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1、XX環線高速公路LJ-3合同段便道、便橋工程設計及施工方案目 錄一、工程概況3二、施工便道、便橋設計方案3（一）、線路設計3（二）、便道結構設計4（三）、便橋設計方案4三、主要工程數量5四、施工計劃7五、施工人員及機械配置7六、施工方案8（一）、便道施工方案81、20cm厚5%灰土施工工藝82、20cm厚C30水泥混凝土路面施工工藝9（二）、棧橋施工方案91、施工安排及施工設備92、棧橋施工方法103、棧橋安全測試12六、棧橋設計計算書14（一）、棧橋概況14（二）、設計參數14（三）、荷載布置：151、上面板計算162、貝雷梁、分配梁內力計算163、鋼管樁承載力計算：19七、其它注意事項 22、1便道、便橋工程設計及施工方案一、工程概況XX環線LJ-3合同段起迄樁號為K0+000K11+600，線路起于XX立交，途經XX共3個鄉鎮，13個自然村，路線全長11.6km。為六車道高速公路，設計時速120km，整體式路基寬度34.5m，分離式路基寬度17m。全線共設互通立交兩處：XX樞紐立交與XX高速公路“T”接；K2+758XX互通立交通過連接線與XX區相接。二、施工便道、便橋設計方案（一）、線路設計根據本合同段地形、地貌及與周邊鄉村路交叉等特點,縱向主便道沿主線左側修筑,并在XX樞紐立交、XX互通橋下修筑支便道順接施工主便道,使之縱橫貫通,保證了各作業組平行對稱施工，沒有死角。（1）為3、便于施工機械及材料進場,分別利用XX縣道及鄉村路進入工地主便道。具體線路見后附施工平面布置圖。（2）通往XX樞紐立交區處便道，因地形復雜，需跨越XX鐵路和XX高速，多處通道凈寬、凈高不能滿足大型機械、車輛通過。經現場調查，可采取兩條線路方案進入，見后附施工圖中所示意。（3）終點K11+600處由XX縣道進入，距主線1.7km（4）通往K2+680處取土場的便道可利用原鄭西、大西客運線施工便道進行平整壓實處理后利用，長度5.5km，上路距離9km。（可直至XX互通區）（5）K5+000處XX特大橋第14孔上跨包西鐵路，此處將我標段一分為二，經現場調查后靠近線路左側有一處通道可利用，距主線170米4、，可繞至此處通過，（見便道平面圖中示意）。（二）、便道結構設計（1）全線便道按參照四級路標準設計，路基寬度4.5米，最小平曲線半徑50米，最大縱坡5%，路拱為單向2%橫坡，排水溝沿便道縱向設置6060斷面，并每隔100米設置錯車道一處（寬度5.5米、長度20米），采用20厘米5%灰土+20厘米砂礫面層進行硬化。（見一般便道斷面圖）（2）進入1號、2號、3號拌合站、預制廠、鋼筋加工廠及XX特大橋138-140跨、168-170跨懸澆變截面連續箱梁處路面采用20厘米厚砂礫墊層+20厘米厚C30混凝土面層進行硬化。（三）、便橋設計方案1、跨越XX處由于151#、152#、153#、154#、155#5、墩在XX主河道中，并且XX主河槽寬約210m。根據現場實際情況，考慮到XX的季節性洪水，根據設計圖紙和施工總體部署，采用鋼棧橋貫通施工便道，鋼棧橋沿路線左側從西岸155號墩到東岸148#墩范圍修建。橋面標高348.5m，橋底標高346.35m，橋址處3年水流流速小于1.6m/s，洪水位高度小于345.2，梁底高于洪水位1米以上，以利于冰凌期冰凌通過。棧橋基礎采用f630mm鋼管作為支撐樁基礎，鋼管樁墩采用普通墩和加強墩兩種，按每10個普通墩間隔一個加強墩布置，普通墩采用2根鋼管樁（考慮了棧橋上吊車起吊和砼泵車的輸送問題），加強墩采用2排2根鋼管樁（考慮整體穩定性）。鋼管頂部焊15mm封端鋼板并6、加肋（切槽加鋼板肋），樁頂搭設分配梁，采用450mm工字鋼。分配梁上搭設90cm單層貝雷梁架作為主梁，30cm的I20a工字鋼作為次梁，上鋪設8mm的防滑鋼板做橋面。棧橋準跨度15米，棧橋支撐樁之間橫向用 14槽鋼焊成剪刀撐及水平拉桿連接，橋面兩側用f48mm鋼管和20槽鋼鋼筋做護欄，分別在橋面兩側各預留25cm用于施工用電、用水管線布置。(具體設計見棧橋設計圖)。主要技術標準1、設計車速：15Km/h。2、機動車設計荷載： 70噸散裝水泥罐車，80噸履帶吊（吊載20噸），3、橋面布置：單向車道2、跨河溝、渠設計（1）XX立交匝道橋、XX連接線跨零河處及K11+185處跨大寨干渠埋設兩排D=17、.5米鋼筋混凝土圓管涵的方式通過（具體埋設長度根據現場情況調整）（2）沿線便道經過河流、水溝埋置鋼筋混凝土圓管涵，已以不影響農耕、灌溉及雨季排水為原則。三、主要工程數量計劃修筑便道長度總計23.54km,利用便道5.5km、便橋0.31km、圓管涵88m（不含跨水渠處和不可預見因素需增加的圓管涵的長度）具體工程量見下表：LJ-3標施工便道、便橋、管涵統計表序號名稱單位長度處理措施1主線一般便道km9.3205%灰土+20砂礫路面2主線一般便道（跨鐵路處改線）km0.4205%灰土+20砂礫路面3主線混凝土便道km220砂礫墊層+20砼路面4XX高速加寬（左右側）km5.05205%灰土+20砂8、礫路面5XX樞紐立交便道km0.5205%灰土+20砂礫路面（線路一橫向接點）km0.53205%灰土+20砂礫路面（A匝道）km0.16205%灰土+20砂礫路面（B匝道）km1.06205%灰土+20砂礫路面（C匝道）6XX立交便道km0.66205%灰土+20砂礫路面（E匝道K0+450-K1+094）km0.3205%灰土+20砂礫路面（B匝道K0+000-K0+300）km0.11205%灰土+20砂礫路面（E匝道橋下）7XX連接線km3.17205%灰土+20砂礫路面（LK0+000-LK3+170）8原鄭西、大西便道利用km5.5原砂礫路面便道進行平整碾壓后利用9主線鋼便橋km09、.31跨XX河床10XX立交零河處鋼筋砼圓管涵m16跨C匝道橋第9跨右側m16跨B匝道橋第5跨右側m16跨C匝道橋第24跨右側11XX連接線跨零河鋼筋砼圓管涵m24LK1+640連接線橋處左側12跨大寨干渠鋼筋混凝土圓管涵m16K11+185大寨干渠中橋左側便道、便橋工程數量表序號工程項目長度（m)單位數量錯車道數量合計備注120cm砂礫路面21240m319966595825923220cm厚5%灰土21240m3216655958276233原地面壓實235401247623301515777746060邊溝23540m23540105924599520cm砂礫墊層2000m320402810、123216C30混凝土路面2000m3188028121617原鄭西、大西客運線便道利用5500m5500055008跨XX鋼棧橋310座10191.5米圓管涵88m88088四、施工計劃計劃開工日期：2013年9月15日計劃完工日期：2013年10月25日具體施工日期以清表進地開始計算，一個月內施工完畢。五、施工人員及機械配置為了更好的完成便道工程的施工，我們選派有多年路基施工經驗的路基施工一隊和路基施工二隊負責便道工程施工任務工作，路基施工一隊負責包西鐵路以南的所有便道工程，路基施工二隊負責包西鐵路以北的所有便道工程，跨XX鋼棧橋選用專業施工鋼棧橋的施工隊施工。主要配置下表施工配備機具、11、設備、人員一覽表名稱數量型號狀況備注推土機2T-160良好平地機2PY-180良好挖掘機2PC-240良好裝載機2ZL-50良好自行光碾2YZ-22良好拖式羊角碾2YT-22良好18T自卸汽車20一汽東風良好灑水車2良好路拌機2XL250良好全站儀2GTS-602良好水準儀4DZS2良好50米鋼卷尺4良好5米鋼卷尺5良好50T履帶吊車1良好25T吊車1良好振動錘190KN良好施工人員60六、施工方案（一）、便道施工方案1、20cm厚5%灰土施工工藝（1）清表: 用推土機清除表層土，清除出來的垃圾，廢料及不適用材料和樹木等運至指定的棄土場堆放。清表完畢后，對此原地面進行整平壓實到91%。（2）開12、挖臨時水溝;靠近征地界位置挖設臨時排水溝，水溝尺寸60*60斷面，以利于雨季便道積水能隨時排出。（3）放樣：以征地界為界限靠近路基坡腳量測6.1米，用白灰灑出便道的邊線（4）上土、攤鋪:由專人負責指揮自卸車倒土，推土機按25厘米松鋪厚度進行攤鋪整平。（5）布灰：m=V干i%m摻灰質量 V混合料壓實體積 干混合料最大干密度i%設計灰劑量 m=1.021.8200.05=92.8kg換算為體積v=92.8/450=0.2 m3白灰攤鋪厚度h=0.2/1/5.1=4按厚度4cm布灰。（6）拌合、整平：用路拌機進行拌合，眼觀灰土色澤一致，無灰條、團、花面時即無明顯離析時即可，用推土機再次整平。（7）碾13、壓:用YZ-22光輪壓路機碾壓密實，碾壓時按照直線段由兩邊到中間，曲線段由內側縱向進退式進行，按先輕后重，先靜后振的原則碾壓。碾壓時輪跡重疊不小于1/3，達到無漏壓，無死角，確保碾壓均勻。（8）養生、封閉：采取灑水養生并及時封閉交通，不能封閉交通時，應限制車速不得超過30Km/h，禁止重型卡車通行，并及時施工砂礫路面。（9）錯車道位置可采用臨時征地解決用地，施工工藝同上述。2、20cm厚C30水泥混凝土路面施工工藝（1）測量放樣：在支模前一天將縱、橫交叉點處打入鋼釬，鋼釬應高出路基表面30cm以上。根據下承層縱斷面坡度計算出每個鋼釬點路面設計標高，用紅鉛油在鋼釬上劃出標記。保證路面成型后縱坡平14、順。（2）支模板：采用鋼模板，模板高度與砼厚度一致，立模的平面位置與高程需符合要求。立模前模板內側涂刷脫模劑，模板支立應位置正確、接縫嚴密、平整，無扭曲，相鄰模板連接應緊密平順，不得有底部漏漿、前后錯臺等現象。模板應能承受攤鋪、振實、整平設備的負載行進、沖擊和振動時，不發生位移。（3）砼路面的攤鋪：砼攤鋪采用人工攤鋪，插入式振動器振動密實，人工抹面。砼面層設計厚度為20cm，在水泥漿硬結前，進行路面拉毛。（4）養生：澆筑工作完成后嚴禁人踩、車碾破壞，根據氣候特點選擇灑水養護，并保持混凝土表面始終處于潮濕狀態，養生時間不少于7天。（二）、棧橋施工方案為便于鋼筋、混凝土等材料的運輸，跨XX河道段搭15、設長310米，橋面寬5米剛棧橋，利用橋墩平臺設錯車道，錯車道寬4.5米，長20米。1、施工安排及施工設備棧橋由西岸施工便道開始向東岸位置推進，使用80T履帶吊、吊住振動錘振打堤岸邊第一排鋼管樁，然后用吊車安裝主分配梁，安裝貝雷架，安裝次分配梁，鋪橋面板，施工下一段鋼管樁，逐段裝配逐段往河中方向振打支撐鋼管樁，施工流程見下圖。完成施工便道振打靠近堤岸的鋼管樁裝配棧橋履帶吊前移橋臺施工完成振打已有棧橋段前排的鋼管裝配棧橋完成棧橋材料、機械到位棧橋施工工藝流程圖施工棧橋配置設備如下：起吊能力80t履帶吊1臺，90KN振動錘1臺，25T吊車1臺，裝載機1臺。2、棧橋施工方法（1）施工準備根據棧橋施工圖16、紙采購鋼管、貝雷架、工字鋼、槽鋼等構件，對施工人員進行質量、安全、技術交底。（2）測量放線根據棧橋與施工便道以及橋梁基點的關系準確放出棧橋第一根鋼管樁的位置及標高，從而使棧橋橋面與臨時施工便道順接。（3）鋼管樁施打由于河床為沙層，充分利用沙層震動液化性質，采用振動法將鋼管樁下沉至一定深度，棧橋鋼管樁施工采用履帶吊吊起90KN振動錘震動下沉，首先在岸邊墩位進行鋼管樁對接和試打，檢驗鋼管樁對接施工工藝和夯打效率的可行性和安全性，通過測量放樣確定鋼管樁的位置，施工時測量人員通過對講機與現場施工人員聯系、及時調整樁位，以滿足要求，同時要保證鋼管樁的垂直度，并多次調整進行定位，以振不下為收錘標準，施工過17、程中須隨時注意控制樁的垂直度，垂直度要求L/200，施工員記錄每根樁的樁長及入土深度，并與驗算結果進行對照，鋼管樁施打從岸邊向河中順次推進，單根長度不夠的樁分節段施工，節段之間用焊接連接，在接頭外側采用4塊2530cm同厚度的鋼板幫焊補強，以加強對接處得剛度和強度，最后根據設計標高割除多余鋼管。鋼管樁之間采用14槽鋼焊接成剪刀撐及水平拉桿。考慮到樁頂位置為相對薄弱環節，因此在樁頂焊接15mm厚封端鋼板作為分配板，同時考慮工字鋼在搭設時的可能產生的偏心，在封端鋼板下靠近工字鋼受力部位焊接4塊12mm厚鋼板作為加強肋板，加強肋板焊縫厚度為12mm，長度為100mm，要求嚴格按規范進行焊接操作，焊縫18、要求均勻、飽滿。樁尖標高及計算樁長具體施工時參照附近地勘資料計算，供施工參考，實際施工樁長以90KN吊錘振不下沉為收錘標準確定。（4）貝雷梁及其它構件鋪設在I450mm工字鋼頂面安裝貝雷架縱梁，貝雷架縱梁在岸上拼裝成15m/片，每兩片用支撐架橫向連接成一組，貝雷梁采用吊車吊裝，人員輔助安裝就位后，按設計間距鋪設I20a工字鋼次梁、14槽鋼，槽鋼與工字鋼次梁間電焊連接，施工中排專人指揮施工，并派專業技術人員對貝雷架的變形量和貝雷架連接銷子安裝情況進行檢查，一切滿足要求后方可進行下道工序施工。（5）在貝雷縱架上進行頂面型鋼鋪設，橫向鋪設工20，間距30cm,上面鋪橋面板，工字鋼、橋面板和貝雷梁之間19、用型螺栓連接固定，在工字鋼間間斷按照45度斜向焊接10#槽鋼以增加整體性。棧橋欄桿高度1.5米，采用20加工，間距1.2米；欄桿縱向采用f48mm鋼管穿過20立柱作為圍欄，頂部縱向設置一根，中部設置第二根。欄桿安裝完成后，采用紅白油漆按照25cm間距涂刷標識。棧橋搭設完畢在正式投入使用時在橋頭與便道連接處，按棧橋寬度鋪12mm厚鋼板作為過渡板。（6）施工注意事項1 鋼管樁與縱橫梁連接牢靠，縱向槽鋼的接頭錯開，并搭到橫梁上。2 已搭設好的棧橋及時安裝兩側護欄。3 在振沉鋼管樁過程中，如若鋼管樁頂達不到規定標高，可在其上接長或用鋼板墊起。4 棧橋盡量保持一定的順直度。5 棧橋施工前，進行安全技術交20、底，強調施工過程的安全事項。6 水上作業人員穿著救生衣。7 起吊作業時，由專職指揮人員進行指揮吊裝施工。8 施工棧橋拼裝前檢驗貝雷架、銷釘、螺栓的完好性。對嚴重銹蝕、破損、變形的桿件不得使用。拼裝后檢查螺栓、銷釘的安裝情況，螺栓上緊、上全，銷釘上保險扣。3、棧橋安全測試為保證施工棧橋的安全使用，擬在正式使用前進行測試，即用設計荷載（包括靜載和動荷載）對棧橋的承載能力進行檢驗。檢驗測量的項目包括：支撐樁的沉降；貝雷梁跨中的撓度。測試方法為按設計荷載先在棧橋相對薄弱的一跨堆載砂包。棧橋砂包的堆載方式為在順橋向靠上游一側按長、寬、高：5m3m2.5m進行堆載，然后再使用鏟車來回行使施加動荷載。砂包堆21、載方法見下圖所示：測試方案安排如下：堆載測試前，測量被測跨的四根樁頂鋼板的原始高程；測量被測跨貝雷架跨中的原始高程。堆放至30T時，測量被測跨的四根樁頂鋼板的高程，并計算出支撐樁的沉降；測量被測跨貝雷架跨中的高程，并計算出貝雷架跨中的撓度。堆放至60T時，測量被測跨的四根樁頂鋼板的高程，并計算出支撐樁的沉降；測量被測跨貝雷架跨中的高程，并計算出貝雷架跨中的撓度。在堆放好60T后，進行動載測試：在下午3：00溫度較高時，鏟車從前一跨走至堆載砂包前，往返兩次。測量被測跨的四根樁頂鋼板的高程，并計算出支撐樁的沉降；測量被測跨貝雷架跨中的高程，并計算出貝雷架跨中的撓度。測試標準按以下兩個指標進行：支撐22、樁的沉降不得超過L/1000，約為15mm；貝雷架的撓度不得超過L/400，約為37.5mm。若在測試過程中，出現上述情況中任一種，立即停止加載。六、棧橋設計計算書（一）、棧橋概況XX特大橋中心樁號為K7+382.5，起點樁號K4+634，終點樁號K10+131，橋梁全長5497m，共183跨。設計為雙向6車道，設計時速120Km/h。XX特大橋跨XX段共33跨，下部為鉆孔灌注樁基礎，柱式墩、空心墩，上部為：（47+80+47）（現澆變截面箱梁）+9（350）+（47+80+47）（現澆變截面箱梁）。工程施工時，為保證施工物資運輸通暢及保護自然生態環境，在XX主河槽有水區和小樁號濕地區，沿線路23、方向修建棧橋跨越，棧橋總長310m，棧橋總寬5m，橋面寬4.5m，橋面標高348.5m，橋底標高346.35m，橋址處3年水流流速小于1.6m/s，洪水位高度小于345.2m，梁底高于洪水位1米以上，以利于冰凌期冰凌通過。棧橋基礎采用630mm鋼管樁，樁頂設分配梁，采用450mm工字鋼。棧橋準跨度15米，全橋共分兩聯10+10，每聯設置制動墩，兩側設橋臺鋪鋼板順接便道。（二）、設計參數1、橋面標高348.5m2、Q235材料： 軸向應力Mpa；彎曲應力=205Mpa；剪切應力85mpa 鋼材的彈性模量：e2.1105mpa3、上部結構恒重：（5米寬計算）分項系數1.14、汽車荷載，分項系數 124、.4因此荷載組合：1.1鋼材自重+1.4車輛荷載5、機動車設計荷載：70噸散裝水泥罐車、70噸墩履帶吊 （三）、荷載布置：1、上部結構衡栽（按5米寬計算）8mm鋼板3.14KN/m計, 45a工字鋼10.84KN/根，20工字鋼4.7KN/m，貝雷梁(315)5.6KN/m計（按每節280Kg）,均布荷載q =（3.14+4.7+5.6）=13.4KN/m。2、動載：70t散裝水泥罐車 7010=700KN履帶吊車50t 自重50t+吊重20t施工荷載及人群荷載 4KN/m2，考慮吊裝荷載總重量70t，履帶吊運行時，履帶軌距接地長度履帶寬度=35047080cm，則每側履帶荷載為：700（4.25、70.762）=98KN/m2,單輛砼運輸車荷載為3個集中荷載70kN、140kN和140kN混凝土運輸車單軸重約10t，均小于公路I級車輛荷載后軸單軸重14t，故本次計算汽車荷載以公路I級車輛荷載進行計算,單輛砼運輸車荷載為3個集中荷載70kN、140kN和140kN（見分布圖），輪軸距后輪軸間距為4.0m，后輪兩軸間距為1.4m，前輪兩軸間距為1.8m,輪壓面積寬度0.3m,長度0.2m。（四）、結構受力分析、計算考慮棧橋實際情況，同方向車輛間距不小于24米，徑為15米，只考慮一種機械通過，只考慮一輛載重車輛。1、上面板計算鋼板混凝土運輸車前輪著地寬30cm（由一根縱梁承受），中后輪著地寬26、60cm由兩根縱梁承受。則單根縱梁在前輪或后輪作用下受集中力為772=38.5KN。對于I20b縱梁，最不利荷載工況為車輛輪胎正好作用于m簡支梁跨中位置，間距小于輪壓面積，受力予以忽略。2、貝雷梁、分配梁內力計算最不利工況為動載居于跨中時（如下圖）（1）70t散裝水泥罐車位于跨中時最不利，前輪重140KN,后輪重280KN,Mmax1=0.2528015+6.1/1528015/2+3.5/1514015/2=2149KN.m(2)履帶吊車在跨中：q=700/4.7/2=74.5KN/m,結點反力為74.54.7/2=175KNMmax2=17515/2-74.54.74.7/8=1106.927、KN.m3、施工荷載及人群荷載：q=45=20KN/mMmaxq=201515/8=562.5 KN.m4、恒載：q =（3.14+4.7+5.6）=13.44KN/mMmaxq=13.441515/8=378KN.m支點剪力Q：1、70T罐裝水泥行進臨近支點時：Qmax1=280+28013.6/15+1409.6/15=623.5KN2、履帶-50行進支點時：Qmax2=274.54.7（15-0.54.7）/15=590.3KN3、人群及施工荷載：Qmax3=0.52015=150KN4、恒載：Qmax4=13.4415/2=100.8KN荷載組合：貝雷梁最大內力組合為70t散裝水泥罐車28、+恒載：Mmax=1.42149+1.1378=3424.4 KN.mM=788.26=4729.2 KN.mQmax=1.4623.5+1.1100.8=983.8 KN Q=245.26=1471.2 KN可得貝雷梁受力滿足要求I45a分配梁截面模量為1500cm3 截面面積為111cm2恒載： q=13.44+10.84=24.28KN/mMmax=3500.85+24.2844/8=346.1 KN.m=205MpaQ=1820/4+13.445/2=488.6KNQmax/A=488.6/(11.12)=22.0 Mpa =120Mpa2、履帶-50（自重500KN+吊重200KN）29、Mmax=24.9844/8=49.96 KN.m=205MpaQ=24.984/2=49.96KN經上述計算，面板、分配梁，貝雷架滿足要求3、鋼管樁承載力計算：1）、70T散裝水泥罐車與恒載作用在一側鋼管樁時，該樁承載力最大。恒載q=24.28KN/m則承載力為0.524.285+350+350（4-1.8）/4=604.95KN+1.227LKN承載力按不小于600KN計算鋼管樁中沙土（容重按17KN/m3）,鋼管樁單位重：1.227KN/mG=3.140.3150.315L (17+1.227)=5.68L計算鋼管樁承受最大荷載按600KN，暫不考慮樁端承載力，計入安全儲備采用630mm30、鋼管樁，壁厚8mm，周長U=1.979m，面積A0=0.3117m2則容許承載力為地質資料和設計圖紙得： I1=55Kpa I1=150Kpa L1=2單樁承載力容許值：600KN+5.68LP=0.50.633.141.0552+150（L-2）則L5.59m考慮3米沖刷，取樁入土深度為8.6米。鋼管樁強度驗算：鋼管樁最大軸向力為600+8.65.68=648.9KN截面面積A=156cm2,軸向應力Mpa203Mpa滿足要求綜上計算鋼棧橋設計滿足受力要求七、其它注意事項1、便道、便橋轉彎道口，視線不良處設置警示牌和反光鏡，途經學校、村莊、工廠、限高限寬的建筑物附近時設置警示、慢行、限速、限高、限寬等標志。2、施工期間，需組織專門的養護隊伍，配置機械和材料，由專人負責對施工便道、便橋及施工現場道路加強養護管理，保證施工車輛通過時不發生軟彈、松散等病害并做好灑水、排水工作，保證晴天不揚塵、雨天不泥濘，保持道路暢通。3、要求對棧橋結構受力進行驗算，保證棧橋結構受力滿足施工車輛荷載要求。