广东某高速公路合同段特大桥钢便桥施工方案(附示意图、便桥结构计算书).doc

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1、大某某至某某高速公路解放至二莫段SLR03标段某某施工钢便桥方案大广高速公路解放至二莫段中铁十三局集团第一工程有限公司SLR03标段项目经理部2010-11-6某某钢便桥施工方案一、便桥概况：宁江松花江特大桥施工便桥起始里程K19+637，终点里程K20+327，全长690m，便桥顺桥向布置在河流上游方向距离主线20米处。桥面宽度7m，双向车道。 二、结构形式：便桥上部结构主梁为8片贝雷梁，均匀布置，每组间距90cm,贝雷梁之间采用端支架交错连接，便桥面板为组合面板，面层厚6mm防滑处理，每隔10m留一道1cm的伸缩缝，板下有等厚钢板冲压成的U型肋梁26cm等间距分布，桥面栏杆采用脚手钢管通过

2、十字扣件连接而成。下部结构采用600mm10mm钢管桩，墩身与基础采用钢管通天桩；15米为一跨，初始跨距为9米；桥墩为通天桩上设双40工字钢的型钢盖梁，墩柱之间设剪力撑，桥梁使用时为连续梁结构，中间墩是单排墩柱，联间墩为双排墩柱。每个中间墩布置3根600mm10mm钢管桩，间距3.0m；双排墩加倍布置。初步计划60米为一联，每联之间留0.12 m的伸缩逢。为了保证钢梁正常使用，在每联梁之间设置伸缩逢，贝雷梁必须设计一个特殊的端构架，并根据贝雷梁的阳头和阴头的不同，设计与之配套的两种端构架，使其满足连续梁端部受力需要。由于栈桥会受到洪水或冰排的袭击，必须采取措施，保证特殊情况下桥梁的横向稳定。桥

3、底标高高出第二松花江宁江段（2005年）历史最高水位40，确保行洪安全。便桥基本纵、横断面图如下所示。三、便桥结构计算书：有关便桥计算的参数如下：河床标高：126m最高水位线：135.072m施工水位线：133.455m最大静荷载：履带吊：70t动荷载：10t每跨15米8组贝雷片自重：12t面板每跨自重：10t两根7.5m I40a工字钢自重：1t 15m660*10钢管自重：2.4t四、便桥各部结构计算：1、桥面板结构检算：桥面宽7米，分节接长而成，厂家直接加工7*1.26的单元片运到现场，面板厚6mm，板下衬10mm*10mm*10mm的与面板等厚的U型肋梁，中心间距26cm。对面层进行校

4、核：沿顺桥向取1cm宽面板跨越两个肋梁的长度为研究对象，简化为跨度为16cm的四跨连续梁建模如下：履带吊站位约6m*6m，计算均布荷载取履带吊的施压面积为10m*6.3mq=（70*1.4+10*1.2）*10/（10*6.3）=17.46KN/查表得，最大弯矩M=0.107* ql2=0.107*17.46*0.16*0.16*0.16*0.16=0.00124KNM截面模量W=1/6*1*0.6*0.6=0.06 cm3 =M/W=0.00124*1000/0.06*/1000000=20.66MPa1.3w=1.3140 MPa=182MPa最大剪力Q=0.607* ql=0.607*1

5、7.46*0.16=1.72KN=Q/S=1.72*1000/(0.01*0.006)=28.66 MPa1.3w= 1.385MPa=110.5MPa=0.632ql4/(100EI)=0.632*17.46*1000*0.16*0.16*0.16*0.16/(100*2*1/12*0.01*0.006*0.006*0.006)=0.00204m0.00204/0.16=1.3%，变形满足要求。对肋梁进行结构检算：取履带吊施压范围内的肋梁为研究对象，履带宽60cm，肋梁的跨度为贝雷片横向间距，为90cm，取三跨建立计算模型如下：肋梁上方面板自重：G=0.9*3*0.26*0.006*7850

6、*10/1000=0.33KN肋梁自重：G=0.3*0.9*3*0.006*7.85*10=0.38KN均布荷载q=（0.33+0.38+17.46*0.26*2.7）/2.7=4.8KN/m查表得，最大弯矩M=0.1* ql2=0.1*4.8*0.9*0.9=0.39KNm10mm*10mm*10mm槽，截面惯性矩I=2*1/12*0.006*0.1*0.1*0.1+0.006*0.1*0.1*0.1=0.000007 m4截面模量=I/（1/2*h）=0.000007/(1/2*0.1)=0.00014 m3=M/W=0.39*1000/0.00014/=2.78MPa1.3w=1.314

7、0 MPa=182MPa最大剪力Q=0.6 ql=0.6*4.8*0.9=2.59KN=Q/S=2.59*1000/(2*0.006*0.1)=2.15MPa1.3w= 1.385MPa=110.5MPa最大挠度=0.677ql4/(100EI)=0.677*4.8*0.9*0.9*0.9*0.9/（100*2*0.000007）=1.5*10-8m挠度满足要求。所以在最大荷载作用下，面板的承载能力和变形都符合要求。2、主梁贝雷梁结构检算主梁单跨15m由8片贝雷片通过端支架拼装而成，间距0.9米，以一条贝雷梁为对象，车辆停放在伸缩缝位置为最不利位置，按单跨简支梁建模，荷载简化为均布荷载，建立模

8、型如下：单排单层贝雷片的参数如下：截面模量W=3578cm3,截面惯性矩J=cm4单排单层截面承受的最大弯矩M=788 kNm单排单层截面承受的最大剪力Q=245kNq=1/8*Q/L=0.125*（70+10+12）*1.4+10*1.2）*10/15=11.72kN/mL=15m最大弯矩出现在跨中位置，查表得M=0.125*ql2=0.125*11.72*15*15=329.6kNm788 kNm最大剪力Q=0.5ql=0.5*11.72*15=87.9kN245kN跨中最大挠度变形：=5ql4/(384EI) =5*11.72*1000*15*15*15*15/（384*2*250497

9、/100000000） =0.0154m所以8片贝雷片100cm布置满足承载能力和变形要求。3、主横梁结构检算主横梁为I40a横贯三根桩基顶部，长750cm，支撑贝雷梁，简化为两跨连续梁，以一根工字钢建立模型如下：均布荷载q=1/2*（70+10+12+1）*10*1.4+10*10*1.2）/6/2=53.8KN/mI40a工字钢属性如下：I=21714cm4,w=1085.7cm3,S=631.2cm3,腰厚t=10.5mm查表得，最大弯矩 出现在支座顶M=0.125*ql2=0.125*53.8*3*3=60.53KNm=M/W=60.53*1000/1085.7=55.75MPa1.3

10、w=1.3140 MPa=182MPa抗弯强度满足要求。支座处剪力Q=0.625ql=0.625*53.8*3=100.88KN截面抗剪强度=QS/It=100.88*1000*632.1/（21714/100000000*0.0105*）=27.96MPa1.3w= 1.385MPa=110.5MPa抗剪强度满足要求。跨中挠度最大，=0.521ql4/(100EI)=0.521*53.8*1000*81/(100*2*21714/100000000)=0.0005m 变形量满足使用要求所以，双I40a主横梁配置满足要求。4、钢管桩承载力检算：经过现场钢管桩试打，入土深度达到8米左右即稳定，所

11、以钢管桩入土深度按8米计算，根据地质报告提供的数据，按最差地质考虑，=130KPa， =30KPa单根钢管桩下部地基反力N=s+*2r*h=130*3.142*0.30*0.30+30*2*3.14*0.30*8=488.9 kN单根桩基承受荷载f=（1/2*（70+12+10）+1+2.4)*10*1.4+10*1.2*10）/3=270 kNfN 所以桩基承载能力满足要求。长细比=15/0.6=25150，竖向压杆稳定性可靠。综上，便桥各部位结构都能够满足承载力和稳定性要求。五、钢便桥施工步骤：从江南岸向北岸推进，在岸边0#台位置开挖0#台，施工钢筋混凝土墩台。0#承台达到强度后，进行台后

12、填土，扩展施工作业面，保证70吨履带吊作业需要。1、测量定位，测放出钢栈桥的墩台中心线，在边桩中心外1米位置做点，正式打桩时通过用尺排距离二次确定桩位；2、钢管桩施工，70吨履带吊就位后，用吊车吊起60吨振动锤，锤头下端夹具插入钢管桩顶端，通过锚杆穿过事先割好的孔洞和夹具起吊钢管，将钢管提升离开地面后，水平吊至设计桩位处，缓缓下放，利用锤头和钢管的自重下沉到稳定后，启动振动锤，这期间要保证桩身垂直度不超过1%，振动下沉的过程中要不断地调整吊绳长度和吊车大臂的角度，保证桩的垂直度。当沉桩的速度渐渐缓慢且在30秒内下沉量不足10cm时，即可停止打桩，拔下锚杆，进行下一根钢管桩的施工。钢管桩的施工顺

13、序宜采取先两边后中间的顺序。3、主横梁及桩间剪刀撑施工，在将桩头处理到允许标高后，沿横梁方向切口将主横梁双32工字钢放入切口内，点焊；同时进行主横梁下桩间剪刀撑焊接，先在钢管间内侧面间焊接连接钢板，然后用16槽钢焊接水平联系和交叉联系。4、主梁施工，在拼装场地进行15米主梁的接长施工，严格检查螺栓的连接的施工质量，两片一组拼装完成后用自制炮车运至吊车工作范围内，用吊车吊放就位，待第二组贝雷片吊放就位后，安装端支架将两组贝雷片联系成整体，顺次吊放第三、四组贝雷片，并安装端支架，这样这个主梁就施工完毕了。5、桥面板安装，桥面板是加工半成品，标准节段1.26米长，7米宽，通过U型卡与贝雷片连接，用炮

14、车运到吊车附近后，起吊就位，固定螺栓即可。6、栏杆扶手施工，面板上预留有连接螺栓，加工一个内丝扣的加工件与46栏杆立柱钢管焊接，栏杆立柱高1.5米，水平等距布置3层钢管，纵横钢管间连接用十字扣件连接。栏杆立柱为白色，横向栏杆为红白相间，兼起到警示的作用。至此为一个循环，以后每跨照此循环施工即可。六、防撞及防流冰措施：流冰多发生于春季，水位比较低，在河道较深位置的墩台迎水侧距离墩台3米位置加打一根护桩，如果春季流冰较多，冰层较厚大，采取放炮或用挖掘机换凿岩机头站桥上破碎流冰。七、防洪措施：便桥桥面标高是在咨询当地水文部门最近几年的最高水位及相关数据最后确定的，并与水文站建立了防洪防汛联系，上游水

15、库泄水或洪峰通过时，水文站会及时通知。八、便桥施工要点：1、 销钉连接和螺栓连接，每个必须认真安装，逐个检验，层层把关。2、 贝雷片的受力位置必须是立杆，即一定是贝雷片的立柱与工字钢横梁传力，否则必须调整或返工，这对钢管桩和横梁的施工的精确度提出了高要求。3、 要考虑贝雷片与主横梁工字钢之间的连接，拟采用U型卡扣对每个接触点进行紧固，以抵抗纵向和横向冲击力。4、 考虑整个桥梁的纵向稳定性，每隔一个墩台在桥梁纵向增设一个护桩，并用槽钢与主桩紧密联系，如【一】。尤其第一个河中墩台，考虑到70吨履带吊的作业影响，可增设两个护桩。如【二】，或直接缩小跨度，保证稳定性。5、 桥台后背填土前一定要解决掉台后对贝雷梁的冲击作用，避免梁体产生纵向位移，造成水平弦杆竖向传力而导致失稳破坏。顺接桥台的位置要做出10米左右的水平路面。6、 便桥形成后，要在两侧桥台分别设置限高架以控制超载车辆通行，并限制