卡堆大桥钢栈桥设计方案文档格式.docx

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50履带吊最大起弯矩1500KN*m

（一）、投入钢栈桥的主要施工机械设备

表一投入钢栈桥的主要施工机械设备表

序号

机械或设备名称

型号规格

数量

国别

制造年份

额定功率（kW）

生产能力

1

履带吊

QUY38

中国

2004

50T

2

汽车吊

QY25

中国

2005

25T

3

平板运输车

中国一汽

2003

4

振动沉桩机

DZ-45

5

发电机组

JS-400

300KW

6

电焊机

（二）、人员培训

管理人员和专业技术人员及作业人员从已完工项目调派（从事现场施工多年，有丰富的工作经验），并按计划规定的时间到达施工现场（进场人员名单见附表）。

在组织施工作业队伍时将会严格做好以下工作：

①注重素质。

施工劳力人员素质直接影响工程质量，施工劳力队伍素质审查要严把“四关”，即政治素质、道德纪律、身体条件和技术水平四个方面。

②注重教育。

教育是先导，只有适时耐心的教育，才能使施工劳力队伍的素质不断提高。

教育内容要有针对性，包括：

施工当地的政策、民风习俗教育、法制教育、作风纪律教育、文化技术教育等。

（三）、材料运输

本标段所需材料采用汽车运输，以材料供应商自行运输为主、分部自运辅助的方式。

各种材料的进货数量和时间，将按施工组织设计要求和现场实际及时组织货源。

三、栈桥施工工艺

（一）、主线栈桥结构设计

卡堆大桥钢栈桥设计根据施工现场总平面布置情况，栈桥全长27m。

布置在河道内主桥的右侧，为避免栈桥的平面位置影响卡堆大桥主体的施工，所以栈桥外边缘距离桥梁主线中心线13.8m。

本栈桥设计根据施工现场总平面布置情况，为方便水上墩柱施工，钢便桥桥面高于卡堆河汛期水位。

栈桥上承式桥面宽4.0m。

栈桥中心线离卡堆大桥主桥轴线一致。

栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构。

栈桥采用Φ=8mm花纹钢板，每30cm布置一I20b纵向分配粱，上乘式栈桥主纵梁采用5组3000*1500普通型贝雷片，下横梁采用I45型钢。

桥墩采用桩基排架，每榀排架下设2根或4根630*8mm钢管柱，联系撑采用2*250槽钢。

（钢栈桥设计图见后附图）。

栈桥钢管桩入土深度原则：

对于一般粘性土层φ630mm钢管桩入土深度以进入强风化岩层表面深度进行控制，具体入土深度将根据提供的详细地质资料数据结合实际施工情况进行确定，可以采用钢管桩的贯入度进行控制，贯入度最后10秒不得大于3mm。

（二）、栈桥其它设施

为确保大桥施工中水、电的供应,栈桥上设置有电缆管道和自来水供水管道。

设置位置为栈桥边缘扶手横杆外侧。

栈桥考虑采用防腐涂装保护措施。

护栏的竖杆、扶手横杆要刷上红白相间的警示反光油漆，保障晚上施工时车辆行驶安全。

栈桥布置形式和截面形式见后附图。

（三）、栈桥计算（按L=12m跨计算如下）

卡堆大桥钢栈桥总宽4m，计算跨径为3+12m。

栈桥结构自下而上分别为：

φ630钢管桩、I45型钢下横梁、3000×

1500贝雷梁、I20B纵向分配梁、8mm花纹钢板桥面。

单片贝雷（加强型）：

I=577434.4cm4，E=2.1×

105Mpa，W=7699.1cm3

[M]=1687.5kn•m,[Q]=245.2kn

则EI=1212.7×

106kn•m2

（一）、荷载分布

1、上部结构恒载（按4.5m宽计）

（1）160mm型工钢分配横梁：

91×

4.5×

20.496×

10/1000＝83.9kn

（2）8mm厚面板：

36×

3×

0.008×

7850×

10/1000＝67.8kn

（3）“321”军用贝雷梁：

每片贝雷重443.5kg（含支撑架、销子等）：

443.5×

72×

10/1000＝319.3kn

（4）护轮木及人行面板：

（0.15×

0.15×

2+0.75×

0.05×

2）×

＝21.6kn（木材密度:

5.0KN/m3）

（5）护栏:

（36×

4+（36/2+1）×

1.5×

2）×

3.47×

10/1000=6.9kn

G1=83.9+67.8+319.3+21.6+6.9=499.5kn

2、动荷载

（1）汽-60级

（2）8m3混凝土搅拌运输车（满载）：

车重20t，8m3混凝土20t

（3）人群：

不计

G2=60×

10=600kn

（3）动荷载分布图：

图1

考虑栈桥实际情况，同方向车辆设计间距大于12m，即一跨内同方向便桥桥内最多只布置一辆重车即只允许单车通过。

（二）支座最大反力计算：

车队载荷纵向分布图

图2

设定车队距离支点A的距离为a时，支座b点方力最大，对A点取距由∑MA=0

即：

R2×

12-F3×

（6+12+a）-F2×

（a+12）-F1×

a-q×

12×

6=0

则：

R2=（1800+8400+600a）/12

（1）

车辆按一个刚体考虑,设车辆的力矩平衡点距F2为b，由力矩平衡条件有：

F1×

（12-b）=F2×

b+F3×

（6+b）则b=1m

（2）

即中间轮左侧1m处为力矩平衡点,说明车辆的中间轮刚好越过B点1m时,支座反力达到最大，则ａ应满足[０，13]。

由方程

（1）知，当a=13时，R2max=1500kn，由于荷载布置对称知支座最大反力R=R1max=R2max=1500kn

（三）贝雷纵梁内力验算

由于便桥是临时性建筑，主要载重车辆是混凝土车，并且满载时只允许单车通过，验算时荷载组合只考虑恒载+一辆汽-60级重车（布置在跨中，按简支计算）。

1、贝雷纵梁强度验算（荷载按照刚度分配，将作用力平均分配到每片纵梁上）：

M恒===900kn·

m

由方程

（2）知当车辆中间轮越过中点1m时，M活将最大由

简支梁绝对最大弯矩公式为：

其中：

R=F1+F2+F3=600kn，L=12m，a=1m，Mk=100×

（4-1）=300kn将其代入简支梁绝对最大弯矩公式中得：

M活大=1212.5kn·

活载冲击系数按1.15及偏载系数1.2考虑，安全系数取1.2。

M活大=1212.5×

1.15×

1.2=1673.25kn·

即Mmax=（M恒+M活大）×

1.2=3087.9kn·

截面最大应力

δ=Mmax/Wx=3087.9×

103/7699.1×

6×

10-6=66.85MPa<

[δ]=273MPa<

可>

2、贝雷纵梁挠度验算

恒载：

=5×

50×

124/348×

1212.7×

106=0.012mm

活载：

600×

123／48×

106=0.018mm

挠度叠加：

0.04mm<

L/250=48mm<

3、横向分配梁验算

将其中一根160mm工钢作为一个简支梁来验算，车轮宽度按30cm计算,每对车轮的着地面积为0.6×

0.2（宽×

长），则轴重的一半荷载由4根工钢承担，即一根工钢承重15t，采用8m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。

E=2.1×

105Mpa，I=1127cm4,W=140.8cm3。

EI=2366.7kn•m2

便桥截面示意图

60t汽车横向尺寸图

可知车轮的横向移动范围：

车轮中线距护轮木0.3m---0.6m。

在此范围内：

横向重轮最不利位置（车轮正中距护轮木0.3m）图：

由图知可将结构验算简化为简支梁如下图：

对A点取距，∑MA=0

即：

1.2-P×

0.9=0得：

R2=28.125kn，R1=9.375KN

MC=R2×

0.3=8.44kn

Mmax=1.15×

1.2×

1.2MC=14kn

δ=Mc/W=14×

103/140.8×

10-6=99.4MPa<

[δ]=170MPa<

工钢挠度验算：

37.5×

1.23／48×

2366.7=0.6mm<

L/250=4.8mm<

综上所述，便桥上部结构贝雷纵梁及横向分配梁能满足施工要求，是偏于安全的。

（四）、栈桥施工

本合同段栈桥，工程量不大。

卡堆大桥钢栈桥单个作业面施工。

栈桥施工均采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩，汽车吊逐孔架设上部结构的施工方法搭设栈桥，上部结构架如型钢、桥面板等采用汽车吊在卡堆河滩进行安装。

①栈桥下部结构施工

a.钢管桩的加工与制造

钢管桩施工：

1、根据本工程的特点、土质情况、作业能力及作业环境，采用采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩.

2、做好测量控制点的交接和核对工作，施工中使用全站仪定位桩中心，做好每根桩的定位工作。

3、钢管桩以标高控制为主，钻孔资料很近时的桩尖标高及沉桩贯入度为校核，当控制标高相差较大时，及时查明原因，报有关部门研究后另行确定。

4、每根栈桥钢管桩分节加工，每节长度为7.5～10.5m不等,接桩在现场进行，在振动进桩时避免接头处于局部冲刷线附近。

b.钢管桩的运输

钢管桩构件运输最大长度12.0m，构件单重为3t。

构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置，以便吊运和安装。

利用挂车运至施工现场。

c.钢管桩下沉施工方法

钢管桩下沉采用悬打法施工，用50t履带吊车配合振动锤施打钢管桩。

履带吊停放卡堆河滩，打入栈桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。

每根桩的的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。

桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后，50T履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。

按此方法，循序渐进的施工。

（参见图3.4）

图3.150t履带吊振沉钢管桩示意

d.沉桩施工要点及注意事项

Ⅰ.沉桩开始时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固，开动振动锤使桩下沉。

当最后下沉速度与计算值相距不多，且振幅符合规定时，即认为合格，施工过程中采用设计桩长与贯入度法进行双控。

Ⅱ每根桩的下沉一气呵成，不可中途间歇时间过长，以免桩周的土恢复，继续下沉困难。

每次振动持续时间过短，则土的结构未被破坏，过长则振动锤部件易遭破坏。

振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定，一般不宜超过10min～15min。

Ⅲ.振动锤与桩头必须用液压钳夹紧，无间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉，接头也易振坏，在振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时修复。

Ⅳ.测量人员现场指挥精确定位，在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度，并控制好桩顶标高。

下沉时如钢管桩倾斜，应及时牵引校正，每振1～2min要暂停一下，并校正钢管桩一次。

设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。

Ⅴ.钢管桩之间的接头必