贝雷架桥工程施工设计方案.docx

1、贝雷架桥工程施工设计方案广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程总干第二标段上古岭隧洞出口加旦良马隧洞进口段（桩号Z1+662Z7+432）工程临时贝雷桥施工方案编 写： 校 核： 审 核： 广东水电二局股份有限公司广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程总干第二标段项目经理部二零一一年十一月七日第一章 工程概述一、编制依据1公路桥涵通用设计规范2公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）3装配式公路钢桥多用途使用手册（人民交通出版社）4桥梁施工工程师手册（第二版）（人民交通出版社）5本单位拥有的科技成果、管理水平、技术设备力量，多年积累的贝雷架桥施工经验，对施工现场及周围环境的调查所掌握的有资料

2、。二、工程概况独山隧洞出口庚河倒虹吸段工程施工道路材料运输困难。原有村路及山路道路狭窄，与村民住房紧紧相挨；山路坡度较陡，局部坡度高差达20m，临时施工道路拓宽征地拆迁面积多且困难。我部根据本标段地形和地貌、施工难度、环境特点，并结合各施工区及弃渣场位置、场内外交通规划，在满足各工区交通通畅的前提下，力求各类材料物资运输流程合理，做到免受干扰，方便施工。场外施工道路及场内施工道路布置如下：独山隧洞出口庚河倒虹吸段工程段从加旦二级公路修建临时贝雷架桥过奇庚河沿永久征地修建施工道路及汇车道至各施工区及弃渣场进行材料及渣土运输。临时贝雷架桥在加旦奇庚河河道相对较窄位置修建。贝雷架桁架采用贝雷桁片组拼

3、，贝雷架纵梁主桁架结构为单层十七节，贝雷架纵梁主桁架高1.5m，长51.816m，贝雷架纵梁每米受力300kg。临时贝雷架桥平面位置图如下图所示。三、水文地质条件1水文条件奇庚河为季节性河流，311月份为汛期，水量较多，113月份(来年)为枯水季节，水量较少达到断流状态。枯水季节两岸地下水分布高程约90100m，汛期和河水平基本持平。11月份有利于临时贝雷架桥施工。2地质条件该河段由北往南流，左岸为凹岸，右岸为凸岸，河宽约4560m，深约58m。两岸地面高程在108118m之间，左岸岸坡坡度约7080，右岸岸坡3040；两岸覆盖层主要为浅棕红色含碎石粉质粘土、次生红粘土，稍湿饱和，土层一般呈硬

4、塑可塑状态，层厚1025m；河床底高程约l00m，基岩出露而起伏不平。河床底部高程10095.45m为松散砂砾卵石层，砂含量约50%，粗砂为主，卵砾石含量约25%，粒径为35cm为主，泥质含量约25%；砂卵砾石成分主要为硅质岩、灰岩。河床底部高程在95.4583.15m为微风化灰岩，灰色深灰色，岩质坚硬。第二章 临时贝雷架桥计算一、设计计算依据1临时贝雷架桥设计方案临时贝雷桥跨径51.816m，计算跨径50.8m，桥面横向宽度为7.0m，为三跨连续梁，上承式结构。主梁采用321型军用贝雷架拼装而成。桥梁纵向由17片贝雷架拼装而成，横向由25片贝雷架拼装而成，每片贝雷架间距45cm，横向之间采用

5、85支撑架连接，以提高侧向稳定性和整体刚度。临时贝雷架桥立面图及横剖面图如下图所示。 2临时贝雷架桥主要技术要求设计标高：临时贝雷桥桥面标高与加旦二级公路及相接水泥混凝土硬化路面标高一致取109.45m。设计使用年限为3年。临时贝雷架桥主要用于独山隧洞出口、上营明渠、上营隧洞及甘香明渠工程材料物资的运输。计算跨度为：50.8m，桥面宽度为：7.0m。设计荷载为：50.8m梁体自重为362吨，按370吨计算；汽车及运输材料自重按50吨计算；困此荷载总计420吨。钢筋混凝土桩基础深入基岩1m，桩基础高程为94.45m。3遵照规范及主要参考文献国家标准， 钢结构设计规范 （GB500172003）国

6、家标准， 低合金结构钢 （GB15911994）国家标准， 碳素结构钢 （GB/T7002006）国家标准， 热轧普通槽钢截面特性 （GB7071998）建设部标准， 城市桥梁设计荷载标准 （CJJ771998）交通部标准， 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 （JTJ0251986）国家标准， 公路桥涵设计通用规范 （JTGD602004）JT/QS00121965，装配式公路钢桥设计图4基本设计参数4.1有关设计参数 .设计荷载a 桥跨自重b汽车及运输材料自重汽车为10轮式运输车，汽车及运输材料自重按50吨计算。为了计算简便，汽车及运输材料自重按照均分的原则平均分给20个轴，每个轴上作用2.5

7、吨。由于车轴为刚性轴，因此每个车轮作用于桥梁上的荷载为1.25吨，即12.5KN。c50.8m贝雷梁自重贝雷梁自重设计荷载取370吨，按照同b的方法，由于贝雷梁自重而引起的轮压为18.5吨即185KN。荷载组合计算强度时用荷载组合：a+b+c计算刚度时用荷载组合：b+c出梁通道刚度局部变形不超过2cm主梁弹性挠度主梁弹性挠度 f 应小于结构跨度L的1/400： f L/400。桥跨容许挠度 f 桥跨容许挠度 f L/360（按英国贝雷桥刚度要求设计）车道荷载的冲击系数为 = ，计算跨径L为50.8m时=0.153。车辆荷载的冲击系数为 = 0.6686-0.3032logL，计算跨度为50.8

8、m时= 0.151。4.2主要材料性能结构材料Q235 屈服强度：s=235 MPa抗拉、抗压和抗弯强度： =157MPa抗剪强度：=90MPa结构材料Q345屈服强度：s=345 MPa抗拉、抗压和抗弯强度： =230MPa 抗剪强度：=133MPa 钢材的物理性能指标 弹性模量E=2.06105 MPa泊 松 比=0.2716 剪切模量G=0.81105 MPa质量密度=7850kg/m34.3贝雷架单元基本数据贝雷架单元结构：贝雷架单元基本尺寸见下图 桁架单元轮廓图贝雷架容许力桁架弦杆容许轴向压力：508KN桁架弦杆容许轴向拉力：662KN桁架竖腹杆容许轴向压力：191KN桁架斜腹杆容许

9、轴向压力：149KN桁架容许弯矩：711KN/m桁架容许剪力：210KN二、总体计算1计算模型采用大型通用有限元分析软件SAP2000 v14.0对贝雷梁桥结构进行三维空间有限元分析。桁架弦杆采用梁框架单元，腹杆采用框架单元，贝雷架单元之间采用铰接连接，贝雷架单元内部节点采用刚接，贝雷梁横向连接节点亦采用刚接，临时贝雷梁桥在两端采用简直支撑。临时贝雷梁桥有限元模型临时贝雷梁桥有限元计算模型立面图、横断面图及透视图见图2-1、2-2和2-3所示。图2-1 临时贝雷梁桥有限元计算模型立面图 图2-2 临时贝雷梁桥有限元计算模型横断面图图2-3 临时贝雷梁桥有限元计算模型立面图透视图荷载工况a自重工

10、况工况1：包括正交异性桥面板和临时贝雷梁桥b抗弯工况工况2：汽车及运输材料（包括桥梁自重）作用于边跨跨中自重c抗剪工况工况3：汽车及运输材料（包括桥梁自重）作用于边跨1/4跨处自重d桩承载力工况工况4：汽车及运输材料（包括桥梁自重）作用于钢筋混凝土桩处自重2计算结果自重工况位置项目单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力kN8.07.12.64.44轴向压力kN7.28.012.14.46边跨跨中挠度mm0.36抗弯工况位置项目单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力kN84.7155.155.878.8轴向压力kN137.99288.679边跨跨中挠度mm5.8抗剪工况位置项目单位上弦杆下弦杆竖腹杆

11、斜腹杆轴向拉力kN92.4120.438.480.0轴向压力kN101.180.9175.9105.7边跨跨中挠度mm4.4桩承载力工况位置项目单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力kN76.942.815.740.3轴向压力kN30.547.3243.792.2边跨跨中挠度mm1.2结果分析比较 位置工况弦杆实际斜腹杆轴压力（kN）容许 压力（kN）实际竖腹杆轴压力（kN）容许压力（kN）实际轴压力（kN）容许轴压力（kN）实际轴拉力（kN）容许轴拉力（kN）工况18.05088.06624.4614912.1191工况2137.9155.17988.6工况3101.1120.4105.717

12、5.9工况447.376.992.3243.7分析评价根据计算结果可以看出，贝雷梁弦杆和斜腹杆均符合设计要求，而边跨中支点竖腹杆在运梁小车经过时轴向压力略有所超，超出部分占容许压力(243.7-191)/191=27.6%。由于计算时未考虑钢面板对结果的贡献，因此对边跨中支点处竖腹杆稍做加固即可。桩基承载能力根据荷载作用位置分析可知，当运辆车轮压作于与边跨中支点时，桩基受力最不利，即在工况4下，桩基受力最大。在工矿4时，各支点反力之和为1456.5KN，即桩基竖向受力为1456.5KN。根据地质勘探报告，贝雷梁桥所处地质条件自上而下以次是：粘土、砂砾卵石、灰岩为主。计算桩基承载能力时，为了确保

13、临时贝雷梁桥的安全性，这里采用粘土及砂砾卵石的极限侧摩阻力验算桩基承载能力。单桩承载能力Pu113.53.141.020847.8KN，Pu26.6(1+2)2+330.510=144 KN，则2根钢筋混凝土桩+2根混凝土档土墙的承载能力Pu2Pu1+2Pu22847.8+21441983.6KN1456.5KN。由此可见桩基承载能力符合设计要求。第三章 临时贝雷架桥施工一、概述临时贝雷架桥位于加旦奇庚河河道相对狭窄位置，跨度51.816m，主梁采用贝雷桁架拼装，临时支墩为钢筋混凝土基础与贝雷桁架，贝雷桥组装在加旦施工进行。二、施工方法和工艺流程施工方法：钢筋混凝土桥墩施工，贝雷片采用现场拼装

14、、吊车配合安装。施工工艺流程：便桥设计 方案制定 设备材料进场 施工测量放样钢筋砼支墩施工 支座安装 桁架拼装 主梁吊装就位 横梁安装 1钢筋混凝土桥墩施工基础土方开挖工序：施工准备测量放样土方开挖基础验收。 测量放样好桥墩墩位，采用PC60挖机进行桥墩基础开挖，基坑开挖到设计标高（入岩1m）后对基岩面进行验收。基础及墩身钢筋混凝土施工工序：钢筋绑扎模板安装混凝土浇筑养护模板拆除a基础及墩身钢筋安装桥礅基础及墩身钢筋型号为22mm和10mm两种，钢筋绑扎最小搭接长度为2535d。对焊接的部位，先清除钢筋表面的锈、漆、油渍等污物，然后再进行手工电弧焊，保证焊缝无夹渣、无气孔，焊缝高度和厚度符合规

15、范要求。钢筋安装过程中，钢筋接头位置按规范规定互相错开：同一截面中，受拉区、受弯区接头不大于25%，受压区接头不大于50%。接头焊接后立即清除焊碴。钢筋的保护层厚度用与其同厚的混凝土砂浆块确定，其间隔为1m。钢筋安装完毕后，需按“三检”制度进行检查，验证钢筋使用部位、钢筋规格、型号、尺寸、数量，合格之后，报请监理工程师验收，再进行隐蔽。 b模板安装模板采用全新木模安装，模板表面应光洁平整，接缝严密、不易产生漏浆，保证混凝土结构拆模后外表光滑平整，模板及支架具有足够的强度，刚度及稳定性，保证混凝土结构形状、尺寸和相互位置符合设计规定；根据放样的边线在钢筋上点焊短钢筋来支撑模板以固定其位置，并将模

16、板的对拉螺栓焊接在底基础钢筋上，对拉螺栓为16 钢筋加工而成，上下布置两排(间距 75cm)、每排长度方向间距60cm。用48mm钢管作为内外楞配以斜撑、斜拉来加固。c混凝土浇筑混凝土采用C25商品混凝土，混凝土搅拌运输车开到工作面附近后，将混凝土拌和物卸入混凝土泵，由混凝土泵将混凝土均匀地卸到仓面内。浇筑过程应连续，有得中断，浇筑应按30cm左右分层浇筑，入仓混凝土随入仓随振捣。混凝土振捣采用50开型插入式振捣棒按一定的次序和间距逐点振捣。振捣时振捣器应垂直插入下层混凝土56cm，每点振捣时间一般在2030s间，不得过振或漏振，表面混凝土不再出现气泡，振捣密实，不再显著下沉，并开始泛浆为止，

17、混凝土浇筑完毕后及时清除顶面浮浆。浇筑过程中，派专人检查模板，变形情况，控制浇筑速度，发现问题及时处理。d混凝土养护在一般情况下，混凝土养护在灌筑后1012h内开始进行，在平均气温高于+5C条件下，可以采用自然养护法，在一定时间内保护混凝土湿润状态，可采用清洁草帘、麻袋等材料覆盖其外露面，使混凝土经常保持潮湿状态，养护时间不得小于7天。拆模前：顶部覆盖水工布+透孔水袋，安排专人洒水，保持顶面土工布湿润。拆模后：墩顶覆盖水工布+透孔水袋，墩身以塑料薄膜缠绕保温。e模板拆除模板拆除应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏进方可拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa时方可拆除。2贝雷

18、桁架拼装 贝雷主梁在加旦施工区（空旷场地）内拼装，下面垫枕木，用吊车将贝雷片逐片吊起，用桁架销子相互连接接长，桥面宽度为7.0m，钢架桥跨度为51.186m，上部采用2榀4片贝雷纵梁（非加强单层双排），2榀贝雷纵梁按间距布置，排距为0.625+0.265m，加强弦杆的桁架用弦杆螺栓将加强弦杆连接在贝雷弦杆上，用支撑架螺栓将坚向支撑架、水平上下支撑架和贝雷连成整体，每节贝雷接头位置安装各类支撑架各一片。为保证梁的钢度，贝雷、加强弦杆和水平支撑架之间采用接头错位连接，这样可减少由于桁架接头变形产生的主梁位移。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。主梁要求安装加强弦杆，所有

19、支座位置要求进行局部加强，防止弦杆局部受力过大产生变形。主梁端部各3节采用高剪力型桁架，英制贝雷上弦杆较下弦杆长2mm，较长的为上弦杆，拼装好后可形成一定的预拱度，减小下挠，因此拼装时要注意区分上下弦杆，防止安装错误。3横梁安装横梁采用20工字钢，长1.5m，用支撑架螺栓将横梁与贝雷主梁连接成一体，横梁间距2.5m，相互之间用角钢或标准拉杆打斜撑相连。横梁放置时，需保证主体格构柱处有横梁放置；如果排距经过主体构造柱处，必须内插加密横梁，保证横梁间距2.5m。4贝雷主梁安装利用“移位拖拉法”进行贝雷主梁的安装，即采用采用25T汽车吊吊装主梁节段，进行拖拉安装。安装时，施拧高强螺栓及焊接、底板均应

20、符合规范要求。主梁安装技术保证措施如下：贝雷架拼装完成后，需对整个贝雷架进行预压，以检查桁架是否牢固，并消除连接件间的非弹性变形。在拼装主梁进行移位时，严格控制其轴线位置，发现偏差及时调整。主梁桁架通过汽车吊吊装时，在移动过程中确保主梁桁架不发生倾覆。为确保主梁成桥状态腕力符合设计要求，在各节主梁移到钢筋混凝土支墩上，调整各节主梁到设计成桥位置。然后统一对各接口处的高强度螺栓施柠，最后对主梁顶、底板接口进行焊接。为保证主梁的稳定性，下游侧主梁安装完成后需进行端横梁安装。主梁安装如下图所：贝雷架安装示意图5纵梁安装主梁安装就位、调整好线形和位置后便可以安装纵梁。横梁采用20槽钢，并排竖放在横梁上

21、，间距35cm，翼板与横梁接触交叉处采角焊焊接。纵梁接头连接处尽量设在1/4跨位置，并要求错开布置，同一截面接头不得超过25%。先将槽钢焊接后再用钢板双面贴焊补强，包括腹板和翼缘板部位。6桥面板及防护网临时便桥桥面宽7m，桥面板采用1cm厚钢板，与纵梁焊接固定。桥面钢板选用优质深花纹防滑钢板，防止雨天车辆打滑。墩顶处要打斜撑或设抗风拉杆将主梁与桥墩固定，防止侧向移位或倾覆。人行道安装采用钢管安装防护栏，防止行人进入车行区。三、劳动力、机械设备投入计划1劳动力投入计划根据临时贝雷架桥施工强度、施工方法及施工计划的安排，劳动力安排如下表3-1： 表 工作名称工作内容人员配备备注施工技术技术管理4人

22、测量放线测量、放线、复核4人机械工挖机、吊车司机及司索工6人运输工运输司机4人模板工模板制安4人焊工、氧气乙炔工钢筋焊接及氧气乙炔施工6人电工施工用电接驳2人钢筋混凝土工钢筋制安、混凝土施工15人贝雷架施工贝雷架组装及吊装10普工零碎工作8人试验人员试验检测2人2施工机械设备配置根据本工程项目和主要工程数量，投入的主要机械设备如下表表序号设备名称规格型号功率/生产力数量1挖掘机PC-2001m1台2装载机CAT95020 m1台3自卸汽车QY1620 m4辆4混凝土搅拌机JZM4003Kw1台5插入式振捣器502.2Kw 2台6混凝土输送泵FV413JML/290Hp6m1台7平板式振捣器BZ

23、F-202.2Kw1台8柴油发电机组150GF 150Kw1台9汽车式起重机QY-16B 176Kw1台3投入材料试验、测量、质检仪器设备根据本工程项目和主要工程数量，投入的主要材料试验、测量、质检仪器设备如下表序号设备名称规格型号单位数量备注1全站仪TCA1800台12水准仪NA2/GPM3台13三米直尺3米把14混凝土试模150*150*150套15混凝土塌落度测试仪TLY-1套16磅秤500KG台17皮尺50m把1第四章 施工进度计划根据奇庚河水文气象条件分析每年11月份至来年3月份为枯水季节，水量较少达到断流状态，利于临时贝雷架桥桥梁架设施工。临时贝雷架桥施工拟定2011年11月15日

24、施工，2011年12月15日完工。根据本工程的特点，结合甘香明渠段及上营隧洞工期安排，以及我部所具有的施工机械设备、技术、经验，编制有效的施工进度计划及工期保证措施。工期保证措施如下：一、组织保证临时贝雷架桥施工我部将选派工作经验丰富、技术过硬的管理人员，负责现场施工各方面的工作。加强资源的统筹协调工作，充分调动我部各方面施工优势，选调从事过桥梁架设施工的精锐队伍投入贝雷架桥桥梁架设施工。确保临时贝雷架桥有质、安全、高效的完成，以满足甘香明渠段及上营隧洞施工工期要求。二、进度控制计划根据甘香明渠段及上营隧洞施工工期目标，贝雷桥在桥梁架设前编制切实可行的施工进度计划，严格按照制定的周进度计划及日

25、进度计划施工。项目部及时检查桥梁架设施工进度和计划执行情况，认真分析出现和可能出现的问题。对桥梁架设施工进度计划在实施过程中出现的偏差，及时研究应对措施，以加快施工进度。三、技术保证措施建立以项目总工程师为核心，质量技术部为主体的技术管理组织小组，,逐级落实技术责任制。根据贝雷架桥施工的特点，结合我部技术能力和类似桥梁架设施工经验，按照技术管理程序，制订切合桥梁架设实际情况的技术方案和措施，在施工过程中，做好技术交底，建立技术档案，把技术管理落到实处。四、资源保证措施1设备保证措施 我部投入临时贝雷架桥施工的机械设备均处在良好状态，吊装及混凝土施工设备，设备性能优越。2材料、配件保证措施施工材

26、料和配件统一由我部物资设备部管理和调配，认真做好材料和配件采购计划。保证贝雷架桥施工有正常的、充足的材料和配件供应。第五章 施工质量保证措施一、施工准备阶段的质量控制1熟悉贝雷桥施工图纸，对图纸不明的地方，及时与项目总工沟通了解。2贝雷桥施工方案是指导施工的全面性技术文件，开工前必须对施工方案中的施工顺序、施工方法和保证工程质量的技术措施进行全面了解，并做好开工前的各项技术交底工作。 3做好施工测量放样工作，特别是钢筋混凝土桥墩墩位、墩身高程及贝雷架安装定位的测量工作。4选定合格的施工材料，准确选定混凝土、砂浆配合比，进行各种试验检验工作。5根据临时贝雷架桥施工特点，制定可行的质量预防措施，消

27、除施工过程中潜在的不合格因素，消除质量通病。二、施工阶段的质量控制1严格做好技术交底。包括图纸交底、施工方案交底、各施工工序交底，没有技术交底的不能进行下一道工序施工。2坚持旁站制度。质检员、试验人员及现场管理人员必须跟班作业，随时解决施工中的现场及技术难题。3对于连续施工工序，交班质检人员就本班施工质量情况以及需要注意事项向接班人员作详细说明，并认真填写交接班记录。4采用先进的检测设备，选派责任心强的检测人员，加强对整个工程的施工控制，并确保各工序、各施工部位的施工质量。5严格执行测量管理制度，坚持测量换手复测制度和资料复核制度。6严把材料质量关。对原材料和成品半成品必须严格按质量标准进行订

28、货、采购、运输、保管和供应。经检查不合格的材料必须清出工地。7严格按规定做好各项检验工作，建立健全自检体系。保证检验方法的正确和检验工具、检验仪器设备的准确性。上道工序不合格，下道工序不能施工。三、完工阶段的质量控制1临时贝雷架桥施工完成后，必须进行最终检验和试验，以满足施工临时通车要求。2项目部技术负责人应按编制完工资料的要求收集、整理质量记录。3对查出的施工质量缺陷，按不合格控制程序进行处理。4在最终检验和试验合格后，对临时贝雷架桥采取有效防护措施。第六章 施工安全保证措施一、安全施工管理措施1建立安全施工责任制度建立各级安全施工责任制，各级人员必须认真遵守国家有关安全方面的政策、法令和规章制度。建立安全岗位责任制，明确分工，责任到人。2根据工程施工特点编制安全交底。班组在班组长领导下，负责本班组的安全施工，督促工人遵守操作规程和各项安全施工制度，组织班前班后安全监查，参加施工的人员应遵守安全施工规章制度，不得违章作业。3加强安全教育加强安全生产教育，提高安全意识。重点进行四个方面的教育：强化施工安全意识；安全基本知识和技能的教育；遵守规章制度和岗位标准化作