三标钢便桥专项施工方案.doc

钢便桥专项施工方案一、工程概况某某高等级公路工程如东段3标起点位于桩号K39+700，路线向东南前行，跨越陆家河、卫海闸河，下穿海洋铁路(规划)，然后连续跨越省道S221和洋口港池（规划，现为四贯河），终于洋口大桥东桥头，桩号为K48+100，路线全长8.4 km。本标段施工便道统一设置在线路里程方向左侧，紧贴70m红线外修建。便道所经过的所有沟、河和鱼塘均须贯通。便道在设计主线中有桥梁的河流通过搭设钢便桥贯通。施工便道在四贯河（K47+738）、卫海闸河(K45+980)、陆家河(K43+724)的位置需架设施工钢便桥。目前，四贯河、卫海闸河、陆家河均无通航要求。钢便桥设计每跨跨度12m，桥面宽4.5米。根据现场情况，K47+738处钢便桥设计为3跨，K45+980处钢便桥设计为2跨，K43+724处钢便桥设计为4跨，所需钢便桥总长为108米。三标施工便道钢便桥一览表序号桥梁中心里程跨越河流便桥长度（m）便桥跨数(n)1K43+724陆家河4842K45+980卫海闸河2423K47+738四贯河363合计108陆家河现状(K43+724)卫海闸河现状(K45+980)四贯河现状(K47+738)二、编制依据1、临海高等级公路初步设计第四册桥梁设计及地质资料2、建筑桩基技术规范3、钢结构设计规范4、建筑施工计算手册5、现场调查情况。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，确定设计最大荷载为能通行总重90吨的运梁车，实际施工时考虑1.2倍的安全系数，作用在运梁车单轴上的最大荷载接近50吨，因此按照钢便桥承重50吨来设计钢便桥的结构形式。结构形式如下：钢便桥采用321型贝雷梁钢结构，每跨跨度12m，桥面宽4.5米；桥墩基础采用630mm钢管桩（=10mm），每墩3根，每根长13m，钢管桩中心间距1.8m，入土深度10m，打桩时严格控制桩身垂直度，确保钢管桩的施工质量；钢管桩顶面采用双拼【25a槽钢的横梁；横梁顶面布置贝雷梁，5片均匀布置，横向间距为90cm，中间部分每隔3m用四孔支撑架联结；贝雷梁上设置I16工字钢横向分配梁，间距0.3m；顶层分配梁上采用满铺8mm厚的压花钢板；钢便桥两侧设置栏杆，护栏采用48*3.5钢管。桥台采用C30混凝土扩大基础，厚度80cm，宽度1.5m，长度5m。钢便桥布置详见附图1施工钢便桥设计图。四、钢便桥结构计算施工钢便桥参数选取及结构检算如下：1、钢管桩承载力验算钢管桩采用630*10mm钢管，单排三根，管桩中心横向间距1.8m布置。便桥自重为18t/跨，荷载按50t计。三根桩共同受力，单桩设计承载力Quk（1.2×18×9.81.4×50×9.8）/3=299.2kN。钢管桩的摩擦承载力计算:只考虑侧摩阻力,不考虑端阻力，均按入土深度10m考虑。 、基本资料： a、地质报告：岩土工程勘察资料 b、土层参数： qsik - 桩侧极限侧阻力标准值（kPa）； qpk - 桩端极限端阻力标准值（kPa）；根据钢管桩的特性，其底部是处于孔洞状态，且钢管桩底部没有进过封底和其他的加固和扩大处理，所以桩端的极限端阻力不以考虑，qpk以“0”代替；钢管桩所经过的各土层的桩侧极限侧阻力标准值以各层的平均值计： 土层名称 qsik qpk 粉土 15 0 粉土 30 0 粉砂 40 0 c、钻孔参数：本计算中的钻孔参数取自南通设计院初步设计图上河两侧的钻孔参数。并以其土层参数进行验算。 d、执行的规范： 建筑桩基技术规范以下简称 桩基规范 、计算结果： s、p - 分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数； d - 桩身直径（mm）； u、L - 分别为桩身周长、桩身长度（m）； Ap - 桩端面积（m2）； V - 桩身体积（m3）； Gk - 桩身自重标准值（kN）； Qsk、Qpk - 单桩总极限侧阻力标准值，在此为693 kN、总极限端阻力标准值，在此为0 kN； Quk、R - 单桩竖向极限承载力标准值、竖向承载力设计值（kN）； 1)、钢管桩 sp1.65 d630 u1.98 Ap0.3117 最小桩长Lmin10m 单桩竖向极限承载力标准值可按下式计算： Quk Qsk + Qpk u * Qsik * li + Qpk * Ap （桩基规范 5.2.8） 单桩竖向承载力设计值可按下式计算： R Qsk / s + Qpk / p （桩基规范 5.2.2-1） 420KN 299.2 KN 满足要求。2、顶层分配梁计算运梁车单轮荷载按25t计。顶层分配梁跨度为90cm，跨中最大荷载为：q25×9.8/0.9272kN；计算简图如下： 弯矩计算：实际弯矩：M=1/8qL21/8×272×0.9227.6kN·m；需要的截面抵抗矩：WM/27.6÷215128 cm3选用16a工字钢W141 cm3；可满足要求。挠度计算：实际挠度：f5qL4/384EI=（5×272×103×0.94）÷（384×210×109×1130×108）0.98mm容许挠度：fL/300900÷3003mm由于ff ；因此，挠度满足要求。3、桩顶横梁验算便桥自重按18t/跨，荷载按50t计。荷载标准组合为：S1.2×18×9.81.4×50×9.8897.68kN；5片贝雷梁共同受力并传至桩顶横梁，每片贝雷梁处的作用力为F897.68÷5180 kN；计算简图如下：弯矩计算：实际弯矩：M=1/4·F·L1/4×180×1.881kN·m；需要的截面抵抗矩：WM/81÷215377 cm3选用2根25a槽钢W2×268.7537 cm3；可满足要求。剪力计算：实际剪力：Q=3F÷2270 kN容许剪力为：Q2×279558kN由于QQ；因此，剪力满足要求。挠度计算：实际挠度：f7FL3/768EI（7×180×103×1.83）÷（768×210×109×3.359×105×2）0.67mm容许挠度：fL/8001800÷8002.25 mm由于ff；因此，挠度满足要求。4、贝雷梁验算弯矩计算：便桥自重为18t/跨，荷载按50t计。计算简图如下：实际弯矩：M=1/4FL1/8qL21/4×50×9.8×121/8×1.5×9.8×1221734.6 kN·m实际应力：M/W1734.6/（5×3578.1）97 MPa容许应力：=215 MPa由于因此，弯矩满足要求。剪力计算：实际跨中剪力：Q1=（FqL）×9.8÷2333.2 kN实际端部剪力：Q2=（FqL）×9.8÷2490kN容许剪力为：Q5×240.31201.5 kN由于Q1Q ，Q2Q因此，剪力满足要求。挠度计算：实际挠度：f5qL4/384EIFL3/48EI=（5×1.5×9.8×103×124）÷（384×210×109×250497.2×5×108）（50×9.8×103×123）÷（48×210×109×250497.2×5×108）0.0082 m8.2 mm容许挠度：fL/30012000÷30040 mm由于ff ；因此，挠度满足要求。5、桥台基底承载力检算基底荷载：Q=(50+18/2+0.8×1.5×5×2.5) ×9.8=725.2 kN基底承载力：1.4Q /S725.2/（1.5×5）135 kPa因此，桥台施工前要进行基底处理，确保基底承载力满足要求。五、钢便桥施工工艺1、钢便桥施工工艺流程测量放线 打桩钢管桩桩顶横梁安装顶层分配梁安装桥面施工桥台施工贝雷梁安装2、测量放线 根据设计图示位置，采用直接量距方法放出桥台位置，便桥主桥两侧桥台设在河堤上，然后用全站仪确定方向角度与距离，并放出钢便桥中轴线。测量各桩墩角度和距离，定出桩位。3、钢管桩施工 打桩施工流程及质量要求打桩机械到位钢管桩制作钢管运输到位钢管桩吊装就位钢管桩打入就位高程处理打桩质量要求：垂直度要求偏差1.5%，平面位置偏差10cm；入土深度不小于10米，桩长可根据实际地质变化情况做适当调整。 打钢管桩将要打入的钢管桩运至河岸处，50吨履带和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。钢管桩单根长度为13m，顶端达到水面上约3m5m，需要接桩时根据高程进行接桩处理。用桩架的导滑夹具将桩嵌固在桩架两导柱中，垂直对准桩位中心，用经纬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。吊起钢管桩后，空打12m，再次校正垂直度后，再将钢管桩缓缓插入水下土层，待桩位置及垂直度校正后即可将锤连同桩帽，压在桩上，同时在桩的侧面或桩架上设置标尺，并做好记录。振动锤开始振动下沉时，落距要较小，待入土一定深度后，按照需要的落距进行施打。注意事项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，至达到要求为止，然后移动桩机至下一桩位置。4、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900*900*10mm钢板封口，四个方向采用加劲板与钢管桩焊连；钢板上布置双拼25a槽钢的分配梁，长度为6m，两根槽钢对拼后上下翼缘板面每隔2m采用钢缀板焊连，加强整体性和抗弯能力，吊装到位，两侧与钢管焊接。桩顶至水面范围内，用16槽钢将钢管桩横向焊接，连成整体。5、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135kpa。桥台立模浇筑C30混凝土扩大基础，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。桥台具体尺寸见附图1。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。6、贝雷梁安装贝雷梁逐孔吊装，横向采用支撑架固定，贝雷梁节点应布置在桩顶位置，确保节点受力合理。贝雷梁横向间距为90cm，中间部分每隔3m用四孔支撑架联结，确保结构整体稳定。7、顶层分配梁及桥面施工贝雷梁上设置I16工字钢做横向分配梁，吊车吊装铺设，每隔0.3m布置一道，分配梁与贝雷梁之间采用夹具连接，安装过程中确保工字钢顶面平整；顶层分配梁上满铺8mm厚的压花钢板；钢便桥两侧设置栏杆，护栏采用48*3.5mm钢管，焊接固定在外缘的工字钢上，钢管横向采用三道角钢纵向焊连。六、人员、机械设备安排（1）钢便桥施工主要人员：项目部：项目副经理1名，专职工程师1名，技术员2名，安全员1名；施工队：施工队负责人1名，技术人员2名，施工人员18人。（2）便桥搭设施工主要设备有：序号项目型号数量备注1汽车吊50吨1辆2震动锤90kW1台3发电机120kW1台4卷扬机5t1台5电焊机4台6气割设备2套7倒链3套8千斤顶20t2台（3）本便桥为全钢结构，主要工程量见下表：（K43+724）48m钢便桥工程数量表序号名称单位数量单位重量(kg)总重(t)130×3角钢(栏杆)m1921.370.263 248钢管(栏杆)m683.840.262 38mm防滑钢板(桥面板)m221662.813.600 416a工字钢(梁)m75020.5115.320 525槽钢(梁)m3227.40.876 63m节贝雷梁片80275.522.040 7销 子(梁)个1803.060.558 890支撑架(梁)个90403.600 9撑架螺栓(梁)个3560.70.250 10横梁夹具(16圆钢)个6400.4740.304 1110mm钢板块1562.80.942 1216槽钢(梁)m2017.230.344 13630钢管桩m117152.917.889 14板式钢板支座20*20cmm21062.80.251 15钢材小计76.49916板式橡胶支座20*20cm个1017C30砼承台m31218C30砼台身m318198%石灰基底处理吨0.920挖土方m385（K45+980）24m钢便桥工程数量表序号名称单位数量单位重量(kg)总重(t)130×3角钢(栏杆)m961.370.132 248钢管(栏杆)m343.840.131 38mm防滑钢板(桥面板)m210862.86.782 416a工字钢(梁)m37020.517.589 525槽钢(梁)m1627.40.438 63m节贝雷梁片40275.511.020 7销 子(梁)个903.060.275 890支撑架(梁)个45401.800 9撑架螺栓(梁)个1800.70.126 10横梁夹具(16圆钢)个3200.4740.152 1110mm钢板块362.80.188 1216槽钢(梁)m1017.230.172 13630钢管桩m39152.95.963 14板式钢板支座20*20cmm21062.80.251 15钢材小计35.019 16板式橡胶支座20*20cm个1017C30砼承台m31218C30砼台身m318198%石灰基底处理吨0.920挖土方m325（K47+738）36m钢便桥工程数量表序号名称单位数量单位重量(kg)总重(t)130×3角钢(栏杆)m1441.370.197 248钢管(栏杆)m503.840.192 38mm防滑钢板(桥面板)m216262.810.174 416a工字钢(梁)m55520.5111.383 525槽钢(梁)m7227.41.973 63m节贝雷梁片60275.516.530 7销 子(梁)个1303.060.398 890支撑架(梁)个65402.600 9撑架螺栓(梁)个2600.70.182 10横梁夹具(16圆钢)个4800.4740.228 1110mm钢板块662.80.377 1216槽钢(梁)m2017.230.345 13630钢管桩m78152.911.926 14板式钢板支座20*20cmm21062.80.251 15钢材小计56.755 16板式橡胶支座20*20cm个1017C30砼承台m31218C30砼台身m318198%石灰基底处理吨0.920挖土方m345七、钢便桥使用及维护1、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。2)便桥两侧设置限速牌（限速5km/h），严禁运输车速度过快造成其他不安全因素。3)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。4)大雪天气限制通行，清理好桥面积雪。阴雨天气做好防滑措施。2、钢便桥的维护管理1）每周对钢便桥进行沉降观测。2）每天有专人检查，检查桥面情况和结构情况。3）根据桥面情况和施工时车辆通过情况，制定相应的桥面维护。4)每月度由项目安质部会同工程部做桥梁专项检查。八、 质量保证措施1、制定严格的工程质量检测制度1）建立健全以项目经理为首的质量管理体系，经理部各部门明确质量管理范围、责任、技术科各部门分级落实责任制，技术人员分工明确，并且责、权、利三者相结合，发挥出每个技术人员的工作积极性，使他们起到应有的作用。2）建立并健全两级管理制度，所有工序需经队部自检合格后方可上报项目经理部，项目经理部需对队部所报材料认真进行审查，并通过进一步测量复核，以确保测量结果的准确率。3）现场工程技术人员做到认真、细心负责，及时指出工程施工中的不足之处并予及时纠正完善，工作过程中做到操作仔细、不放过任何可疑点，并推行复核检验制度。4）认真检查各型材的进场质保书；对全桥组装件的拼装质量进行检查，所有的销子、螺栓必须安装到位；全桥焊接严格按照相关操作规程进行，并由工程部把关，保证焊接的质量。推行计划管理各施工组，各组根据总计划指标要求制定本组、本施工点的计划。队部提出处理意见，及时调整人工、材料、机械设备在数量和时间上的安排，保证各施工环节环环紧扣，有条不紊，既保进度又保质量。九、安全保证措施1、安全保证体系框图项目经理部安全保证体系框图项目经理：吴占东项目总工：林云项目副经理： 张学献 安质部质检员： 陈刚 安质部安全员：王海兵 工程部： 李凯 物机部： 段志勇装配作业组交通安全组测量作业组桥台作业组打桩作业组焊接作业组起吊作业组2、 制定严格的安全生产管理制度1）构件吊装和安装须遵守公路工程施工安全技术规程、起重机械安全操作规程以及其他相关安全操作技术规程，并要对每一个相关操作人员进行现场安全交底，确保施工安全。2）施工过程中，施工人员和技术人员必须带好安全帽，高空作业时要系好安全带，水上作业要穿救生衣。3）吊装过程中，无关人员应退至安全范围之外，吊车臂架下和工作半径范围内不得站人。4）吊装用的钢丝绳、吊具等必须满足受力要求，且要具有一定的安全系数；钢丝绳使用前一定要经过检查，合格后方可投入使用。5）钢丝绳吊点部位要保证所吊构件具有足够的强度和刚度，必要时加设支撑杆或扁担梁，以防止构件变形。6）为保证钢丝绳使用寿命和使用安全，应在吊点处加垫木板、麻片或采取其它措施使吊点处钢丝绳受力均匀，不产生应力集中，避免割绳、断绳等安全事故发生。7）钢丝绳安装好后要进行全面检查，确保安全牢固后方可指挥起吊。起吊时要缓慢提升吊钩，先收紧吊绳使之受力，然后进行试吊，确认安全后才能正式起吊提升。8）吊装或拖拉过程中必须派专人指挥和协调运作，发现不安全因素和任何违规操作立即制止，纠正后方可继续吊装或拖拉。9）构件起吊后应根据实际情况，由起重工通过拉绳拉好重物防止旋转和晃动，任何人员不得从被吊构件下通过。10）现场注意用电、用火安全，每天施工完毕应收好电线、气瓶，做到工完场清，并及时关闭电闸。3、观测体系因该便桥须使用一年半以上，必须对全桥加强观测、记录，具体措施如下：1）前期每周一次对全桥进行测量观察，对全桥的沉降、偏位进行记录，待稳定后每半月测量一次。2）保证每月对全桥拼装点、焊点焊缝及各型材检查一次，如发现关键焊点焊缝生锈老化、关键型材明显形变，应立即通知项目部，临时封闭交通，采取补强措施。4、交通安全注意事项为确保桥梁结构运营安全，在省道S221公路旁边的桥头处设置限速、限宽和限载等标识牌，非施工车辆及人员严禁入内，桥上限速5公里/小时，标示牌示意如下图，具体制作时遵照交警和公路管理站意见制作标准的标示牌。