钢栈桥施工方案范本模板.docx

1、钢栈桥施工方案范本模板钢栈桥施工方案1.1编制依据(1）、成都二绕城高速西段B2合同工程施工合同及招标文件(2）、成都二绕城高速西段B2合同工程二阶段施工图设计文件（3）、公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）；(4）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ D632007）；(5）、公路桥涵钢结构设计规范（GB50017-2003）；（6）、公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2002）；（7)、港口荷载规范（JTJ215-98)；（8)、装配式公路钢桥多用途使用手册 (广州军区工程科研所)；(9）、公路桥涵施工技术规范 （JTJ0412000);(10）、公路工程质量评定标准（J

2、TG F80/1-2004）；（11）、港口工程设计手册。(12）、本公司在大海、长江、黄河项目施工中的栈桥设计与制安经验1。2工程概况1.2。1项目环境基本情况成都二绕城高速西段B2合同工程府河特大桥工程，主桥为三跨连续箱梁桥，跨越府河。府河为季节性河流，河水较浅，常规深度约45米；水流湍急，估计2m/s左右；河中丁坝和溢流坝较多，多横跨府河；河滩较宽较平缓;河床淤积层估计约23米，其下为较厚的稍密实砂卵石层，卵石粒径240cm。工程所在地外围交通较发达，需建设顺路线方向施工便道进入各个施工点.1。2.2项目总体构造府河特大桥主桥采用72+120+72m变截面连续箱梁.本栈桥为主桥施工和对岸

3、引桥施工服务。本栈桥考虑河床覆盖层浅、砂卵石层厚的特点,将栈桥桥跨布置为49+3+12+3+49m=90m布置。中间2个3米跨的钢管桩,各自4根连接成单元整体桥墩，以抵抗栈桥受水流冲击、河流漂浮物阻力、钢管桩埋置河床深度不足的影响。1.2.3工程地质2.1设计说明2。1.1栈桥功能栈桥的主要作用和功能为:施工两岸的砼运输；施工机械设备与材料进场或转场；水电通道、人员交通.2。1.2栈桥设计遵循原则本栈桥主要遵循的是“安全”和“经济的原则。“安全”原则，要求栈桥具有足够的承载能力，因此，设计标准不可偏小，结构的强度、延性都应留有足够的富余度。“经济”原则，要求栈桥的设计应该通过各方面的优化尽量降

4、低造价。从“经济”原则出发，栈桥的使用期为2年,作为临建工程，取重现期5年一遇的自然灾害和环境条件进行设计，因此，栈桥设计标准的确定，在本质上是在“安全”与“经济”之间寻求最优平衡。2。1.3栈桥设计方案比选（一）单车道和双车道之间进行比较选择栈桥长度小,单车道能满足常规交通运输要求。通视良好，易于掌握栈桥路况，如有车辆双向行驶时，欲上桥的车辆可以在陆地停车场等候通行.(二)混凝土桥面板和钢板桥面板进行比较选择栈桥主梁进行贝雷梁及H型钢梁比较，拟采用贝雷梁组拼,它具有自重轻,跨越能力高,拼装方便，扰度小等优点,栈桥上部结构安装时采用70t履带吊逐孔“钓鱼法”架设。2.2栈桥主要技术标准及设计说

5、明2.2.1主要技术标准及设计参数(1）通行能力及承载能力：栈桥设计荷载主要考虑结构自重和100t集中荷载以及公路级汽车荷载。栈桥两端与砼桥台连接，桥台后方为加宽的填筑路基，路基设置满足车辆的转向、变向及会车等需求.栈桥上行走车辆主要为集中力100t荷载，根据计算，栈桥设计公路I级汽车荷载可满足需求。（2)结构型式：钢栈桥设计为2720mm8mm钢管桩基础（中心距450cm）2I32b工字钢横向托梁（跨中加I32a八字斜撑）3组单层双排贝雷梁主纵梁I25a工字钢横向分配梁(间距150cm）I14工字钢纵向分配梁（间距2448cm不等 )8mm厚花纹钢板桥面板(2组宽120cm的走道板)+2道宽

6、150cm以及1道宽60cm的5cm厚木板结构.3米跨度的钢管桩四周设置斜撑，使其成群桩桥墩，以抵抗钢管桩崁固深度不足的缺陷，同时，也是抵抗水流和洪水期漂浮物的阻力的措施。因为考虑钢管桩崁固深度不足，其余跨之间，以I32a工字钢在贝雷梁下2.5m3m处纵向连接，以增加安装时单排钢管桩桥墩排架的稳定性。钢管桩排架墩由于崁固深度不足,横向设置2层I32a工字钢连接，以增加其横向刚度。桥面板设计,考虑桥梁是单向行车，仅考虑在砼搅拌运输车的轮距,设置2组宽120cm的行车走道钢板.其余空缺处,设置3组木板走道（木板厚5cm）。考虑工字钢的后期适用性，横向连接的工字钢,均设计6m长。(3)桥长:桥跨布置

7、49m+3m+12m+3m+49m90m。（4）桥宽：栈桥桥面宽6米（钢管桩横向间距450cm），行车道宽4.5m。（5）桥位：栈桥修建在河床覆盖层（泥砂）厚度大于3米的府河（覆盖层下为稍密实的砂卵石)。（5）调头平台:在桥台两端路基处.(6)高程:考虑到最高潮水位为+447.66m，因此栈桥桥面标高定为+450。61m，在高潮时,海平面距桥面垂直距离在2m左右，普通风浪对栈桥上部结构不会产生较大影响。（7)平纵线：栈桥除了桥台设置桥头引道，其余不设纵坡。（8）安全装置：栈桥两侧设置60cm高的I28a工字钢行车防撞护栏，其顶部设置50cm高的人行钢管护栏,并用安全网满铺。（9）航道:栈桥范围

8、不设置通航道。(10）防腐蚀:河床以下5米至贝雷梁底的钢管桩，涂刷乳化沥青防大气和水的腐蚀。2。2.3平面位置祥见设计图。2。2。4结构设计2。2.5基础（1）桥台海岸陆地设U型桥台，桥台基础底面尺寸为77406500mm，采用片石混凝土基础。 桥台搭板为C25素混凝土,台背采用M10浆砌MU30块片石结构,台帽为C3012钢筋的钢筋砼结构.(2）钢管桩基础基础采用7208mm钢管桩，每排2根,中心间距4.5m。钢管桩间采用I32a工字钢做联系梁,桩顶设250mm凹槽,2根I32a工字钢横梁嵌入钢管桩中.钢管桩桩顶高程+448。392m，钢管桩长度9。0m，钢管桩伸入河床底以下应大于4m。栈桥

9、钢管桩布置示意图2.2。6 桩顶2I32b托梁钢管桩顶部设置2根I32b工字钢托梁，2根I32a合扣成箱型，采用间断焊接.托梁嵌入钢管桩内250mm，以保证托梁的横向稳定性，主梁与托梁通过限位器固定。桥台支座处贝雷梁上下弦之间用2根【10槽钢进行竖杆加强.钢管桩顶托梁布置示意图2。2。7 贝雷主纵梁栈桥采用6片3组贝雷梁作为主梁,贝雷梁组之间间距为4。5m，一组贝雷梁片与片中心间距0.90m.主梁与I32a托梁通过限位器固定。2.2。8 I25a工字钢横向分配梁（横梁）贝雷梁顶面，设置纵向中心间距1500mm的I25a工字钢横梁,横桥向布置，I25a横梁通过U型卡与贝雷片连接.2。2.9 I1

10、4工字钢纵向分配梁（纵梁）I28a顶面设置I14工字钢纵向分配梁，横向中心间距300mm，顺桥向布置。I14纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。2.2。10 桥面板（=8mm防滑花纹钢板）栈桥车行道桥面板，为防滑花纹A3钢板，钢板厚度为8mm，钢板焊接在中心间距240mm的I14工字钢纵梁上,其余走道为5cm厚木板2。2。11 附属结构栈桥栏杆,由行车防撞栏杆和行人防坠栏杆组成。行车栏杆立柱采用I28a工字钢,间距1500mm，水平栏杆采用I14工字钢；行人栏杆立柱采用604mm钢管焊接在I28a立柱上，间距1500mm,立柱间采用404mm钢管连接.栈桥两侧每隔12m设置一道警示灯,以便夜间起到警

11、示作用，防止船舶撞击栈桥.栈桥桥面板及栏杆布置示意图2。3、防腐蚀设计2.3.1 钢管桩防腐蚀设计因钢栈桥基础上部长期暴露在空气中,下部浸泡在河水中,河水和潮湿的空气对钢管的腐蚀性较大，且栈桥使用周期长，因此，钢管施打前，采取粉刷乳化沥青进行防腐处理，处理范围为海床底以下5米至钢管桩顶,约13米.2.3.2 托梁、贝雷梁、桥面系等防腐蚀设计采取喷涂防锈油漆处理。先喷二道红丹防锈漆,再喷一道外漆。2。4栈桥防撞设施设置为了保证栈桥施工及使用过程的安全，施工前应首先在流域上下游设置临时助航标志，以避免过往船只碰撞栈桥。同时应在航道周边设置防撞设施,以减低船舶和栈桥的伤害程度，并避免灾害扩大的方法.

12、第三章 钢栈桥受力计算3.1概述根据本栈桥施工荷载要求，参照公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）及港口工程荷载规范（JTJ254一98),将栈桥设计取3种状态:“工作状态”、“非工作状态”和“灾难状态”。“工作状态是指在自然条件中不发生影响施工的风、雨、潮、浪等情况,栈桥可以正常使用时的状态。此时栈桥上存在着大量的施工人员、施工车辆和机械。栈桥承受的荷载为自重、施工荷载以及对应的风浪流荷载。其中，风、浪、潮等自然荷载的重现期取5年。“非工作状态”是指自然条件中发生较大的风、雨、潮、浪等，栈桥上不允许通行车辆的状态。由于风荷载大时往往浪、潮也较大，且风对于施工安全的威胁最大，因而以风

13、的强度为指标划分“工作状态”和“非工作状态。经研究,认为达到8级风时栈桥进入非工作状态。此时，栈桥仅承担自重和风、浪、流荷载。此时风、浪、潮等自然荷载的重现期取10年.由于该区域所处环境恶劣，为了保证结构的安全，在设计时,对应加强设计，除了考虑“工作状态”与“非工作状态”以外，还考虑“灾难状态”.所谓“灾难状态”，是指栈桥可能经受的最不利极端状态，为台风与天文大潮的组合。此时风、浪、潮等自然荷载的重现期取20年.以上3种状态具体化为6种工况。表4.1、栈桥的设计状态与最不利工况行履带吊施工荷载及履带吊在前端打桩时控制设计.3。2计算范围计算范围为栈桥的基础及上部结构承载能力，主要包括：桥面板I

14、14I25a贝雷梁横桥向I32a工字钢钢管桩.3.3主要计算荷载恒载：结构自重；活载:9立方混凝土罐车荷载；水流压力、波浪荷载、风荷载。冲击系数：汽车（1.1）.荷载组合:1、恒载汽车荷载水流压力+波浪力风力;2、恒载履带吊车水流压力波浪力+风力。3。4栈桥主要控制计算工况跨径为12m钢栈桥在活载工况下的整体刚度、强度和稳定性;水流波浪风力作用下的栈桥的整体刚度、强度和稳定性；3.5计算过程（手算)本栈桥主要供混凝土罐车走行，因而本栈桥荷载按公路I级及9立方米混凝土罐车荷载分别检算；本栈桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶横梁等结构自重.并按以下安全系数进行荷载组合:恒载1.2,活载1。3。根

15、据公路桥涵钢结构及木结构设计规范规定：临时结构容许应力可提高1.3(组合）、1.4（组合）.本栈桥弯曲容许应力取1。4145=203MPa,容许剪应力取1.485=119MPa。3。5。1活载计算活载控制设计为9m3砼运输车（按车与荷载总重35t计)，参考国内混凝土运输车生产厂家资料及规范汽车超20级车辆荷载布置，单辆砼运输车荷载为3个集中荷载70kN、140kN和140kN，轮距为4.0m、1。4m，计入冲击系数1。1后,其集中荷载为77kN、154kN和154kN。3。5.2面板计算（1）结构型式本平台面板为8mm厚花纹A3钢板，焊接在中心间距240mm的I14工字钢横梁上。（2）荷载混凝

16、土运输车轮胎宽度(前轮宽300mm，中后轮宽600mm)，着地长度200mm，均大于工字钢纵梁间距，荷载直接作用在I14工字钢上，故桥面板可不作检算，满足要求。3。5。3 I14工字钢纵梁计算I14工字钢纵梁直接放置于I25a横梁上，保守按简支梁检算。按混凝土罐车荷载验算，I14工字钢横梁自重g=0。17kN/m，桥面板自重不计。(1）混凝土运输车荷载混凝土运输车前轮着地宽30cm，由一根纵梁承受，则单根纵梁在前轮作用下受集中力为77KN/2=38.5KN.（3）材料力学性能参数及指标 I14工字钢横梁：I=7。12106mm4 W=1。017105mm3 A=2150mm2EI=2.1101

17、1N/m27。1210-6m4=1。49106Nm2（4）力学计算混凝土运输车荷载下前轮受力简化图示如下:可得，在混凝土运输车下I14工字钢纵梁受最不利荷载（保守按简支梁计算)： 在混凝土运输车荷载作用单根I14工字钢横梁:Mmax=Qmax=PL38.5KN1。5m=14。43kNm44P38。5kN=19。25kN22a、强度检算smaxtmaxMmax14.43106Nmm=142MPas=203MPa53W1。01710mm,合格； Qmax19.25103Nmm=8.95MPat=119MPaA2150mm2，合格；b、刚度检算8Pl3838.791.531500fmax=1。83m

18、m=2.5mm384EI384EI600,合格。3.5。4 I25a工字梁横梁计算 (1）结构型式横梁采用I25a工字钢，工字钢横梁安装在净距1174mm的单层三排贝雷梁上,计算时保守按照简支梁1200mm跨径。（2)荷载I25a工字钢荷载全部由上部I14传递而来，故验算I25a受力时，集中荷载偏保守全部按照I14最大剪力.此时结构自重对受力影响不大，予以忽略。（3）材料力学性能参数及指标 I25a工字钢横梁：I=5.02107mm4 W=4.01105mm3 A=4850mm2EI=2。11011N/m25。0210-5m4=10。5106Nm2（4）力学计算轮胎作用于跨径1。2m简支梁，其

19、力学图示如下:弯矩图示如下：剪力图示如下：Mmax=27.72KNmQmax=77kNW=401。4cm3xsmax=Mmax27.72KNm=69.1MPas=203MPaW401.410-6m3，满足要求。 Qmax77KN=48MPat=119MPaA0.008m0。2m，满足要求。tmax=3。5.5贝雷主梁计算主梁由六片单排单层贝雷梁组成，两片成一组,间距900mm，组与组间距2250mm,安装在2根I32a横梁上。主梁按单孔单车道混凝土运输车荷载和公路I级分别验算。主梁以上恒载为桥面板、I14工字钢纵梁、I25a工字钢横梁，其荷载大小为(以最大跨径12m控制计算)：g=1.2126

20、0.0087850+231216。88+838。08/100=95kN则单跨贝雷梁上恒载自重为95/128KN/m。 混凝土运输车荷载保守按单辆汽车-超20集中力（55t）作用于跨中。 (2）公路I级荷载 公路I级车道荷载: Pk=256KN； qk=10.5 KN/m；（3)材料力学性能参数及指标根据装配式公路钢桥多用途使用手册，查表3得，单排单层不加强贝雷片的容许弯矩788.2KNm，容许剪力为245.2KN。(4）力学计算车辆荷载作用下受力简化图示如下：计算可得，在汽车-超20荷载作用下贝雷主梁:计算采用清华大学的结构计算软件结构力学求解器2.0。Mmax=1794kNmQmax=323

21、2=646kN（按连续梁）xkNmM=788。26=4729KNm，合格。 故：Mmax=1794Qmax=646kNQ=245。26=1470KN，合格。汽车荷载采用车道荷载,故按单车道进行加载计算。简图如下：剪 力 图xMmax=1101kNm Qmax=2392=478kN（按连续梁） kNmM=788.26=4729KNm，合格. 故：Mmax=1101Qmax=478kNQ=245。26=1470KN，合格。由上面计算可知，六组贝雷主梁受力完全能满足桥梁上混凝土运输车及公路I级荷载的要求.3.5。6 2I32b桩顶横梁计算钢管桩顶分配梁采用2根I32b工字钢。 恒载：由前面计算可知，

22、单跨贝雷梁上恒载自重为95/128KN/m;贝雷恒载自重为27064=6480Kg=64.8KN,线荷载=64.8/12=5。4 KN/m; 则2I32b上部恒载线荷载为5.4+8=13.4KN/m。由于采用6片贝雷，则贝雷单支点集中荷载=13.412/6=26。8KN。 活载：根据前面计算，贝雷单侧最大剪力为646KN,则贝雷单支点集中荷载=646KN /6=107。7KN。则单片贝雷支点集中力=恒载+活载=26。8KN+107。7KN=134.5KN。 (1)材料力学性能参数及指标 I32b工字钢:I=1。16108mm4xW=7。27105mm3 A=7352mm2EI=2。110111

23、。1610-4=2。43107Nm2g=57.7Kg/m（2)承载力验算a、强度检算b、刚度检算c、反力检算下横梁应力最大为168Mpa3.5。7钢管桩计算（1)钢管桩竖向承载力计算本栈桥拟采用直径为710mm壁厚8mm的钢管作为栈桥基础，钢管间用2I32a型钢连接形成排架。由以上计算可知,单根钢管桩反力为410KN,故本次钢管桩承载力设计值按照45t控制。桥址区域内的土层主要分布为淤泥、砂卵石,物理特性如下表所示。栈桥位置地质汇总表本栈桥桩基摩擦桩设计。根据公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ D63-2007之1nRa=uailiqik+arApqrk2i=1，由于桩基为开口截面,因此不考虑

24、公式5.3。33：其桩端处土对桩基的承载力，保守仅考虑土体对桩基外侧壁的摩擦力。根据设计文件,本项目所处位置成桥后总冲刷深度按2m计。1nRa=uailiqik+arApqrk2i=1 桩身周长u=3.140。72=2。26m；i为振动沉桩各土层对桩侧摩阻力的影响系数;桥墩位置：Ra =450=1/22。261.0（4-2）30+1.0h82，则h4m； 根据以上计算，本栈桥施工时720mm钢管桩的入土深度(从河床底计算）:栈桥钢管桩入土按4控制，下料长度9m；（2）钢管桩弯曲应力复核钢管桩入土后,其泥中部分作为固定端，水中部分为悬臂端,受潮流、风力、波浪等水平力的影响，在泥水交接面处钢管桩产

25、生最大弯矩，因此需验算其应力是否符合要求.a、水流作用:根据港口荷载规范，采用如下公式计算潮流对钢管桩的作用力:Fw=CWr2V2A式中， Fw为水流力,Cw为水流力系数，p为密度，v为流速，A为遮流面积。 潮流对钢管桩的作用力大小如下表:b、风力作用：根据公路桥涵设计通用规范，取成都地区临时结构1/20一遇基本风压400pa采用如下公式计算风力对栈桥的作用力：k0为重现期换算系数，本栈桥按半永久桥梁取;k1为风载阻力系数，由构件形状及间距决定，本栈桥中,贝雷梁按桁架取，考虑遮挡效应,桥面系按实腹梁取；K3为地形、地理系数;Awh为构件的遮风面积；Wd为设计风压。结合本栈桥的结构特性,取k0=

26、0。8;风载阻力系数k1分别取值0。8（钢管桩）、1.9（桁架）和1.3（桥面系）；地形、地理系数K3=1.08.构件的遮风面积分钢管桩、桁架主梁和桥面系分别进行计算。将以上参数代入公式进行计算（取12m单跨桥梁进行计算），可得：Fwh，钢管桩=0。80.81.080。4kpa0.6350。87KN;（单排桩) Fwh，桁架=0.80.81.080.4kpa11。673.23KN；（单跨) Fwh，桥面系=0。80。81.080.4kpa1。9=0。52 KN；(单跨） c、波浪作用：桥址处位于内河,现场波浪较小，故本次不考虑波浪作用力。 d 、桩基水平承载力假定钢管桩打设按前述入土5m(已考

27、虑2m冲刷深度)，钢管桩受力简化图如下：根据以上数据，计算冲刷后泥面处钢管桩的受力情况，可得桩的最大应力为92Mpa。以上计算为单根钢管桩在打入土中后抵抗水流、风力的能力，在成桥之后,由于钢管桩间以及和上部结构之间形成框架，其抵抗水平力的能力会大大加强,故本次计算的工况为钢管桩的最不利状态能满足使用要求，则由此得出结论钢管桩承载力满足施工和使用要求。3.6电算复核由于桥梁上部构件多且杂，在整体桥梁的挠度计算时宜采用电算，故本次计算利用Midas Civil软件对整体桥梁构造进行复核（仅验算9+12+9m跨栈桥），活载采用公路I级汽车荷载,其整体模型如下：整体桥梁模型整体桥梁应力整体桥梁位移整体

28、桥梁反力根据以上计算可以看出，主梁最大应力及位移均出现在12m跨中位置，其中应力最大为146Mpa综上所述，本贝雷栈桥能满足我标段施工和使用要求.第四章 主要施工机械设备、施工人员及栈桥工程数量表4.1主要施工机械设备 4.1.1设备配置 （1）起重设备的配置考虑到栈桥的数量，以及工程所处海域的特点，栈桥施工拟配置1台75t履带吊，进行栈桥搭设。（2）振动锤的配置一般情况下，选择振动锤需满足两个条件： 一是振动锤的激振力FR应大于土的动摩阻力Fu;二是振动锤的激振力FR应大于振动系统结构重量W的1.201.40倍; 选用DZ90a振动液压打桩锤1台，可满足钢管桩及振动锤的施沉要求。DZ系列液

29、压 桩 锤 性 能 一 览 表（3）发电机配置栈桥搭设时考虑9台焊机同时作业,每台焊机35KW，夜间照明考虑10盏碘钨灯，施工总功率220KW, DZ120a振动液压打桩锤功率为120KW（瞬间启动功率约180KW)，所以,配备2台200KW的发电机即可满足施工要求。4。1.2需配备的主要施工机械设备主要施工机械设备表4。3主要工程数量表工程数量是以49+3+12+3+49=90m计算的，实际数量以最终设计为准。第五章 栈桥施工工法5。1栈桥施工 5.1。1栈桥施工安排为加快施工进度,钢便桥分两个作业面施工，前场安装施工为第1个作业面，后场陆地加工制作为第2个作业面。5。1。2栈桥施工工法根据

30、现场实际起吊试验，检验75t履带吊在伸前12米时的实际其中能力,可采取23米钢管桩整体安装或者分为2节12米以2次安装。根据实际打入的情况，割除高出设计的多余桩，再将割除的部分在后场接长,用于前沿墩台的横向联系.采用在栈桥上进行“钓鱼法插打钢管桩，再在已安装桥跨上吊安桥梁上部结构。 75t履带吊机站位在桥台位置，向前悬臂拼装12m贝雷梁，在贝雷梁间设置定位桩导向框,然后插打定位桩。先将定位桩安装在定位框内，再安装DZ120打桩锤，安装好后，用75t履带吊机竖向起吊钢管桩，然后，将定位桩下端略微插入土层内，测量并调整桩的垂直度,待符合要求后,缓慢将吊机吊钩力松开,钢管桩在自重及打锤自重下插入土体一定深度后，点动打桩锤，插打定位桩，待桩入土3m左右桩身自身达到稳定后，再逐渐增加打桩锤震动插打时间，待桩身入土5m左右后再摘除吊钩,继续插打定位桩。定位桩插打完成后，焊接桩间连接，利用履带吊安装桩顶分配梁，继续插打第二排定位钢管桩。当一跨两排钢管桩插打完成后,用75t履带吊机架设第一孔栈桥，铺设桥面板，然后，75t履带吊机在该跨栈桥前端，进行插打栈桥第二跨定位桩，架设第二孔，如此循环，进行插打定位桩、安装系梁、托梁、安装栈桥上部构造直至整座栈桥施工完成。履