施工栈桥计算书要点.docx

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施工栈桥计算书要点

北排河桥梁改造工程栈桥施工方案及技术总结

[1]栈桥

[2]栈桥拆除方案

[3]栈桥计算书

[4]栈桥施工安全规定

[5]栈桥施工进度计划表

[6]栈桥施工实施细则

[7]栈桥施工总结

*****路桥公司

北排河桥梁改造工程栈桥施工方案

编制：

xue

日期：

2008-6-12

北排河桥梁改造工程栈桥计算程及施工方案

一、设计说明

1、工程概况

1.1、采用规范和技术标准：

1）采用规范

交通部《公路工程技术标准》JTGB01-2003

交通部《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005

交通部《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004

交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004

交通部《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG024-85

交通部《公路工程抗震设计规范》JTG004-89

交通部《公路路基设计规范》JTGD30-2004

交通部《公路工程地质勘察规范》JTG064-98

交通部《公路基本建设工程投资估算编制办法》；

《中国地震动参数区划图》GB18306-2001

交通部《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003

2）技术标准

根据道路横断面布置，桥梁设计为单幅桥。

（1）设计基准期：

100年

（2）桥梁分类：

大桥

（3）设计安全等级：

二级

（4）设计洪水频率：

1/50

（5）设计荷载等级：

公路-Ⅱ级

（6）设计环境类别：

Ⅱ

（7）地震动峰值加速度：

0.15g

（8）斜交角度：

900

（9）桥面坡度：

纵坡0%；横坡1.5%（单幅双向坡）

1.2工程材料

1）混凝土

梁板：

C30混凝土

绞缝、垫石：

C40小石子混凝土

墩台盖梁、挡块、耳背墙、防撞护栏及搭板：

C30混凝土

墩台桩基：

C25混凝土

桥面水泥铺装：

C40聚丙烯纤维微膨胀防水混凝土

2）钢材

R235（Ⅰ级）钢、HRB335（Ⅱ级）钢、HRB400（Ⅲ级）钢

1.3设计要点

桥梁结构计算根据现行规范要求进行

上部结构：

该桥结构为简支空心板梁结构，采用铰接板法进行横向分配

基桩配筋设计：

墩台基桩配筋设计根据计算的基桩最不利组合时最大内力值，并考虑荷载效应后，进行配筋设计。

1.4放线原则

纵桥向以道路中线为桥梁设计中心线，横桥向桥梁中线与河道中线重合。

放线后反复核对尺寸及坐标，确定无误后方可钻孔。

桥位放线期间如发现现状地形与桥位平面图中所示地形不符，请及时与设计联系。

1.5工程规模

该桥为单幅桥，一幅桥梁的桥面布置为：

0.5m防撞墙+9m行车道+0.5m防撞墙，全宽10m。

全桥跨径布置为12*13m，桥梁全长156.6m：

上部结构采用13m钢筋混凝土空心板梁，梁高0.55m，中板宽0.99m，边板宽0.995m，边板悬臂0.5m。

每跨8块中板，2块边板，共10块板。

全桥共用中板96块，边板24块。

预制板空洞采用橡胶气囊。

下部形式：

桥台、桥墩采用2根1.2m桩径桩基接盖梁，盖梁尺寸为1.1*1.3m矩形断面，横坡由垫石不同高度形成。

1.6附属构造物设计：

桥面铺装采用10cm-16.75cm-10cm现浇C30防水混凝土（S6）+7.5cm沥青混凝土铺装。

铺装层内采用间距10cmφ10焊接钢筋网。

S6防水混凝土指抗渗压力大于0.6MPa的不透水水泥混凝土。

0、12号桥台处分别设置80型模数式伸缩缝。

桥墩处设置连续缝。

桥台背墙设有二次浇注砼。

0、12采用200×150×35mm滑板支座，共需40块；其余各墩处采用200×150×35mm氯丁橡胶支座，共需440块。

支座下设置300×300×100mm垫石，共需480块。

内外侧各设50cm防撞护栏。

桥梁在防撞墩下设泄水孔，每跨2个，全桥共用泄水孔24个。

桥台下设置浆砌片石护坡，防止水流对桥台的冲刷。

引路设计路面结构自上至下依次为：

22cm水泥混凝土﹢20cm厚石灰粉煤灰碎石（6：

14：

80）﹢15cm石灰土（12%）。

1.7水纹条件

通常水深2m，7-9月最大水深6m，最大水深时距桥面约3m，在冬季枯水期，河床可能干枯。

2、栈桥设计说明

北排河桥梁改造工程栈桥全长约90m，栈桥设在北排河桥梁两桩基之间。

北排河桥梁改造工程栈桥为工字梁钢栈桥，桥面宽度为8.0m。

为方便水上钻孔桩施工，栈桥桥面于钻孔桩平台上0.5m。

栈桥跨度采用6.5m，上部采用5排36b型工字钢纵梁纵梁，；桥面系采用25见方枕木满铺；基础采用φ30×8mm钢管桩，为加强基础的整体性，每排桥墩的钢管均采用12号槽钢连接成整体，每排墩采用9根钢管桩。

该河道为排干河，因此不考虑地方通航，仅考虑汛期排水。

为保证施工期排水安全，最大水位高程为1.0m为可施工水位，设置栈桥底部高程为1.5米。

栈桥设计荷载采用25T吊车和8m3混凝土搅拌运输车（满载），取极限值40T为计算依据。

汽车及混凝土搅拌运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数1.2，钢管桩按摩擦桩设计。

根据现场调查及图纸资料，北排河桥梁改造工程水深约为1.2m，荡底淤泥厚度约1.3m。

由于设计图没有提供水纹资料，按一般经验北排河桥梁改造工程底第一层土为淤泥质亚粘土，厚度3.0m～13.0m；第二层土为亚粘土/亚砂土，厚度3.0m～5.0m。

计算时，上述土层的摩擦力均按τ＝25kn/m2取值。

二、工字钢纵梁纵梁验算

栈桥总宽8m，计算跨径为6.5m。

栈桥结构自下而上分别为：

φ300×8mm钢管桩、I12型槽钢为下横梁、36b型工字钢纵梁纵梁、25见方枕木满铺桥面。

单根36b工字钢纵梁：

型号

型号

横截

抗弯

抗剪

抗弯

惯性半径

面积

强度

强度

刚度

ix

iy

36b

1.01

1.29

0.78

1.43

1.19

1.72

（一）荷载布置

1、每跨上部结构恒载（按8m宽计）

（1）25见方枕木：

1.2×750/100＝9.0kn/m

（2）1cm厚钢板：

0.01×8×7.9＝6.32kn/m

（3）36b型工字钢纵梁：

65.66×5=3.3kn/m

2、活载

（1）25T吊车（负荷）：

车重28T，吊物重10T

（2）8m3混凝土搅拌运输车（满载）：

车重20t，8m3混凝土19.2t

（3）人群：

不计

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距大于8m，即一跨桥内最多只布置一辆重车，因此考虑活载最大值为40T。

即：

400/6.5=61.5kn/m

（二）上部结构内力计算

1、36b型工字钢纵梁内力计算，按均布荷载简支计算，得

q＝61.5+9.0+6.32＝76.82kn/m

M中＝q*l2/8=76.82×6.52/8=405.7kn·m

剪切应力Vmax=ql/2=76.82×6.5/2=249.7kn

W=Mmax/σ=405.7/145000＝2.798×10-3m3=2.798×106mm3

查表：

36b型工字钢Ix=16574cm4，Wx=920.8cm3，Sx=541.2cm3

Ix/Sx=306.2mm，d=12.0mm

梁自重为0.6566kn/m

弯矩为：

M中＝q*l2/8=0.6566×6.52/8=3.468kn·m

总弯矩：

M=423.1+3.468×5=440.5kn·m

弯矩正应力：

σ=M/W=440.5×106/9.208×105=478.4Mpa

每根梁弯矩正应力：

478.4/5=95.7Mpa<1.3×145Mpa（临时结构取1.3的容许应力增大系数）

最大剪切应力与实际剪切应力：

支座处总剪切力：

Qx=76.82+6.5×0.6566×5=98.16kn

Τmax=QSx/Ixd=98.16×103/（0.3062×12.0）=26.715Mpa<1.3×85Mpa

跨中绕度计算：

65.55/5=15.11>l/600=11mm

刚度不满足要求，应选40b型工字钢。

三、桥面板25见方枕木验算

按简支梁计算，计算跨径取L＝2m。

车轮宽度按30cm计算,每对车轮的着地面积为0.6×0.2（宽×长），则轴重的一半荷载由3根槽钢承担。

采用8m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。

E=2.0×105Mpa，I=157.8cm4,Wmin=28.2cm3

P=P0/2=83KN

Q＝83/0.2＝415kn/m

Mmax=qlc（2-c/l）/8

＝0.125×415×0.2×0.75×（2-0.2/0.75）

＝13.49kn•m

σ=Mmax/Wmin

=13.49×1000/（28.2×3×10-6）

＝159.4Mpa＜1.3[σ]=1.3×145＝188.5Mpa

f＝qcl3（8-4c2/l2+c3/l3）/（384EI）

=0.7mm＜L/250=3mm

安全。

六、钢管桩验算

每墩钢管桩打1排9根钢管桩，顺桥向间距为6.5m，横向间距1m。

每个桥墩采用9根φ300×5mm钢管桩。

土层摩擦力按25kn/m2计。

水深按3.5m，钢管桩露出水面0.2米。

钢管桩横向间距见附图。

  1、承载力检算

考虑2的安全系数

单根钢管桩承载力:

F＝638/9=71KN

单根钢管桩承载力容许值：

=3.14×0.3×

×25/2

钢管桩入土深度：

h＝142/（0.3×3.14×25）＝6.0m

钢管桩总长：

H=0.2+3.5+6.0＝9.7m

2、钢管桩稳定性检算

考虑到所用钢管壁厚按5mm计算。

I＝3.14×0.3（1-20.94/21.94）/64

＝1.924×10-5m4

根据《建筑桩基技术规范》，单桩稳定长度：

LP=1.0（I0+h），I0为地面以上桩长，取最大值5.3m，h为地面以下桩长，为6.40m，所以LP=11.7m。

钢管桩身抗弯刚度：

EI=2.0×1011×1.924×10-5/1000＝3848KN.m2

单桩屈曲临界荷载：

Pcr=π2EI/Lp2=277.2KN

由以上计算可看出钢管桩满足稳定性要求。

七、栈桥施工说明

1、栈桥由岸边向河中延伸，采用边打桩边架梁的方法施工。

2、施工前的准备工作

（1）栈桥钢管桩入土深度按计算原则上不得少于6.47m。

（2）施工前，首先通过静载试验，以确定钢管桩贯入度，桩底标高和下沉量与承载力等的关系，并以此来确定打桩的依据。

  3、钢管桩的插打

（1）打入钢管桩需结合桥梁的位置，对栈桥钢管桩精确定位，桩心误差不得大于5cm。

（2）水中墩钢管桩用浮吊吊运钢管就位，并吊起DZ50A震动锤振动下沉钢管桩或采用1吨气动锤锤击下沉钢管桩，由一侧向另一侧插打。

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。

（3）每个墩钢管桩插打完后，用设计型钢焊成剪刀架将其连接成整体，架设横向分配梁，准备架纵梁。

  4、栈桥桥面结构

桩顶横梁采用I12型槽钢。

用吊车直接吊装工字钢梁安装在墩顶横梁上并在横梁上焊角钢或槽钢限制纵梁左右位移，连接成连续梁，横向分配梁采用焊接与刚梁连接，然后在横向分配梁上铺设15见方枕木，并铺设1cm钢板作为桥面行车道板，即安成一跨的架设，依此逐跨延伸完成便桥施工。

5、载重试验

每段栈桥平台施工完成后，需做设计荷载试验，确认安全后方可向前推进。

6、同向车辆间距不得小于6.5m，车速不得超过15km/h。

7、为保证栈桥畅通，栈桥上严禁堆放施工材料。

八、施工方案

1、施工工艺流程

钢管桩加工---测量放线---锚锭系统布设---打桩机定位  ---测量控制---锤击下沉钢管桩---钢管桩桩间连接---栈桥下横梁安装---工字钢纵梁纵梁安装---桥面板铺装---栏杆、防滑条、照明等附属结构安装

2主要施工方案

2.1栈桥起始墩施工

起始墩台帽砼为C30，宽度100cm厚度60cm，浇砼时，注意纵梁的固定予埋件的埋设。

2.2钢管桩制作

卷制钢桩的钢板,必须符合设计及规范要求

管节安装定位应在专门台架上进行，管节对口应保持在同一轴线上进行。

管节管径差，椭园度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。

钢管桩焊缝质量应符合要求。

栈桥钢管桩为直径Φ300×8mm。

2.3锤击下沉钢管桩

水上栈桥采用1吨气动锤直接锤击下沉到位。

沉桩以标高控制。

沉桩偏差：

排桩桩位平面位置：

±10cm，单桩平面位置差±2cm，桩顶标高：

±2cm，桩身垂直度：

小于1%

2.4每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，连接材料采用12号槽钢，槽钢尺寸需根据现场尺寸下料。

焊缝质量满足设计及规范要求。

2.5工字钢纵梁安装

工字钢纵梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移，为减少工字钢纵梁的磨损，在槽钢与工字钢纵梁之间垫一δ3cm厚的硬杂木。

工字钢纵梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板。

2.6桥面板铺装及附属结构施工

然后在工字钢上铺设15见方的枕木，及钢板。

桥面板铺设定后，即在上面焊接Φ12钢筋防滑条，间距60cm。

栈桥栏杆高1m，采用Φ48焊接钢管焊接，立柱间距1.5m，焊在栈桥工字钢纵梁上。

3、技术、安全保证措施

3.1栈桥应严格按设计要求组织施工。

钢管桩制作，必须符合设计及规范要求，并按规范进行抽检。

钢管桩沉桩偏位控制在设计范围内，以保证结构受力可靠，以及避免与工程桩位，承台冲突，栈桥施工每跨的各种构件安装可靠后，才能上重载。

3.2每排钢管桩施打完毕，应立即进行桩间连接，钢联撑焊接质量可靠，以保证桩的稳定性。

3.3栈桥施工安全规定

3.3.1全体职工必须遵守安全生产制度，进入施工现场必须带安全帽；高空作业，必须系好安全带；水上作业，必须穿救生衣；栈桥施工须穿防滑鞋。

严禁酒后作业。

3.3.2全体职工必须遵守安全操作规程，起重机械应遵守“十不吊”规定。

3.3.3栈桥施工必须做好必要安全防护设施。