倒闸操作程序。
每台发电机由专职的电工操作，必须在额定功率以下工作，不得超负荷运行。
发电机与变压器之间应有完善的闭锁措施。
⑨.工地用电实施三级配电二级保护，所有机械设备实行“三相五线制”，执行“一机、一箱、一闸、一漏电保护”处理，把事故隐患消除在萌芽状态。
⑩.保护零线：
每一重复接地装置时，接地电阻不大于4Ω，电工应经常检测接地电阻，以确保接地良好。
⑾.夜间施工时，必须在操作区，主要道路、便桥、平台等区域采用一般照明和局部照明措施。
灯具采用高压汞灯、高压钠灯或者卤钨灯。
3.用电防火措施
①.导线和电缆的安全载流量不应小于长期工作电流，供电设备不可超过其过负荷能力长时间运行，以防止线路或设备过热。
②.保证电气设备绝缘良好、导电部分连接可靠，定期清扫积尘。
③.开关、电缆、母线、电流互感器等设备应满足短路热稳定的要求。
④.应正确使用开关电器，杜绝误操作事故。
⑤.保护装置应正确稳定，操作机构应灵活可靠，防止振动。
⑥.先断电后灭火。
发生电气火灾时应先断电源，而后再扑救。
切断电源后可按一般性火灾组织人员扑救，同时向公安消防部门报警。
⑦.如果需要电力部门切断电源，应迅速使用电话联系。
⑧.如遇带电导线断落地面，应划出8~10m的警戒线，以避免跨步触电。
⑨.带电灭火、应使用不导电的灭火剂。
例如二氧化碳、四氯化碳、1211干粉灭火剂。
不得使用泡沫灭火剂和喷射水流类导电性灭火剂。
灭火器喷咀离10KV带电体不应小于0.4m。
4.生活安全用电措施
①.生活区比较独立，采用独立的用电线路。
②.宿舍内不得使用电炉、电热管等大功率用电器。
③.各用电线路和用电设备安装、维修工作必须由电工或专业维修人员完成，严禁私自拉接电线。
④.办公室、食堂、宿舍等区域无人时必须关掉所有的用电设备。
⑤.驻地和主要通道、公共场所在夜间必须有照明措施。
⑥.安全员长定期对项目部所有人员进行用电安全教育，提高自我防范意识。
做到人人会报警、会逃生，会使用消防器材。
5、触电与救护
A、人体触电伤害事故的易发
（1）在保护措施不完善的情况下，易发生人体触电伤害事故。
（2）施工人员违章操作时，易发生人体触电伤害事故。
B、急救方法
（1）最首要的措施是使触电者迅速脱离电源。
使触电者迅速脱离电源的方法有两种：
一种方法是切断电源开关；另一种是用干燥的绝缘木棒、布带等将电源线从触电者身上拨离，或者将触电者拨离电源。
（2）严禁救护者用手直接推、拉和触摸触电者；严禁救护者使用金属物品或其他绝缘性能差的物体（如潮湿的木棒、布带等）接触触电者。
（3）触电者脱离电源后，必须立即采取急救措施，如人工呼吸法、心脏按摩法。
十、水上施工安全保障组织体系
附件：
钢便桥受力计算书
一、设计依据
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）
《装配式公路钢桥多用途使用手册》（人民交通出版社2001.6）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）
《夏都大桥工程两阶段施工图设计基础资料》
二、设计荷载
1、恒载
恒载为结构自重。
2、活载
汽车-20级（混凝土搅拌运输车自重最大值为20t，满载混凝土重（12m3）后总重约50t）：
P1=140KN，P2=P3=180KN。
轴距4m+1.4m，轮距1.8m；
XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：
履带0.8×6.092m，纵向两轮中心距5.052m。
；
施工荷载及人群荷载：
1KN/㎡。
考虑栈桥及施工实际情况，同方向车辆间距不小于20米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。
三、材料容许应力值
1、16Mn钢
容许轴向力[σ]=200MPa
容许弯应力[σw]=210MPa
容许剪应力[τ]=120MPa。
2、贝雷桁片
桥型
容许内力
不加强桥梁
单排单层
双排单层
三排单层
双排双层
三排双层
弯矩（kN.m）
788.2
1576.4
2246.4
3265.4
4653.2
剪力（kN）
245.2
490.5
698.9
490.5
698.9
桥型
容许内力
加强桥梁
单排单层
双排单层
三排单层
双排双层
三排双层
弯矩（kN.m）
1687.5
3375
4809.4
6750
9618.8
剪力（kN）
245.2
490.5
698.9
490.5
698.9
本钢栈桥采用双排单层贝雷桁片（加强桥型），贝雷桁片容许弯矩为3375kN.m,容许剪力490.5kN。
四、栈桥强度、刚度及稳定性验算
1、面板（8mm钢板）受力计算
钢板的支撑结构次分配梁为I16工钢，间距30cm。
取0.3×1.0m钢板按单向板计算。
1混凝土搅拌运输车总重按50t计算：
P1=140KN，P2=P3=180kN。
后轮荷载较大，以后轮计算。
后轮着地面积A1=0.6m×0.2m=0.12㎡，因轮胎着地长度0.2m小于次分配量间距0.3m，所以后轮荷载P完全作用于单向板上，P=180/2=90kN，q=P/A1=750KN/㎡.
2XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：
履带面积A2=0.8×6.092m=4.87㎡；均布荷载q2=P/2/A2=95.28KN/㎡；作用于单向板上的荷载P=q2×0.3×0.8=22.87kN；
3自重荷载：
q=0.005×7850×10÷1000=0.39KN/㎡
4施工荷载及人群荷载：
1KN/㎡。
由上述可知，混凝土搅拌运输车+自重荷载+施工及人群荷载为最不利组合。
Mmax=ql2/8=750×0.2×0.2÷8+（0.39×1+1×1）×0.3×0.3÷8=3.80kN.m
Qmax=P/2+ql/2=45+（0.39×1+1×1）×0.3÷2=45.66kN
W=bh3/6=2.5×10-5m3
σ=Mma/w=152MPa<[σw]=210MPa；τ=Q/A=9.1MPa<[τ]=120MPa
满足要求。
2、横向次分配梁I16工字钢计算
A=26.11cm2，m=20.50kg/m，Wx=140.9cm3，Ix=1127cm4
次分配梁I16工字钢间距0.3m，支撑于贝雷架上，贝雷架间距1.3m+0.9m，所以I16工字钢跨度为1.3m或0.9m，显然跨度1.3m时受力最不利，所以以1.3m的跨度对单根I16工字钢按照简支梁模型进行分析。
1混凝土搅拌运输车总重按50t计算：
P1=140KN，P2=P3=180kN。
后轮荷载较大，以后轮计算。
后轮着地面积A1=0.6m×0.2m=0.12㎡，因轮胎着地长度0.2m小于次分配梁间距0.3m且轮距1.8大于跨度1.3m，所以一侧后轮荷载P完全作用于简支梁上，P=180/2=90kN，按集中荷载计算，偏安全。
2XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：
履带面积A2=0.8×6.092m=4.87㎡；均布荷载q2=P/2/A2=95.28KN/㎡；作用于简支梁上的荷载P=q2×0.3×0.8=22.87kN，按集中荷载计算，偏安全；
3自重荷载：
钢板q1=0.005×7850×10×0.3÷1000=0.118KN/m
工字钢q2=20.50×10÷1000=0.21KN/m
4施工荷载及人群荷载：
q=1×0.3=0.3KN/m。
由上述可知，混凝土搅拌运输车+自重荷载+施工及人群荷载为最不利组合。
Mmax=Pl/4+ql2/8=90×1.3÷4+（0.118+0.21+0.3）×1.3×1.3÷8=29.57kN.m
Qmax=P/2+ql/2=45+（0.118+0.21+0.3）×1.3÷2=45.99kN
W=1.41×10-4m3
σ=Mma/w=209MPa<[σw]=210MPa；τ=Q/A=17.6MPa<[τ]=120MPa
满足要求。
3、贝雷片计算
单组贝雷桁片容许弯矩为3375kN.m,容许剪力490.5kN。
贝雷梁计算跨径为12m，按简支梁计算。
1混凝土搅拌运输车总重按50t计算：
P=500KN,按集中荷载计算，偏安全。
2XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：
P=928KN,按集中荷载计算，偏安全；
3自重荷载：
钢板q1=0.005×7850×10×6÷1000=2.355KN/m
工字钢q2=20.50×10÷1000×6×（1÷0.3）=0.683KN/m
贝雷架自重：
q=381.2÷3×10÷1000×6=7.62KN/m
4施工荷载及人群荷载：
q=1×6=6KN/m。
由上述可知，XR320D旋挖钻机+自重荷载+施工及人群荷载为最不利组合。
当车辆行驶至桥梁跨中时为弯矩最不利受力状态，由三组贝雷架承受荷载。
Mmax=Pl/4+ql2/8=928×12÷4+（2.355+0.683+6+7.62）×12×12÷8=3083.844kN.m
单组贝雷架所受弯矩M=3083.844÷3=1027.95kN.m<3375kN.m
当车辆行驶至钢管桩附近时为剪力最不利受力状态，由三组贝雷架承受荷载。
Qmax=P+ql/2=928+（2.355+0.683+6+7.62）×12÷2=1027.95kN
所受剪力Q=1027.95÷3=342.65kN<490.5kN
满足要求。
4、2×I45b工字钢计算
钢管桩顶横梁采用2×45b工字钢，长度6米。
栈桥施工活载及恒载均通过贝雷架以集中荷载的方式传递至双工45b分配梁，根据贝雷梁计算可知，每榀贝雷梁支点处最大支承力为342.65/2=171.33KN,又因两侧两组贝雷梁位于钢管桩上，所以仅需校核跨中3.37m段工字钢受力情况。
每根工字钢受力为2个集中力，每个集中力大小为85.66KN，工字钢自重：
P=87.45×6×2÷100=10.50KN。
钢管桩中心距4.0m，按跨度3.37m简支梁模型计算。
工钢截面性质如下：
A=111.45cm2，Wx=1500cm3，Ix=33800cm4
则Mmax=P/l（2c+b）a+ql2/8=85.66÷3.37×（2×1.235+0.9）×1.235+0.875×3.37×3.37÷8=107.03kN.m
Qmax=P/l（2c+b）+ql/2=85.66÷3.37×（2×1.235+0.9）=87.13kN
σ=Mma/w=71.4MPa<[σw]=210MPa；τ=Q/A=7.82MPa<[τ]=120MPa
满足要求。
5、钢管桩计算
钢管桩顶面标高为115.55m，根据《夏都大桥工程两阶段施工图设计基础资料》可知，河床高程为107.2m，河沟内为第四系卵石层，钢管桩桩底在中密层卵石，钢管桩按入土5m计算，考虑河床表层冲刷，钢管桩总长度为15m。
钢管桩为直径630mm的标准螺旋焊接管，则钢管桩自重为G=15×1.23=18.45KN。
当旋挖钻行至桩顶位置时，钢管桩所受荷载最大，根据贝雷架计算可知，每根钢管桩受力为（1027.95+10.50）/2+18.45=537.68KN。
1钢管采用Φ630×8mm钢管，A=137.005cm2，I=66494.922cm4，i＝22.027cm
W=2110.95cm3，M＝90.61Kg/m
单根φ630mm，钢管截面承受的允许压力[N]
[N]＝（A×[σ]）＝137.005×10-4×140×103＝1918kN
钢管桩受力287.22<[N]＝1918kN。
由于钢管墩为压杆，要考虑压弯失稳，故进行稳定性校核
按两端铰支计算钢管稳定容许应力，该处钢管最大自由长度为L＝8.5m（从河床面起至钢管墩顶止），按10m计算。
按照路桥施工计算手册表12-2公式，则钢管稳定容许应力：
[σ]ω＝φ[σ]＝0.810*140＝113.4MPa
式中：
φ——压杆稳定系数；
λ＝νL/i＝1×10/0.22027=45.40＜80；
ν——压杆的长度系数，该处取ν＝1；
L——压杆的自由长度，该处L=10.0m；
i——压杆对轴的惯性半径，该处i＝0.22027；
[σ]——压杆材料的容许应
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