钢便桥施工方案.docx
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钢便桥施工方案
钢便桥专项施工方案
第一部分编制说明
一、工程概况
在旧桥改造工程施工时需要架设施工钢便桥一座，钢便桥长度为42m，为三跨连续梁简支结构，跨跨径为1×12m+3×10m，设计荷载为限载60t。
二、编制依据
2.1施工图设计及钢便桥施工图设计；
2.2桥位处水文、地形、地貌、交通等条件；
2.3现场踏勘及调查情况；
2.4我公司现有技术力量、施工队伍及机械设备情况；
2.5我公司施工类似工程的经验；
2.6《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）
2.7《公路施工手册（桥涵）》上、下册
2.8《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
2.9《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
2.10《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；
2.11《装配式公路钢桥多用途使用手册》。
广州军区工程科研设计所。
黄绍金、刘陌生编，北京：
人民交通出版社。
三、编制原则
3.1确保工期的原则
根据本工程拟定好的施工进度计划，配备施工队伍、机械设备、劳动力、材料等，确保工期目标的实现。
3.2优化施工方案的原则
结合工程自身的实际情况，优化施工方案。
积极推广技术与管理创新，确保工程质量，确保施工安全，努力降低工程成本。
3.3突出重点、均衡生产的原则
根据工程的特点，在合理安排工期、将施工工序进行合理分解、搞好工序衔接的前提下，在施工组织上重点安排，在现场管理、施工技术和物资材料供应方面重点保障，认真组织施工。
3.4统筹兼顾，合理安排的原则
结合施工现场的实际，合理安排施工顺序和施工场地，正确处理施工建设与环境保护的关系，减少施工对当地群众生产生活的影响，抓好标准化管理，搞好安全生产文明施工，树立企业良好形象。
3.5因地制宜、灵活机动的原则
针对工程特点，从实际出发，采取相应的施工措施，合理组织施工，优化施工队伍的配置。
3.6专业化施工原则
投入专业化队伍施工，以确保工期和质量。
3.7确保施工安全的原则制定切实可行的技术方案和安全措施，定人定岗定职责，确保施工安全和人身安全，做到万无一失。
第二部分施工概况
一、地质情况
根据钻孔勘探资料，钢便桥所处地质：
河床标高约为-0.5m，各土层分别为2-1层粉土夹粉砂粘土，层厚4.3m（4.47m～0.17m）；2-2层粉砂夹粉土，层厚7.36m（0.17m～-7.53m）。
根据公式[P]=0.5U∑liτ
U=0.53×3.14=1.664（米），便桥地质情况（据图纸钻探）：
a、2-1层粉土夹粉砂粘土，摩阻力（τ）=25kpa。
经试算得：
P1=0.5*1.664*4.3*25=90KN。
b、5层粉砂夹粉土，摩阻力（τ）=35kpa。
经试算得：
P2=0.5*1.664*hi*35=213-90KN。
Hi=4.2m,入土深度为4.2+4.3=8.5m，则入土深度为9米。
二、技术标准
桥址区地貌类型属于长江三角洲堆积平原，地表开阔平坦，地面标高在5.3m左右。
水上最高通航水位3.5m，常水位在2m左右。
河床底标高约为-0.5m，河中水深约2.5m。
设计荷载：
60T；桥跨布置：
3×10+12m；桥面布置：
桥面净宽4.0m；钢便桥全长42m，无通航要求；设计行车速度5km/h。
三、结构形式
钢便桥各部分结构详述如下：
3.1桥面板
车行道桥面铺装采用10mm标准桥面板和，为3m*1m规格，横梁为I28b工字钢，每3m布置4根。
3.2主梁
12m跨采用2组（4片）双排单层贝雷梁；下加强型贝雷梁，贝雷梁片与贝雷梁片中心间距为45cm。
3.3桩顶分配梁
每排钢管桩顶设2根I28a工字钢，工字钢之间连接采用手工电弧焊对焊连接。
3.4下部结构
便桥基础采用外径Φ530（δ=8mm）单排钢管桩，每排3根，中墩采用外径Φ530（δ=8mm）双排钢管桩，每排3根。
桩与桩之间均采用16#槽钢进行连接，并设剪刀撑。
每一桥墩处的钢管桩顶部采用双I28a工字钢作分配梁，与钢桩焊接牢固。
钢便桥设计参数及基本数据
技术参数名称
数据或规格
设计标准
单车荷载60吨
钢便桥长度
42m
钢便桥净宽度
4.0m
钢便桥通航高程
无通航净要求
基础形式
Φ530钢管（基础）
主梁形式及构造
采用双排单层下加强型贝雷梁
第三部分施工方案
一、施工工艺流程
总体施工：
便桥设计→方案制定→方案确认→设备材料进场→警示标志安装→施工放样→打钢管桩→焊接剪刀撑→安装桩顶分配梁→贝雷梁拼装→贝雷梁施工就位→纵、横梁安装→桥面板铺装→安全及防护设施安装→施工结束。
二、具体施工方案
2.1施工放样
在钢管桩基础施工之前，由项目部对本工程的导线点及水准点进行全面的复核。
根据设计图图示位置，用全站仪放出钢便桥起点与终点位置，定出钢便桥中轴线、边线及钢管桩轴线，并计算出每个钢管桩坐标备用；用水准仪测量每墩钢管桩处的高程。
2.2钢管桩施工
2.2.1钢管桩接长
钢管桩施工前应根据测量的河床底标高及地面标高计算每根钢管桩长度，每根钢管桩长度应在设计长度的基础上在加上100mm的富余量，以防沉放施工时桩顶变形损坏及便于桩顶标高控制。
钢管桩需接长时按照以下工艺进行：
①、接口清理：
钢管桩对接前接口两侧30mm内的铁锈、油污清除干净。
②、焊接：
焊接为手工焊，按焊接工艺要求，焊接应控制走向顺序、焊接电流、焊缝尺寸。
接头处加劲板必须保证焊缝密贴；同一焊缝应连续施焊，一次完成。
③、焊缝清理及处理：
焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的焊渣，检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应补焊或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。
2.2.2钢管桩沉放
钢管桩沉放时在钢管桩轴线上布置一台全站仪观测定位，侧面设置一台经纬仪校核。
钢管桩采用25T汽车吊与DZ45型振动锤配合施工。
施工前将钢管桩桩头上割出可供吊具钩吊小孔，用汽车吊将其竖直吊起，对准桩位放下。
对准好桩位后，用液压夹头夹住钢管桩，检验桩体纵横方向垂直度，符合要求后，开动锤下沉钢管桩到位，以入土深度为准。
下沉过程中派人检查纵横向垂直度，确保桩体在锤击过程中始终保持垂直。
每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或有较长时间的间隙，以免桩周边的土恢复造成继续下沉困难。
打桩下沉过程中用仪器随时监控垂直度。
在沉桩过程中要进行测量监控，并做好沉桩记录。
观测密度适当加大，随时了解沉桩状况，直至贯入度满足要求，即施打5分钟，贯入度不足2cm为止。
如发现钢管桩下沉时有倾斜趋势，及时采取相应措施将吊点位置进行调整，直到桩下沉垂直后，再将吊点与桩形成一线，确保桩的垂直度。
钢管桩沉放注意事项：
①、振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；沉放过程加强观测，钢管桩平面偏位顺桥方向不得大于60mm，垂直桥轴方向不得大于50mm，倾斜率不得大于1%。
②、为确保沉桩质量，钢管桩沉入施工应选择在风速较小的情况下沉放钢管桩。
③、插桩初入土时依靠自重下沉，及时检查位置。
如在桩沉入初期（入土1m～2m）发生较大倾斜，及时修正或拔出重打。
④、已沉放好的桩应按设计要求及时进行连接并安装剪刀撑。
⑤、钢便桥施工期间确保做好水上通航水域施工安全标志，特别在夜间施工时，要按规定设置水上交通指示灯。
2.2.3桩顶标高控制
钢管桩施工完成后，测量每根钢管桩顶标高。
根据测量结果计算出桩顶多余部分或不足部分，多余部分用气割割除，不足部分进行接长焊接。
2.3焊接剪刀撑及安装桩顶分配梁
钢管桩纵横向加固连接：
每一桥墩处的钢管桩打插完成后，横向采用16#槽钢焊接，将各桩连接成整体，保证稳定并防止出现不均匀下沉。
各支撑型钢与钢管连接处采用满焊，确保焊缝质量。
调整好钢管桩桩顶标高后，将分配梁放置在钢管桩上。
分配梁采用双I40a工字钢。
2.4贝雷梁拼装及吊装
2.4.1贝雷梁拼装
贝雷梁在桥头空旷场地内拼装，下面垫枕木，用贝雷销子相互连接接长。
贝雷梁每3m设置一道支撑片。
连接桁架的所有螺栓螺帽必须拧紧，桁架销子穿到位后必须插好保险销。
2.4.2贝雷梁吊装
采用1台25T汽车吊安装。
贝雷梁吊装每次吊装一组贝雷梁，每跨分两次吊装完成，重量为8×350kg=2800kg，25T汽车吊工作半径为12m，臂长为20.85m时，最大起重重量为5.6T＞2.8T。
贝雷梁安装时检查主梁纵向、横向位置，并及时调整，检查主梁底部的支撑是否牢固，最后用U型螺栓将贝雷梁与分配梁箱连接。
2.5内横梁、纵梁及面板安装
内横梁采用I28b号工字钢，每节贝雷安放4根横梁，内横梁与贝雷梁用常规横梁夹具连接。
面板纵向分二幅铺设，每块桥面板为2m*6m。
2.6钢便桥使用注意事项及维护
由于本便桥共须使用二十四个月，因此合理使用和必要的维护是维持便桥使用寿命的有力保障。
定期对钢便桥进行全方位的检查和保养，以确保钢便桥的使用安全。
具体注意事项包括以下几点：
2.6.1合理安排施工，尽量减少重型机械对钢便桥的碾压。
重型机械在钢便桥上行驶要居中慢行，减小对钢便桥的冲击。
2.6.2尽量少在钢便桥上堆放荷载。
堆放时在不影响施工前提下，要摊开均匀堆放，不得集中堆放造成局部受力过大。
2.6.3避免重物等对钢便桥结构的撞击。
2.6.4在每墩的横枕上设置沉降观测点，做好钢便桥的监控测量。
经常监测钢管桩的沉降情况，尤其是相邻钢管桩基之间的相对沉降。
如出现相对沉降超限时，应停止通行，采取相应措施来减小相对沉降量。
2.6.5定期检查贝雷梁连接处的销子、定位销的松动脱落情况。
如有松动应及时加固。
2.6.6检查螺栓松动情况，对螺栓、螺帽脱落的部位及时安装紧固。
2.6.7经常检查钢便桥各钢件之间的焊缝。
如出现焊缝断裂等，及时补焊。
2.6.8对钢便桥面板发生翘曲或损坏的部位，及时修复或更换。
2.6.9在运输大梁从便桥上通行时，须禁止其他车辆和行人同时通过便桥。
大梁运输车应匀速通行，不得在桥上急刹停车。
2.7钢便桥拆除
钢便桥在甲方施工完成，收到甲方通知后，将进行拆除处理。
便桥拆除顺序：
清理桥面泥土——桥面板螺丝拆除——起吊桥面板——吊横梁——拆贝雷——拆横枕——割剪刀撑——拔桩——设备转移。
1）、清理桥面：
用高压水枪将桥面上的泥土及垃圾全部冲洗干净，并将桥面板螺丝孔中的杂质用人工进行清理，将螺丝刷上除锈剂。
2）、桥面板螺丝拆除：
用专用工具将桥面板螺丝拧松后，用人工轻轻将螺母以及弹簧垫片取出，将桥面板螺丝拿掉，桥面板之间无连接后，用汽车吊吊运桥面板。
3）、起吊：
将25T吊车置于便桥上（或新桥上），因便桥宽度只有4m，只能打开一侧的伸缩腿，另一侧用手拉葫芦将吊车与整体贝雷架连成整体。
吊物时，将吊物始终从腿伸出的一侧吊至后方运输车上。
每次只能吊一块桥面板，2m*6m的桥面板重量在1.5T左右，25T吊车能满足安全要求。
4）、吊横梁：
当一节桥面板（6m或者3m）被吊离后，将桥面板下面的横梁也用吊车吊至运输车上。
当一跨的桥面板和横梁吊结束后，解除该跨的固定，准备吊贝雷。
5）、拆贝雷：
将吊车置于钢管桩墩的位置，吊车固定后，将钢丝绳穿在贝雷空格内，提升吊车，钢丝绳受力后，保持平衡、静止。
人工搭好平台，用大锤将该跨的贝雷销打掉，吊起贝雷，慢慢转动放置后侧，人工拆除后运出。
6）拆横枕：
当一跨贝雷拆除后，即将该跨的横枕用氧气将横枕与钢管桩分离，并吊至后侧运出。
7）、待上部贝雷全部拆除结束后，将桩与桩之前的水平支撑和剪刀撑全部割断后，开始拔钢管桩。
8）、拔钢管桩：
钢管桩采用浮吊船和45振拔锤进行拨除，在拔桩时，先开动振拔锤向下振动2-3cm，然后缓慢向上拔，不可用力太猛，防止桩接头断裂。
将桩拔出后，置于岸边。
第四部分进度计划及资源计划安排
为保障钢便桥按计划进度进行施工。
施工前应详细做好施工计划安排，对工期进行动态控制，通过优化施工方案、合理配置资源、合理安排各工序衔接等措施，使得施工合理、高效进行，从而保证工期目标的实现。
一、施工进度安排
本钢便桥计划开工日期：
2016年月日,竣工日期：
2016年月日，预计施工时间天。
钢便桥总体施工顺序是从西侧开始逐步向东侧进行。
详细施工进度计划表
序号
项目内容
工期
（天）
计划时间
备注
1
场地清理，材料、设备准备
1
施工准备
2
第一排钢管桩施工
1
3
贝雷梁安装桥面板安装
1.5
4
第二排钢管桩施工
1
5
贝雷梁安装桥面板安装
1.5
6
第三排钢管桩施工
1
8
贝雷梁安装桥面板安装
1.5
9
加固安装
1
合计总工期
10
二、主要人员安排
主要人员及分工表
序号
专业分工
人数
负责内容
1
主要管理人员
1
质量、安全及进度的管理
2
测量人员
1
中线、控制点放样、高程测量
3
安全员
1
安全交底及施工过程中安全检查
4
焊工
2
施工过程中的焊接作业
5
电工
1
施工过程中的用电
6
起重工
1
施工过程中的起重作业
7
普工
4
施工过程中的其他作业
合计
11
三、机械设备安排
主要机械设备表
名称
规格
单位
数量
备注
千斤顶
32T
台
4
手拉葫芦
5T
只
2
电焊机
400KW
台
3
发电机
90KW
台
1
汽车吊
25T
台
2
空压机
1MPa
台
1
振拔锤
45型
台
1
氧气、乙炔
套
3
四、主要材料表
主要材料表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
1
贝雷片
3115×176×1500
片
56
2
加强弦杆
3115×176×100
根
56
3
横梁
5850×122×280
根
29
4
贝雷销
Φ50×200
只
156
5
45支撑架
1270×790×80
副
42
6
斜撑
1040×83×100
副
30
7
抗风拉杆
30×4809
副
28
8
夹具
副
58
9
纵梁
I10
米
714
10
钢桥面板
t12/B=2m
米
84
11
弦杆螺栓
M38×180
副
112
12
支架螺栓
M22×118
副
228
13
钢管桩
Φ529×8
米
14
横担梁
I28/Q345BL=6m
根
6
15
剪刀撑
型钢
米
第五部分、钢便桥计算书
一、42m恒载
a、本桥总质量
构件名称
单位
数量
单件重（KN）
总重（KN）
备注
贝雷片
片
56
2.7
115.2
贝雷销
个
112
0.03
3.36
支撑架
片
40
0.21
8.4
横梁
根
50
2.45
122.5
加强弦杆
根
56
0.8
44.8
弦杆罗丝
个
112
0.05
5.6
桥面板
每延米
56
2.93
164.8
附件
米
42
2.74
115
合计
579.74
二、钢便桥受力验算
荷载组合：
在设计计算时，荷载按集中荷载为60t（由于实际使用中动载为分布在不同受力点的轴向或轮压荷载，此处为计算方便起见按集中荷载对待，因此是一种极限验算结果，应小于实际受力状态。
），安全系数取1.3，最大活载为：
60×1.3=78t。
钢便桥静载（自重）为：
1.19t/m，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合，最大计算跨径12m。
受力简图如下：
A
6m
6m
AB
12m
12M跨径受力简图
三、贝雷梁验算
贝雷梁截面特性
结构构造几何特性
W（cm3）
I（cm4）
双排单层
不加强/加强
7157.1/15398.3
500994.4/1154868.8
三排单层
不加强/加强
10735.6/23097.4
751491.6/1732303.2
桁架容许内力表
桥型
容许内力
双排单层三排单层
不加强/加强
不加强/加强
弯矩（KN.m）
1576.4/3375
2246.4/4809.4
剪力（KN）
490.5/490.5
698.9/698.9
四、最大净跨12m
公路-I级荷载作用
（1）、弯矩验算：
汽车行驶至跨中时支座反力
VA=VB=（12×11.9+780）/2=461.4KN
（2）、主梁抗弯计算
M活=780×12/4=2340KN.m
M静=（11.9×122）/8=214.2KN.m
M总=M活+M静=2340+214.2=2554.2KN.m
查《装配式公路钢桥多功能使用手册》得知，双排单层加强型桁架的容许弯距为：
[M]=3375Kn.m>M总/2=2554.2/2=1277.1KN.m
安全储备倍数为：
3375÷1277.1=2.64
本桥12米采用二排单层加强贝雷梁符合要求.
（3）、剪力验算
剪力最大处为汽车行驶至桥端时
Q总=780+11.9×6=851.4Kn
查《装配式公路钢桥多功能使用手册》得知，双排单层加强型桁架的容许剪力为：
[Q]=490.5KN>Q总/2=851.4/2=425.7KN
安全储备倍数为：
490.5÷425.7=1.15
抗剪满足要求。
（4）、挠度验算
fmax=5qL4/348EI+PL3/48EI
其中：
静载q=1.19t/m，计算长度L=12m，动载P=78t，材料弹性模量E=210000Mpa，双排单层加强型桁架截面惯性矩I=1154868.8cm4。
则：
fmax=0.63cm<允许挠度=L/400=3cm
本桥12米跨径挠度符合要求。
（5）、纵梁验算
纵梁采用I12工钢，分配梁采用I28工字钢。
假定重轴作用在纵梁跨中，在桥梁横断面内,布有18根纵梁,纵梁间距22cm。
横向分配梁间距1.0m，按简支梁计算。
设单行车道车轮在桥面上的分布，分布量约1.2m，则作用在每一根纵梁上的力为：
P=28/2/1.2=12KN
冲击系数:
1+u=1+15/（37.5+1.0）=1.384
汽车产生的最大弯矩:
M=PL（1+u）/4=12*1.0*1.384/4=4KN.m
纵梁端部剪力:
偏载系数η=0.57
车辆产生在纵梁端部的最大剪力:
Q=ηP（1+u）=0.57*12*1.384=9.5KN
纵梁为I12,其截面系数W=77.4cm3
σ=M/W=4*106/（77.4*103）=52Mpa<1.3[σ]=273Mpa
τ=QS/（Iδ）=9.5*103*44.4/（488*0.5*102）
=16.4Mpa<[τ]=160Mpa
纵梁符合要求.
挠度验算：
E=2.1*105Mpa,I=488cm4
集中荷载作用：
f=Pl3/48EI
=12*1000*（1.0*1000）3/（48*2.1*105*488*104）
=0.8mm（6）、分配梁验算
分配梁采用I28工钢（I=7481cm4），分配梁两侧支撑在贝雷梁间距5m。
设载重轮后轴由三根横梁承载，按均布荷载计算。
q=280/3/5=18.67KN/m
M=qL2/8=18.67*5*5/8=58.33KN.m
σ=M/W=58.3*106/（401.4*103）=145.3Mpa<[σ]=210Mpa
梁端剪力Q=qL/2=18.67*5/2=46.68KN
τ=QS/（Iδ）=46.68*106*230.7/（7481*8*104）
=17.99Mpa<[τ]=160Mpa
挠度计算：
E=2.1*105Mpa,I=7481cm4
均布荷载作用：
f1=5ql4/384EI
=5*18.67*（5*1000）4/（384*2.1*105*7481*104）
=8mm分配梁验算合格
（7）、贝雷销抗剪计算
根据前述计算，边跨贝雷梁承载的最大剪力为421KN,双排单层贝雷梁铰接处由4只销子承载,每个销子承载剪力421/4=105.25KN,考虑钢销承载不均匀系数1.5,每个钢销计算剪力Q=158KN,钢销直径49.5mm,根据<<路桥施工计算手册>>计算:
Sm=3.14*49.52/4/2*0.212*49.5=10092mm3
I=0.7854r4=0.7854*（49.5/2）4=294707.9mm4,δ=49.5mmτ=QS/（Iδ）=158*1000*10092/（294707.9*49.5）=109Mpa<[τ]=585Mpa
贝雷钢销计算合格。
五、钢管桩长验算
1、单桩应承载力：
（1）、净跨恒载：
514KN
（2）、净跨活载：
P=600KN
（3）、冲击系数取1.27;
（4）荷载比较：
P=600×1.27=762KN
以P汽控制设计：
中墩总荷载P恒+P汽=514+762=1276KN;
每根桩所承受压力为：
P单=1276/6=213KN;
2、单根桩容许承载力：
桥墩处，河床标高约为-0.5m，各土层分别为2-1层粉土夹粉砂粘土，层厚4.3m（4.47m～0.17m）；2-2层粉砂夹粉土，层厚7.36m（0.17m～-7.53m）。
根据公式[P]=0.5U∑liτ
U=0.53×3.14=1.664（米），便桥地质情况（据图纸钻探）：
a、2-1层粉土夹粉砂粘土，摩阻力（τ）=25kpa。
经试算得：
P1=0.5*1.664*4.3*25=90KN。
b、5层粉砂夹粉土，摩阻力（τ）=35kpa。
经试算得：
P2=0.5*1.664*hi*35=213-90KN。
Hi=4.2m,入土深度为4.2+4.3=8.5m，则入土深度为9米。
六、结论
通过以上验算，可以看出钢便桥的结构设计是合理的，各部件的强度、刚度均达到临时工程设计要求。
施工过程中，根据计算钢管桩的结构设计中贝雷片的强度和挠度，单桩承载力均满足施工的要求。
支墩和边支墩各钢管之间采用12#槽钢横向联接，以确保整个支架体系的稳定性和整体性。
第六部分、安全专项方案
一、编制依据
1、《中华人民共和国安全生产法》
2、《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）
3、《公路水运工程安全生产监督管理办法（交通部令2007年第1号）》
4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
5、《江苏省建筑施工安全事故应急救援预案管理规定》
6、《全省公路航道建设工程施工安全事故应急救援预案编制内容指导意见》
7、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
8、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）
二、安全管理
2.1、安全生产方针、目标、指标
1、安全生产方针
安全第一、预防为主、综合治理
2、事故控制目标
1）、各类重、特大事故为零；
2）、工伤死亡事故为零；
3）、负伤事故率控制在1.0‰以下；
4）、一般事故和事故隐患
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