贝雷片施工便桥方案

江苏省临海高等级公路如东段五标（K60+000~K77+670）

钢便桥

施工技术方案

中国中铁临海高等级公路

如东段五标项目经理部

2011年4月

目录

一、编制依据 (1)

二、工程概况 (1)

三、设计总体方案 (1)

1、钢管桩承载力验算 (5)

2、顶层分配梁计算 (7)

3、桩顶横梁验算 (8)

4、贝雷梁验算 (9)

5、桥台基底承载力检算 (10)

五、施工准备 (11)

1、人员准备 (11)

2、施工机械、仪器准备 (11)

4、材料准备 (12)

5、施工技术准备 (13)

6、施工工期计划安排 (13)

六、钢便桥施工工艺 (13)

1、钢便桥施工工艺流程： (13)

2、施工放样： (14)

3、钢管桩施工 (14)

3、桩顶横梁安装 (15)

4、桥台施工及支座安装 (15)

5、贝雷梁安装 (16)

6、顶层分配梁及桥面施工 (16)

7、钢便桥使用及维护、钢便桥的使用管理 (17)

七、、钢便桥拆除 (17)

八、质量保证措施 (17)

九、文明施工的组织措施 (18)

十、安全保证措施 (19)

1、落实安全责任，实施责任管理 (19)

2、建立健全安全保证体系 (20)

3、强化安全管理与训练 (20)

一、编制依据

1、临海高等级公路如东段五标段施工现场堪查资料；

2、临海高等级公路如东段五标施工图设计；

3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；

4、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)；

5、《建筑桩基技术规范》

6、《钢结构设计规范》

7、《建筑施工计算手册》

二、工程概况

临海高等级公路工程如东段五标段共有桥梁7座，箱涵5座。其中在如泰运河处采用架设施工钢栈桥，其余2座桥梁处采用架设钢便桥，与贯通便道相连。钢便桥设计每跨跨度12m，桥面宽4.5米，总长276m。

钢便桥分布如下表：

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：

1、钢便桥采用321型贝雷梁钢结构，每跨跨度12m，桥面宽4.5米。

2、桥墩基础采用φ630mm钢管桩（δ=10mm），每墩3根，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。

3、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。

4、钢板上布置双拼[25a槽钢的分配梁，长度为6m，两根槽钢对拼后每隔0.5m采用钢缀板焊连，两对拼槽钢间隙10cm，桩顶横向设置限位钢板。

5、底层分配梁顶面布置贝雷梁，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Ф48*3.5钢管。

6、桥台采用C30混凝土扩大基础，厚度80cm，宽度1.5m，长度5m，台背采用混凝土支挡结构，顶面宽度0.5m，底宽0.94m；桥台基底采用50cm厚8%石灰土夯填，基底承载力不小于135kpa。

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四、钢便桥结构计算

1、钢管桩承载力验算

钢管桩采用Ф630*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＝（1.2×18×9.8＋1.4×50×9.8）/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。

1）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

2）计算结果：

γs、γp ------ 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）；

钢管桩γs＝γp＝1.65 d＝φ630 u＝1.98 Ap＝0.3117

最小桩长Lmin＝10m

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 / γs + Qpk / γp

（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：

q＝25×9.8/0.9＝272kN；

计算简图如下：

1）弯矩计算：

实际弯矩：M=1/8qL2＝1/8×272×0.92＝27.6kN·m；

需要的截面抵抗矩：W＝M/σ＝27.6÷215＝128 cm3

选用16a工字钢W＝141 cm3；可满足要求。

2）挠度计算：

实际挠度：f＝5qL4/384EI

=（5×272×103×0.94）÷（384×210×109×1130×10－8）＝0.98mm

容许挠度：[f]＝L/300＝900÷300＝3mm

由于f＜[f] ；

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：

S＝1.2×18×9.8＋1.4×50×9.8＝897.68kN；

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F＝897.68÷5＝180 kN；计算简图如下：

1）弯矩计算：

实际弯矩：M=1/4·F·L＝1/4×180×1.8＝81kN·m；

需要的截面抵抗矩：W＝M/σ＝81÷215＝377 cm3

选用2根[25a槽钢W＝2×268.7＝537 cm3；可满足要求。

2）剪力计算：

实际剪力：Q=3F÷2＝270 kN

容许剪力为：[Q]＝2×279＝558kN

由于Q＜[Q]；

因此，剪力满足要求。

3）挠度计算：

实际挠度：f＝7FL3/768EI＝（7×180×103×1.83）÷（768×210×109×3.359×10－5×2）＝0.67mm

容许挠度：[f]＝L/800＝1800÷800＝2.25 mm

由于f＜[f]；

因此，挠度满足要求。

4、贝雷梁验算

1）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=1/4FL＋1/8qL2＝1/4×50×9.8×12＋1/8×1.5×9.8×122＝1734.6 kN·m

实际应力：σ＝M/W＝1734.6/（5×3578.1）＝97 MPa

容许应力：[σ]=215 MPa

由于σ＜[σ]

因此，弯矩满足要求。

2）剪力计算：

实际跨中剪力：Q1=（F＋qL）×9.8÷2＝333.2 kN

实际端部剪力：Q2=（F＋qL）×9.8÷2＝490kN

容许剪力为：[Q]＝5×240.3＝1201.5 kN

由于Q1＜[Q] ，Q2＜[Q]

因此，剪力满足要求。

3）挠度计算：

实际挠度：f＝5qL4/384EI＋FL3/48EI

=（5×1.5×9.8×103×124）÷（384×210×109×250497.2×5×10－8）＋（50×9.8×103×123）÷（48×210×109×250497.2×5×10－8）＝0.0082 m＝8.2 mm

容许挠度：[f]＝L/300＝12000÷300＝40 mm

由于f＜[f] ；

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：σ＝1.4Q /S＝725.2/（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、施工准备

1、人员准备

试验段投入主要人员、分工见下表：

2、施工机械、仪器准备

投入施工机械设备见下表:

3、材料准备

钢便桥工程数量汇总表:

5、施工技术准备

施工前，项目经理部技术负责人组织相关人员认真翻阅图纸及各种规范规程，领会施工要求，制定出合理的施工方案。

6、施工工期计划安排

钢便桥施工从 2011 年5 月 15日开始，至 2011 年6月 15 日结束。

六、钢便桥施工工艺

1、钢便桥施工工艺流程：

便桥设计→方案制定→设备材料进场→施工放样→钢桩插打和桥台施工→焊接剪刀撑→墩帽安装→支座安装→桁架拼装→拖拉、接长→主梁拖拉就位→横梁安装→纵梁安装→桥面钢板铺装→防护网

安装→抗风拉杆安装→结束

2、施工放样

根据施工图位置，采用直接量距方法放出桥台和边墩位置，便桥主桥两侧桥台设在河堤之上，然后用全站仪确定方向，测量各桩墩距离定出各桩位，即可开始插打钢桩。

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）、将要打入的钢管桩运至河岸处，30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。

3）、在桩头上用 2cm 钢板通过直径线焊成夹板以便震动锤夹头夹吊。用履带吊起震动锤，液压夹头夹住夹板，缓缓提升卷扬和震动锤将钢桩提起，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震动锤将桩打入土中。钢管桩单根长度为13m，顶端达到水面上约3m～5m，需要接桩时根据高程进行接桩处理。

4）、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 片钢钣骑缝焊接在接头处，保证接头整体性和受力。同排钢桩插打完成后随即焊接20 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。

5）、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，然后移动桩机至下一桩位置。

3、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。

4、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。

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。5、贝雷梁安装

贝雷主梁在桥头空旷场地内拼装，下面垫枕木，用吊车将贝雷逐片吊起，用桁架销子相互连接接长。用支撑架螺栓将竖向支撑架、水平上下支撑架和贝雷连成整体，每节贝雷接头位置安装各类支撑架各一片。为保证梁的刚度，贝雷、水平支撑架之间采用接头错位连接，这样可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，桁架销子穿到位后必须插好保险销。主梁连成整体、长度达到施工长度后便可进行吊装，

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。

6、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Ф48*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。

7、钢便桥使用及维护、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 90t，限速 10km/h。

2、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；每天有专人检查，检查桥面情况和结构情况。

3、便桥禁止当地的村民及车辆通过。

4、阴雨天气做好防滑措施。

5、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。

七、钢便桥拆除

钢便桥拆除步骤：先拆除桥面附属结构及桥面板；解除主梁结构约束；按架设方法拖移主梁结构，边拖移边拆除；完成主梁拆除后，采用吊机辅助振动锤就河岸拆除钢管桩基础；同时采用挖机破除完成桥台拆除工作。

八、质量保证措施

按照创优目标的质量要求,针对本工程的重要性，将质量管理放在首位，确立三级检查制度,不经过验收的工序不能投入下道工序施工，对检查不合格的工序要采取有效措施整改；施工技术人员要认真熟悉施工图纸，正确贯彻按图纸施工的原则，同时必须组织各方会审图纸，并做好图纸会审记要，认真做好技术交底工作，主要技术问题应由项目总工程师及项目技术负责人组织交底，并有书面记录。具体质量保证程序详见<<质量保证程序框图>>

为此制定以下质量保证措施:

1、工程施工前，按照施工图纸、规范等编制实施性施工组织设计，经监理单位审查批复后实施。

2、严格按照国家颁布的施工验收规范、操作规程和工程质量检查评定标准指导施工，并结合实际建立保证质量的各项管理制度和管理办法，坚持执行“三个百分之百”的技术管理制度。技术必须交底，特别是在施工前要详细进行技术交底，把施工要点、质量标准通过各种形式写出来，做到人人心中有数。

3、钢便桥的主管工程师要根据施工任务和质量要求，制定相应的工作计划，做好各项工程衔接，认真检查各道工序的施工质量，对施工中每道工序，按技术标准的要求检验合格后，经监理工程师或业主代表鉴认方可进行下道工序施工，同时对工程质量及施工进度进行严格管理，使整个工程施工处于受控状态。

4、把握好各工序中施工过程的质量检验关，对进场的钢结构材料按要求认真检查验收，符合规范要求后再报驻地监理检验。认真做好原材料的检查试验。

5、根据施工任务需要配置足够的、能满足使用要求与测试精度的各种设备、工具、卡具、仪器、仪表、计量器具。现场所用计量器具必须经过国家认可的有关部门与单位检定，并在检定合格证的有效期内使用。

6、严格把好原材料进场关，不合格材料不准验收，保证使用的材料全部符合有关规范、规定的要求。

7、钢管桩双向应加剪力撑，加固单桩的稳定性。控制钢管桩的