2#贝雷梁便桥专项施工方案解析.docx

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2#贝雷梁便桥专项施工方案解析

2#临时便桥专项施工方案

1.工程概况

1.1.单位工程概况

老鸦峡1号隧道2#便桥位于老鸦峡1号隧道终点湟水河下游210m处，跨越湟水河后通过老鸦峡1号隧道出口便道可到达隧道施工区域。

施工便桥采用C25混凝土扩大基础，纵梁使用321贝雷桁架，横梁使用28b工字钢，桥面使用成品防滑钢板桥面板。

便桥总长度47.36m，两跨结构，净跨度20.18m，桥面宽度4.0m，桥墩台均采用C25混凝土墩台身，桥梁整体采用上乘式结构。

计划老鸦峡1#隧道施工从出口进行单侧掘进，施工运输通道需要跨越湟水河，因上游为下口水电站拦水坝，地形地势不利于修筑便桥，故选在施工场地下游修建，便桥使用时间为2年。

1.2地质水文情况

便桥位于湟水河深切河谷地貌区，地形起伏较大，地势较狭窄；便桥所处位置海拔高程1799.4—1801.00m之间，湟水河河水设计流量为Q1%=1700m3/S。

枯水季河面宽度为12.0m，水深0.5m；雨季时河面宽度54.0m，水深1.5m。

桥位处地质情况分层为：

填筑土（Q4me）：

灰白色，松散，不均匀，稍湿，以粘性土为主，局部为砼地坪，含碎卵石、砖块等建筑垃圾，新建堆积形成，厚度2.0m。

卵石土（Q4al）：

灰褐色，杂色，稍湿-饱水，松散-中密状态，卵石粒径2-15cm，次圆状，分选性一般，卵石含量50%-70%，卵石间圆砾、中粗砂级粉土充填，岩性成分以灰岩、砂岩、花岗岩及石英岩为主。

松散卵石（Q4al）：

主要呈层状分布于卵石层上部，填充较差，颗粒级配较差，卵石含量50-55%，厚层3.4-7.3m。

1.3施工队伍部署和任务分工

该便桥计划采用2支施工队伍施工，分别为桥墩台基础施工队、桥面施工队。

桥墩台基础施工小组主要负责便桥扩大基础及墩台身施工；桥面施工小组主要负责贝雷梁结构安装及桥面铺装、护栏安装等工作。

1.4施工安全、质量控制重点、难点

2#施工便桥施工为临时工程，施工难度较小，安全质量控制重点分别为：

施工难点是：

在桥墩台扩大基础、墩台施工前要及时和上游下口水电站联系，利用泄水间隔并选在连续2天为晴天的时候施工。

防止施工时突发洪水对人员及施工安全造成危害。

安全控制重点是：

纵梁为整体组装完成后吊装，吊装时候要注意起重机吊装安全，吊装过程中纵梁两端安装缆绳，下端人工拉拽，保证纵梁平稳落梁。

质量控制重点是：

3个墩台身的轴线必须在同一条线上，墩台顶面标高应及顶面预埋钢板表面应控制一致，基础施工必须预埋带直钩的接茬筋，梁体部位的各连接螺栓必须安装牢固。

2、专项方案总体概况

2.1编制依据

2.1.1参照交通部《高速公路施工标准化技术指南》以及国家现行有关标准和规范规定；

2.1.2《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》及交通部和青海省关于安全生产的有关规定；

2.1.3依据已编制的施工组织设计；

2.1.4通过现场调查、采集、咨询、图纸审核所获取的资料；

2.1.5国家、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例。

2.1.6设计制造标准JT／T728-2008.

2.2专项方案总体概况

2.2.1便桥上部结构设计

1、设计桥面宽4.0m，允许荷载80T以下车辆单向通行。

2、设计梁体结构为三排单层下加强上乘式，用45、90、1350支撑架连为一体，呈45*90*135*90*45排列。

3、横梁为I28b工字钢，间隔1.0m布设，每根使用6只骑马螺栓和纵梁固定。

4、桥面板采用加强型标准U型桥面板，其尺寸为1×3m。

5、防护栏杆采用立柱固定48㎜钢管，横向采用48㎜钢管。

（详细布置见图2-1）

2-1便桥横断面图

2.2.2便桥下部结构设计

1、钢混便桥基础设计为C25混凝土扩大基础，扩大基础尺寸在河床以下埋深不小于1m。

桥台扩大基础尺寸为5.5（长）×3.5（宽）×2（高）m，基础上下层各预留5cm保护层安设Ф16钢筋网片；桥墩扩大基础尺寸为5.5（长）×3（宽）×2（高）m，基础上下层各预留5cm保护层安设Ф16钢筋网片。

（详细布置见图2-2）

2-2基础钢筋布置图

2、便桥桥台采用C25混凝土桥台，其尺寸为4.5（长）×2.5（宽）×3.9（高）m,桥台上下层各预留5cm保护层安设Ф16钢筋网片，其间距按0.2m布设，立面使用Ф16护面钢筋，间距按0.2m布设，横箍筋使用φ10的圆钢，间距按0.3m布设；便桥桥墩采用C25混凝土桥墩，其尺寸为4.5（长）×2（宽）×2.4（高）m,桥台上下层各预留5cm保护层安设Ф16钢筋网片，其间距按0.2m布设，立面使用Ф16护面钢筋，间距按0.2m布设，横箍筋使用φ10的圆钢，间距按0.3m布设。

2-3桥墩、台钢筋布置图

3、施工工艺及施工方法

3.1施工工艺流程图

3-12#临时便桥施工工艺流程图

3.2施工方法

3.2.1筑岛围堰：

根据设计临时便桥的孔跨和结合实际河道宽度及地质情况，采用分侧筑岛进行施工，先进行0#台筑岛，然后进行1#墩筑岛，使河流从第2夸之间通过，1#墩基础施工完成后进行2#台筑岛施工，2#台施工期间改移河道从0-1之间通过。

筑岛高度高于一般流水面0.5m即可，河流涨水时停止施工。

3.2.2测量放样：

由测量队根据提前考察的便桥平面布设，测设出临时便桥的中线，并确定好0#、2#台的胸墙线和1#墩的墩中线位置，然后进行各外界尺寸线的细部放样。

施工测量严格按照施工平面图和各结构之间的相对标高进行放样。

3.2.3基坑开挖：

基坑开挖按照扩大基础尺寸外延1m进行开挖，基坑边坡按1:

0.5进行放坡，开挖完成的基坑底必须平整，使用卵石铺设垫层，保证坑底坚实、无淤泥。

3.2.4扩大基础钢筋模板安装：

扩大基础钢筋在钢筋加工场集中加工，运至现场后绑扎成型，钢筋绑扎必须预留5cm的保护层。

模板使用1×1.5m的在现场进行安装，模板之间使用φ14对拉螺杆，竖向间距按0.8m布设，横向间距按1.0m布设，模板外侧使用顶托和基坑壁进行支顶。

3.2.5扩大基础砼浇筑：

便桥扩大基础使用C25混凝土，在本标段集中拌合站搅拌，混凝土罐车输送至施工现场，使用溜槽进行浇筑，人工进行振捣，混凝土浇筑完成后顶面预埋L型的Ф16接茬钢筋，接茬钢筋埋入深度为40cm，和基础顶面钢筋网焊接，接茬钢筋漏出基础顶面为20cm-1m错开布置，其间距按墩台身立筋间距布置。

浇筑完成后2日可拆模。

3.2.6墩台身钢筋模板安装：

临时便桥墩台身钢筋在钢筋加工场集中加工，运至现场后绑扎成型，钢筋绑扎必须预留5cm的保护层。

模板使用1×1.5m的在现场进行拼装，模板之间使用φ14对拉螺杆，竖向间距按0.8m布设，横向间距按1.0m布设，模板内侧使用φ16钢筋焊制顶筋。

3.2.7墩台身砼浇筑：

便桥墩台身使用C25混凝土，桥台分两此进行浇筑，第一次浇筑至台顶1.9m位置，达到一定强度后，进行2次浇筑至背墙顶3.9m位置；桥墩混凝土一次性浇筑完成。

在混凝土浇筑前提前在墩台顶面预埋70×40×1cm钢板，钢板下焊接L型φ16钢筋，钢筋直段长度50cm，和墩台顶面钢筋网焊接。

混凝土由本标段集中拌合站供应，混凝土罐车输送至施工现场，人工配合吊车使用料斗浇筑，人工进行振捣。

（预埋钢板详见图3-2）

3-2墩台顶预埋钢板大样

3.2.8纵梁吊装：

纵梁使用321桁架片拼接而成，每节桁架片长3m，共15节，共架设6道全长45m的桁架，桁架采用每单片45m在桥头空地拼装成整体后使用25T吊车进行吊装，吊装完成后桁架之间使用45、90、135cm支撑架使用螺栓连接成整体，桁架桥头位置在墩台顶预埋钢板上用14槽钢焊制20cm高立挡防止横移。

（立挡详图见图3-3）

3-3槽钢立挡大样图

3.2.9横梁安装：

横梁使用I28b工字钢，单根长度4.5m，间距0.6m布设，横梁和纵梁安之间使用骑马螺栓固定，骑马螺栓穿入纵梁预留孔使用螺丝连接。

3.2.10桥面铺装使用标准防滑桥面板，标准桥面板由0.5cm防滑钢板和U型钢、方钢、工字钢组成，标准尺寸为1×3m，和横梁连接使用预留孔螺栓连接。

（详见图3-4）

3-4标准桥面板示意图

3.2.11桥面护栏安装：

桥面护栏使用φ48mm钢管，壁厚5mm，护栏立杆和横梁之间使用焊接连接，横向和纵向栏杆之间使用焊接。

（桥面成型图片见下图）

3.2.12导流坝施工：

导流坝底部使用1×1×2m的石笼八字形制作，石笼顶部使用粒径15-50cm的石料堆成锥形，台后填筑碎石土，锥形护坡和台后填土同时进行，填一层码一层。

3.3便桥受力计算

3.3.1设计荷载

汽车荷载：

满载80吨，车列布置如下图：

3-5车列布置图

100型单层321贝雷计算参数如下表

单层321型贝雷力学参数（单排）

惯性矩

抗弯截面参数

容许弯矩

容许剪力

容许抗弯、抗压和抗弯应力

容许抗弯应力

（cm4）

（cm3）

（KN.m）

（KN）

（MPa）

（MPa）

I

W

【M】

【Q】

【ó】

【ó】

250497.2

3578.5

788.2

245.2

273

188.5

3.3.2321贝雷设计参数

3.3.3桥面板受力计算

（1）钢桥面板

行车道板尺寸规格3米*1米*10.5厘米，其截面参数如下：

截面总面积：

A=98.16cm2

截面惯性矩：

I=1778.77cm4

顶板抗弯截面系数：

W上=I/y=1778.77/3=592.9cm3

U型梁底部抗弯截面系数：

W下=I/y=1778.77/7.45=238.76cm3

桥面板结构见下图

3-6桥面板结构图

（2）受力计算

计算图示如下图3-6，计算跨径为1.5m.

图3-7

桥面板计算图示

结果如下：

Mmax=23KN.m

ó=M/W下=97.0MPa﹤【ó】=273.0MPa

ó=M/W上=39.0MPa﹤【ó】=188.5MPa

注：

桥面板顶板材质为Q235，箱型板为Q345。

3.3.4桥面板受力计算

（1）横梁截面参数：

横梁采用I28b，单根梁截面参数如下：

单根I28b横梁力学材料参数表

编号

名称

规格

截面面积（cm2）

抗拉截面系数（cm3）

惯性半径（cm）

惯性矩（cm4）

（A）

（W）

（i）

（I）

1

工字钢

28b

61.05

534.

11.08

7480

（2）横梁受力计算：

单跨孔0.9m，其中分布有I28b横梁15根；

计算时所受车辆荷载考虑集中荷载计算跨径L=0.9m；

计算图示如下图3-8

图3-8

横梁计算图示

Mmax==37KN.m

ó=M/W=37×103/534=69MPa﹤【ó】=273.0MPa

注：

横梁材质为Q345。

3.3.5栈桥整体计算。

（1）桥型设计参数及结构

跨径：

便桥跨径为21m，均按连续梁设计。

桥宽：

便桥桥面净宽为4.0m。

（2）桥台

桥台和中间桩：

桥台基础采用砼结构，长度4.5米*宽度1.5米*高度1.5米+挡墙高度2米，中间桩长度4.5米*宽度2米*高度1.5米。

桥台自重45吨，桥台最大压力=450+800*1.3=1490KN

便桥桥台位于河堤上，河堤为人工夯实土，轻型触探检测容许承载力均大于200kPa，按容许承载力至少200kPa计算，桥台地基承载力为6×1.5×200=1800KN＞桥台最大压力1490KN。

（3）主梁：

便桥主梁贝雷梁组拼，贝雷梁钢材为16Mn，贝雷梁销轴钢材为30CrMnSi。

支撑架：

纵向主梁之间设置支撑架。

桥面板：

3米*1米标准桥面板。

设计荷载：

80T。

设计车速：

5km/h。

（4）便桥承载力计算

根据荷载分布和实际情况，按主跨简支梁控制计算.见图3-9

图3-9

①、每米恒载（跨径21米）

1）贝雷片重量2600×6×1.15/3=5980N/m

式中1.15为连接件扩大系数，下同。

2）横梁重量2730×3×1.15/3=3140N/m

3）横梁重量800×6×1.15/3=1840N/m

4）桥面板2760×4×1.15/3=4232N/m

合计15192N/m为安全计，按L1=21m，简支梁计算：

M跨中、恒=1/8×15192×212=838KN.m

Q恒=1/2qL=0.5×15192×21=160KN

②、每米活载

考虑到集中力与汽车荷载布置的差异，冲击系数采用1.3

M跨中、活=1/4×800×1.3×21=5460KN.m

Q活=1/2pn=0.5×800×1.3=520KN

③、强度验算

在安全系数=1.5条件下，单排单层贝雷片容许弯矩、剪力分别是M＝1237KN•m，Q=245.2KN考虑到贝雷销间隙和偏载影响，贝雷片折减系数采用0.85

1237×6×0.85=6309KN.m﹥838+5460=6298KN.m是安全的。

245.2×6×0.85=1251KN﹥160+520=680KN是安全的。

④绕度验算

f1=5×Q恒×L4/384ELn=5×15.2×214/（384×2100×577434×6）=5.3mm

f2=Q活×L3/48Eln=800×213/（48×2100×577434×6）=21.2mm

Fmax=f1+f2=26.5﹤﹝F﹞=21000/500=42mm

﹝F﹞﹥Fmax计算是安全的。

4、施工技术、安全、质量注意事项

4.1质量注意事项

4.1.1贝雷片各部件应有出场检验证，要组织有关人员结构尺寸等进行全面检查与验收，满足要求后方可投入使用； 

4.1.2基坑地基承载力、钢筋安装、混凝土施工、预埋件位置严格按照便桥方案施工； 

4.2安全注意事项

4.2.1在拼装过程中，为防止吊装时候桁架前后滑移，应用撬杆插入摇滚和桁架下弦杆间，进行固定，在推移过程中，随时注意方向，进行纠偏。

4.2.2在贝雷梁吊装前，必须对其中设备和钢丝绳进行检查、维护，对其型号进行安全检查，保证其在吊装的时候安全性能良好；

4.2.3落桥过程中，在纵梁的另一端需设安全装置，使用导向绳对两端进行捆绑对拉，防止在吊装过程中横向和纵向位移过大产生安全隐患。

4.2.4吊装过程中两侧高差须控制在20cm以内，以保证安全落梁。

 4.2.5安装过程中，所有作业人员必须佩带安全帽、防滑鞋，高空作业人员应挂设安全带，如果在洪水期间施工，中墩操作人员必须身穿救生衣。

4.2.6梁体吊装过程中必须设专人指挥吊车，吊车司机选定有经验的司机进行吊装，严格按照操作规程进行操作。

4.2.7随时对天气情况进行记录跟踪，收集河流上游降雨信息，分析可能出现的涨水因素对防护施工造成的影响，并及时做出应急处置方案。

4.2.8便桥墩台及扩大基础施工应选在连续3天天气晴朗的时候进行，每日及时和上游下口水电站相关人员进行联系，确定开闸泄水时间，保证施工在间隙进行，混凝土施工必须保证在达到30%强度前不被洪水冲刷。

4.2.9施工作业人员如遇突发洪水，河道内作业人员应先抢先上岸，保证人身安全后再合理的组织抢救物资。

4.2.10大雨天及风力超过六级不得进行拼装及吊装作业。

5、材料计划

主要工程数量表

序号

工程项目

规格

单位

数量

1

混凝土

C25

m³

192.5

2

HRB335钢筋

Ф16

t

3.98

3

HPB300钢筋

φ10

t

0.45

4

预埋钢板

70*40*1cm

片

18

5

槽钢

14cm

m

7.2

6

拉筋

φ14

t

0.48

7

钢模板

1*1.5m

片

60

8

贝雷片

1.5*3m

片

90

9

加强弦杆

根

90

10

弦杆螺栓

只

180

11

贝雷销

只

252

12

安全销

只

252

13

45支撑架

只

30

14

90支撑架

只

30

15

135支撑架

只

15

16

连接板

只

10

17

支架螺栓

只

300

18

横梁

根

46

19

骑马螺栓

只

276

20

桥面板

块

60

21

U型螺栓

只

128

22

护栏立柱

根

92

23

护栏

M

180

24

石笼网片

㎡

132

25

石料

M³

24

6、施工机械设备配置

序号

设备名称

型号或规格

数量

1

自卸车

6108

1

2

挖掘机

小松PC220LC

1

3

装载机

ZL500L

1

4

吊车

台

1

5

电焊机

台

2

7、施工人员配备计划

序号

工程项目

现场技术员

质检工程师

专职安全员

施工人员

1

筑岛围堰

1人

1人

1人

2人

2

钢筋班组

6人

3

混凝土班组

6人

2人

4

电焊工

5

钢结构架设

6人

合计

1人

1人

1人

22人

8、环保水保、文明施工

8.1施工便桥两头要设置醒目的限速、限宽及限载标识牌，并张贴告示提醒该便桥为施工便桥，注意通行安全。

8.2基坑清理出的渣土要及时清运，不得堆在河道位置，影响河道泄洪。

8.3便桥使用完成后，及时拆除便桥，清理河道内的混凝土基础。

9、附图

9.1桥位平面布置图

9.2便桥结构示意图

9.3便桥断面示意图

附图一：

桥位平面布置图

附图二：

便桥结构示意图

附图三：

便桥断面示意图