(整理)便道钢便桥设计及施工

第一章、便道施工方案

一、工程概况

根据现场桥梁分布情况，同时结合现场原有道路，在本标段内桥涵位置设置便道及便桥，从而确保桥梁的施工。其中，栟茶运河大桥设置一座钢便桥，K0+103小桥采用筑坝的方式修筑便道。

便道修建宽度为7m，确保商品砼车辆的通行、满足吊车展开工作；沿桥向设置施工便道。

二、便道设计及施工

（一）概况

每座小桥位置设置便道（具本见分布图、表），在河道上筑坝，坝长24m，坝顶宽7m，坝体高约4m,坝底宽为19m,边坡按1：1.5设计，下方安装1.2m直径涵管，便于河道泄洪、排水。

1、筑坝围堰横断面图一

7

1：1.5 4

管涵

19

2、便道施工层：

1、2cm磨耗层

2、30cm厚泥灰碎石

3、20cm6%灰土原槽拌和

4、40cm6%灰土填筑

5、清表原地面压实

3、具体工程量：

（二）具体工况

1、K0+103小桥

该桥位于一小河之上，河口面为16m，因此该处便道先筑24m土坝，土坝两侧各设10m便道，在桥两岸横桥向各设置两条便道76m*2，桥位处向北修筑一条便道与221省道连接。见下图

K0+103小桥施

工

便

道

至221

76m 筑

坝

76m

施工便道

施工便道

120m

2、韩洋中心河桥

该桥位于老202道路上，在河道开挖前进行桥梁的施工，在北侧修建一条便道，便道总长为39m，供桥梁施工，同时利用现有202道路.

3、栟茶河大桥

本桥横跨栟茶河，在栟茶河上修建一座钢便桥（详见钢便桥方案），考虑最经济便桥方案，便桥与河道正交，钢便桥搭设长度为72m，钢便桥南侧与场内便道直接连接，北侧修建120m便道与老202连接，同时在两岸修建施工便道，详见平面图，便道总长430m，由于桥南侧要修建板梁预制场，穿过现有乡村道路两条，因此现有乡村道路降低60cm，凿除原乡村道路各结构层计60cm，施工方法同施工便道，长度为127m.，详见总体平面布置图

（三）施工方法

1、便道位置的施工放样

根据导线点进行构造物的边线放样，便道位置设计在路的一侧，根据地现场情况进行调整，有效利用红线土地，局部位置设置在绿化带内。

2、便道清表

根据施工现场的实际情况，

施工便道范围的清表工作与路基清表同步，清表时必须进行20公分表土的清除工作，同时树根、芦苇的必须挖除干净。

沿线需要进行圆管涵施工的河塘、沟渠位置，为了确保临时便道路基的承载能力，清表时必须采用挖机进行淤泥的彻底清除，回填土源为就近路基土方，采用装载机进行土方的运输，清淤干净后采用挖机进行层层回填，层厚控制20公分左右，采用18T振动压路机进行碾压，压实度确保87%的标准，严禁出现“弹簧”的现象，如若发生采取局部换填处理。

清表过程中严禁破坏当地居民的合法利益，禁止占用农田，对于居民原有的出行道路便道积土后及时做好顺接整平工作，随时确保居民的出行方便。

3、原地面翻松处理

道路清表完成后，为了确保施工便道路基的承载能力，采用挖机进行便道范围内整平以及顺坡工作，及时采用旋耕机进行耕翻粉碎，在含水量大于最佳含水量1~2%时，采用振动压路机进行碾压，碾压遍数控制在3~4遍确保压实度达到87%以上，对于沿线局部出现“弹簧”的现象及时进行换填处理。

原地面压实过程中，根据现场初步碾压效果根据施工经验进行初步判断，是否需要进行换填处理。

原地面碾压过程中，严禁压路机在当地原有道路上直接行驶，预防损坏原有水泥混凝土道路、沥青道路、和发生安全事故的现象。当日施工完毕后，施工车辆必须在指定地点停放整齐，严禁占用地方道路等。

4、便道边沟、横向临时排水管的施工

边沟采用挖机进行土方开挖，根据施工设计图纸本标段以底填方为主，边沟开挖断面为：底宽1.0m（挖机取土斗的宽度）、顶宽1.5米，所挖土方堆于便道范围内，以作为便道灰土的施工。

施工过程中，由于必须破坏当地原有的横向排水系统，为了确保不影响当地排水系统，项目部加强和当地居民以及村级领导的沟通的同时，及时在便道的横向埋设直径60、直径100的钢筋混凝土管道，保证横向排水畅通。

边沟开挖后，为了确保自身的纵向排水沟排水畅通，对于原有居民出行道路位置，必须采取预埋纵向排水管道的方法过路，同时必须及时恢复原有道路，确保通行顺畅，避免影响当地居民的出行。

便道边沟的排水采取和原有排水系统连接，个别路段在施工过程中采取机械设备排水等。

5、20cm6%灰土原槽拌和及40cm6%灰土填筑施工

灰土施工的土源以边沟开挖的土方为主，由于清表结束后及时对原地面进行了碾压，原地面承载能力基本可以满足便道施工要求，所

以边沟开挖土方直接置于便道范围原地面以上，厚度控制在30公分左右（参灰碾压后的厚度基本在20cm），同时在边沟施工过程中及时对便道积土进行大致的平整以及纵向顺坡工作。

为了预防便道施工中下雨天气雨水对松散土方的浸泡，挖机进行纵横向初步整平后及时采用18吨振动压路机进行初步碾压，进行表面密封工作，同时可以确保农用拖拉机拖运石灰的需要。

便道灰土施工主要利用晴好天气进行，石灰原材料满足三级灰要求，生石灰有效钙加氧化镁含量不小于70%等。根据便道使用要求，灰土灰剂量控制6%以上，压实厚度控制20公分左右，为了确保灰土的质量要求，施工中严格控制石灰的掺入量以及拌合的均匀行，施工中根据每车的运输能力、灰剂量严格控制每车石灰的施工长度，布灰工作采取人工撒灰的方法，布灰结束后及时采用旋耕机进行耕翻以及粉碎工作，同时安排专人定距离进行挖坑检查是否存在夹层的现象，对于旋耕不到位的地段，及时进行必要的重复旋耕工作。

根据施工现场负责人的施工经验，在含水量大于最佳含水量1~2%时，及时采用振动压路机进行碾压工作，具体碾压顺序为先边后中、先静压后振动碾压，施工时要求现场负责人严格控制压路机碾压遍数确保压实度,同时要求随时注意灰土的碾压宽度检查，严禁出现局部断面过窄不能满足宽度的现象。

6、30cm泥灰碎石施工（石灰：土：碎石8：12：80）

灰土施工结束后及时进行必要的养护工作，尤其为雨季期间禁止通行、及时排水等，泥灰碎石施工前的灰土表面做好复压工作。

泥灰碎石施工所需的土源采用路基范围内土方，在便道沿线路基范围内选取3个积土点，采用挖机进行灰土的集中拌合，拌合前根据本段泥灰碎石工程量、灰剂量严格控制石灰用量，确保灰土的灰剂量达到设计要求，同时为了确保石灰掺入的均匀性，由专人负责监督挖机的拌合遍数，严禁出现漏拌夹生的现象。

灰土制备完成后及时进行碎石的掺入工作，碎石原材料粒径采用4~8cm，掺入时严格控制碎石的掺入量为80%，以利于成型后碎石起到骨架的作用，同时增加挖机的拌合遍数，严禁出现不均匀的现象。

泥灰碎石在集中点拌合完成后采取农用拖拉机进行运输，运输至现场采用挖机整平，整平后及时采用振动压路机进行碾压，碾压遍数控制在3~4遍，严格确保压实度。

7、2cm磨耗层施工

泥灰碎石施工完毕后，立即采用小碎石进行便道磨耗层的施工，由自卸汽车运至现场后，以装载机进行撒布为主，人工配合为辅，厚度控制在2公分左右，严禁出现局部过薄或过厚的现象。

8、过河道便道，采用筑坝的方法，下设1.2m涵管，回填素土，碾压密实，与便道结构层相平后，随便道一起做到顶。

第二章、钢便桥设计方案

一、项目概况

1工程概况

本工程位于海安县经济开发区，横跨栟茶河。河口宽度70m，水面宽度60m，路中线与河道斜交120度，通航等级V级，最高通航水位为3.01m(国家85高程)，通航净高3.5m。

根据本工程施工需要求，进行钢便桥及施工便道设计。

在本桥上、下游的桥梁为新洋桥、五七干校桥，测时水位为2.2，测时通行高度为5m，梁底标高为7.2m。因此本施工便桥梁底标高以7.4m控制，两岸地坪标高为4.5~5m。

设计便桥采用双排单层“321”军用贝雷梁搭设，横梁采用[20b 槽钢构成，同时设加强弦杆。墩基础采用?50钢筒桩， P2、5墩桩入土深度为16m, P1、6墩桩入土深度为10m、P3、4墩桩入土深度为8m。

桥面净宽3.7m，跨径组合12m+12m+24m+12m+12m。

便桥通行能力，按汽20t、拖80t进行设计验算，同时施工车辆行驶速度控制为“小心慢行”，不计算冲击荷载。

附钢便桥示意图

2技术标准

2．1便桥：12+12+24+12+12双排单层加强型“321”贝雷桥

2．2通航等级V级，通航净空3.5m，通航宽度20m。

2．3高程引用标准：国家85高程

2．4便桥通行能力，汽20t、拖80t,“小心慢行”,由于桥梁为单向通行，桥梁变窄，因此在桥头接线20m范围及桥梁上，限制车辆单向通行，车距保持20m等警示标志。

3采用规范及引用依据

3．1施工组织设计。

3．2《公路施工手册-桥梁》下册

二、钢便桥设计

1结构尺寸及标高的确定

1.1节点高程的确定

①通航最高水位：3.01m

②通航净高：3.5m

③加强弦杆截面高：0.1m

④贝雷梁桁片下杆截面高：0.1

⑤横梁截面高：0.25m

⑥纵梁截面高度：0.1m

⑦桥面板厚度:0.15m（采用防滑钢板）

⑧中跨桥面顶标高为7.4+0.6=8m

⑨边跨坡度为4%

⑩钢便桥桥台7.04m(中跨)

梁底标高①~⑦：结合“五七干校桥”“新洋桥”测时水位 2.2m，净高为4.9~5m，钢便桥梁底控制标高7.4m。

柱顶标高：7.08m（中墩，其余各墩台见图）

贝雷梁下采用纵工32a，横向工25b工字钢及垫板1cm钢板

入土深度8m，河底标高-1.8

桩底标高：-9.8m

桩长：16.83m（中墩，其余各墩台墩见图）

2．钢便桥贝雷梁尺寸的确定

采用双排单层加强型贝雷桥，细部尺寸见贝雷桥断面图。根据断面图尺寸，贝雷梁外清尺寸 5.3m，道路顶宽7m，自然地面标高为4~5m。

上部荷载为贝雷梁的荷载

双排单层贝雷桥材料用量表

（参见《公路施工手册-桥涵》下册第1044页）

3、两侧桥头锥坡的确定

根据桥台标高为7.04m，桥北侧地坪标高为4.5m，桥南侧地坪标高为5.0m，桥台锥坡根据桥面坡度4%进行设计，边坡按1：1设计。

桥北侧锥坡设计：桥台与地坪高差为2.54，按4%接坡，接坡长度为63.5m。

桥南侧锥坡设计：桥台与地坪高差为2.04，按4%接坡，接坡长度为51m。

桥台结构设计：结构层按便道结构层进行施工，2cm磨耗层+30cm 泥灰碎石施工（石灰：土：碎石8：12：80），以下按6%灰土进行施工。附桥台锥坡图

4.墩设计及计算

4.1．概况

采用四根?50钢筒桩， =10mm,横向间距4.65，纵向间距1.25。

4.2.P3、P4墩设计

上部构造贝雷梁重：740.5/72=10.28KN/m

1)纵横梁32a及25b工字钢：5.85*4*0.314+2.75*4*0.5269=13KN

2)桩间剪刀撑[20a,(5.174+4.15+3.18+0.75)*4*22.63=10KN

3)活载在墩顶设为800KN（按桩顶静载算）

4)计算贝雷梁支座反力

上部构造贝雷梁重：10.28KN/m

三不等跨受力简图二

12 12 24 12 12

A B

n=24/12=2（系数）根据《路桥施工计算手册》767页

B点最大支座外力为：1-(-0.7812)=1.7812

Q= n ql=1.7812*12*10.28=219.73KN（支座反力）

5）钢筒桩直径50cm,长度按17m

17*3.14*0.5*7.85*0.01*4=2.09t=20.9KN

1)~5)荷载组合为：(800+219.73)/6+20.95=190.905KN

墩桩承载力计算

钢筒桩入土深度8m

根据地质报告的参数：

桩穿过的土层主要为粉砂, =30kPa

不考虑桩尖承载,按摩擦桩

[P]-容许承载力

μ-周长3.14*0.5=1.57m

τ-桩周土极限摩阻

桩入土深度按8m计算

[P]=1.57*30*8=376.8KN

则单桩容许承载力为[P]=376.8KN K=[P]/P=378.8/190.905=2

符合要求

4.3、P2、P5墩设计

荷载组合：

根据两跨计算支座反力：

Qmax=1.25qL

=1.25*10.28*12+800

=954.2KN

钢筒桩入土深度16m

根据地质报告的参数：

桩穿过的土层主要为粉砂,τ=30kPa 不考虑桩尖承载,按摩擦桩

[P]-容许承载力

μ-周长3.14*0.5=1.57m

τ-桩周土极限摩阻

桩入土深度按16m计算

[P]=1.57*30*16=753.6KN

则单桩容许承载力为[P]= 753.6KN

K=[P]/P=753.6/954.2*2=1.6符合要求4.4、P1、P6台设计

荷载组合：

根据单跨计算支座反力：

Qmax=1/2qL

=0.5*10.28*12+800

=861.68KN

钢筒桩入土深度10m

根据地质报告的参数：桩穿过的土层主要为粉砂,τ=30kPa

不考虑桩尖承载,按摩擦桩

[P]=.μτ.L

[P]-容许承载力

μ-周长3.14*0.5=1.57m

τ-桩周土极限摩阻

桩入土深度按10m计算

[P]=1.57*30*10=471KN

则单桩容许承载力为[P]= 471KN

K=[P]/P=471/861.68*3=1.6

符合要求

4. 5稳定性计算

钢筒在施工过程中，四根桩之间采用槽钢联接，侧面及水平方向均设

计剪刀撑，有效的确保稳定性。

压杆稳定计算简图三

安全考虑)

钢筒桩压强稳定性满足条件为:

N<φA[σ]

N=19.0905t

λ=uL/i

u按两端固定计算，取U=0.5

L=3.458m

i=√(D2+d2)/4

=173mm

λ=5

根据折减系数表，当λ=5，得φ=0.9975

φA[σ]=0.9975*3.14*(5002-4802)/4*215

=3299KN

单桩N=190.905<φA[σ]=3299KN 符合要求

4. 6进行桩顶纵梁验算

纵梁拟采用工字钢。

根据4.3.2中荷载：

1）+3）+4）

荷载:13+800+219.73=1032.73KN 工字钢计算简图四

1032.73KN

1.25

Mmax=PL/4

=1032.73*1.25/4

=323KN.m

WX=Mmax/ 许

=323*103/160*106

=0.00201875m3

=201875cm3

查表得选用工32a工字钢，Wx=692.5*4=2770cm3,每座墩采用4根。《路桥施工计算手册》第796页选取

4. 6由于贝雷梁下的工25a横梁只承压，不需计算。

4.7贝雷桥设计

根据《公路施工手册-桥梁》下册第1043页，表20-1中，汽20，挂80荷载等级，选用双排单层加强型贝雷钢桥，满足中孔24m跨径的需要，能够满足要求。

三、钢便桥施工方法

钢便桥施工作业流程

1、进行航道、海事部门搭设钢便桥施工手续的审批。（航道、海事安全要求附后。

2、根据审批手续进行钢便桥的搭设，主要控制数据为限高、限宽的数据控制。

3、根据河道中心线进行桥梁跨径布置，在河道中打入便桥墩桩的控制桩。

4、采用80吨浮吊打入钢便桥墩桩。

5、在陆上采用25吨吊车进行贝雷梁组合、整理。

6、贝雷梁整理完成后，吊车吊装至60吨船上，然后采用浮吊进行贝雷梁安装。

7、进行桥面板的安装。

8、根据要求进行航道安全标志、设施的施工（如防撞桩等）

9、节点施工要求

1）桩顶采用2cm厚钢板进行蒙面，钢板比桩直径大2cm，直径为Ф54，与桩进行有效焊接。

2）桩间设置[20a槽钢进行横向联结，确保整体稳定性，上、下各一道。

3）桩顶设置I32a工字钢双拼，作为贝雷上的槽梁，由于主墩为两排计6根桩，工字钢纵向设置，横向布置[25槽钢，各部件接触位置各设置三组缀板，确保稳定性，详见大样图

四、安全保障措施

1、通航尺度保证。通航净宽20m，钢便桥跨径组合为12+12+24+12+12，通航孔布置在24m中跨航槽上。上下游各100米为施工作业水域，除施工作业船舶外其他船舶不得停靠。

2、防护措施到位。通航孔内应设置钢筒桩作为防碰护桩，入土深度为8m，其强度和入土深度足以阻挡船舶可能的撞击，其高度应该最高水位时露出水面以上1.5米，在航道纵向上两边分别要比桥梁宽出7.5米，以便通过船舶及早调顺航向，也保护两边的桥桩不受撞击。护桩的密度为2米一根，桩顶采用槽钢进行连接，以分散撞击力，提高防护能力。护桩与便桥桥桩的距离不小于1米，不与便桥桥桩有任何连结。护桩应顺河道向设置，不得有相对于船舶行进方向的横向结构突出护桩之外。

3、信号标志明显。根据施工水域的通航条件，报海事部门同意后，