钢便桥施工方案(修改后)

国道569曼德拉至大通公路克图至大通段路面工程钢便桥施工方案

编制：

复核：

审批：

中铁十四局集团有限公司

克图至大通路面工程KD-LM1标项目部

二〇一八年五月二日

目录

第一章工程概况 (3)

第一节工程概述 (3)

第二节钢便桥设计 (4)

一、使用要求 (4)

二、结构布置 (4)

第三节受力验算 (5)

一、荷载分析 (5)

二、结构强度检算 (7)

三、桥墩、桥台基础设计 (9)

第二章施工安排 (11)

第一节主要工程管理目标 (11)

一、工期目标 (11)

二、质量目标 (11)

三、安全管理目标 (11)

四、环境保护管理目标 (12)

第二节总体组织安排 (12)

一、项目管理组织机构 (12)

二、项目人员配置 (12)

第三节总体施工安排 (13)

第四节施工进度计划 (14)

第三章施工准备 (14)

第一节技术准备 (14)

第二节现场准备 (15)

第三节人力、材料及设备资源准备 (16)

第四章施工方法 (18)

第一节钢便桥施工工艺流程 (18)

第五章主要工程保证措施 (22)

第一节安全保证措施 (22)

第二节质量保证措施 (25)

第三节文明施工环境保护措施 (26)

第一章工程概况

第一节工程概述

国道569曼德拉至大通公路克图至大通段KD-LM1合同段按双向四车道一级公路标准建设，路面工程设计起讫点桩号为YK89+575、ZK89+585～YK124+090.599、ZK124+098.953，主线全长34.516Km。公路设计速度为100Km/h，路基宽度26m，分离式路基为13m。我单位需要在新民沟村搬迁旧址建设3号水稳拌合站，现有便桥限重30吨，不能满足我单位运输车辆通行。为保证场地施工期间材料的运输，需要横跨东峡河，在克大公路主线K114处建造临时钢便桥。

本次施工钢便桥共1座，桥面净宽6.3m，桥总长12m，桥面面积75.6m2。钢便桥上部采用双层工字钢（横向、纵向布置），上层工字钢采用20b工字钢，间距25cm,下层工字钢为主要受理梁，采用45b工字钢进行焊接，每6米为一跨，设计为两跨，桥面铺装采用1cm厚的防滑钢板，下部结构墩身采用C30砼现浇，桥台采用C25砼扩大基础，便桥与便道路基衔接采用砂砾填筑，桥面护栏采用钢管（脚手架用Ф48.3*3.6）制作，护栏高度1.2m，横向间距1m。

第二节钢便桥设计

一、使用要求

1.满足载货总质量100t车辆通过。

2.工后桥台沉降不大于5mm。

二、结构布置

1.钢便桥上部结构采用双层工字钢，桥面系采用防滑花纹钢板，下部结构墩柱采用C30砼现浇，桥台采用C25混凝土扩大基础，钢便桥桥台支点设置胶垫缓冲层。

2.根据既有河流宽度，便桥采用双跨，每跨6m。

3.纵向工字钢采用45b型，高度450mm，腿宽152mm,腹厚13.5mm，单位质量为87.4kg/m，纵向工字钢中心间距30cm；横向工字钢采用20B型，高度200mm，腿宽102mm，腹厚9mm，单位质量为31.1kg/m，横向工字钢中心间距为25cm。

4.桥台、墩柱两侧设置定位筋，双层工字钢之间采用焊接连接，焊缝应无裂纹，焊瘤、夹渣、电弧擦伤、未焊透、未填满弧坑等外观缺陷，焊缝饱满无焊渣。

5.桥面系采用1cm厚的防滑钢板，铺装钢板纵向分为3块，每块2米，便于焊接。

6.各构件及加劲板焊接均采用满焊，板厚不大于10mm焊肢高S6，板厚大于10mm焊肢高S8。

7.本桥桥墩基础采用现浇混凝土，单根桩顶设计承载力530kN，桩长为暂定值，施工时应根据实际地层条件确定桩长。

8.桥台基础采用C25混凝土扩大基础，纵向宽度0.8m，横向长度6.5m，表层布置&16钢筋，间距15cmx15cm。

便桥立面示意图

便桥刨面图

第三节受力验算

一、荷载分析

根据现场施工需要，便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P 两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。如xia所示：

图1

为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q 、P 值。

1、q 值确定

由资料查得45b 工字钢每米重87.4kg ，再加上联结钢筋及钢板重量，单片工字钢自重按1KN/m 计算，及q=1KN/m 。

2、P 值确定

根据施工需要，并通过调查，便桥最大要求能通过后轮重100吨的大型车辆，及单侧车轮压力为500KN ，单片45b 工字钢尺寸如图2：

其分布如图3：

单侧车轮压力非平均分配于

所有纵梁上，因此必须求出车

轮中心点处最大压力m ax f ，且

车轮单个宽25cm ，整个后八轮

自卸车单侧车轮共计

50cm,45b 工字钢翼板宽

15.2cm ，每片工字钢间横向间距为30cm ，因此单侧车轮至少同时直接作用于两片工字钢上。而f 按图3所示转换为直线分布，如图4：

max

max

图2（单位：mm

）图3

图4

由图4可得到m ax f =F/2，单片工字钢受集中荷载为m ax f /2=125KN 。

由于便桥设计通过车速为5km/小时，故车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系数为0.2，计算得到KN KN P 150)2.01(75=+?=。

二、结构强度检算

由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=1KN/m ，P=150KN ，工字钢计算跨径l =6m ，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力[]w σ=210MPa ，容许剪应力

[]τ=120MPa 。

1、计算最大弯矩及剪力

最大弯距（图1所示情况下）：

m KN m m KN m m KN Pl ql M ?=?+?=+=5.1394

6/908)6(/14822max 最大剪力（当P 接近支座处时）

KN KN m m KN P ql V 1531502

6/12max =+?=+= 2、验算强度

正应力验算：

[]MPa MPa cm m KN w M 2109315005.139/3max =<=?==σσ

（w 为45b 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为1500cm 3）

剪力验算：

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按)/(w w t h V =τ计算。w h 为腹板净高（除去翼板厚度），w t 为腹板厚度，由图2可得到w h =414mm ，w t =13.5mm 。

计算得到：

[]MPa MPa mm mm KN t h V w

w 1201.17)5.13414(6.95max =<=?==ττ 3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[]cm cm l f 5.1400/600400/===,而梁体变形为整体变形，由单侧11片工字钢为一整体进行验算，计算得到：

()EI Fl l q f ??????+=48384

6534 其中q=1KN/m F=360KN E=206×105/cm 2 I=33760cm 4×11 ()1133760/1020648)600(360384)600(/16542534?????

?????+???=cm cm cm KN cm m KN f =cm 649.0 考虑车辆荷载非集中荷载，后轮轴重如达100吨时为双桥车，按《桥梁设计规范》中，双桥车两轴间间距为1.4米，及F 可认为如图5所示分布。

图5

根据图1和图5中集中荷载弯矩计算公式分别为：

41Fl M = 和 l

Fab M =2 cm a )140560(-= cm b )140560(+= 94.04212≈==l

ab M M η 由于挠度主要由车辆荷载产生，因此可近似将η视为挠度的折减系数，

及[]cm

f

cm

cm

f8.2

61

.0

649

.0

94

.0=

<

=

?

=

η

根据以上验算，可见本便桥可通过的最大车重为100吨，因此次设计可以完全满足使用要求。

三、桥墩、桥台基础设计

1、基础承载力计算

桥身钢结构自重32.03吨，荷载：后八轮-100吨

桥梁上部恒载反力N1=32.03/2=16.02T

桥梁上部活载反力N2=100T

桥台自重G=2.5×2×0.8×6+2.5×0.45×6×0.8=26.16

不考虑偏心作用，墩身受中心荷载作用，其地基承载应为：

σ=A G

N

N+

+2

1

=

8.0

6

16 . 26

100

02

.

16

?+

+=29.6KPa

注意：桥台基础底部承载力必须>29.6 KPa，因一般河岸淤泥质地基承载力较低，建议开挖至相应基础深度，并通过试验确定地基承载力，确保满足要求。

桥墩同理计算，桥台基础底部承载力必须>29.6 KPa，因一般河岸淤泥质地基承载力较低，建议开挖至相应基础深度，并通过试验确定地基承载力，确保满足要求。

2、抗滑移稳定验算

台侧土压力按朗肯土压力公式计算。取γ=18kN/m3，ka=0.33，

则墩侧土压力Pa=0.5γh2ka=0.5×18×42×0.33=47.52kN

∑Ni=G=83.71=837kN

∑Pi= Pa =47.42 kN

基底摩擦系数按沙砾取μ=0.35

则kc=0.35×837/47.52= 6.16＞1.3

满足要求。

3、抗倾覆验算

墩侧土压力按朗肯土压力公式计算。取γ=18kN/m3，ka=0.33，

则墩侧土压力Pa=0.5γh2ka=0.5×18×42×0.33=47.52kN

于是，倾覆力矩

M1=Pa×0.3h = 47.52×0.33×4= 62.73kN·m

墩身抗倾覆力矩

M2=G·0.5×4= 837×2= 1674kN·m

抗倾覆稳定系数

K0 =M2/M1 =1674/62.73 = 26.68＞1.5

满足抗倾覆要求。

第二章施工安排

第一节主要工程管理目标

树立一流的目标，创新一流的管理，打造一流的团队，本项目总目标为“四优四零”，四优即：方案优化，工程优质，效益优良，队伍优秀；四零即：违法违纪案件为零，重大质量事故为零，重大安全事故为零，重大环保事故为零。

一、工期目标

计划总工期15天。暂定首期填土工程开工日期计划为2018年5月20日，竣工日期为2018年6月5日。我部将精心组织、科学施工，确保工程按期完工。

二、质量目标

严格按国家及地方相关法律、法规，规范、规程施工，工程质量合格。

三、安全管理目标

1.消除或控制施工现场重大危险源，重大火灾、爆炸事故为零，重大设备事故为零，现场交通事故为零，人身死亡事故为零。

2.重大设计责任事故为零，重大施工质量事故为零。

3.保护生态环境，因施工造成的环境污染事故为零。

4.无传染性疾病流传，无辐射伤害和职业病发生。

5.恶性案件发生率为零，千人负伤率小于5‰，杜绝因施工造成的人员死亡及重伤事故。

6.入场培训率100%。

7.施工作业持证上岗率100%。

四、环境保护管理目标

保证施工现场干净整洁，不扰民、不污染环境。严格按市政工程文明施工管理规定，争创安全文明施工示范工地。

第二节总体组织安排

一、项目管理组织机构

二、项目人员配置

我项目部选派技术能力强、有丰富经验、工作作风过硬技术管理人员，组成本项目经理部管理机构，项目部下设工程管理部、计划合同部、物质设备部、财务部、安全环保部、综合办公室。项目经理全面负责项目的管理，全面履行工程合同。项目经理部主要管理人员名单如下：

项目部人员组成及分工表

第三节总体施工安排

首先进行施工准备，熟悉图纸，现场调查，沟通协调并根据现场实际情况编制施工方案，办理各项施工前的手续，做好施工现场项目部建设、劳动力资源、物资设备资源配备。开工后，先施工两侧桥台，同时平整场地，进行钢管桩施工，最后进行纵横梁拼装焊接及桥面附属施工。

第四节施工进度计划

根据A片区地块场地平整工程工序安排及各分包施工单位资源配置情

况，结合便道及水渠分布，本方案施工便桥共分7个时段进行，计划开工时间2018年5月20日，完工时间2017年6月5日，总工期为15天。

第三章施工准备

第一节技术准备

1．工程项目资料交接：主要包括投标期间的现场考察技术资料、投标答疑资料、投标文件、中标通知书，合同文件、与业主签订的协议、投标承诺、施工图纸，办理相关交接手续。

2．熟悉设计图纸，检查图纸是否齐全，图纸本身有无错误和矛盾，设计内容与施工条件能否一致，各工种之间搭接配合有否问题，了解设计内容及设计意图，明确工程所采用的设备和材料，明确图纸所提出的施工要求。熟悉和工程有关的其他技术资料，如施工及验收规范、技术规程、质量检验评定标准以及制造厂家提供的产品资料等。

3．根据设计图纸和业主提供的现场资料进行现场勘查核对。进行图纸会审，将现场情况和图纸问题逐一列出并进行记录，研究相应处理方案，在与设计单位进行施工技术交底时进行沟通、答疑，确定解决方案。

4．摸清区域内河涌分布情况及便桥架设出河沟宽度，根据现场实际合理调整便桥跨径。

5．依据设计文件和图纸，结合施工现场条件、设备材料的供应和施工人员数量等情况安排施工进度计划、施工质量计划、编制施工组织计划、编制各分项工程的作业指导书。对技术人员及工程管理人员进行技术交底，组织员工学习施工合同、技术标准、施工规范、作业指导书，为施工提供技术保障。

6．依据施工图和施组编制工程预算文件。

7．根据相关规定做好质量、安全、环保、水土等监督单位联系、交管部门的协调、检测单位检测准备工作。

第二节现场准备

施工前对现场施工范围内地质条件进行探明，并将探明结果通知监理工程师，必要时请求监理、业主及有关部门协助。

建立测量控制网点。按照总平面图要求布置测量点设置永久性的经纬坐标桩及水平桩、组成测量控制网。

搞好“三通—平”(路通、电通、水通、平整场地)。平整场地，按总体施工平面布置，在规划位置建造生产、生活、办公和储存等设施。积极与地方主管部门联系、协调，接通施工临时供水供电管线及通讯线路等。把水、电、通讯、网络等接通。

根据施工机械需要量计划，组织前期机械进场，主要有挖机、桩机、吊车、电焊机、发电机等，按规定的地点和方式停放或安装就位，并进行调试。第三节人力、材料及设备资源准备

按照劳动力使用计划调配人员，安排劳动力进场。进场前，对有关施工

人员进行安全教育；对工程所需的各技术工种进行培训教育，取得相关上岗证、资格证后方许其进场从事相应的工作，加强施工人员的劳动安全意识，不断提高施工人员的施工技术水平，使施工工作顺利开展。

做好建筑材料需求计划和供应安排。对国家调拨材料及统配物资应及早办理计划指标的申请。对地方材料要落实货源办理订购手续。对特殊材料要组织人员提早采购，原材进场前需提供合格证，并对其验收。按照材料及机械设备用量编制进场计划，并合理调配资金，组织材料、机械进场。

按照机械设备使用计划，做好施工机械和机具的准备，对已有的机械机具做好检修和调试，对尚缺的机械机具要立即订购、租赁或制作。使所有机械及设备保持在待用状态。对工程中所用的各种计量设备、测量仪器送有关部门标定并取得合格证书。

主要作业人员计划表

主要机械设备计划表

主要工程材料计划表

第四章施工方法

第一节钢便桥施工工艺流程

施工准备→施工放样→桥台施工→打钢管桩→焊接桩顶工字钢主横梁→安装贝雷架纵梁→桥面系铺设→铺设车行道防滑钢板→临时护栏安装。

1.施工放样

根据施工图位置，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之上，然后用全站仪确定方向，测量距离定出桩位，即可开始插打钢桩。

2.桥台施工

桥台采用C25混凝土扩大基础，基础下铺设30cm碎石垫层。钢便桥桥台支点设置枕木缓冲层桥，台与便道路基衔接采用砂夹碎石分层填筑。

桥台大样图

3.钢管桩施工

①钢管桩必须采用桩身无明显缺陷变形、焊缝饱满、接头良好、桩体顺直的钢桩。

②将地面整平处理后，履带式起重机和DZ60振动锤进场就位。在钢管桩打设前，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。

③在桩头上用2cm 钢板通过直径线焊成夹板以便振动锤夹头夹吊。用履带吊起振动锤，液压夹头夹住夹板，缓缓提升卷扬和振动锤将钢桩提起，完全离地后用绳索拉住桩脚，就位到桩位处，调整桩身保证纵横方向垂直，用全站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。对准桩位落下钢桩，并再次检查垂直度和平面位置合格后开动振动锤将桩打入土中。

④钢管桩接长时，对接前先清理接口两侧30mm内的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等，并显露出钢材的金属光泽，焊接为手工焊，焊接应控制走向顺

序、焊接电缆、焊接尺寸。接头处加劲板必须保证焊缝密贴；每一焊缝熔敷金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度，同一焊缝应连续施焊，一次完成。焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊缝应光滑圆顺。

⑤施工前先测出水面高程，计算钢桩出水高度，在桩身相应位置作出标记，打到水面标记处即可停止插打，此时桩顶标高即与设计一致。管桩接长时必须先将接头切割整齐，保证接口对接完好，然后周边满焊，焊缝宽度不小于 10mm，并在焊缝处四周加贴6片钢板焊接在接头处，保证接头整体性和受力。同排钢桩插打完成后随即焊接[16槽钢剪刀撑将各桩连接成整体，保证横向及纵向稳定并防止出现不均匀下沉。各支撑型钢与钢桩连接处采用满焊，必须确保焊缝质量。

⑥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，并做好记录至达到要求为止;若钢管桩已打入预计长度，贯入度仍较大，说明该处土质较差，承载能力不满足要求，需要继续打入，直至贯入度≤5cm/min，即实际承载能力达到要求为止。

⑦钢管桩施打完成后进行桩间连接，水平连接采用^351*8mm钢管，斜撑采用16槽钢，连接处采用加劲板加固焊接。

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，钢管桩顶面采用破口安装，四个方向采用加劲板与钢