钢便桥方案.docx

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钢便桥方案钢便桥方案YY市XX河整治工程（主体工程）跨导流明渠钢便桥设计方案一、工程概况YY市XX河整治工程位于YY市区西南面，XX河33高速公路桥下游1.1km处，是一座以改善水环境为主，兼顾发电等的综合性水利枢纽工程，主要包括枢纽工程部分、水土保持专项、环境保护专项。

工程总库容0.67亿m3，电站总装机容量960kW，工程等别为等，主要建筑物3级，次要建筑物4级，临时建筑物5级，工程正常蓄水位为10.5m，设计洪水标准为30年一遇，对应水位14.93m；校核洪水标准为100年一遇，对应水位15.14m。

本工程采用全断围堰法，在左岸开挖导流明渠进行导流，在明渠使用期间，为保证左岸施工车辆能正进出基坑，需跨导流明渠架设一座钢便桥，供2011-2012年沽水期使用，汛期前拆除。

二、便桥设计方案根据本工程施工组织设计及现场实际情况，钢便桥架设在左岸连接土坝下游侧，便桥结构采用钢管桩-贝雷架的形式，桥长84.0m，桥面宽8.0m，分9跨，每跨9.0m，桥面高程11.0m。

通过钢便桥进出基坑的车辆主要是基坑开挖期间的出渣车辆，因此钢便桥承受的荷载按自卸汽车满载600kN，空载200kN进行考虑，采用三组单层双排贝雷架进行架设，具体结构布置见附图。

三、受力验算根据钢便桥使用要求，便桥为双车道，一侧走满载车辆，一侧走空载车辆，在满载车辆和空载车辆会车时出现最大荷载，当在支座会车时剪力最大，当在跨中会车时弯矩最大，根据上述两种工况进行贝雷架及钢管桩受力验算。

会车时示意图如下：

1、跨中会车时

（1）荷载计算满车：

后轮每组轮压135kN，前轮每组轮压30kN.空车：

后轮每组轮压35kN，前轮每组轮压30kN.跨中会车时，满车后轮与空车后轮同轴情况下，中间贝雷架内力最大，荷载F=135+35=170kN，动载系数取1.4，平面示意图如下：

（2）内力计算最大弯矩,弯矩图如下：

查装配式公路钢桥多用途使用手册P59表3-6得：

双排单层贝雷架允许弯矩M=1576.4kNm904.4kNm，因此满足要求。

（3）挠度计算457.8kN，因此满足要求。

剪力图如下：

3、钢管桩受力验算

（1）钢管桩稳定验算根据设计方案，钢管桩自由端长度8.0m,管径d=600mm，壁厚8mm，每根桩承受的贝雷架重、工字钢重、槽钢重8t。

在支座会车时中间桩的单桩荷载最大，Q=457.8+80=537.8kN，钢管桩的贯性矩为m4。

由欧拉公式计算钢管桩稳定的临界荷载为：

537.8kN，因此钢管桩稳定性满足要求。

（2）钢管桩轴心抗压强度验算钢管桩按一端固定的轴心受压构件考虑，其自由端计算长度为8.0m，贯性矩m4，截面积为0.014758m2，则回转半径i=，长细比=L/i=38.07。

根据的计算结果，查表得钢管桩的轴心受压构件稳定系数为0.906，因此钢管桩的压应力为：

140Mpa，因此满足要求。

（3）桩长计算钢管桩按摩擦桩进行设计，根据计算，钢管桩承受的最大单桩荷载为537.8kN，钢管桩内壁与持力层摩擦只作为安全储备，不考虑承载。

根据沉桩的容许承载力计算原则，不考虑桩底承载力，A值取0，对于锤击桩a，a1均取1.0，根据现场调查及地质资料，摩阻按亚粘土极限摩阻力30kpa计算，则根据单桩承载力计算公式：

计算得出沉桩深度为：

，考虑钢管桩深入导流明渠河床19米，顶面高程为11.2，渠底高程3.2，则钢管桩单根长度为19+（11.2-3.2）=27m。

（4）钢管桩承受流水及漂流物冲击力验算便桥使用期间，取10月至次年3月的5年一遇洪水流量700m3/s，对应水位10.8m，根据便桥轴线处过水断面计算，通过便桥轴线处的水流流速为1.5m/s。

漂流物重按10kN估算，撞击时间1s，60cm钢管桩最长为27m，水中长度为L=8m，钢管桩壁厚8mm。

钢管桩所受的流水压力（均布荷载）：

q=0.8DV2/（2g）=0.80.6101.52/20=0.54kN/m钢管桩所受漂流物冲击力（集中荷载）：

P=WV/（gt）=101.5/（101）=1.5kN强度计算（q+P组和最大弯矩）Mmax=qL2/2+PL=0.5482/2+1.58=29.28kN.m钢管桩截面抵抗矩：

m3钢管桩的应力值为：

=MB/W=29.28103/（2.1710-3）=13.49MPa=140MPa，满足条件。

四、便桥施工1、施工前准备工作

（1）机械设备及机具根据用量以及工程部位组织进场；

（2）准确定出便桥的中心线，并根据设计的便桥位置精确测放出桥台、钢管桩的位置。

2、钢管桩施工

（1）钢管桩桩直径为600mm，壁厚为8mm，长度在27m以上；

（2）用35t汽车起重机配合DZ60振动锤打入钢管桩；（3）钢管桩打好后钢管桩与钢管桩之间用10#槽钢连接、固定。

3、贝雷片及桥面板施工桩顶需要与横梁焊接牢固，桥面分配梁需要与贝雷片弦杆焊接，桥面板也需要与桥面分配梁焊接牢固。

桥身结构采用三组双排单层贝雷片架设，标准贝雷片每片高度1.5m，长3.0m，共需架设162片。

贝雷片架设后，用贝雷片限位块进行限位，工字钢横梁上铺28#槽钢做为桥面。

施工时从左岸向右岸逐跨进行，首先打入第一跨钢管桩，然后在桩顶焊接10mm厚的钢板，在钢板上焊接工字钢横梁，随后架设贝雷架，贝雷架在架设前用汽车起重机进行整跨拼接，并用花窗连接成单层双排的整体结构。

贝雷架就位后用限位块进行限位并焊牢，贝雷架固定好以后在上面铺设25#工字钢分配梁，工字钢与贝雷架要焊接牢固，随后在分配梁上铺设28#槽钢作为桥面，同时要与工字钢分配梁焊接固定。

第一跨便桥架设好以后，汽车起重机在该跨桥上就位，吊起打桩锤后进行第二跨便桥钢管桩的沉桩，然后按第一跨便桥的施工顺序进行第二跨便桥的施工，以此类推，直至便桥施工结束。

在两岸的便桥端部用C20混凝土浇筑桥台，桥台背后填土，并与施工便道连接平顺。

4、工期安排本便桥从2011年11月20日开工建设，2011年12月10日完工，总工期20天。

5、拆除在汛期来临前，为方便导流明渠行洪，将便桥予以拆除，拆除过程中尽量减少对渠道产生破坏。

五、安全事项1、作业时应注意做好安全措施，确保作业安全，所有作业人员应进行作业安全教育才能上岗；2、开工前，对所有施工人员进行技术交底和安全操作交底；3、设安全员全天候在便桥及平台上值班，监督作业人员遵守作业规定，纠正违章行为，指导安全作业，确保人员安全；4、所有便桥、平台临边，均应设置牢靠的防护栏；5、任何情况下，停止作业时，汽车吊应将扒杆收回正常停车状态；6、钢便桥上行车限速10km/h，同时禁止在钢便桥上急刹车；7、钢便桥上严禁堆放任何物料；平台上堆放物料时，应按限载执行，并分散堆放，确保平台安全；8、定期或不定期对钢便桥和平台进行检查，发现缺陷及时维修、更换；9、临时用电的电器设备，应由持证电工安装，严禁乱拉乱接，经常检查电路，防止发生漏电事故；用电线路应架空架设。