跨思蒙河便桥施工方案.docx
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跨思蒙河便桥施工方案
遂资眉高速公路眉山段J2-3合同段
跨思蒙河便桥
施工方案
编制：
复核：
审核：
（遂资眉高速眉山段K190+006～K202+860）
遂资眉高速公路眉山段J2-3合同段项目经理部
二零一三年一月
跨思蒙河便桥施工方案
一、编制依据及编制原则
1.1编制依据
1、《思蒙河特大桥施工图》及相关设计图；
2、《公路桥涵施工技术规范》（编号：
JTG/TF50-2011）；
3、《路桥施工计算手册》；
4、《公路工程技术标准》（编号：
JTGB01-20035）；
5、《公路工程施工安全技术规程》（编号：
JTJ076-95）；
6、公路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程；
7、我单位所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平和桥梁工程施工经验；
8、遂资眉高速J2-3标项目经理部实施性施工组织设计。
1.2编制原则
1、安全第一的原则
在施工组织设计的编制中始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案，在确保万无一失的前提下组织施工。
2、确保施工工期的原则
严格遵守文件所规定的工程施工工期，施工进度安排注意各专业间的协调和配合。
根据工程的特点，编制科学、合理、周密的施工方案确保实现工期目标。
3、确保工程质量的原则
确立质量目标，制定创优规划，严格执行公路质量标准，制定科学合理的施工方案，采用先进的施工方法和施工工艺，确保工程主体工程质量零缺陷，一次验收成功。
4、坚持文明施工，注重环保和水土保持的原则
精心组织、严格管理、文明施工，在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度，并制定出详细的文明施工和环保措施，争创“安全生产、文明施工标准化施工工地”。
5、力求施工方案的适用性、先进性相结合的原则结合本工程的特点，搞好劳力、材料、机械的合理配置，推广“四新”技术，采用成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科学适用、技术先进，确保实现设计意图。
二、工程概况
思蒙河特大桥中心里程为K197+490，起止里程为K196+846.97～K198+120.03，全长1273.06m。
在K197+450～K197+515处与思蒙河相交，K197+450～K197+475为河滩，K197+475～K197+515为河面，河面宽度约40m。
常水位按测时水位411.5m考虑，洪水位低于村道路，资阳岸河岸高程为413，眉山岸村道高程414.6m。
便桥桥位根据地堪报告表面2.5m为砂卵石，砂、卵石各占50%，卵石粒径为30-80mm，2.5m-6.5m为中砂，6.5m-24m为砂卵石，情况与表面砂卵石相同。
查思蒙河特大桥图纸设计说明，及相应桥位地堪报告0-6.5m摩擦力标准值为50kpa，6.5-24m摩擦力标准值为220kpa。
为贯通全线便道，方便两岸机械及物资运输设计本便桥，具体位置详见“平面设计图”。
三、便桥方案综述
下构采用Φ530mm×壁厚8mm的钢管立柱，设计为摩擦桩，钢管横向间距4.65米，桩顶布置1根28工字钢横梁，钢管桩之间用12槽钢作剪刀撑连接，并焊接牢固。
上构采用贝雷架每断面2×2片组装，每二片为一榀，两榀之间用150×45cm连接片连接成整体。
贝雷片与下构工字钢分配梁用u型件连接以防滑动。
每片标准贝雷的下弦杆上横放四根I28a工字钢，工字钢长度6m，工字钢在水平方向伸出贝雷50cm。
工字钢上铺990型桥面板，桥面板与工字钢采用u型件连接。
1、主要技术标准
桥长：
105m
桥面宽度：
4m
设计荷载：
50t汽车荷载
桥面标高：
415.10
坡度:
0%
引道设计坡度:
5%
设计车速：
5km/h
2、主要工程数量
见附表
3、主要施工设备
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
挖机
240
台
1
2
吊车
12T
台
1
3
履带吊车
50T
台
1
4
振动锤
S60
台
1
5
电焊机
台
2
6
切割机
台
1
3、工期要求
便桥基础及桥面系安装安排时间为30天。
四、施工技术方案
主要施工工艺：
先用挖机在便桥上水一侧用砂砾石填筑一条5m宽临时便道，用履带吊从眉山岸开始施工钢管桩，同时在岸边空地拼装第一跨贝雷梁，每二片为一榀，两榀之间用150×45cm连接片连接成整体。
钢管桩施工完毕第一跨后利用履带吊施工钢管桩间斜撑及桩顶分配梁，再用履带吊安装第一跨贝雷梁及桥面。
第一跨施工完毕后台履带吊向前移动循环施工其他跨。
两岸平台及桥台可与便桥同时施工。
1、施工顺序
施工技术准备→临时便道填筑→桩位放样→第一排钢管桩施工→贝雷梁拼装→钢管桩间斜撑及桩顶分配梁施工→第一跨贝雷梁安装→第一跨桥面安装→循环施工其他跨→桥台施工。
2、钢管桩施工
（1）钢管桩的加工与制造
便桥钢管桩在厂家加工，每节长度为12m，接桩在现场进行。
（2）钢管桩的运输
钢管桩利用挂车一次运至施工现场，并且用钢丝绳对钢管桩进行临时固定。
（3）振打钢管桩施工方法
振打钢管桩采用悬打法施工，用50T履带吊车配合振桩锤施打钢管桩。
悬打法采用履带吊停放在一侧便道上，吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确打入便桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，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。
（4）振桩施工要点及注意事项
a.振桩开始时，可吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固,先利用桩的自重下沉，然后，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，施工过程中可采用贯入度法进行双控。
b.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。
c.振动锤与液压夹具必须可靠连接，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，接着也易振坏，在振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时恢复。
d.悬臂导向支架应固定，以便打桩时稳定桩身；但桩在导向支架上不应钳制过死，更不允许施打时，导向支架发生位移或转动，使桩身产生超过许可的拉力或扭矩。
e.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，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。
f.钢管桩之间的连接必需满焊，各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求。
g.为了增大吊车在振打钢管桩过程中的抗倾覆性，需将吊车后端与钢便桥用钢丝绳进行捆绑固定，同时将钢管与牛腿、承重梁与牛腿、承重梁与纵向分配梁与横向分配梁之间焊接牢固，以确保施工的安全。
（5）钢管桩间斜撑、平联、桩顶分配梁施工
钢管桩振桩施工处完成后，立即进行该墩钢管桩间牛腿、斜撑、桩顶分配梁施工。
a.先在钢管桩上进行开口位置的测量放样。
用氧气切割开口钢管，在开口处焊2cm厚钢板，同步进行牛腿加工、焊接及斜撑、桩顶分配梁的加工。
b.用履带吊悬吊斜撑，到位后电焊工焊接斜撑。
现场技术人员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横分配梁架设。
c.履带吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并与钢板焊接固定，所有焊缝均要满足设计要求。
3、便桥上部结构安装
第一跨贝雷梁在岸边空地拼装，每二片为一榀，两榀之间用150×45cm连接片连接成整体。
安装采用50吨履带吊进行架设。
贝雷片与下构工字钢分配梁用u型件连接以防滑动，贝雷梁边下构工字钢上焊接横向限位槽钢。
28工字钢及桥面系采用人工配合12T吊车安装，桥面板与工字钢采用u型件连接。
4、桥台施工
便桥桥台采用C20混凝土，贝雷梁安放位置分别预埋一块100×45×1cm钢板，钢板上方安装贝雷梁，梁边钢板上焊接横向限位槽钢。
5、台后填土
顺接路基便道设计坡度控制不大于5%，以满足施工车辆的通行。
桥台填高超过2.0m段根据需要设置土袋护坡，防止该位置坡脚失稳。
五、便桥施工注意事项
1、钢管桩施工中的注意事项
便桥施工前先进行技术和安全交底,让每个操作人员明白便桥设计意图和注意事项.也可在施工过程中摸索出一套行之有效的方法，随着工人操作的熟练程度，在确保工程质量的安全的前提下可逐步加快施工进度。
所有钢结构的焊接，包括钢管桩的节段焊接、型钢的焊接以及各个连接件的焊接都必须严格按图纸施工。
钢管桩平面位置偏差控制在50mm以内，垂直度控制在1%以内。
2、钢管桩的连接注意事项
为加快施工进度，计划每道工序投入一个班组不间断进行施工，按10小时工作制进行单班制。
钢管桩施打完成后，应立即进行下步工序施工。
3、施工过程中的不可预见因素的应对措施
考虑到该地区复杂的地质情况，在施工过程中可能会遇到钢管桩不能顺利振沉或钢管桩已振沉但承载力不够等不可预见的因素。
遇到类似的情况，在确保安全的情况下再制定必要的措施后才能进行施工。
六.项目施工安全保障措施
1、安全生产目标
（1）杜绝重大伤亡。
（2）无重大设备、火灾、管线、交通、桩墩撞损等事故。
（3）事故负伤频率控制在1‰以下。
（4）安全管理规范，资料齐全，安全考核达业主要求。
2、安全保证体系及组织机构设置
（1）建立安全生产保证体系
“安全生产”是一切施工的前提条件，因此，在整个施工过程中，我们将始终贯彻“安全第一，预防为主”的方针，建立项目安全生产保证体系。
（2）健全安全组织，强化安全检查机构
设置以项目经理为第一安全责任人的安全生产保障机构，各作业队配备责任心强的兼职安全员，随时随地在现场检查，充分发挥监督作用，把事故苗头消灭在萌芽状态。
（3）贯彻GB/T28201：
2001职业健康安全管理标准的管理体系文件，实施标准化管理，建立安全管理手册。
3、常规安全管理措施
（1）遵守《安全手册》、《安全技术操作规程》，认真执行安全生产“五同时”和“三要”规定，进行现场管理，杜绝“三违”现象。
（2）坚持经常性安全教育，坚持“三级安全教育”，坚持上岗前安全教育和特种作业人员培（复）训教育，聘请港监部门进行江上施工安全培训。
（3）定期召开安全例公、生产协调会、班组工前安全交底全。
（4）定期进行安全检查，根据安全管理工作需要进行经常性、专业性、班组岗前等安全检查，对不安全因素严格整改，对违章违纪严肃处理。
（5）认真建立安全管理台帐。
（6）搞好季节性安全防范工作制度，夏季抓好防汛、防暑降温、防触电防雷击等工作，防风防雾、防火防爆等管理制度。
4、特殊安全管理措施
（1）用电安全管理
①施工现场制订电气安全操作规程、电气安装规程、电气运行管理规程和电气维修检查制度，做好交接班、电气维修作业、接地电阻、手持电动工具绝缘电阻、漏电开关测试记录。
②变配电室符合“四防一通”要求，建立相应的管理制度，配置好必要的安全防护用品。
③低压线路架设和使用必须符合有关规定，照明线路、灯具等安装高度符合规定高度。
并安装漏电保护器，其漏电动作电流不大于30毫安，动作时间不大于0.1秒。
易燃易爆场所要安装防爆电器。
④电工作业时必须戴好个人防护用品，并严格执行电气安全操作规程，做到持证上岗。
电工作业必须严格贯彻“装得正确，用得安全，修得及时，拆得彻底”的十六字方针。
（2）设备安全管理
①各大、中型机具设备、压力容器、机动车辆（包括外借设备）的进场，均进行认真检查验收，填写验收记录。
进场的设备要有安全操作规程。
②机械操作人员必须严格执行安全操作规程，佩戴个人防护用品，做到持证上岗，每天要填写运转记录和例行保养记录。
③机具设备及车辆在使用过程中，定期维修和保养，不准带病作业。
七、文明施工及市政、市容、环保、消防的保证措施
我们将严格按照要求和我单位有关文明施工的具体规定，制定严格的项目经理部文明施工管理条例和计划，全体进场员工必须认真遵守、严格执行，坚决做到文明施工，充分体现出我单位现代化施工企业的精神风貌。
计算书
一、设计参数
1、设计范围：
在待建的思蒙河特大桥桥址下游和成昆线下游横跨思蒙河，设计桥长105m，其余设计为路基段；
2、桥面宽度：
桥面净宽4.0m（不考虑会车，只考虑单车单跨单向通行）；
3、桥面高程：
按两岸原地面高程综合考虑，桥面设计高程415.1m（高出思蒙河西岸原村道路面0.5m）；
4、水位：
常水位按测时水位411.5m考虑，洪水位低于村道路面，具体高程不详；
5、设计车速：
5km/h；
6、设计荷载：
按50t设计
二、计算中取用的部分参数
A3钢材容许轴向应力：
[σ]=140MPa
A3钢材容许弯应力：
[σw]=145MPa
A3钢材容许剪应力：
[τ]=85MPa
A3钢材的弹性模量：
E=2.1×105MPa
16Mn钢材（贝雷）容许轴向应力：
[σ]=200MPa
16Mn钢材（贝雷）容许弯应力：
[σw]=210MPa
16Mn钢材（贝雷）容许剪应力：
[τ]=120MPa
16Mn钢材（贝雷）的弹性模量：
E=2.1×105MPa
注：
临时结构考虑1.3倍材料加强系数
1、桁架单元杆件性能
杆件名
材料
断面型式
横断面积（㎝²）
理论容许承载力（kN）
弦杆
16Mn
][10
2×12.7
560
竖杆
16Mn
I8
9.52
210
斜杆
16Mn
I8
9.52
171.5
2、几何特性
几何特性
结构构造
WX（㎝3）
IX（㎝4）
Mmax（t•m）
Qmax（t）
单排单层
不加强
3578.5
250497.2
75.1485
24.5
加强
7699.1
577434.4
161.6811
24.5
双排单层
不加强
7157.1
500994.4
150.2991
49
加强
15398.3
1154868.8
323.3643
49
3、桁架容许内力表
桥型
容许应力
不加强桥梁
加强桥梁
单排
单层
双排
单层
三排
单层
双排
双层
三排
双层
单排
单层
双排
单层
三排
单层
双排
双层
三排
双层
弯矩（kN•m）
788.2
1576.4
2246.4
3265.4
4653.2
1687.5
3375
4809.4
6750.0
9618.8
剪力（kN）
245.2
490.5
698.9
490.5
698.9
245.2
490.5
698.9
490.5
698.9
三、结构计算
1、本处采用990型标准桥面板，在此不再单独计算
2、横梁计算
汽车重心位置如下图：
每片标准贝雷的下弦杆上横放四根I28a工字钢，工字钢长度6m。
位置见附图
无论何时一排后轮总有两根工字钢受力，每根工字钢受力100KN，取横梁计算跨径为l=4.2m，汽车轮距b=1.8m，由于采用990型桥面板，可以看做横梁受均布载荷，即100kn/4.2m=23.8kn/m。
每片标准贝雷4片桥面板，每块重235KG，平均每根横梁上载荷为2.35/4.2=0.56kn/m。
所以总荷载为23.8+0.56=24.36kn/m。
查“桥梁施工计算手则”可得
：
抵抗矩
弯曲强度
，安全。
扰度
，安全。
3、贝雷片纵梁计算
贝雷梁纵向跨度按15m，50t汽车作用在跨中，集中受力计算。
一片贝雷梁加其他连接构件按0.3T考虑，贝雷梁总重20*0.3=6T；
20根6m长28工字钢重20*0.261=5.22T；
20片桥面板重20*0.235=4.7T；
所以贝雷梁以上恒载为6+5.22+4.7=15.92T，按16T计算，q=160/15=10.7Kn/m
贝雷梁以上总荷载为16+50=66T=660KN
计算纵梁最大弯矩近似取静载的跨中弯矩与活载产生的跨中最大弯矩进行叠加。
M＝0.25×pl＝0.25×500×15＝1875KN·m
M＝0.125ql2＝0.125×10.7×152＝301KN·m
合计：
301＋1875＝2176KN·m
4片贝雷片容许弯矩＝4×0.9×788.2＝2837.52KN·m＞2176KN·m合格。
按容许应力计算W＝3578.5×4＝14314cm3
Q＝M／W＝2176×103／14314×10-6＝0.152×109pa=152Mpa＜181Mpa﹙容许弯曲应力﹚合格。
按抗剪强度计算：
Q＝660KN
容许剪力：
Q＝4×245.5＝982KN＞660KN合格。
所以抗剪强度符合要求。
按刚度计算：
fmax＝pl3／48EI+5ql4/384EI
＝500×103×153／（48×2.1×1011×5×10-3×4）+5×10.7×103×154/（384×2.1×1011×5×10-3×4）＝8.37×10-3+1.68×10-3=10×10-3＜150÷400＝37.5×10-3m合格。
3、分配梁计算
根据钢管立柱与贝雷梁位置分配梁主要是考虑剪应力是否满足要求。
分配梁最大支点反力=660/2=330KN，28工字钢截面面接为55.37×10-4m2抗剪强度计算：
τ=330×103/（2×55.37×10-4）=29.8×106pa=29.8Mpa＜[τ]=85MPa﹙容许剪应力﹚合格。
4、钢管立柱计算
根据地质情况，本处钢管桩为摩擦桩，摩擦力F按340KN＞330KN考虑
单桩钢管摩擦力公式F＝C×L×f
L→桩入土深度
C→桩周长3.14×0.402=1.262m
f→钢管桩摩擦阻力系数
查思蒙河特大桥图纸设计说明，及相应桥位地堪报告0-6.5m摩擦力标准值为50kpa，6.5-24m摩擦力标准值为220kpa。
F=1.262×6.5×50=410KN＞340KN。
所以钢管埋深不得少于6.5m，同时在用40T力锤击钢管立柱时，钢管基本不下沉即可停止钢管立柱施工。
细长比计算：
根据钢管顶标高为414.6，河床最低标高为410，钢管外露长度最大4.6m，此处按5m计算。
钢管面积A＝π×﹙D2－d2﹚／4＝3.14×﹙40.22－38.42﹚／4＝111.1cm2；
钢管惯性矩I＝π×﹙D4－d4﹚／64＝21453cm4；
钢管截面抵抗距W＝π×﹙D4－d4﹚／32D＝1685.77cm3；
钢管桩的回转半径i＝﹙I／A﹚1/2＝﹙21453／111.1﹚1/2=13.9；
λ＝L／i＝500／13.9＝36<[λ]=150（国标）合格；
查国标可得稳定系数取Φ＝0.877，强度计算σ＝F／λΑ＝330000／（0.877×111.1×10-4）＝33.87Mpa＜140Mpa合格。
安全系数K=140/33.87=4.1。
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