钢便桥专项施工方案精编版.docx
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钢便桥专项施工方案精编版
公司标准化编码[QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
钢便桥专项施工方案
山东省临沂市陶然路沂河大桥新建工程
导流明渠钢栈桥
专项施工方案
中国铁建大桥工程局集团
临沂市陶然路沂河大桥项目部
二〇一四年六月
导流明渠施工钢栈桥专项施工方案
一、工程简介
钢栈桥设置在线路前进方向左侧（北侧便道上），一期围堰时共设计3座钢栈桥：
8#至13#墩之间1座（单个桥长120m）、18#至20#墩位之间2座（单个桥长60m），距离主线中心米；二期围堰时共设计2座钢栈桥：
13#至16#墩及24#至27#墩位之间各1座（单个桥长120m），距离主线中心米；建成后主要用于混凝土罐车通行，钢筋、模板等材料运输，并兼备导流作用。
二、钢栈桥结构设计概述
钢栈桥设计长度60m/120m，采用多跨连续梁方案，单跨跨径为12m；跨径布置：
5×12m/10×12m，栈桥桥面宽7m双车道设计；河水标高，钢栈桥顶标高设计为，比施工便道高出160cm，桥头考虑2%顺坡。
钢栈桥结构：
桥面系由定型桥面板和“321”型贝雷梁组成，承重枕梁由双Ⅰ32a或Ⅰ40a工字钢组成，采用双墩钢管桩基础由6根325×8mm厚钢管桩组成，并设[10槽钢焊接水平联及剪刀撑增加双墩稳定性。
便桥全长范围内不设温度缝，仅桥面板安装时考虑16mm温度缝，防止温变时桥面板变形，影响行车质量。
钢栈桥纵断面布置图
钢栈桥横断面布置图
三、贝雷钢栈桥结构设计说明
1、设计参数及各项指标
（1）设计荷载
①、荷载取载重90吨履带吊施工车辆、60吨混凝土罐车。
②、荷载组合
组合一：
履带吊车辆荷载Q1、车辆冲击荷载q1与钢栈桥均布恒载G同时考虑；
组合二：
混凝土罐车荷载Q2、车辆冲击荷载q2与钢栈桥均布恒载G同时考虑；
组合一：
S1=**（Q1+q1）+*G）
组合二：
S2=**（Q2+q2）+*G）
取其最不利的组合进行验算：
S=｛S1、S2｝max=S1，即组合一最不利。
附注：
人群，机具等临时荷载，由于栈桥属于单车道，汽车通行时桥面无法堆放材料设备，不予考虑。
（2）主要设计指标
钢栈桥主要技术标准
①、计算行车速度：
8km/h
②、设计荷载：
90吨
③、桥跨布置：
4×12+30+7×12=162m贝雷梁桥
钢材强度设计值
考虑钢栈桥属于临时结构，参照上述主要参考资料之规定，计算时，结构的内力计算（除钢管桩外）均控制在钢材的容许应力或倍容许应力以内（为临时结构钢材的提高系数）。
钢管桩因考虑湖水锈蚀作用影响及使用周期将近两年的实际情况，其内力计算控制在容许应力以内，不考虑的临时结构钢材的提高系数。
2、结构设计
钢栈桥结构设计如下：
（1）基础及下部结构设计
本工程位于跨越沂河，河面宽约1600米，水下地质情况自上而下普遍为：
中粗砂。
基础结构为：
双墩6根Φ325×8mm钢管桩基础。
下部结构为：
Ⅰ32a或Ⅰ40a双工字钢横梁
钢栈桥下部结构采用钢管桩，双墩布置6根钢管（桩径Φ325mm，壁厚8mm）。
钢管桩横向间距3m，桩顶布置Ⅰ32a或Ⅰ40a双工字钢横梁，钢管桩与钢管桩之间用10槽钢作为管桩剪刀撑，并焊接牢固。
打钢管桩技术要求：
①、严格按设计书要求的位置和标高打桩。
②、钢管桩中轴线斜率<1％L。
③、钢管桩入土深度必须大于10m。
④、当个别钢管桩入土小于10m锤击不下，且用DZ60桩锤激振2分钟仍无进尺，必须现场分析地质状况，采取双排桩或其它加强措施，以提高钢管整体稳定性。
（2）、上部结构设计
上部结构为：
标准跨300×150cm贝雷片8组纵梁,间距90cm。
321型贝雷片
根据行车荷载及桥面宽度要求，桥面采用面板厚度为10mm的正交异性桥面板。
栈桥纵梁采用规格为150cm×300cm国产贝雷片，12米跨纵梁每跨布置单层8片贝雷片。
贝雷片纵向用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片下采用双排32a或40a工字钢横梁。
（3）、防护结构设计
栏杆：
桥面采用小钢管（直径48mm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度米，栏杆纵向1.5米1根立柱（与桥面预留孔连接）、高度方向设置3道横杆。
栏杆纵向布置图
护轮带：
并在栏杆底脚桥面内侧设置护轮带，护轮带用50cm长φ20钢筋每米设置一道，牢固焊接在桥面班上，限制车辆贴边行走，保证行车安全。
护轮带平面布置图
四、钢栈桥各部位受力验算
1、荷载
（1）动荷载：
90t（荷载平面图）
（2）冲击荷载：
10t
（3）每跨12米8组贝雷片自重：
（4）两根7.5mI25a工字钢自重：
2、钢栈桥各部位内力计算
（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×的单元片运到现场，面板厚10mm，板下衬10mm×10mm×10mm的与面板等厚的U型肋梁，中心间距26cm。
对面层进行校核：
沿顺桥向取60cm宽面板跨越顺桥向一块桥面板的长度为研究对象，简化成跨度为26cm的四跨连续梁建模如下：
计算模型：
旋挖钻单侧履带尺寸约5m×0.6m，
q=（900×+100×）/2/5=138KN/m，L=
依据《路桥施工计算手册》765页附表2-10得，
最大弯矩：
M=×ql2=×138××=1KNM
截面模量W=（1/6）60×1×1=10cm3
σ=M/W=1×1000/10×1000
=＜[σw]=215MPa
最大剪力：
Q=×ql=×138×=
τ=Q/S=×1000/（10×600）=MPa<[τw]=125MPa
ω=（100EI）
=×138×260×260×260×260/（100×2×100000×1/12×600×10×10×10）=变形满足要求。
对肋梁进行结构检算：
取旋挖钻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，取一跨简支建立计算模型：
肋梁上方面板自重：
G=×××7850×10/1000=
肋梁自重：
G’=××1×××10=
均布荷载q=（++230××）/=m
依据《路桥施工计算手册》740页附表2-3得，
最大弯矩：
M=×ql2=×××=
根据平行移轴公式计算U型肋梁的截面惯性矩：
I=2/12××××+
2××××+
1/12××××=6675000mm4
截面抵抗矩W=I/（150/3）=6675000/（1/3×150）=133500mm3
σ=M/W=×1000000/133500
=＜[σw]=215MPa
最大剪力：
Q==××=
τ=Q/S=×1000/（2×10×100）=<τw]=125MPa
最大挠度：
ω=（100EI）
=5××900×900×900×900/（384×2×100000×6675000）
=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
主梁标准跨：
单跨12m（净跨9m）由8片贝雷片通过花架拼装而成，间距米，以履带压住2片贝雷梁，车辆停放在跨中位置为最不利位置，按单跨简支梁建模，建立模型如下：
图中：
q1=×（900+100）/2/（5××2=70kN/m
q2=×10/12=1kN/m
L1=5m,L2=12m
依据《装配式公路钢栈桥多用途使用手册》59页得，
单排单层贝雷片的参数如下：
截面模量W=3578cm3,截面惯性矩J=250497cm4
单排单层截面承受的最大弯矩M=788kNm
单排单层截面承受的最大剪力Q=245kN
最大弯矩出现在跨中位置，用荷载分解叠加的方式求解。
依据《路桥施工计算手册》740页及742页附表2-3及得，
M1=70×5×｛×6/12-2/2/5｝=394kNm
M2=ql2=×1×12×12=18kNm
M=M1+M2=412kNm<788kNm
最大剪力
Q1=70××5/12=102kN
Q2==×1×12=6kN
Q=Q1+Q2=108kN<245kN
跨中最大挠度变形：
ω1=70××5×（（4×12-4××12-5×5/12）×6-4×6×6/12+4/（5×）/（24×EI）=23mm
ω2=5×1××××（384×EI）
=
单销间隙引起的非弹性挠度：
ω3=d∑sin（（n-1）/2）α）=16mm
ω=++16=
所以8片贝雷片@90cm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2I32a或2I40a横贯四根桩基顶部，长8m，支撑贝雷梁，
简化为单跨简支梁，以一根双工字钢建立模型如下：
图中均布荷载
q=（（90+10）×10×+（45+10）×10×2）/6=m
L=,I32a工字钢属性如下：
I=11080cm4,w=692cm3,S=400cm3,腰厚t=
最大弯矩出现在跨中，
依据《路桥施工计算手册》740页页附表2-3及得，
M=×ql2
=×××=263KNm
σ=M/W=263×1000/×2×692）
=181MPa＜[σw]=215MPa
抗弯强度满足要求。
支座处剪力Q==××2
=
截面抗剪强度
τ=QS/It
=2×1000×400/1000000/（11080/0××1000000）=<[τw]=125MPa
抗剪强度满足要求。
跨中挠度最大，
ω=5ql4/（384EI）
=5××1000××××（384××11080×2）=变形量满足使用要求
所以，双I32a主横梁配置满足要求。
（4）、钢管桩承载力检算：
钢管桩入土深度按14米计算，根据《环巢湖旅游大道详细工程地质勘察报告》提供的数据，按最差地质考虑，τ=70KPa
单根钢管桩下部地基反力
N=τ×2πr×h+πr2×fa
=60×××10+100××*4
=621kN
单根桩基承受荷载
f=（90×10×+（45+10）/2××10）/3
=531kN
f=531kN＜N=621kN，所以桩基承载能力满足要求。
长细比λ=10/=31＜150，竖向压杆稳定性可靠。
综上，栈桥各部位结构都能够满足承载力和稳定性要求。
五、临时材料表
沂河大桥钢便桥材料表
序号
构件名称
单位
数量
1
321型贝雷片
片
640
2
贝雷片轴销
个
1248
3
U型卡（带压板）
套
640
4
定型桥面板（7m*）
块
188
5
90型花架
片
562
6
花架螺栓
套
2248
7
枕梁Ⅰ32a或Ⅰ40a
米
704
8
立柱φ325*8及以上
米
1980
9
水平联及剪刀撑[10或[14
米
1608
10
护栏（成品）
米
480
11
桥面板U型卡
套
1128
护栏（非成品）：
1、立柱（φ48*3）：
根；
2、水平顶杆（40*60*1）：
480m；
3、水平管（30*50*1）：
480m。
六、施工工艺
1、管桩运输
调运钢管桩至现场指定位置整齐堆码待用。
杜绝严重锈蚀，变形等管桩进入施工现场。
2、施工准备
（1）、分别从西岸向东岸推进，在围堰内根据栈桥桥址放样施工桩墩。
（2）、由测量人员准确放样，定出栈桥钢管桩施工平面位置。
（3）、钢管桩的加工与制作
每根栈桥钢管桩按需要加工制作接长,接桩在现场平整的场地进行，每个接头先将整个管子断面用气割修正平齐，两根对接的钢管桩放水平，使焊口缝隙均匀一致，施焊时环形焊缝采用满焊接头，环形焊缝施工完毕后，在焊缝外侧采用3块200mm×200mm×8mm钢板帮焊加强，焊缝饱满无沙眼裂纹，接好的钢管桩实际桩长不得少于设计值。
3、管桩施工
钢管桩施工，钢管通过铲车托运至吊车后方，用吊车将钢管吊起，启动DZ60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。
打桩施工工艺流程框图
管桩施工质量保证措施：
（1）管桩入土深度经现场技术员计算确定，控制管桩入土底标高；
（2）管桩入土深度达到设计值时，下沉速度仍较快时，分析原因，必要时增加管桩施工长度，下沉速率控制为2min内无明显进尺；
（3）当个别钢管桩入土小于10m锤击不下，且用60锤激振2分钟仍无进尺，必须现场分析地质状况，采取双排桩或其它加强措施，以提高钢管整体稳定性。
（4）用直尺测量，管桩平面误差±10cm
（5）用测锤量取垂直度，误差＜1%L且不大于2cm（L：
管桩高度）
4、钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工
栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶2根32a或40a型工字钢横梁施工。
（1）、每个桥墩管桩施工完成后，横桥向在顶口开槽，并在槽底加设带肋分配钢板。
然后整体吊装双排32a或40a型工字钢横梁。
（2）、在钢管桩上进行平联的测量放样。
技术人员实测桩间平联长度后精确下料，同步进行焊接及剪刀撑、桩顶2根32a或40a型工字钢横梁的加工。
（3）、用吊车悬吊平联、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。
现场技术人员及时检查焊缝质量，合格后进行横梁的架设
5、栈桥上部结构安装
栈桥上部结构的安装：
采用铲车运输配合履带吊吊装进行施工。
（1）、贝雷梁纵梁的拼装
纵梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移。
贝雷梁安装顺序：
同一孔内遵循先中间后两侧对称吊装的原则施工。
将拼装好待安装的300cm×150cm贝雷片组运至已装好的完成桥跨后面，便于吊车起吊安装。
纵梁安装过程中，应准确安装在由现场技术员放样的位置上，以保证栈桥均匀负载。
纵梁安放完成后，必须立即与下横梁联接稳定。
在联接完成前吊绳不得与吊车脱钩，以防止纵梁侧倾造成严重事故。
（2）、桥面系的安装
在50t履带吊的配合下，使用U型连接器，将桥面板固定在纵向贝雷梁上。
栈桥栏杆高1m，采用Φ48×焊接钢管焊接，立柱间距，安装在桥面板预留孔内，栏杆统一用红白油漆涂刷，交替布置，达到简洁美观。
在栈桥入口设置车辆限速行驶8km/h警示牌以及车辆限重90t标志牌。
栈桥要安排专门的卫生打扫人员兼安全监察员，保证栈桥的清洁。
并在入口出设置水泵一套，进入车辆如车轮帯泥，必须冲洗干净方许车辆进入栈桥，防止车轮在栈桥上打滑发生安全事故。
栈桥使用完成后，按照先上后下，先纵后横的顺序拆除栈桥上部结构。
因钢管桩入土时间较长，拔除钢管桩使用50t履带吊配60振动锤，务必保证管桩全部拔除。
6、施工工艺
钢栈桥施工工艺框图
7、栈桥各部位联结及加固措施
1、钢管与顶盖钢板焊接联结，并与双32a或40a工字钢焊接，工字钢横梁与贝雷片下弦杆用门字形限位器联结。
2、施工过程中，每排墩管桩之间用剪刀撑焊接牢固，以增强其横向纵向稳定。
以上布置，可以确保钢管桩在汽车的行驶及刹车时，不会产生位移及偏位，因此，钢栈桥是稳定安全的。
七、钢栈桥施工质量保证措施
钢栈桥建成后承担东西两岸材料设备等运输及施工车辆通行任务，是全桥施工的咽喉，为保证钢栈桥保质、保量和安全及时的完成，制定如下保证措施：
1、认真编制分项工程施工技术方案，对班组进行全面的施工技术交底，保证严格按设计及施工技术规范要求施工。
2、钢栈桥由项目总工程师组织工程部门相关人员认真计算、校核，并报上级部门审批、保证各项验算满足通行使用要求。
3、每个墩位钢管桩施工完成后，应利用低水位时及时设置剪刀撑及水平撑，剪刀撑或水平撑采用10#槽钢。
4、钢管如锈蚀严重或严重变形，应清退出场，不得用作钢栈桥基础。
5、钢栈桥的施工应严格按设计计算书指导施工，如现场地质状况无法按设计位置施工或地质变化较大，项目部技术人员应根据现场情况进行认真分析、讨论，拟定变更方案，再将变更方案上报驻地监理办及相关部门报批后方可施工，确保钢栈桥质量与安全。
八、劳动力计划
序号
工种
单位
数量
备注
1
电焊工
人
5
焊接钢管
2
普工
人
6
搬运、对位
3
电工
人
2
检修电路
4
起重工
人
4
吊装
5
司机
人
4
驾驶机械
6
安全员
人
2
安全检查
7
测量员
人
2
定位
九、机械使用计划
序号
机械名称
单位
数量
型号
1
电焊机
台
12
2
汽车吊
台
1
25t
3
履带吊
台
1
50t
4
铲车
台
1
5
气割设备
套
2
6
运输船
艘
1
7
发电机
台
1
100kw
8
振动锤
台
1
DZ60
9
打桩船
艘
1
升级会员 