如皋港引河鋼便橋施工方案(35頁).doc
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2022-08-01
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1、如皋市王石線(紅旗路-S336)改造工程一 標如皋港引河鋼便橋施工方案如皋市水利建筑安裝工程有限公司王石線(紅旗路S336)改造工程一標項目部2012年8月一、編制依據1、如皋市王石線(紅旗路S336)改造工程如皋港引河大橋平面布置圖2、公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011);3、鋼結構設計規范GB50017-2003;4、路橋施工計算手冊;5、橋梁工程、結構力學、材料力學;6、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊7、其他相關規范手冊。二、工程概況如皋市2012年王石線(紅旗路-S336)改造工程一標起點樁號K8+200,終點樁號K11+000。路線分別跨越西司馬港河及如皋港引河。如皋港2、引河為六級航道,岸寬63m,水面寬50m,河床標高-2.45m,最高通航水位3.187m。由于王石線施工期間大型施工車輛須跨河作業,而新建橋梁附近跨河橋梁均為危橋,無法滿足施工車輛的通行需要,因此需在如皋港引河上搭設鋼便橋。根據通航等級及河道寬度、現場情況擬定鋼便橋跨徑組合,如皋港引河鋼便橋跨徑組合為18+18+33+18+18=105m,橋梁與航道中心線交角為135;橋面凈寬4.0m,設計最高通航水位3.187m(85國家高程系)。二、鋼便橋結構型式如皋市王石線(紅旗路-S336)改造工程一標如皋港引河鋼便橋擬為貝雷片鋼便橋,貝雷鋼便橋采用下承式,鋼便橋全寬5.8m,凈寬4.0m,橋梁縱向為3、五跨組合。如皋港引河鋼便橋橋為18+18+33+18+18(橋梁中心線與河道成135度交角)。經測量附近跨河橋梁凈高為4.5-6m,常水位2.0m。六級航道通航高為4.5m,因此鋼便橋按凈高4.5m設計,便橋底標高設置在6.5m高程位置。施工期間,需發布航行通告,限制通航等級。1、基礎型式兩側橋臺均采用2*6*1m鋼筋砼擴大基礎,臺后設擋土板,橋墩采用530mm鋼管樁基礎,中墩每墩設8根鋼管樁,分兩排布置,邊墩每墩8根鋼管樁,鋼管樁入土深度不小于7 m(最終視貫入度情況而定,不含淤泥層)。 2、墩頂橫梁墩頂橫梁采用雙拼I28工鋼,工鋼長6m。主梁采用貝雷梁結構。主跨單側主梁采用三排單層加強型貝4、雷梁截面型式,邊跨采有雙排單層加強型貝雷梁結構。每片貝雷間采用鉸接,縱向形成連續結構,橫向采用支撐架將單側貝雷梁連接形成整體結構。4、分配梁在縱向主梁下弦桿上布設分配梁。分配梁采用I25工鋼,工鋼間距100cm,工鋼長6m。5、橋面系(1)縱梁橋面縱梁采用I12型鋼,型鋼橫向間距30cm,橫橋向分布14根,縱向接頭設置在分配梁上。(2)橋面板橋面板采用標準防滑鋼板。板厚10mm。橋面板與縱梁焊接,接頭相互錯開,接頭間采用滿焊。(3)橋面縱坡本鋼便橋不設縱坡,縱坡在兩側接線引道上設置。6、防撞設施在通航孔兩設置防撞樁,防撞樁采用直徑400mm鋼管樁,鋼管樁入土深度不小于6m,鋼管樁露出水面不小于5、2m。每側設三根,全橋設12根防撞鋼管樁,防撞樁跨便橋距離不小于5m。每側三根防撞樁采用槽鋼焊接成整體。防撞樁四周涂刷紅白相間的反光磁漆,樁頂設警示燈。材料:車行道部分主桁用321型裝配式公路鋼橋桁架加強型,下承式形式,縱橫梁及分配梁型鋼采用A3鋼。橋面板采用制式型標準橋面板。全橋材料用量表:序號構件名稱單位數量1321型貝雷片片1602加強弦桿件3203銷子(連同插銷)個5904橫梁(25#工鋼)根1065橫梁夾具個2125縱梁(12#工鋼)m14706橋面板(10mm厚)M24207支撐架個1988抗風拉桿根58三、鋼便橋施工方案1、總體施工方法通過在岸邊設置樁位控制線,在河內放出便橋樁位6、,采用25T汽吊在岸邊橋臺處打設邊墩處的8根530的鋼管樁,控制好樁底及樁頂標高。在樁頂位置橫橋向放置雙拼28號工字鋼橫梁,然后把預先在岸上拼裝好的貝雷架主梁吊放在橫梁及橋臺基礎上,調整好主梁間距,鋪設分配梁及橋面系。橋面縱梁與分配梁焊接牢固,縱梁與橋面板也應焊接牢固。然后在中墩位置打設8根530的鋼管樁,并按圖焊接好鋼橋墩橫梁(雙拼28工鋼),把預先在岸上拼裝好的邊跨貝雷梁放在工字鋼橫梁上,再鋪好橋面系并焊接牢靠;25T汽吊再開到河對岸按上述方法打設河對岸的鋼管樁,并吊裝邊跨貝雷梁,中跨貝雷梁在岸邊拼裝完成后,采用吊魚法安裝裝就位。再按圖鋪好工字鋼及標準制式型橋面板。在便橋中墩處打設防撞護樁7、3根400鋼管樁,并用工字鋼焊接好,涂抹上紅白相間的反光漆。2、測量放線根據現場情況及已有便道位置,確定便橋中心線位置,避免在橋頭出現急彎、陡坡。根據便橋中心位置在河兩岸兩側定出便橋邊線,同時依據設計跨徑布置及設計樁位在水中放出樁位位置并做標記;打設鋼管樁前設好樁位縱、橫向控制線,防止樁位出現過大偏差。鋼管樁沉入時樁底高程的控制可通過實時測量水面高程,根據計算的樁底高程反算出鋼管樁入水深度,并在鋼管樁上量好高度,做好記號,當鋼管樁沉入時,記號到達水面時,樁底即達到設計高程。樁頂高程的控制采用水準儀測設,按計算的梁底控制高程測設樁頂高程,橫橋向要保持水平,防止桁架出現不均勻受力。根據橋梁底面高程8、開挖橋臺基坑,并做好鋼筋混凝土橋臺。3、鋼管樁沉入鋼管樁沉入采用DZ30型振動錘沉入。吊車支撐穩固后,主鉤吊起振動錘,副鉤吊起鋼管樁,鋼管樁采用捆綁吊裝。吊點在鋼管樁偏上端。副鉤提升將鋼管樁吊起至垂直位置,主鉤緩慢落下,使振動錘夾具一側伸入樁內,開動液壓油泵,使振動錘夾具夾緊鋼管樁,然后松下副鉤,提升主鉤起吊后移至樁位,保持鋼管樁垂直狀態下,緩慢沉入水中及河床中,開啟振動錘進行插打鋼管樁,利用振動錘的激振力,使鋼管樁沉入土中至設計高程。鋼管樁沉入時當遇地下障礙達不到設計高程或長時間不下沉時,可將樁稍稍提升,再沉入,或提升后稍移樁位再沉入。樁位控制可先在橋梁縱向、橫向先打入兩根控制樁,在鋼管樁上9、綁上纜繩,縱、橫向牽引調整樁位,當鋼管樁沉入河床后,將纜繩解除。鋼管樁入土深度采用雙控,以貫入度控制為主。樁尖達到設計高程后,當貫入量小于5cm/min時,持荷5分鐘,鋼管樁無明顯下沉時方可停止振動,并嚴格控制鋼管樁的垂直度小于1%。鋼管樁橫向間距1.0米,縱向間距2米。鋼管樁垂直度偏差過大應拔出重打。鋼管樁的接長采用雙面幫條焊接。采用比鋼管樁直徑稍大,壁厚相同的鋼管,割開后,幫焊在鋼管樁接頭位置,幫條長度不小于50cm。焊接時先將鋼管樁接頭處修齊滿焊,再將幫條焊接在接頭位置。4、鋼管樁橋墩橋墩鋼管樁制作好后,測量標高,按正常通航水位2.0米來控制便橋底部高程,將鋼便橋底標高設置為6.5m。凈10、高滿足航道凈空要求。需在橋梁上下游方向的已建橋梁上設置限高牌,限制航行等級。割除鋼管樁樁頂部變形部分,并沿橋梁橫向方向開15cm高的槽口,用于固定橫向雙拼I28工字鋼,樁頂橫梁與鋼管樁焊接牢固,并把兩排鋼管樁在縱向、橫向采用12#槽鋼進行加固。在水面及樁頂加設平撐,平撐間設剪刀撐。5、桁架拼裝在河道一側岸邊平整一片場地,拼裝貝雷,并按現場要求分節拼裝,并設上下加強弦桿,拼裝完成后,用25噸汽吊按要求將邊跨梁吊裝就位。桁架片安裝完成后及時進行橫向支撐架的連接。嚴格控制貝雷梁內排間距,邊跨吊裝時縱向位置應準確。吊裝前應在橋臺及邊墩上做好邊跨主桁架就位時的標記,防止兩側邊跨安裝完成后,主跨安裝時接頭11、端出現間隙過大。主跨主桁安裝時,先在岸邊將單側桁架組裝完成,形成整體桁架,采用浮吊船整體吊裝就位。6、分配梁、縱梁安裝在兩側貝雷架搭設完成后,采用單根長6.0米,I25 工字鋼進行橫向連接,并用 20mm“U”形螺栓錨固,工字鋼縱向間距100cm,橫向工字鋼分配梁鋪好后,在其上鋪14根I12工字鋼,縱梁兩側設固定擋板,焊在分配橫梁上。縱梁接頭相互錯開,接頭位置放在分配梁上。分配梁及縱梁采用吊車吊運就位安裝。7、橋面板安裝在I12工字鋼安裝完成后其上橫向滿鋪設10mm的制式型標準橋面板,寬度按4米控制,橋面板與縱梁焊接牢固,板間接縫用小鐵板焊接固定,防止鋼板卷起、變形劃傷車輛和行人。橋面板上設置12、防滑措施。8、防護措施由于采用的下承式結構,可利用兩側貝雷梁作護欄。便橋施工完成后,在兩側桁架內側鋪掛密目網,并在橋梁兩端設置限載、限速牌及禁止非施工車輛行人進入警告牌。在便橋跨中設置限航高度、寬度等警示牌。通航孔兩側及頂部設置警示紅燈。便橋完成后,汽吊停在跨中,打設防撞鋼管樁,施工方法同前。施工時應保證通航孔凈跨不小于18m。9、水上交通管制時間:如皋市王石線(紅旗路-S336)改造工程一標西司馬港及如皋港引河鋼便橋施工前應向海事部門申請航道監護,發布航行公告,限制航行等級。鋼便橋工程水上施工作業時間初定為2012年9月1日2012年9月10日。2012年9月1日3日打鋼管樁,2012年9月13、4日-2012年9月10日吊裝貝雷架、鋪放工字鋼及橋面板等。河兩岸專人值班,并請海事部門派艇實行交通管制,另外河中設警示牌、警示燈等。項目部通航安全負責人配合海事巡艇根據現場實際情況先后疏通來往船只確保安全,在鋼便橋打鋼管樁及吊裝貝雷架期間在申請海事部門進行監護。10、安全保證體系(1)、項目部成立鋼便橋施工安全保證領導小組,由項目經理閆生華任組長、總工顧兆華任副組長,成員周建忠、馬衛明、顧小華、石江華、沈杰、周開平、沙志兵。(2)建立健全安全保證體系安全保證體系如圖項目經理:閆生華項目總工:顧兆華專職安全員:周建忠安全員:俞長江技術負責馬衛明安全負責黃德智生產負責顧小華鋼便橋作業隊石江華1114、安全方明施工(1)、鋼便橋鋼管樁吊裝、貝雷架連接等都必須嚴格執行有關安全操作規程。施工作業時正確配戴安全防護用品,進入施工現場戴安全帽,高空作業戴安全帶,水上作業穿救生衣。(2)、各特種的操作人員應持證上崗(或培訓后持證上崗),按章操作。(3)、機械設備,加強維修與檢查,保證正常運轉,不得帶病操作。(4)、施工時遇六級以上大風應停止吊裝與架設。(5)、建立安全隱患排查和安全檢查制度,并備案,做到定人、定時間、定措施及時整改,消除各種安全隱患。(6)、施工區域設設立立警戒區,禁止非施工車輛、人員、船只進入施工區域。在主要施工部位、作業點、危險區主要通道口都必須掛有安全宣傳標語或安全警示牌。(715、)、施工現場嚴格執行統一指揮,統一各種指揮手勢、旗號、哨語。(8)、按吊重和施工具體情況合理選用鋼絲繩,并在每天使用前對鋼絲繩磨損情況進行仔細檢查,盡量選用新鋼絲繩。(9)、鋼扣、索節、吊鉤等輔件也應根據相應規定在使用前認真檢查。(10)、初次吊裝鋼管樁時,應先進行試吊、試振。試吊時在確保無異常情況時方可繼續將鋼管樁打入。(11)、鋼管樁起吊打入時不得發生扭曲及損壞。振動錘夾具夾緊鋼管樁時,油泵壓力不小于10Mpa。在鋼管樁振動沉入過程中及時檢測油表壓力,發現壓力下降時,應及時補足。(12)、吊裝期間,吊機旋轉臂內不能站人,如靠近村莊或道路時,必須用警示標志進行圍護作業,特別要注意周圍群眾的安16、全警戒,必須有專人負責安全吊裝工作,專人指揮。在主跨吊裝時,特別設專人指揮,嚴禁吊車超角度旋轉。(13)、吊裝施工要保證車輛和人員的安全,一切吊裝工作均應在封閉狀態下進行。(14)、嚴格執行“五不吊”:即指揮手勢或信號不清不吊,重量重心不明不吊,超載不吊,視線不明不吊,捆綁不牢靠掛鉤方法不對不吊。(15)、現場河上借助海事監管艇,配備若干套救生衣,并安排水性較好的人員值班,便于施工中人、物落水時及時進行搶救。(16)、鋼便橋搭設好后在通航孔兩側設好安全標志及各項限載限速限重限寬等維護便橋標志。(17)、為保證船只通航安全,避免船只碰撞鋼管樁,在河道上下游設置安全警示標志標牌并在鋼管樁上涂抹紅白17、相間的反光漆以警示。(18)、鋼便橋上每日有專人輪流值班,維持便橋上的交通秩序及鋼便橋的維修工作,如有情況立即上報項目部,項目部人員將在第一時間到現場處理。(19)、施工前報請海事部門派船派員監管航行船舶安全。12、安全防護措施(1)、在水中鋼管樁上貼反光膜或刷反光漆,防止船舶碰撞樁基。通航孔兩側設鋼管防護樁,每側三根,并采用型鋼焊接成整體。(2)、在便橋兩側按航道通航規定懸掛限高和限寬標志、警示牌,車輛行駛嚴格按限速要求,禁止急停、加速。在進入鋼便橋明顯位置設置限速、限重標志,嚴禁超載、超速車輛通過。(3)、在貝雷底部設一排警示燈,提醒夜間通航船舶注意安全。(4)、在河道上下游各500、2018、0米外,按航道規定設置標志,提醒過往船舶注意、減速慢行,保證通航安全。 (5)、鋼便橋上每日安排專人專輪流執勤和看管,加強維持日常的交通秩序和鋼板橋的檢查與維修工作,確保便橋使用期內正常、安全。定期對鋼便橋及平臺各個焊接點進行檢查,對出現脫焊、焊縫異常情況及時進行處理。(6)一但遇到洪水、臺風時,嚴禁人員和機械停滯在便橋上,同時減輕便橋上的荷載。(7)派人及時清除便橋上游帶來的各種阻水雜物,減少便橋及鉆孔平臺的水流沖力。13、主要人員投入及機械設備情況 投入主要人員、分工表序號專業分工姓 名負責內容1項目經理閆生華施工總負責2現場負責人石江華組織人員、機械設備和協調工作3技術總負責人顧兆華施工19、技術總指導4實施技術負責人馬衛明技術負責5質量負責人周開平 總體質量控制6測量工程師沈杰中線、控制點放樣、高程測量7安全員周建忠施工過程安全交底檢查8隊 長黃德智組織人員、機械設備的實施施工9施工人員25人10主要機械設備表名稱規格單位數量備注汽吊25T輛1卷揚機10T艘3千斤頂32t臺8切割機臺1電焊機臺4導鏈10t臺6板手臂長30cm把20扳手臂長55cm把10電動扭矩扳手把4油壓千斤頂YCW350臺414、安全生產事故應急預案(一)編制應急預案的依據與目的1、編制依據項目部依據中華人民共和國安全生產法等法律、法規的要求,結合施工生產實際,特制定本安全事故應急救援預案。2、應急預案的目的和20、原則遵循“安全第一”的原則,優先保護人的生命安全。做到統一指揮、分工負責。面對可能發生的重特大安全事故,及時采取搶救措施,高效、有序地組織開展觸電、倒塌、火災、溺水以及機械傷害事故的搶救工作,最大限度的減少人員傷亡和財產損失。各類事故應急救援工作都應當堅持“預防為主、常備不懈、救人第一”的方針,統一指揮、分級負責、冷靜有序、團結協作,遵循快速有效處置、防止事故擴大的原則,啟動安全事故應急預案。(二)應急救援責任制及組織機構事故應急救援工作實行施工第一責任人負責制和分級分部門負責制,由安全事故應急救援小組統一指揮搶險救災工作。當重大安全事故發生后,各有關部門要在安全事故應急救援小組的統一領導下,21、按照預案要求,履行各自的職責,做到分工協作、密切配合,快速、高效、有序地開展應急救援工作。安全事故應急救援小組成員如下:組 長:閆生華,聯系電話: 副組長:顧兆華,聯系電話: 成 員:各施工班組組長應急救援機構電話號碼:匪警:110 火警:119 醫療急救:1201、應急救援小組的主要職責(1)發布啟動和解除重大安全事故應急救援預案的命令;(2)按照預案程序的規定,組織、協調、指揮重大安全事故應急救援預案的實施,盡全力減少人員傷亡和財產損失;(3)根據事故發生的狀態,統一部署應急預案的實施工作,指揮各部門有條不紊的進行搶險救災工作;(4)在救災過程中隨時掌握預案實施情況,并對預案實施過程中的出22、現的問題采取適當的處理措施;(5)在負責區域內為事故現場緊急調用各類物資、設備、人員、防火用具并提供場地;(6)事故發生后,應急救援小組要及時向上級有關部門匯報。對于超出自身處理能力的事故,要及時請示;(7)對于在重大安全事故應急救援、搶險救災工作中成績卓著的部門和個人,安全事故應急小組應給予其適當的表彰和獎勵。對不履行救援職責的,延誤隱瞞安全事故的,依照有關規定給予處罰。構成事故安全事故責任罪的,移交司法機關追究刑事責任。2、應急救援小組組長、副組長的職責(1)協調商議救援命令,指揮各部門搶險救災并監督落實;(2)通知并聯絡應急救援小組有關成員,做好應急準備后立即投入救援;(3)現場檢查救援23、工作,提出救援方案,指揮員工開展救援工作;(4)配合上級部門進行事故調查處理工作,適時發布公告,將事故的原因、責任及處理意見公布于眾。3、應急救援小組成員的職責(1)小組成員應具備較高的安全警惕性,熟知安全規范并帶頭自覺遵守;(2)應急救援小組成員應積極配合組長的工作,做好救援準備措施;(3)事故發生后,救援小組成員要立即到位,及時開展救援工作;(4)在救援行動中聽從上級指揮,統一協調行動;(5)應急救援小組在搶救行動中要盡心盡責,將人員傷亡和物資損失降到最低;(6)協助組長做好事故處理工作。(三)安全事故應急救援流程1、事故發生初期,事故現場人員應積極采取應急自救措施,同時啟動施工現場應急救24、援預案,實施現場搶險,防止事故的擴大。2、安全事故應急救援預案啟動后,應急救援小組立即投入運作,組長及各成員應迅速到位履行職責,及時組織實施相應事故應急救援預案,并隨時將事故搶險情況報告上級。3、事故發生后,在第一時間里搶救受傷人員,這是搶險救援的重中之重。保衛部門應加強事故現場安全保衛、治安管理和交通疏導工作,預防和制止各種破壞活動,維護社會治安,對肇事者等有關人員應采取監控措施,防止逃逸。4、當有重傷人員出現時救援小組應及時提供救護所需藥品,利用現有醫療設施搶救傷員。同時撥打急救電話120呼叫醫療援助。其他相關部門應做好搶救配合工作。5、事故報告:安全事故發生后,事故單位或當事人必須用將所25、發生的重大安全事故情況報告監理組、總監辦等事故相關監管部門:a、發生事故的單位、時間、地點、位置;b、事故類型(火災、倒塌、觸電、爆炸、溺水、機械傷害等);c、傷亡情況及事故直接經濟損失的初步評估;d、事故涉及的危險材料性質、數量;e、事故發展趨勢,可能影響的范圍,現場人員和附近人口分布;f、事故的初步原因判斷;g、采取的應急搶救措施;h、需要有關部門和單位協助救援搶險的事宜;i、事故的報告時間、報告單位、報告人及電話聯絡方式。6、事故現場保護:安全事故發生后,事故發生地和有關單位必須嚴格保護事故現場,并迅速采取必要措施,搶救人員和財產。因搶救傷員、防止事故擴大以及疏通交通等原因需要移動現場物26、件時,必須做出標志、拍照、詳細記錄和繪制事故現場圖,并妥善保存現場重要痕跡、物證等。(四)緊急情況的處理和措施施工期間可能出現的意外事故為:觸電、機械傷害、物體打擊、高空墜落、溺水、船舶相撞。發生意外事故后分別響應相應的應急預案。現場配備滅火器、砂箱、救身圈、絕緣棒、止血棉、紗布、急救包等常用急救用品。現場配備福特全順汽車一輛,設專職司機一名,并保證24小時聽候調遣。出現意外事故后主要采取以下措施:(1)出現事故立即向項目部領導報告。(2)事故發生后,立即組織搶險人員,進入應急狀態分析事故原因,控制事故蔓延和發展。根據險情制定搶修和搶救方案,各小組按職責實施方案。事故現場應急專業組人員應立即開27、展工作,及時發出報警信號,互相幫助,積極組織自救;在事故現場及存在危險的重大危險源內外,采取緊急救援措施,特別是突發事件發生初期能采取的各種緊急措施,如緊急斷電、組織撤離、救助傷員、現場保護等;及時向項目部安全領導小組報告,必要時向相鄰可依托力量求教,事故現場內外人員應積極參加援救。當發生船舶相撞事故后,應先搶救落水人員,并向海事部門報警,影響航道安全時,要采用封航等措施確保船只安全。(3)、事故現場由項目部安全領導小組組長閆生華任現場指揮,全面負責事故的控制、處理工作。項目部安全領導小組組長接到報警后,應立即趕赴事故現場,不能及時趕赴事故現場的,必須委派一名項目部安全領導小組成員或事故現場管28、理人員,及時啟動應急系統,控制事態發展。 (4)、各應急專業組人員,要接受項目部安全領導小組的統一指揮,立即按照各自崗位職責采取措施,開展工作。聯絡組及時聯絡救援人員和急救車輛和物資,對受傷人員進行搶救。協助救援、搶救車輛及時、穩妥地疏散現場人員,正確快速地引導救援、救護車輛。對傷員正進行搶救。(5)、項目部安全領導小組,應根據事故程度確定,工程施工的停運,對危險源現場實施交通管制,并提防相應事故造成的傷害;根據事故現場的報告,立即判斷是否需要應急服務機構幫助,確需應急服務機構的幫助時,應立即與應急服務機構和相鄰可依托力量求教,同時在應急服務機構到來前,作好救援準備工作:如道路疏通、現場無關人29、員撤離、提供必要的照明等。在應急服務機構到來后,積極作好配合工作。(6)保護事故現場,調查清理經濟損失和人員傷亡情況并進行妥善護理。傷亡事故發生后必須如實地向公司領導和安質部門報告傷亡人數。(7)事后,項目部安全領導小組,要及時組織恢復受事故影響區域的正常秩序,根據有關規定及上級指令,確定是否恢復生產,同時要積極配合上級安全領導小組及政府安全監督管理部門進行事故調查及處理工作。三、鋼便橋荷載及應力計算 如皋市王石線(紅旗路-S336)改造工程一標因施工需要,在西司馬港河上設鋼便橋,鋼便橋根據現場情況及施工限制,擬搭建于新橋左側10m處,以便于新橋施工。鋼便橋跨徑組合為18+18+33+18+130、8=105m。鋼便橋下部采用鋼管樁基礎,直徑530mm,壁厚8mm,中墩8根,分兩排布置,邊墩各8根,橋臺處采用混凝土基礎,鋼管樁上設雙拼28#工鋼橫梁,上面放組裝好的貝雷梁,五跨均采用下承式結構,主跨主梁采用三排單層加強型桁架,邊跨采用雙排單層貝雷梁,桁架底弦桿上每隔1.0米設置1根25號工字鋼做分配梁,分配梁上鋪設I12工字鋼縱梁,縱梁間距30cm,橫橋向共布置14根,橋面板采用制式型標準橋面板。設計依據:1、裝配式公路鋼橋使用手冊2、鋼結構設計規范(GB50017-2003)3、公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011)4、公路橋涵地基與基礎設計規范(JTG D63-2007)31、5、公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004)。為方便計算,選取中跨(跨徑33米)、邊跨(跨徑18m)進行計算,并簡化成簡支梁進行計算。 (一)、荷載 1、恒荷載 (1)1cm鋼板的縱橋向的線荷載為 G鋼板=0.0147.8510=3.2KN/m(2)I28雙拼工字鋼的線荷載為 GI28=43.47/100010*2=0.87KN/m(3)I12.6工字鋼的線荷載為(橫向14根)GI12.6=14.21/1000*1410=2.0KN/m(4)橫向分配梁縱向線荷載為(I2550cm,L=6m)GI25=38.08*6/1000*40*10/20=4.6KN/m(5)321型貝雷片的線荷載32、為(單側三排單層加強)G貝雷片=450*3/1000*10/3=4.5KN/m321型貝雷片的線荷載為(單側雙排單層加強)G貝雷片=450*2/1000*10/3=3KN/m33m跨橋梁靜荷載G=(3.2+2+4.6+4.5*2) =18.8KN/m(包含貝雷梁自重、縱橫向工字鋼、鋼板荷載)。18m跨橋梁靜荷載G=(3.2+2+4.6+3*2) =15.8KN/m(包含貝雷梁自重、縱橫向工字鋼、鋼板荷載)2、活荷載(1)汽車荷載,公路汽-I級(2)汽車沖擊力;(3)水穩料車及運梁車;(4)人群不計橋跨按33m、18m分別計算,設計安全等級2級,結構重要系數取1.0。考慮便橋實際情況,便橋內最多33、只布置一輛重車。與公路一級荷載相比較,水泥穩定碎石運輸車的軸距和軸重都非常不利,所以將其作為檢算荷載,而8m3砼運輸車,最重只有35t,小于水穩運輸車,因此只計算水穩料車的荷載。1臺水穩運輸車車輛荷載的立面及平面如下荷載平面圖荷載立面圖P1=9TP2=P3=28T合計:65t汽車荷載采用公路-I級荷載,橋梁結構的整體驗算采用車道荷載:均布荷載標準值為qk =10.5KN/m;集中荷載標準值為P=292KN(按跨徑33m線性插入值)及P=232KN(按跨徑18m線性插入值),設計車速不超過10Km/h.相關參數計算: 中跨動載沖擊系數:1+u=1+15/(37.5+33)=1.213 邊跨動載沖34、擊系數:1+u=1+15/(37.5+18)=1.27(二)貝雷梁計算貝雷梁截面特性結構構造幾何特性W(cm3)I(cm4)雙排單層加強15398.31154868.8三排單層加強23097.41732303.2桁架容許內力表橋型容許內力加強橋梁雙排單層三排單層彎矩(KN.m)33754809.4剪力(KN)490.5698.9一) 主跨33m貝雷梁為一整體,在計算受力情況時不分開計算,本便橋貝雷梁均采用“321”軍用式鋼貝雷梁。A、公路-I級荷載作用1、彎矩驗算:(跨中) M自重=qL2/8=18.8/23333/8=1238.7KN.m; M汽車=qkL2/8+PL/4=10.53333/35、8+29233/4=3838.3KN.m; Mmax=1238.7+3838.30.51.213=3566.6KN.m查裝配式公路鋼橋施工手冊可知, 三排單層加強貝雷鋼橋容許彎矩 M=4809.4KN.M3566.6KN.m, 故彎矩滿足要求。2、剪力驗算:(支點) Q自重=qL/2=18.8/233/2=155.1kN; Q汽車=qkL/2+P/2=10.533/2+292/2=319.3KN; Qmax=Q自重+Q汽車K(1+u)=155.1+319.30.51.213=348.8KN; 查裝配式公路鋼橋施工手冊可知,三排單層貝雷加強鋼橋容許剪力Q=698.9KN348.8KN,故剪力滿足36、要求。因此,主跨采用三排單層加強貝雷梁符合要求.3、撓度計算:E=2.1*105Mpa,I=1732303.2cm4(三排單層加強)均布荷載作用:f1=5ql4/384EI=5*10.5/2*(33*1000)4/(384*2.1*105*1732303.2*104)=22.3mm集中荷載作用:f2=Pl3/48EI=292/2*1000*(33*1000)3/(48*2.1*105*1732303.2*104) =30.5mm合計:f=f1+f2=52.84532KN.m, 故彎矩滿足要求。2、剪力驗算:(支點)橋梁剪力計算示意圖 Q自重=qL/2=18.8/233/2=155.1kN; Q37、汽車= 650*31.737/33=625.1KN; Qmax=Q自重+Q汽車K(1+u)=155.1+625.10.51.213=534.2KN; 查裝配式公路鋼橋施工手冊可知,三排單層貝雷加強鋼橋容許剪力Q=698.9KN534.2KN,故剪力滿足要求。因此,主跨采用三排單層加強貝雷梁符合要求.3、撓度計算:E=2.1*105Mpa,I=1732303.2cm4(三排單層加強)集中荷載作用:f=Pl3/48EI=650/2*1000*(33*1000)3/(48*2.1*105*1732303.2*104) =66.9mml/400=33000/400=82.5mm撓度計算合格4、貝雷銷抗38、剪計算根據前述計算,貝雷梁承載的最大剪力為534.2KN,三排單層加強貝雷梁鉸接處由12只銷子承載,每個銷子承載剪力534.2/12=44.5KN,考慮鋼銷承載不均勻系數1.5,每個鋼銷計算剪力Q=63.9KN,鋼銷直徑49.5mm,根據計算:Sm=3.14*49.52/4/2*0.212*49.5=10092mm3I=0.7854r4=0.7854*(49.5/2)4=294707.9mm4, =49.5mm=QS/(I)=63.9*1000*10092/(294707.9*49.5)=44.2Mpa2177.4KN.m, 故彎矩滿足要求。2、剪力驗算:(支點)剪力計算示意圖 Q自重=qL/39、2=15.8/218/2=71.1kN; Q汽車= 650*16.737/18=604.4KN Qmax=Q自重+Q汽車K(1+u)=71.1+604.40.51.27=454.9KN; 查裝配式公路鋼橋施工手冊可知,雙排單層貝雷加強鋼橋容許剪力Q=490.5KN454.9KN,故剪力滿足要求。因此,邊跨采用雙排單層貝雷梁符合要求.3、撓度計算:E=2.1*105Mpa,I=1732303.2cm4(三排單層加強)集中荷載作用:f=Pl3/48EI=650/2*1000*(18*1000)3/(48*2.1*105*1154868.8*104)=16.3mml/400=18000/400=4540、mm撓度計算合格4、貝雷銷抗剪計算根據前述計算,邊跨貝雷梁承載的最大剪力為454.9KN,雙排單層加強貝雷梁鉸接處由8只銷子承載,每個銷子承載剪力454.9/8=56.8KN,考慮鋼銷承載不均勻系數1.5,每個鋼銷計算剪力Q=80.9KN,鋼銷直徑49.5mm,根據計算:Sm=3.14*49.52/4/2*0.212*49.5=10092mm3I=0.7854r4=0.7854*(49.5/2)4=294707.9mm4, =49.5mm=QS/(I)=80.9*1000*10092/(294707.9*49.5)=56Mpa=585Mpa貝雷鋼銷計算合格.5、為避免汽車在便橋上行駛過程中出現41、急剎、停車等現象,我項目部安排人員在便橋兩側設置限速、禁止在便橋上停車等標志,當有汽車行駛至便橋處時,我部安排專人在便橋的另一頭負責指引交通,防止有兩輛或幾輛車同時進入便橋的情況出現。汽車限速5km/h,無急剎,產生的水平制動力可忽略不計。(三)縱梁計算縱梁采用I12工鋼,分配梁采用I25工鋼,間距1m。假定重軸作用在縱梁跨中,計算圖如下:在橋梁橫斷面圖內,布有14根縱梁,縱梁間距30cm。橫向分配梁間距1m,按簡支梁計算。設單行車道車輪在橋面上的分布,分布量約1.2m,則作用在每一根縱梁上的力為:P=28/2*3/1.2=35KN 沖擊系數:1+ u=1+15/(37.5+1)=1.39 汽42、車產生的最大彎矩:M=PL(1+ u)/4=35*1*1.39/4=12.2KN.m縱梁端部剪力:偏載系數=0.57車輛產生在縱梁端部的最大剪力:Q=P(1+ u)=0.57*35*1.39=27.7KN縱梁為I12,其截面系數W=77.4cm3=M/W=12.2*106/(77.4*103)=157.6Mpa1.3=273Mpa=QS/(I)=43.6*103*44.4/(488*0.5*102)=79.3Mpa1.3=208Mpa縱梁符合要求.撓度計算:E=2.1*105Mpa,I=488cm4集中荷載作用:f=Pl3/48EI=35*1000*(1*1000)3/(48*2.1*105*43、488*104) =0.71mml/400=1000/400=2.5mm (四)分配梁驗算分配梁采用I25工鋼,分配梁兩側支撐在貝雷梁間距5m。設載重輪后軸由三根橫梁承載,按均布荷載計算。q=440/3/5=29.3KN/mM=qL2/8=29.3*5*5/8=91.6KN.m=M/W=91.6*106/(401.4*103)=228.2Mpa1.3=273Mpa梁端剪力Q=qL/2=29.3*5/2=73.3KN=QS/(I)=73.3*106*230.7/(5017*8*104)=42.1Mpa1.3=208Mpa撓度計算:E=2.1*105Mpa,I=5278cm4均布荷載作用:f1=544、ql4/384EI=5*29.3*(5*1000)4/(384*2.1*105*5278*104)=11.5mml/400=12.5分配梁驗算合格(五)鋼管樁長計算按中跨33m計算兩端鋼管樁入土深度。為便于施工,邊跨采用與中跨相同的樁長。中跨33m荷載:1、中跨恒載:18.8*33=620.4KN2、中跨活載: a、沖擊系數取1.4; b、P =65T; d、荷載比較:P =6501.4=910KN以P汽控制設計:中墩總荷載P恒+P汽=620.4+910=1530.4KN;每根樁所承受壓力為:P=1530.4/8=191.3KN;則單根樁的入土深度計算為:樁徑D=530mm,壁厚8mm,外周 45、S外=0.533.14=1.664(米),內周S內=0.5143.14=1.614(米)便橋地質情況如下(據圖紙鉆探):粉土底標高:-9.35米,按:P=0.65Uli。粉土及粉砂,厚達14米()=30kpa,容許承載力(0=80KPA)。不計樁尖承載.經試算得:P=0.5*1.664*L*30=191.3則L=7.7,取L=8m。如皋港引河河床標高-2.45m,考慮河床0.5m厚淤泥及沖刷深度0.5m,則如皋港引河鋼便橋鋼管樁底面標高-2.45-1-8=-11.45m。樁底標高取-11.5m.鋼管樁強度驗算:鋼管樁截面積A=1614*8=12912mm2=N/A=191.3*1000/12946、12=14.8Mpa80縱向彎曲系數=3000/2=3000/88.42=0.4=N/A=191.3*1000/(0.4*12912)=37=140Mpa鋼管樁穩定性驗算合格。 (六)橋臺砼擴大基礎承載力分析驗算 砼擴大基礎采用長6.0m、寬2.0m、高1.0m的C30砼澆筑成型,根據施工圖紙所提供的地質報告分析該位置土層承載力為80kpa,摩阻力為30kpa。砼擴大基礎的極限承載力為:80(2.06.0)=960KN;便橋通車中所承受的最大荷載為:1320.4/2=660.2KN960KN經上述受力分析計算得橋臺砼擴大基礎能承受施工時產生的荷載,滿足便橋通車要求。為了加強橋臺的穩定性,在施工中,在砼擴大基礎中加入兩層鋼筋網片。(七)便橋安全性驗算鋼橋安全跨徑:“加強三排單層”鋼橋在通行公路I級車輛荷載標準車,允許跨徑為39m。“加強雙排單層貝雷梁”鋼橋在通行公路I級荷載標準車,允許跨徑為30m。本方案設計通行荷載為公路I級車輛荷載,主跨選用30m,邊跨選用18m,在安全范圍之內。 綜合上述受力分析,便橋是安全的。本便橋可滿足砼運輸車及其它施工機械通行安全要求。