钢便桥施工组织设计

一、概述

一）、设计说明

1、根据我项目部的自有材料及设备选择结构类型，钢便桥采用4m跨径，有利于25t吊车逐孔向前推进搭设。

2、钢管桩采用φ340管，平台纵梁釆用32#b工字钢，横梁采用45#工字钢，每个构件重量不大，有利于施工，加快进度，节约成本。

3、根据钢便桥的使用特点及参考有关规范和其他工程实例，经过试算，优化了结构的桩距及支承结构的跨径。

4、钢便桥平台主要重车为砼拌和运输车，荷载采用60t为控制荷载。

5、根据钻孔揭露，地质均为第四系松散沉积物，桥位区段表层为素填土（厚度为1.5?1.6m),其下（不按顺序）主要由粉质粘土、中粗砂、粉质粘土、中粗砂、粉质粘土层组成，所以钢管桩周侧摩阻力取4.5t/m2。

6、根据成桥后方拆除钢便桥，为便于拆除，钢便桥设在桥侧，其中线距桥屮线22m。

二)、设计参考依据

1、本项目桥位平面及桥型图

2、公路桥涵设计通用规范

3、简明公路施工手册

4、简明建筑结构设计手册

5、建筑结构静力计算手册

二、钢便桥功能构造

(1)钢便桥平面布置

钢便桥设于桥轴线上，钢便桥长24m,6跨，每跨4米，桥宽6m。钢便桥平台合计面积144m2,钢便桥计划于2017年9月8日开始施工，于2017年9月10日完成，预计于2018年8月份全部拆除。

(2)钢便桥功能要求

作为桥梁施工材料转运、机械设备进场以及运输土方车辆的主要通道，同时作为施工人员上下班便道。

(3)钢便桥结构设计

钢便桥顶面标高20.50m，纵坡为0,钢便桥宽6.0m。采用直径φ340m m，壁厚10mm钢管桩作基础。钢管桩横桥向共2根，横桥间距3.6m，钢便桥跨径4m。

横向每排钢管桩顶面用双拼45a型工字钢嵌入钢管用作系梁及支承纵梁。32#b工字钢主梁纵向布置，间距20cm，32#工字钢上用5mm厚压花钢板作行车面板用。

三、施工钢便桥搭设工艺

(1)工艺流程图

(2)钢管桩加工及运输

①钢管桩的制作采用螺旋焊缝：

②钢管桩成品的外形尺寸允许偏差应符合表2规定：

③钢管桩刃脚部分应加强，以满足在吊装、运输时不致产生变形。加强方法如下：桩尖焊接桩尖加强套管，加强套管规格为φ340*σ8～10mm，桩尖加强套的焊缝高度为100mm。桩尖处加强示意如下：

④钢管桩采用专用小车人工运到打设现场。钢管桩放置在半圆形专用支架上，必要时可用缆绳紧固，防止坠落；

⑤载重车装桩应采用多支垫堆放，垫木均匀放置，并适当布置通楞，垫木顶面宜在同一平面上；

⑥钢管桩堆放形式应在装桩、运输和起吊时保持平稳，同时应避免产生轴向变形和周部压曲变形。

⑦钢材的进场采用载重车配合吊车装卸进场，分别于桥头两端50*50m 的场地堆放进场设备材料。

(3)钢管桩插打

钢便桥基础钢管卷制成19m/节，用专用小车人工通过施工便道运输到位，采用45t振捶插打，采用25t吊机吊装。

插打钢管桩前，应充分了解打桩区域的河床冲刷、流速和潮汐变化情况，认真复核钢管桩位坐标，确认无误后按管桩打设顺序，填写任务单交给负责定位人员，以利于施工开展。另外每次钢管桩插打开工前的一天，必须充分了解天气情况。

钢管桩插打施工要点及注意事项：

1)钢管桩按19m/节施工，可根据地质情况加长桩长。直至振击2分钟，下沉＜3～5cm为满足要求;

2)用吊车起重设备吊装钢管；

3)钢管桩的定位由测量人员完成；

4)钢管桩须定位及调整好垂直度后才开始可打入下沉，钢管倾斜度控制在 1/100内，桩中心偏差控制在5cm内；

5)贯入过程中，通过不同地质层时要对桩的垂直度进行复测，避免出现斜桩；

6)打桩过程应根据不同地质层的贯入度控制锤的力度，防止钢管顶部打卷；

7)钢管打至接近设计标高时要注意控制锤的力度防止超打，当钢管桩顶面高出设计标高5cm内时可视为标高达到要求，可停锤。

(4)钢管桩抄平及水平联系

钢管桩打设好，测量按钢便桥面标高20.50m控制抄平，切横向槽口，然后安上双拼45b工字钢，焊接固定。

(5)上部构造安装

1.32b工字钢梁的安装

双拼45b工字钢安装完毕，在工字钢上测量放样定出32b工字钢梁的位置，工字钢梁用25t吊车安装就位。纵梁与支承横梁焊接固定，搭接焊接成连续状态。

2.工字钢上5mm钢板行车道板的安装

工字钢梁安装完毕，在其上面布置5mm钢板行车道板，两板缝隙间距5cm。钢板与纵梁点焊固定。

3.栏杆及警示灯设置

完成面层槽钢铺设后需及时进行两边安全护栏焊接，护栏高1.2m，竖杆用Φ48mm焊管，水平横联用L50×50×5角钢（设置两层角钢）。

钢便桥两侧栏杆除安装照明灯外，在钢便桥两端安装防雾灯，夜间开启照明灯，有雾的天气还需开启防雾灯，引导车辆行驶。

四、主要机械设备、材料数量

主要机械设备表

五、施工人员

钢便桥主要施工人员数量表

说明：本表未考虑钢管桩及钢护筒的加工、运输（到施工现场）方面人员;六．安全注意事项

1、水上施工过程中，有关操作人员必须穿统—颜色救生衣。

2、现场施工管理人员应了解施工工艺、施工方法概作要点，以及可能出现的间题和应采取的预防处理措施。

3、分施工作业区域，禁止非施工设备进入。做好相关警示措施，保证施工安全。

4、钢便桥两边必须安装防护栏，栏杆高度不小于1. 2米，钢便桥桥每隔5米在两边各挂一个救生圈。同时还应根据安全部门的规定（如有）增设相关安全措施。

5、拼装和吊运过程中一定要有专人现场统一指挥，每次吊运及运梁都要检查所用钢丝绳是否有断丝现象，且捆绑牢固。

6、要检查所有的工字钢，对于有严重变形和烧伤的禁止使用。

7、工字钢之间的受力部位要紧密接触，离空位置要用钢板垫实，相互之间要用U型螺栓固定或点焊固定，保证各构件受力均匀和稳固。

8、钢便桥两侧必须按照有关规定设置防雾和夜间通行标志。

一) 台风、龙卷风、雾等气象性灾害应急预案

1 .防台风应急预案

1.安排专人收听台风信息，修订完善防台预案、措施，检查抗台所需的人、机、物准备情况，根据台风预报合理安排生产计划，组织防台教育和演练。

2.接到进入三级防台风的指令后，停止抗风能力差的施工作业，施工的设备在接到台风报警后不得出工，要提前驶入预先选定的避风地避风；最大限度地减少现场施工的机械设备和人员的投入;全面检查落实防抗准备工作，召回防台风骨干人员，据实调整抢险小分队；降低可活动设备的高度，缩小招风面，加固设备、设施。

3.进入二级防台后，停止所有施工作业，切断电源，关闭施工现场发电、用电设备，撤离方便的机械设备要尽量撤离，不便撤离的机械设备要作好保护工作。抢险人员设备、物资处于临战状态；安排全时值班，派专人（2人以上）对重点部位巡查，遇紧急情况随时报告。

4.进入一级防台阶段，全员进入抗台部署，启动防汛应急预案;发生险情时，立即采取抢险措施，并迅速向业主和当地有关部门报告;全天候值班，领导带班;正点报告现场风情，遇紧急情况随时报告。

5.发生人员伤亡时，立即启动安全生产险情及紧急情况反应预案，迅速组织抢救。

2.防龙卷风应急预案

1.接收到龙卷风的预报时，启动2小时一收听小气候气象预报;预先选择人员紧急避风点，指派专人加强瞭望，及时加固设备、设施，清除可能被吹动的小型物件。

2.龙卷风开始袭击时，迅速组织人员疏散进入紧急避风点，立即切断电源，防止电伤事故的发生;启动紧急救援预案。

3.发生人员伤亡时，立即启动安全生产险情及紧急情况反应预案，迅速组织抢救。

3.防大雾应急预案

大雾天气出现时要停止起重作业、高空作业等危险性较大的施工;开启钢便桥两侧的防雾灯，确保施工安全。

4.安全生产和环境保护目标

1、职业健康安全管理目标

1.1、重大安全责任事故0案次/年;

1.2、千人重伤0.45‰每年;

1.3、无重大设备、火灾、交通、海损、桩墩撞损等事故;

1.4、事故负伤率控制在0.6‰以下;

1.5、杜绝重大食物中毒事故和重大传染病发生;

1.6、遵循安生生产和文明施工方面有关法律、法规和规章制度以及对业主和社会的承诺。

2、环境目标

2.1、污染物排放符合地方和相关部门的要求;

2.2、最大限量节约资源、能源;

2.3、无重大环境污染的投诉。

5、钢便桥使用过程维护和监测

1、钢便桥养护工作按"预防为主，防治结合”的原则，以承重部件为重点，加强全面养护，另外：钢便桥两端立牌，温馨提示“减速慢驶、安全通过”。

2、每月至少进行一次经常性检查，以直接目测为主，包括桥面养护、钢梁防锈、焊缝裂纹的检查、杆件和损伤修理、钢梁加固及限界改善等。

①钢梁防锈。钢材生锈是钢梁主要病害之一。它削弱钢梁构件断面，缩短钢料焊缝及其附近母材的检查。检查方法：目视法。检查重点：对接焊缝；受拉或受反复应力杆件上焊缝及邻近焊缝热影响区的基材；杆件断面变化处焊缝；联结系节点处焊缝；加劲肋、横隔板入盖板处焊缝。焊缝裂纹的处理：加强观测、监视，做好记录（位置、数量、大小）。

②检查。钢梁油漆损坏或失效表现为漆膜粉化露底、龟裂剥落、起泡及吐锈等。凡是漆膜表面色泽灰暗无光，不及四周光洁匀亮，用手指摩擦有粉沬沾手，或粗糙凹凸不平或局部表面有许多细纹脱皮、鼓包、生锈等都表示油漆失效。

③除锈。钢梁涂装前，对其表面进行清理。钢梁除锈及表面处理的目的在于去除尘埃、油垢、水、氧化皮、铁锈或旧的不坚固的漆膜，以增强新涂漆膜的附着力，提高油漆质量。任何氧化皮或铁锈的余痕将促使钢梁继续生锈。除锈可采用：手工除锈和溶剂擦洗（严禁使用腐蚀性物质清理钢梁表面），用粗细不同的钢丝刷、平铲、凿子或钢刮刀除锈；小型机械工具除锈，可使用风钻（或电钻）装上钢丝刷，或用小风铲除锈。

④钢梁焊缝的检查和处理除钢便桥施工前，严格焊缝检查外，还应在运营中特别注意焊缝及其附近母材的检查。根据裂纹严重程度，采取的临时措施有限制车辆运行速度，限制过桥机型，限制大件运输等;整治措施有在裂纹的尖端钻孔防止裂纹发展，用高强度螺栓连接拼拉加固，抽换杆件或换梁等。裂纹一般不得补焊。另外，平时监测桥面钢板是否脱焊和上翘，工字梁等联结坚固。如出现此现象，第一时间进行焊接牢固。

⑤对承载能力不足的杆件或结构进行加固。

⑥对支座的观测和保养。

3、桥面养护清洁，经常清扫垃圾、渣土，防止桥面积存雨水。

4、要如实记录、填写“经常性检查记录表”。

5、建立养护台账，养护应做到:桥梁外观整洁、桥头连接顺适、排水畅通、结构完好无损、标志等附属设施齐全完好。

七、附件

一）、施工设计图

二）、结构验算书（偏于安全连续结构按简支计算）

1、32#b纵梁的验算

根据便桥实际使用荷载，控制荷载采用60t砼运输车为控制荷载进行验算，轮距为1.8m、每侧轮宽0.55m、工字钢间距为20cm，即考虑6条承重，横向共31条工字钢，其荷载由6片工字钢共同承受，荷载纵向分布为后轮占总重70-80％计，最不利位置见下图，偏于安全计算，采用简支结构计算，因限速过桥，冲击系数取1.1-1.3，因为临时结构，材料容许荷载系数可提高1.1～1.2，取系数1.1。钢板分布荷载为６×4×０.０0５×７.８５/（(4×31)×６）=0.046t/m

M=Mp+Mp

=1/4PLK+1/8qL2

=1/4×60×0.8×1.2×4+1/8×(0.05+0.0577×6)×42

=58.39t.m

W=M/Knδ=58.39×105/(1450×1.1×6)=610cm3

取32#b工字钢，W=726cm3＞610cm3，满足要求，每米重为57.7kg/m,排列间距横向为25cm，B=1.8m,工字钢弯曲容许应力[σ]=1450kg/cm2。

按简支计算图（ 6根纵向32b工字钢）

2、承重横梁的验算

因车辆纵桥向轴距6.0m，钢便桥跨径4m，纵向后轴布置在横梁位，此时横向单车布置达最不利位置见跨中内力影响线图，弯矩值Mp=(0.45p+0.45p)K=0.9 PK,32#b工字钢间距20cm，横向布置共6÷0.2=30（31条），静载q值为q=4×57.7×31÷2=3577kg/m，钢板静载q值为q=4×6×40÷6÷2=80kg/m,45#b工字钢87.4 kg/m,合计静载值为851kg/m（q=596+80+2×87.4=851kg/m），Mq=1/8qL2-1/2qL12 =1/8×851×3.62-1/2×851×1.22=0.766t.m, M=Mp+Mq=0.9×60×0.8×1.2÷

2+0.766=27t.m,W=M/K[σ]=27×105kg.cm/(1.1×1450)=1862cm3。

选双拼45#b号工字钢，W=1500×2=3000＞1862cm3，单位重87.4kg/m。

纵向车辆荷载位置

q=851kg/m

支承横梁跨中内力影响线

（只限一台重车通行）

3、便桥钢管桩验算

钢管桩采用Φ340径，厚10mm管桩，每米重81.34kg/m，桩长为19m，两根桩共重3.09吨，双拼45#工字钢共重1.05吨，纵向32#工字钢共重7.2吨，5mm 厚钢板重0.92t，把砼车后轮放在其中一个墩上桩受力最大，其值为60×0.8=48（T）,冲击系数取1.3，平均每支钢管桩受压为：（3.09+1.05+7.2+0.92+48×1.3）÷2=37.33t。

钢管桩入土摩擦支承力取粉质中密粘土，每平方摩擦容许力（K）为4.5t/m2, [p]=πDLK=π×0.34×14.5×4.5=69.66t＞37.33t符合要求。

考虑到地质变化情况，钢管桩必须采用入土深度不少于5m和贯入度不少于3cm来控制，最后二分钟振激，下沉＜3～5cm为满足要求，采用打桩机45t振力。

４、便桥的整体性

根据结构特点，在桩与桩之间用槽钢形成剪刀以加强其整体性。同时在便桥的两端采用砼墩以抵抗汽车产生的水平推力。