项目钢便桥专项方案

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235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程

溜子河特大桥

便桥平台专项方案

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审核人：

批准人：

235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程明蛤段项目部

二O一四年十一月

目录

工程概况：

235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程起于明祖陵镇工业集中区235国道老路，止于蛤腰公路,与淮河三桥北接线相顺接。范围为K3+~K9+，路线全长，总体呈南北走向，全部新建。本标段主要工程内容为主线路基3599米，溜子河特大桥全长米，匝道1109米，全线除此之外还包括圆管涵4道，盖板涵2道以及立体交叉、平面交叉各两处。

溜子河特大桥与淮河三桥北侧相接，起点桩号K6+482，终点桩号K8+，桥梁总长为米。

全桥共2个桥台，63个桥墩，桥跨布置为：[10*(4*40m)]现浇箱梁

+[3*40m+4*40m+2*（5*40m）]组合箱梁+（4*20m+3*20m）预应力空心板梁。其中桥梁基础1#~55#墩台桩基础采用嵌岩桩，56#~64#墩台桩基础采用摩擦桩。

桥台采用组合式桥台，台帽采用钢筋混凝土矩形截面台帽；桥墩墩身采用墩柱式墩身，横向墩身之间采用一道系梁加强横向联系。

设计技术标准：一级公路，设计车速为100km/h，荷载等级公路-Ⅰ级。路面双向四车道布置，宽度为26米。

工程总投资：32066万元

第一部分：便桥及钻孔排架结构设计

便桥全长702m，桥面净宽4m，下部钢管桩基础，上部贝雷桁架梁，全长设7联（96m+96m+96m+96m+96m+96m+126m）。贝雷片布置形式单层4排布置，横梁间距，管

桩顶分配梁为双拼45号工字钢，桥面满铺钢板。主栈桥侧面设5个加宽段，一方面作会车用，一方面作临时施工平台，浇筑砼时可作为吊车或泵车临时工作平台。钻孔排架根据灌注桩具体位置插打钢管桩基础，盖梁为双拼45号工字钢，横向采用25号工字钢，上铺桥面板作临时操作平台。

一、主要技术标准

桥面宽：4m；

车辆荷载：500KN（施工车辆）

限速：15KM/h；

限载：单孔跨径内仅容许一辆重车通行。

使用期限：年。

二、编制依据和参考文献

1、《主桥施工图纸》。

2、根据国家及有关部门的设计规范，施工技术规程、规范，质量检验评定标准及验收办法。

3、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）

5、《公路桥梁施工技术规范》（JTGT F50-2011）

6、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

7、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

8、《装配式公路钢桥多用途手册》

三、便桥平面布置

便桥设置在主线桥的南侧，平面距离主线桥盖梁，主要是方便主线桥下部结构的施工。

四、便桥结构布置

便桥长702m，分联设置，联间设简易伸缩装置。纵桥向布置时考虑主墩灌注桩及墩身、盖梁的施工，平面布置考虑钻孔排架的搭设。具体如下：

便桥纵桥向布置（标准联）

便桥多跨连续，标准跨径12m，在伸缩缝处设止动墩，止动墩双排管桩，桩顶分配梁纵向布置，纵桥向相邻侧贝雷桁架断开设置，分设梁底分配梁。

便桥结构断面

普通墩处结构断面

止动墩处结构断面

便桥加宽段结构断面

五、钻孔平台结构布置

钻孔排架与墩身相对位置

排架纵向布置

排架平面布置

排架结构断面

第二部分：结构检算

一、便桥结构检算

1、项目概况

钢便桥全长702m，设7联（96m+96m+96m+96m+96m+96m+126m）。采用上承式结构，车道净宽4m。主梁采用贝雷桁架片，贝雷片布置形式单层4排布置，横梁间距，管桩顶分配梁为双拼45号工字钢，横向联系梁为25号工字钢，桥面满铺钢板。主栈桥侧面设5个加宽段，一方面作会车用，一方面作临时施工平台，浇筑砼时可作为吊车或泵车临时工作平台。桥面采用定型桥面板，下部结构采用管桩基础。

2、遵循的技术标准及规范

技术标准

设计荷载

②车辆荷载：500KN（单辆最重施工车辆）

便桥断面

图横断面布置形式

限行速度：15km/h

设计规范

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）

《公路桥梁施工技术规范》（JTGT F50-2011）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

《装配式公路钢桥多用途手册》

提高30-40%后使用，本表按提高计。

单榀贝雷梁容许弯矩值为，容许剪力值为。

横向稳定系数

普通车辆汽车冲击系数μ＝

4、设计工况及荷载组合

工况一：一辆500KN重车行走于12m简支梁跨上，贝雷桁架梁的弯矩、剪力结果，盖梁强度及刚度结果。

工况一荷载组合：①+②

5、钢便桥设计

上部结构设计

根据主通行孔的布置形式，取12m跨径简支检算。

图 12m跨简支形式

桥面宽度

刚便桥的桥面宽度为4m，按照重车车辆外形尺寸为7×，横桥向＜4m，此断面可以满足行车要求。

纵向整体计算

根据本桥横断面布置形式可知，纵向桁架采用4排单层结构，根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，其单榀梁结构内力值需满足下列要求：

弯矩值 M≤【Mu】=· m

剪力值 Q≤【Qu】=

其纵向整体计算模型见图所示

图纵向整体计算模型

根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》，只能布置一个车道，其横桥向最布载形式见图所示

图横桥向最布载形式

弯矩计算

跨中弯矩最大时，纵桥向车辆布载形式见图所示。

图跨中弯矩最大时最不利活载布置情况由图可知，弯矩最大时一个车道上作用车辆轴载位置。

最不利荷载作用下全桥弯矩图如图所示

图最不利荷载作用下全桥弯矩图

有图可知，贝雷梁的跨中弯矩作用值最大，详见图所示

图最不利荷载作用下的中贝雷梁的弯矩值由计算结果可知，最不利荷载作用下的最大弯矩值为534KN·m，满足

M=534kN·m≤【Mu】=·m

抗弯满足要求。

剪力计算

支点处剪力最大时，纵桥向车辆布载形式见图所示。

图支点剪力最大时纵桥向荷载布置形式由图可知，支点剪力最大车辆轴载布置。

最不利荷载作用下全桥剪力图如图所示

图最不利荷载作用下全桥剪力图

有图可知，贝雷梁的剪力作用值最大，详见图所示

图最不利荷载作用下的中贝雷梁的剪力值由计算结果可知，最不利荷载作用下的最大剪力值为218KN，满足

Q=218kN≤【Qu】=

抗剪满足要求。

盖梁检算

盖梁截面特征

盖梁强度结果

结构最大等效应力值为，满足要求。

盖梁刚度结果

最大结构位移值为1mm，小于，满足要求。

单桩承载力

盖梁支点反力结果

NODE FX FY FZ

2 +06

232 +06

最大支反力结果为406KN。

单桩承载力检算

《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）以下简称桩基规范

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）以下简称基础规范计算结果

p

u = = m

A

p

= = m2

单桩竖向承载力计算

计算桩端进入持力层深度h b：

桩端进入持力层深度取桩所在的最下层土厚

h

b

=1 m

计算钢管桩外直径d s：

d

s

= m

计算侧阻挤土效应系数

s

：

根据建筑桩基规范表查表

s

=

计算桩端闭塞效用系数

p

：

∵hbds＜5，∴根据建筑桩基规范公式

p =

h

b

d

s

s

=

单桩承载力计算：

根据“桩基规范”采用公式如下

Q

uk

= Q sk + Q pk = s uq sik l i + p q pk A p

计算土的总极限侧阻力Q sk

Q sk =

s

uq

sik

l

i

= (25+40+35

= kN

计算土的总极限端阻力Q pk

Q pk =

p

q

pk

A

p

=100 = kN

单桩竖向极限承载力标准值Q uk计算

Q

uk

= Q sk + Q pk = kN

单桩入土10m竖向承载力标准值为,大于406KN满足要求。

6、桥面板及横梁检算

桥面板横向2块布置，横梁纵向间距布置。不利工况考虑：一辆500KN重车作用在6m长的相邻两块桥面板上，横向偏载，后重轮作用于相邻横梁的跨中，具体如下荷载情况：重车500KN，后排轮着地宽度和长度：（横）*（纵），前轮着地宽度和长度（横）*（纵），轴距：+3m。

建立模型

上面6个立方体模拟6个车轮，最下面纵向4根长方体模拟贝雷片上弦杆，间距++。

施加约束和荷载

检算结果

结构整体变形情况

最大结构位移发生在后重轮偏载于桥面板边缘位置，最大结构位移值为。

桥面板等效应力值

最大等效应力值为152MPa，小于A3钢屈服强度，满足要求。

面板最大剪应力

最大剪应力为82MPa，满足要求。

面板刚度

最大结构位移值为，小于1500/400=，满足要求。

横梁25号工字钢等效应力

最大等效应力值为128MPa，小于A3钢屈服强度，满足要求。

横梁最大剪应力

最大剪应力值为69MPa，满足要求。

横梁刚度

最大结构位移值，小于900/400=，满足要求。

二、钻孔排架结构检算

1、工况

2、检算模型

上面纵向两根型钢模拟钻架底座两侧型钢。

3、施加荷载和约束

4、结构总体变形情况

5、25号工字钢横梁强度

最大等效应力值为43MPa，满足要求。

6、横梁刚度

最大结构竖向位移值为，小于4000/400=10mm，满足要求。

7、双拼45号工字钢强度

最大等效应力值为32MPa，满足要求。

8、盖梁刚度

最大结构竖向位移值为1mm，小于6000/400=15mm，满足要求。

三、结论与建议

1、通过对贝雷梁的纵向整体分析，结构的抗弯、抗剪均能满足规范要求。

2、计算中以特定车辆荷载为对象，在运行中须对上桥车辆进行管控。

3、因地质层次的多样和不均匀，桩实际入土深度依据锤击力控制，以贯入度校核。

第三部分：施工组织

一、施工方法

结合桥梁施工要求，放出钢管桩中心位置，打设采用浮吊起吊振动锤依次打入，贝雷采用现场拼装，采用汽吊、浮吊配合架设，焊接等固定就位后，开始安装桥面梁系。

二、施工工艺流程

便桥安装示意

1.插打钢管桩

2.安装盖梁

3.安装桁架组

4.铺设桥面板及其它工作

工艺流程

三、施工方案

测量放线

根据设计图纸，准确放出便桥的中轴线，并根据现场情况定出便桥的起始桩位。材料的准备

材料统一由恒基路桥基地调配，材料进场后，检查桩体本身是否有裂痕、弯曲变形等现象，确保表面无严重的锈蚀和割焊受伤现象，其壁厚要满足设计要求,存在缺陷的桩体禁止使用。

对于贝雷片扭曲变形的不予使用，插销连接不牢靠的予以调整加固或更换，对于个别节点存有开裂、脱落的进行焊接加强。

机具准备

45打桩锤、浮吊、汽吊。利用50T浮吊起吊45打桩锤打桩，贝雷片的拼装、主梁的安装使用25T汽吊。

场地

将施工区域的场地平整并有一定的承载力，贝雷片、钢管桩进场后堆放在平整的场地上，下方垫设方木。

下部结构

在便桥整个施工过程中，采用浮吊和汽车吊配合施工。

A、打桩

钢管桩采用45振动锤依次打入，自备发电机。将浮吊停放到位，相关材料摆放在浮吊有效工作半径内，发电机、振拔锤调试完毕。用浮吊的大钩将振拔锤吊起，再用小钩把钢管从一端垂直吊起，慢慢调整钢管与振拔锤的位置，用振拔锤的液压夹头夹住钢管桩，初步检验桩体的垂直度，然后振拔锤夹着钢管慢慢移到指定桩位，由两位指挥人员处在90度方向上再次调整桩的垂直度，桩体基本垂直后，示意操作手进行打桩。开始打桩时，因为入土不深，桩与锤显得头重脚轻，垂直度很难保证，两位指挥人员（一人观察一人指挥）和两位操作手要通力协作，不停地调整桩的垂直度。待桩入土到一定深度时，吊车就可以不再吊着钢管和振拔锤，放松吊钩，让振拔锤自行打桩。打桩时，在满足桩的入土深度12米时，还要看桩的贯入度，再锤击30锤（分为三阵，每阵十锤），每阵贯入度若小于3cm，可停止锤击。桩入土深度未达到12米时，但贯入度满足要求，停止锤击，将钢管桩多余部分割除。

B、钢管桩纵、横向加固连接

每一处钢管桩打设完成后，以现有水位为准，用14#槽钢做剪刀撑，下料、焊接，将各桩横向连接成整体，保证横向稳定并防止出现不均匀下沉。各支撑型钢与钢管桩连接处采用满焊，必须确保焊缝饱满，且无烧伤，且强度满足要求。

C、墩柱上横梁安装

打设好钢管桩后，将钢管桩顶部修整水平，盖上60cm*60cm厚8mm的钢板，并与钢管桩焊接牢固，在盖板顶放置2根45#工字钢并焊接作为分配梁。最后将钢管桩、桩帽及盖梁焊牢成为整体。

上部结构安装

A、贝雷桁架拼装

贝雷主梁在桥头场地上拼装，下垫枕木，用吊车将贝雷逐片吊起，用桁架销子相互连接接长。贝雷为4排，排距为++，桁架用支撑架螺栓将竖向支撑架、水平方向支撑架和贝雷连成整体，每节贝雷组接头位置安装一片支撑架。为保证梁的刚度，贝雷、支撑架之间采用接头错位连接，这样可以减少由于桁架接头变形产生的主梁位

移。连接桁架的所有螺栓螺帽必须拧紧，将涂上黄油的桁架销子穿到位后，必须插好保险销。

B、便桥桥体安装

主梁拼装好后用25T吊车起吊直接安放0#台上，依次往后安装，吊放时应注意吊车的稳定性，主梁的位置放线确定，以保证便桥轴线不偏移。放稳贝雷组后，每米设置一道25#工字钢横梁，用横梁夹具将横梁与贝雷固定，然后在横梁上满铺厚钢板，钢板之间通过焊接形成整体。

台身浇筑与桥头填土

桥台处也采用钢管桩基础，台背采用灰土填筑，灰土上部浇筑混凝土与桥面实现衔接。桥面与桥头路的衔接十分重要，桥头填土应高于桥面10厘米，并保持与桥面相平的距离不得小于10米，以防止上坡车辆给便桥造成的挤压推力，从而使便桥扭曲变形。

四、工程管理部署

为使便桥按工程进度计划顺利完成，保障后期的运营，我们成立便桥施工、运营管理领导小组。

组长：宋岳明

副组长：陈元骏张银宝

成员：邹敏吉潇彬赵小虎张曙光方刚

便桥搭设由我公司便桥施工队进行施工。该施工队接受运营管理小组的领导和监督。

五、机具进场计划

1、工程进度保证措施

组建强有力的施工队伍，由项目部总工室具体组织、指导、协调和监督整个工程施工。

制定科学的组织管理制度，以工期控制为前提安排材料、机械设备和人员等进场施工，充分利用有效资源。

努力提高机械化施工程度和机械设备的利用效率，并且加强机械设备维修检查和保养工作，保证完好率。

采用多作业面平行流水作业施工。

充分调动员工的生产劳动积极性和创造性，加快工程建设。

2、便桥施工工期安排

便桥工期计划为71天，钻孔排架随钻孔进度适时调整。

第四部分：施工安全管理

便桥搭设与拆除作业较大危险源清单

措施。

2、便桥施工现场危险源预防措施

危险源1：溺水事故

⑴、预防措施：

①所有水上作业人员均配备安全帽、救生衣、防滑胶鞋、安全带等安全防护用品，保证施工人员人身安全。作业现场配备救生圈5只、救生绳若干和救生船一只。

②在作业区域的各个角点和船只往来方向设置水上警戒、航行标志及警示标志。

③工作平台周围设安全网。

临边围护结构图

临边围护效果图

施工现场危险警示

便道安全警示示意图

船泊停航让行标志水上施工警示标志

⑵、安全监控人员及职责：

①、给所有水上作业人员配备足够的安全防护用具并要求其按规定使用。

②、检查施工区域设置安全标志标牌及信号灯、工作平台周围设置安全网和扶手是否完好。

③、定时巡视工地，检查施工人员是否按规定配备安全防护用具，以及安全网和扶手是否损坏。

危险源2：触电伤害

⑴、预防措施：

①采用TN-S三相五线系统，接地与接零要符合要求。（由于本分项工程采用自备发电机发电，因此采用在发电机旁边打入一根3米的5号角钢作为接地桩。）

②配电严格按照“三级配电两级保护”、“一机、一闸、一漏、一箱”原则进行。总配电箱设在发电机处，分箱装在近用电设备或用电区内，配电箱采用铁板或优质绝缘材料制作，配电箱内分别设置工作零线端子板和保护零线端

子板，金属箱体和金属底座及外壳，保护接零。配电箱有防雨和防潮措施。配电箱的漏电保护器，每台用电设备有各自专用的开关箱，设备与照明分闸，实行经常检查检修制度，由队部安全员韩产富会同电工杨明远一起对用电设备进行日常安全检查、验收，并做好相应记录，配电箱要上锁，凡是进行电气操作及施工均需专职电工进行作业。

接地、接零示意图

③从事电工作业的人员需持证上岗，进行电工操作时，需配备绝

缘鞋、绝缘手套、带绝缘把手的工具、电笔等电工专用工具；混凝土泵、水泵、电焊机等用电机械的操作手操作机械时要配带绝缘手套。

④电缆干线根据现场情况选用或部分采用埋地或架空铺设：埋地深度不得少于20cm，架空高度不得低于4M。严禁沿地面明设，并应避免机械损伤或介质腐蚀。

⑵、安全监控人员及职责：

①在开工前对临时用电措施进行检查并签发临时用电验收单。

②人员进场时对特种作业人员的证件进行登记存档。

③在施工人员进行施工时，检查其安全防护用具是否配备齐全并按操作规程使用。

④检查电缆干线是否按规定铺设。

危险源3：火灾伤害

⑴、预防措施：

①现场管理有序，道路畅通，材料堆放整齐。施工现场按规定配备灭火器、消防砂箱、消防桶等，消防设施和器材完好有效。

②消防器材有专人保管，组成业余消防队，定期训练，保证所有施工人员熟悉并撑握消防设备性能和使用方法。

③电弧焊渣要进行及时处理防护，焊接格栅或钢架时，要有防火设施。

④禁止随处吸烟或乱掷烟头，禁止冬季施工现场明火取暖或使用碘钨灯取暖。

⑵、安全监控人员及职责：

①、确保施工场地材料按规定堆放，并确保消防设施齐全。

②、组织施工人员进行消防学习，使每个人都能熟练掌握消防器材的使用方法。

③、定时巡视工地，确保施工人员没有违章行为。

危险源4：机械伤害、交通事故

⑴、预防措施：

①车辆和设备有专人管理和操作，做好“三定”（定人、定机、定岗位），“三好”（管好、用好、维修好），“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障），“四懂”（懂管理、懂结构、懂性能、懂用途），车辆、设备按有关规定进行保养，确保其性能处于完好状态，符合安全技术要求，满足施工需要。

②加强对机动车司机的培训和教育，牢固树立“安全第一”的思想。

③坚持酒后不驾驶，疲劳不驾驶，不超载，不超速。严格定期对机械设备进行检修保养，不得带故障上路行驶。

④在施工现场区出入口设置规范、醒目的交通标示标牌。在平交道口及施工狭窄地段设置限速标志，必要时应设专人指挥交通。

⑤雨天行驶的车辆应设置防滑装置，并限制行驶速度，防止路滑造成行车事故。

⑥车辆行驶中严禁超车。

⑵、安全监控人员及职责：

①确保安全信号标志按规定设立。

②定时检查机械、施工车辆性能，保证所有机械、车辆在施工期间处于良好状态。

③开工前是否组织对机械操作人员、车辆驾驶人员进行安全技术交底，对机械操作人员持证情况和机械验收、保养情况登记造册存档。