便桥方案.docx

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便桥方案

宁启复线电气化工程五分部

钢便桥工程施工方案

编写单位：

中铁十局宁启复线电化项目部五分部

编写人：

日期：

审核人：

日期：

批准人：

日期：

钢便桥施工方案

一、工程概况

1、基本概况

中铁十局宁启复线电化改造工程第五项目分部所负责施工范围为DK216+268-DK230+500段，主要工程量包括：

特大桥1座（大明河特大桥），全长2127.8m；大桥1座（如泰运河大桥）；中桥11座（其中后张法T型简支梁4座，连续框构7座）；新建及接长涵洞共计102座（平改立10处，便梁加固23处）；如皋车站1座及本区段内的路基土石方工程约80万m3。

该范围内水运运输较发达，陆路交通主要为村间小道，宽度及承载难以满足施工生产需要。

2、便桥设置情况

根据施工现场需要及项目部统一规划：

我分部沿新建铁路线东侧修建一贯通施工便道，便道总长16km，其中本段范围内2条河阻断该施工便道修筑，需搭设钢便桥2座。

便桥参数如下：

搭设钢便桥　

序号

里程

河流

钢便桥结构形式

长度

宽度

高度

荷载

通航要求

备注

1

DK224+800

五里港

9+18+9

36

4

/

50T

不通航

2

DK226+900

大明河

16+18+16

50

4

50T

通航

3、便桥结构

本段需搭设2座钢便桥：

①五里港中桥需搭设钢便桥长为36m,宽4m，为单车道，②大明河特大桥需搭设钢便桥长50m，宽4m，单车道；两处河床均为为砂土、粉砂土，便桥搭设及修筑需满足施工通行最大荷载（旋挖钻60t），基础采用钢管桩钢管φ325×5mm设4根两排，桩间设剪刀支撑连接，墩顶横梁采用28a型工字钢。

钢管上方设槽钢，安装分配纵梁。

考虑施工荷载较大，梁部采用加强的双排单层贝雷梁桁架。

上部采用3榀6片贝雷纵梁，贝雷纵梁按间距布置；分配横梁采用28a型工字钢，间距为1.5m；桥面系采用22a型槽钢（卧放），横断面布置13根。

栈桥设计荷载采用汽-20级车队和旋挖钻机（满载）。

汽车及钢筋运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数1.2。

钢管桩按摩擦桩设计。

根据现场调查及图纸资料，平均按河水深约为2-5m，河底淤泥厚度约0.5m，上述土层的摩擦力均按τ＝25kn/m2取值。

4、地质水文条件

本标段DK216+268～DK230+500段地面高程一般4～6m，地层情况自上而下为：

第四系全新统冲海积的淤泥质粉质黏土，软塑～流塑状，层厚2.2～4.2m，属Ⅱ级普通土，σ0=80kpa，局部夹粉质黏土透镜体，厚1.5～3.1m，σ0=110kpa，表层硬壳层厚度为0.5～1.0m，其下为粉土（Q4al+m）：

灰色，饱和、灰色，软塑，最大揭示厚度8.95m，属Ⅱ级普通土，σ0=110kpa。

沿线地表水较发育，地下水主要为孔隙潜水，弱承压水，稳定水位埋深一般1.5～2.5m，地表水和地下水对钢筋混凝土均无侵蚀性。

道路沿线多为水塘、苇塘，土质均为淤泥质粉性土，地基承载力差，给便道施工带来极大的不便。

二、施工方案

1、钢便桥

五里港河（铁路里程DK224+800）、大明河（铁路里程DK226+900）施工采取架设便桥通过。

主要施工工序流程：

四电及房屋拆迁→施工修筑便道→物资设备准备→震动锤施工钢管桩桩基→焊接横联→架设贝雷梁纵联→铺设小横梁→铺设桥面板→通行使用。

施工过程图片如下：

吊装横梁

桩头与与顶横梁的连接

搭设好的便桥

便桥通行面

三、工期计划安排

1、计划工期

计划开工日期为2010年4月5日，完工日期2010年4月30日，共计25天。

2、人员、材料、设备计划

①人员

工程负责人：

张德文 技术负责人：

王彬现场施工负责人：

芦建成   主管技术员：

苏李佳质检负责人：

杨志国     现场安全负责人：

龙立军作业人员：

60人

②材料

序号

名称

单位

数量

备注

1

砖渣或改良土

M3

1615

2

325钢管

m

1400

3

28a型工字钢

m

1560

4

贝雷梁

T

30

5

22a型槽钢

③机械设备

序号

机械设备名称

型号规格

数量

备注

1

挖掘机

PC200

2

2

装载机

ZL-50

2

3

装卸汽车

10

4

吊车

25t

1

5

震动锤

1

3、工期保证措施

（1）、成立由主管生产副经理为负责人，由施工经验丰富的人员担任生产调度员，加强施工现场的协调和指导。

（2）、项目经理定期召开生产会议，协调各队伍的生产关系，合理调配机械设备、物资和人力，及时解决施工中出现的问题。

（3）、物资准备及时

项目部技术主管提供备料计划，充足供应消耗料，提前准备周转料，物资部积极配合，保证物资供应及时，杜绝发生因缺少物资而影响工期。

（4）、劳力组织

在施工期间，合理分配人力资源。

安排足够的工人，在最短的时间内完成规定工作。

适当的增加工人数量，灵活机动分配人员。

四、安全、文明施工

1、施工安全防护措施

1）、机械开挖和填筑动土前，必须探明地下、地上光电缆、架空线、管道等具体位置，并掌握其径路、方向、深度（高度）和数量，影响施工的，在设备主管单位配合安全拆迁后，并在项目部主管人员，施工负责人和安全人员到场确认没有安全隐患后方可施工。

2）、所有机械操作人员必须参加岗前营业线施工安全培训，并考试合格后持双证（上岗证和特种作业操作证）上岗。

必须穿着整齐，脚穿防滑胶鞋，指挥人员必须穿工装（临近营业线时，必须穿黄色防护服），带好安全帽等劳保用品。

3）、严禁酒后上岗指挥和操作机械作业，严禁疲劳驾驶机械车，严禁施工人员在既有铁路上停留、观望，严禁闲杂人员进入施工现场。

4）、必须严格按照本种机械安全操作规程和安全技术规范操作机械，在水沟和鱼塘填筑时，机械与填筑倒土方向必须保持安全有效距离，运土车辆注意保持纵横车距，防止碰撞。

5）、必须严格按照项目分部施工技术交底和要求施工，碾坚压实，规范达标，严禁偷工减料，做好排水系统，不得随意更改施工方法。

6）、填筑用土必须征得土源所有权者同意，严禁开挖动用既有营业线路基土方来填筑新增复线和修筑便道。

7）、严格执行“一机一人”防护指挥制度，当机械需要进入既有营业铁路线30米范围内施工时，必须严格执行上海局、建指和施指的有关规定，在做好驻站防护，施工安全管理人员到场后方可开工动土，挖掘机和吊车进场施工时，严格执行路局[2009]409号、建管处[2009]260号文件规定和2009年局长一号令。

8）、严格机械保养维修制度，保持机械运转良好，消除安全隐患。

9）、与周围居民建立良好关系，施工中尽量减少对周围环境的污染和干扰。

不断强化全员环境意识，有效地营建绿色施工环境。

10）、在施工区设立安全文明生产警示牌，并做好安全防护设施的设立。

11）、待本工程结束后，将便桥、便涵及临时道路进行清除，使河道、地面等恢复原貌，同时对损坏的村镇道路等进行协商赔偿。

2、河道安全防护措施

在涉及到水中作业的通航两侧认真作好防护工作，采取的措施为：

1）、排架护墩之间在墩边挂红灯。

2）在墩柱20-80m外设置醒目标志牌。

3）、设专人监护，注意过往船舶的安全通过，并提醒过往船舶注意安全，决不允许任何船只通过我部桥墩时发生碰撞，拒绝事故发生。

4）设置桥梁净高提示牌、桥名牌、桥涵牌，桥航标。

5）在施工过程中确保航道船只的正常通行，采取两边施工中间合拢的方案，尽可能不影响航道通航和船只的通行。

为确保安全施工，在两侧的排架上安置红灯，在施工区挂禁行标志牌，安排专人现场值班维护。

6）河中的排架清除应彻底，不准把任何排架遗留在河中，

7）便桥拆除后，恢复原有地貌和绿化。

五、检算资料

1、钢便桥检算

钢桥结构形式采用下层式双排单层型，钢桥长度为16+18+16=50m，宽度为4.0m。

荷载为汽50T。

工程概况

要求：

1、主航道通行宽度为16m；

2、水面到桥底的净高为3.5m；

3、载荷50T；

4、下承式；

2）钢便桥受力计算

已知M=788.2KN.mM加=1687.5KN.m

Q=245.2KNQ加=245.2KN

q=27.7/3=9.24KN/m（双排单层加强型钢便桥每米的自重）

跨中弯矩最大：

Mmax=1/8.q.l²+1/4.G.k.l

=0.25×9.24×18²+0.125×500×1.2×18

=2098.44KN.m

4×788.2=3152.8KN.M>Mmax

弯矩满足要求.

承台和桥墩处的剪力最大：

Qmax=q.l/2+G

=9.24×18/2+500

=583.16KN.M

4×245.2>Qmax

剪力满足要求.

挠度分析：

自重引起的挠度

f1=5.q.l4/384.E.I=5×9.24×184/384×2.1×250497.2×4×10-3

=6㎜

活载引起的挠度

f2=P.L³/48.E.n=400×18³/48×2.1×250497.2×4×10-3×10

=2.31㎜

销子间隙引起的挠度

n=6l=0.159h=150

tgφ=2×6×0.159/150=0.01272

φ=0.72870

R=R=h（L-n△L）/2n△L=150（1800-6×0.159）/2×6×0.159

=141434.434

f3=（R+h）（1-cosθ/2）=2.86㎝

F=f1+f2+f3=3.691cm

据以上所分析，得出结论选用双排单层型钢桥能够满足50T荷载通行。

3）、贝雷横梁分析：

已知，汽车总载荷为500kN,按最不利因素分析，假设汽车为三轴车，即每轴压力为167KN

单边轮压

F=F1=F2=167/2KN=83KN

当汽车行驶在桥面边缘时，此时横梁所承受弯矩最大。

横梁与钢便桥最内侧贝雷片的距离为4.2米，设定汽车的轮距为2.3米。

求支座点的最大支座反力：

RA=（AB+CB）×75/AB=（4.2+1.9）×67/4.2=97.31KN

MC=RA×AC-F2×AC

=97.31×2.3-67×2.3

=69.713kn.m

已知[σ]=297Mpa（Q345材质）

σ=69.713/508×103=137.23Mpa<[σ]

4）、桥面板分析：

已知汽车轮压为F=67KN

桥面板是由4根10#工字钢，横向间距为26.7㎝组成，上面槽钢。

当F在中心时，弯矩最大，单根工字钢

Mmax=1/8.G.k.l=0.125×67×1.2×1.5=15.075KN.M

δ=M/W=15.075/49×103=307.653Mpa>[δ]=200Mpa（Q235材质）

因汽车轮胎与桥面的最小接触面的宽度为30㎝，且4根工字钢是由槽钢将轮压分传递到其表面上受力，故

307.653/4=76.91<200Mpa，满足受力要求。

即通过以上计算分析，此钢便桥上部结构可以选用双排单层型贝雷片组合钢梁，结构为16+18+16跨度。

5）、桥墩和承台设计分析

1、已知q=9.24kN/m,G=400KN

桥墩所承受的最大支座反力为

R1=q×6/2+G+q×18/2

=9.24×6/2+400+9.24×18/2

=510.88KN

2、承台受力分析

R2=q.L/2+G=9.24×6/2+400=427.72kN

为保证便桥与承台接触的稳定性，承台在设计时必须保证顺拼长度大于1.5m,横向宽度大于6m,S=1.5×6=9㎡，便桥与承台之间通分配木梁将压力均匀传递到承台上，P=F/S=427.72/9=47.52kpa,故承台基础每平方所承受压力必须大于47.52kpa.

3、钢管桩分析：

单桩最大需承力R1=510.88KN，按最不利情况分析，当车辆作用在一根管桩时，此时，该管桩入土深度，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》可知：

[P]=1/K（μΣai×li×τi+A×бR×λP）

U-周长μ=1.884m

K-安全系数，取K=1.7

Ai-明向系数，对于锤击沉桩，ai=1.0

τ-极限侧摩阻力

A-桩的截面积，A=0.283㎡

бR-桩尖承载力，бR=2300kpa

λP-开口桩桩尖承载力明向系数，取λP=0.696

[P]=1/K（μΣai×li×τi+A×бR×λP）

=（1.884×1.0×H×25+0.283×0.696×2300）/1.7≥510.88KN

=27.71H+266.49≥510.88KN

H≥8.82m

取桩的入土深度为泥面以下9m

6）、结论

通过以上公式计算，此钢便桥能够满足汽50t车辆通行。