1、目錄第一章 編制依據2第二章 工程概況3第三章 鋼便橋與鋼平臺施工方案9第一節 鋼便橋與平臺的結構簡介9一、方案介紹及水中墩總體施工流程9二、鋼便橋方案10三、橋梁樁基施工平臺方案12第二節 鋼便橋及平臺施工14一、施工工藝14二、施工順序與計劃14三、樁基礎鋼護筒打設15三、施工準備工作15四、鋼結構施工19五、水上樁基礎施工23六、便橋及平臺監測27七、便橋(平臺)的拆卸方法27六、主要施工機具設備表28第四章 施工進度計劃29第五章 質量保證措施30第六章 安全生產保證措施33一、安全組織架構33二、安全技術措施33三、水上施工應急預案及措施36四、防汛、渡汛方案36第七章 計算說明書3
2、7一、設計依據37二、結構信息37三、驗算荷載38四、鋼便橋結構驗算39五、鉆孔鋼平臺計算51第一章 編制依據1.1合同、文件:本工程的招標文件、招標答疑、地勘報告及現場勘查情況等。1.2.施工圖紙及相關設計資料.xx大道(xx大道-XX-xx大道)跨xx河橋梁工程施工圖設計橋梁工程1.2.2xx大道(xx大道-XX-xx大道)跨xx河橋梁工程地質勘察報告1.3法規:與本工程設計相適應的的法規、標準及圖集:(1)建筑施工起重吊裝工程安全技術規范JGJ276-2012(2)城市橋梁工程施工與質量驗收規范CJJ2-2008(3)工程測量規范GB50026-2007(4)建筑樁基檢測技術規范JGJ1
3、06-2003(5)建筑鋼結構焊接技術規程JGJ81-2002(6)鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001(7)鋼結構焊接規范GB50661-2011(8)鋼結構工程施工規范GB50755-20121.4其他文件:公司各級文件。例如:公司的質量手冊、環境管理手冊、項目管理手冊、公司文明安全施工管理手冊等1.5根據本工程特點、施工現場勘察的實際情況、施工環境、施工條件和場地的交通運輸條件的分析,結合我公司的現有施工技術力量和施工經驗。第二章 工程概況 一、工程概況工程名稱:大道(xx大道-XX-xx大道)跨xx河橋梁工程施工總承包建設單位:xx市xx區交通局設計單位:xxxx市政工程
4、設計有限公司監理單位:xx建筑工程監理有限公司 施工單位:工程地點:位于xx市xx區,西起xx大道,東至廣清高速,xx大道跨xx河橋段工程平面位置圖示工程內容:橋梁的上、下部結構以及道路和排水工程工程規模:項目位于xx市xx郊區內,大道跨xx河橋梁工程為大道跨xx河橋段。工程內容包含跨xx河主橋和兩側引道部分。主橋樁號K1+214.490K1+734.490,跨越xx路、xx河、規劃海河路,橋垮采用:3*30m(第一聯)+(38+3*56+38)m(第二聯)+3*30m(第三聯)+3*30m(第四聯),橋梁全長520m。引道分東西側引道,東側引道樁號K1+734.490K1+845,西側引道K
5、1+065K1+214.490。橋梁橫斷面采用33米,雙向六車道。道路等級為城市主干道,設計時速為40Km/h,xx河無通航要求。工程造價、工期、質量目標(1)工程造價:77316123.13元(2)施工工期:540日歷天1、工程簡介在橋位處xx河寬約84m,工程以一聯38m+3*56m+38m的懸灌連續梁跨越xx河,其中有6#墩位于xx河中央。為方便廠區交通、運輸及6#水中墩位的施工,需在xx河上修建鋼便橋一座,在6#墩位處垂直鋼便橋修建鋼平臺一座,鋼便橋與鋼平臺與橋梁相對位置關系建下圖。大道跨xx河大橋跨河段橋型布置詳見下圖(圖中僅示5跨懸灌連續梁段)。橋位平面及橋型布置圖2、橋梁結構設計
6、因本方案鋼便橋修建范圍僅涉及主橋,橋梁結構僅介紹主橋結構。(1)上部結構主橋上部結構采用變截面單箱雙室預應力連續箱梁,墩頂梁體中心高度3.2m,漸變至跨中和現澆段截面梁中心高度為1.8m。(2)橋墩本工程橋梁下部結構橋墩采用板式擴頭墩,懸灌梁主橋墩底部平面尺寸為6.5m*2.0m,過渡墩(3#、8#)底部平面尺寸為4.5m*1.4m。(3)承臺懸灌主墩(4#、5#、6#、7#左)標準承臺采用8.3m*7.3m*2.8m矩形承臺,7#墩右幅因受地下污水管的影響,其承臺結構尺寸設計為13.7m*7.3m*2.8m;過渡墩(3#、8#左)標準承臺尺寸為7.6m*3.3m*2.5m,8#墩右幅因受地下
7、污水管影響,其承臺結構尺寸設計為13.4m*3.3m*2.5m。(4)樁基礎懸灌主橋每個橋墩下采用雙排4根直徑1.8m的樁基礎,7#墩右幅因受地下污水管的影響,增大了承臺平面尺寸,其樁基礎為雙排6根直徑1.8m的樁基礎;過渡墩采用單排兩根直徑1.8m的樁基礎,8#墩右幅因受地下污水管影響,增大了承臺平面尺寸,其樁基礎采用單排3根直徑1.8m的樁基礎。二、工程地質情況(一)地層土質、巖性狀況根據鉆探揭露,場地上部為第四系(Q)土層,按其工程特征、成因類型和沉積層序可分為填土層(Qml)、沖積層(Qal)和殘積層(Qel),下部位基巖。具體在xx河床的工程地質情況如下:(1)填土層本層在廠區普遍分
8、布,主要組成成分為粘性土,普遍含有碎石和塊石,松散部分稍壓實,xx河道整治前(xx河整治工程實施距今35年)在河床的橫向分布厚度為由東西兩側的河堤坡腳的3.6m向河道中央逐漸變薄,直至消失。填土層呈可塑狀,地基基本容許承載力120kPa,重度18.5kN/m3,樁側摩阻力標準值15kPa。xx河整治后,河床直接出露土層為粗砂層(沖積層)。(2)沖積層本層在廠區內也是廣泛分布,沿線所有鉆孔均有揭露。沖擊層在xx河床的表現為粗砂層、和粉質粘土層。粗砂層直接位于填土層下,在河床中央甚至直接出露河床,本層厚度由河堤向河道中央逐漸變厚,具體層厚約為12.7m15.1m, 地基基本容許承載力160190k
9、Pa,重度20kN/m3,樁側摩阻力標準值3015kPa。粗砂層下為粉質黏土層,可塑狀,粉質黏土層僅分布在6#墩西側,厚度較薄,約為90cm厚, 地基基本容許承載力75kPa,重度19kN/m3,樁側摩阻力標準值42kPa。(3)殘積層xx河床下無此層分布,此層主要分布在西岸的1#4#墩。(4)基巖基巖為微風化巖,巖性也較為簡單,主要為灰巖,有少量炭灰巖,地基承載力基本容許值5000kPa。(二)不良地質作用xx河床下的不良地質作用主要為溶洞,集地質勘探發現,幾乎在整個河床底范圍內,微風化巖的頂部存在溶洞地質,溶洞中心高約3.6m,溶洞頂板最薄約2.6m,溶洞埋深17.7m。水中6#墩樁基礎正
10、好貫穿溶洞中心。三、施工周邊環境本工程地處xx市xx區的郊區,廠區場地較開闊,xx河西側河堤外平行方向為xx路;東側河堤外紅線范圍內都已清理干凈,紅線范圍外廠房、荒地、民房等,不妨礙施工。本次實施的鋼便橋、鋼平臺橫跨xx河,連接xx河兩側堤岸,在河道范圍內橋位的下游側有一條直徑2.0m的污水管妨礙便橋的施工,因此將便橋布置在橋位上游。本工程(跨xx河大橋)實施的目的是大道跨越xx河這一障礙,除本次實施的xx河橋外,大道在東西兩側均已與市政道路網連通,因此交通條件便利。四、工程河流水文情況根據xx區水務部門提供的xx河水文資料顯示,xx河汛期集中在每年的4月到9月,這段時間降雨量占全年總降雨量的
11、86%左右。河水設計洪水位為10.70m,河堤設計標高11.98m,枯水期河流常水位為7.58m,河床設計標高4.59m。河流近年經過綜合整治,河道中分段設置有擋水壩,枯水季節河水面基本靜止不動,在本橋位下游30m處的水壩下游側,可見中央河床出露水面。xx河五水文觀測資料,根據最近的xx河整治工程設計單位推算的xx河設計洪水流量,對應洪水頻率1%、2%、5%的洪水流量為839m3/s、739m3/s、638m3/s,對安排在枯水期每年10月至次年3月施工的工程,對應洪水頻率10%、20%的洪水流量為253m3/s,204m3/s。本方案施工的鋼便橋鋼平臺工程為施工臨設結構,施工期在枯水期,使用
12、期要跨洪水期,根據以上水文資料,綜合取設計洪水流量為20年一遇(5%頻率)流量638m3/s計算,另外經測算橋位處河道過水斷面面積為435m2,則大概估算洪水流速為1.47m/s。第三章 鋼便橋與鋼平臺施工方案第一節 鋼便橋與平臺的結構簡介一、方案介紹及水中墩總體施工流程為方便工程施工物料運輸及水中墩-6#墩的施工組織,需要在xx河上施做鋼便橋,在水中墩位處施做鋼平臺,鋼便橋與鋼平臺成T形結構。鋼便橋布置在橋梁的下游側,平行于橋梁中線。為方便使用,鋼便橋與設計梁邊緣線保持1.0m的距離。在水中墩位處,垂直于鋼便橋施做鋼平臺,鋼平臺分兩部分,在墩位正上方為B區,用作樁基礎施工,在B區東側為A區,
13、留作機械停放、通行,及后續工序施工的操作平臺。鋼便橋鋼平臺的頂面與現狀河堤齊平。水中6#墩及鋼便橋、鋼平臺總體施工流程:施工準備鋼便橋、鋼平臺施工6#墩樁基礎施工拆除B區鋼平臺鋼板樁圍堰施工6#承臺、墩柱施工承臺上搭設鋼管膺架澆筑0#塊0#塊上安裝掛籃,進行懸灌施工拆除膺架、鋼板樁圍堰二、鋼便橋方案鋼便橋自西向東跨度布置為9m+5*12m+9m,跨度按總長78m設置,實際施工時,根據實際河寬進行調整。鋼便橋頂面標高按照現狀河堤頂面控制為11.98m。鋼便橋寬6m,功能分布為25cm(欄桿)+50cm(安全距離)+450cm(行車道)+50cm(安全距離)+25cm(欄桿)。鋼便橋采用630*8
14、mm鋼管樁做基礎,每墩設單排兩根鋼管樁基礎,墩位鋼管樁之間以兩道273*6mm鋼管做焊接剪刀撐連接,鋼管樁入土深度經受力計算確定按入土12m控制,單根鋼管樁設計承載力70t,具體計算詳見第七章計算說明書,鋼管樁橫向中心間距4.5m。鋼管樁基礎頂面設置2I45橫向分配梁,分配梁頂搭縱向貝雷梁。縱向貝雷梁共計三組,鋼管樁頂各1組,采用三排單層結構,排距45cm+25cm,2I45分配梁跨中設置1組,采用雙排單層結構,排距90cm。在貝雷梁頂橫向搭設I20b工字鋼作次分配梁,間距25cm,單根次分配梁長度6.0m;在次分配梁頂面滿鋪8鋼板做橋面板。便橋兩側距邊緣20cm焊接48*3.0mm鋼管做欄桿
15、,欄桿豎桿間距2.8m,欄桿高1.4m,設兩道橫桿。鋼便橋設計主結構圖鋼便橋詳細結構附圖:鋼便橋、鋼平臺結構設計圖鋼便橋所用主要材料及數量如表1 所示。三、橋梁樁基施工平臺方案橋梁6#墩水中樁基礎施工采用鋼管樁、貝雷架及型鋼搭設鋼平臺,同時考慮后續承臺、墩柱施工時操作平臺需要,鋼平臺分A區和B區兩部分,兩區平臺頂間隙40cm,兩區緊鄰鋼管樁中心間距2.65m。B區在墩位正上方,寬度11m,為樁基礎施工之用,設計結構時考慮樁基礎位置及打設鋼護筒的位置需要,防止防止鋼管樁基礎、貝雷梁與樁基礎位置沖突。A區在B區東側,寬度6m,為行車及后續承臺、墩柱施工使用。鋼平臺的跨度布置從鋼便橋測開始依次為為7
16、.5m+2*9m+7.5m,總寬33m,與橋梁等寬,最外側一排鋼管樁位于橋梁翼緣板外緣下,橋梁縱向中心線下亦有一排鋼管樁。A區鋼平臺結構除跨度較小外,其他與鋼便橋設置相同。B區鋼平臺結構與鋼便橋結構相似,鋼管樁設置單排三根,樁間距4.0m,采用630*8mm鋼管,鋼管樁入土深度按12m控制,單樁承載力70t,具體計算詳見計算書。鋼管樁頂橫向搭設2I45主分配梁,主分配梁上正對鋼管樁縱向(橫橋向)架設單層雙排貝雷梁,貝雷梁排距90cm。貝雷梁頂橫向鋪I25a工字鋼做次分配梁,間距25cm,次分配梁上滿鋪8鋼板做平臺面板。鋼平臺主結構圖(順橋向)鋼平臺詳細結構見附圖:鋼便橋、鋼平臺結構設計圖。第二
17、節 鋼便橋及平臺施工一、施工工藝如工藝流程圖:施工準備測量放線材料進場、驗收設備進場驗收uyangsho試樁參數調整正式打設鋼管樁架設樁頂2H450分配梁架設縱向貝雷梁鋪橋面I20b(I25a)分配梁鋪橋面8鋼板 通車、使用 結構監測 維護保養 拆除平臺 拆除便橋 鋼便橋及鋼平臺施工工藝流程圖二、施工順序與計劃總體施工順序安排:由xx河東側堤岸開始插打鋼管樁,焊接主分配梁梁,鋪設縱梁(貝雷架),再在貝雷梁上鋪設I20b(或I25a)次分配梁及橋面板(8鋼板),單跨完成后利用已經完成的鋼便橋或鋼平臺向前插打安設下一跨,直至施工完成。單跨鋼結構(便橋或平臺)施工流程:鋼管樁施工管樁連接系安裝樁帽焊
18、接(或樁頭加工)主分配梁安裝貝雷架安裝I20b(I25a)次分配梁安裝鋪8鋼板欄桿安裝。三、樁基礎鋼護筒打設施工至鋼平臺時要測設樁位,利用打設鋼管樁的振動錘進行護筒埋設,護筒直徑比樁徑大40cm(樁徑1.8m),護筒總長13.4m,深入河床底6m,護筒頂面與平臺面次分配梁(I25a)底面平齊,以便在打設完鋼護筒后不施工的樁位頂面按平臺正常結構鋪設平臺面板,待施工至相應的樁時再將其上的平臺面板揭掉進行鉆孔樁施工。 鋼護筒打設采用履帶吊吊振動錘進行振動下沉,振動錘型號為DZ90A。測設好樁位后在平臺頂面設十字護樁,掛十字線,十字線交點即為樁中心,根據樁中心位置進行護筒吊放。因本工程橋位下游30左右
19、即為一處攔河水壩,xx河為非通航河流,其河流水源主要為大氣降水,經觀察,平常枯水期間,河流處于靜止狀態,鋼護筒的施工正處在枯水期,下沉鋼護筒時,盡在鋼平臺頂面樁位十字交叉線放線焊接固定四根短型鋼,型鋼定位應根據測設的樁位,型鋼端頭距設計鋼護筒邊緣留1cm的距離,以此控制鋼護筒下沉的精度。鋼平臺上打設鋼護筒施工剖面圖三、施工準備工作1、安全制度及教育 由于該施工便橋及平臺所占水域面積較大,使用周期較長,所以存在的安全隱患比較多。因此,必須建立月、周、日的檢查-整改-復查的安全檢查制度,以確保便橋及平臺的安全使用;人員實行建設工程從業人員登記,凡是進入水域作業的各種作業工人均進行登記;組織進場的所
20、有人員進行三級安全教育及三級安全技術交底,特別是安全和技術管理人員對從業人員進行方案交底,并學習水上作業的安全技術規程,機械操作安全技術規程,吊裝操作技術規程。不僅要理解和學習安全技術的規程,更要學習環境和水資源保護的相關規定。工程開工前,我司將在項目部技術負責人的組織下,集中項目部有關技術人員仔細審閱圖紙,將不清或不明的問題匯總后知會業主、設計人員以及時解決。組織技術交底,由經理部項目技術負責人向施工班組交底。組織技術人員熟悉施工技術規范、設計意圖、質量檢驗評定標準和有關環保、安全文明施工、交通管制等文件,結合現場的施工環境和實際情況,提出具體詳細的施工計劃、材料計劃、機械使用計劃、施工工藝
21、等有關保證措施,按程序綜合送審,審批后方進行施工。2、材料驗收該工程使用的各種材料型號多,材料數量大,材料管理人員按照施工設計方案采購合格材料,質量檢驗人員對進場材料全部一一進行驗收。若現場有短管樁,槽鋼,工字鋼,也可焊接接長,接長應先對焊,再焊加強板,最后調直。鋼管的駁接見下圖:鋼管接駁大樣圖。鋼材運到現場后,應進行檢查、分類、編號,型鋼立面應平直,凡不符合要求的鋼材,應進行修正合格后方可再用。糾正后的型鋼應符合下列標準:(1)寬度允許偏差+10mm、-5mm,相對偏差3mm;(2)彎曲和撓度,撓度小于1%;(3)型鋼端部平面應平整,傾斜小于3mm;對鋼管構件和型鋼的外觀尺寸和形狀尺寸進行檢
22、查,發現凹痕、彎曲、腐蝕嚴重、構件配合部位間隙太大和較大缺陷者禁止使用。對貝雷架的連接插銷必須采用專用的銷子,不得使用普通鋼筋自行加工的插銷。鋼管接駁大樣圖3、測量放線由于鋼管樁的位置直接關系到后續工藝的施工,特別是樁基礎施工的鋼護筒位置定位,所以測量放線的精度要求特別高,所以必須特別謹慎。開工前,我部按照施工測量規范復測并建立施工平面測量控制網,確定控制線,實行復核制度,做到點點有復核。測量前對所涉及的儀器,如全站儀、水準儀、經緯儀、塔尺、鋼卷尺等測量工具進行檢驗,合格后方可投入到測量施工中。對施工過程中用到的全部測設數據(如坐標值、高程值)進行計算,并交由測量負責人復核,形成測量技術文件,
23、將測量結果會知建設單位和監理單位,填妥測量復核記錄并簽字備案。對經復測的樁位、點線、標高加以確定并保護好,定期對軸線控制樁進行復核,并盡快進行施工放樣測量。具體測量放線的方法如下:(1)測量控制流程圖建立控制點控制點閉合測量復核資料建立坐標點控制網復測資料建立水準點水準點復測復核資料建立水準點控制網復測資料. 測量控制流程圖(2)測量控制及布設控制 、測量控制 以建設單位提供的導線網、高程點為首級控制,對首級網進行加密,作為施工用的平面、高程控制網,用加密的控制網對施工定位、放樣進行控制。控制過程如下:首級導線、高程網 施工導線控制網、水準控制網 樁中心線的位置 其它局部放線。 加密的施工導線
24、控制網及水準控制網必須經監理工程師簽認后方可作為施工的依據。控制網的布設依據根據建設單位所提供的測量控制基點及工程測量規范(GB50026-2007)和設計要求。 、測量控制網的布設及精度要求 A、平面導線控制網采用一級導線測量的方法和技術要求建立加密平面控制系統。系統布設時,以建設單位提供的導線點為導線起始邊,沿征地紅線做一個閉合導線邊控制網,減少系統誤差,儀器采用GTS-335W全站儀。GTS-335W全站儀的主要測量技術參數為:方位角閉合差10n(n為測站數)、相對閉合差1/15000測距相對中誤差1/30000。平面控制系統中的導線加密點通視情況必須良好,所有加密樁應做好定制樁,防止人
25、為破壞。B、高程控制網以首級水準點為基礎,建立四等水準高程控制系統,測量儀器采用SD3000水準儀。SD3水準儀的主要測量技術要求為:環形閉合差為20L(L為環形的水準線路長度,單位為km)。(3)測量放線方法、用導線確定管道中心線位置 A、直角坐標法:當管道附近有控制點和控制線(或者控制線與管道平行或垂直)時采用直角坐標放出管道中心線。 B、極坐標法:當已知地面上兩個控制點,兩點連線坐標方位角已知,即可采用極坐標法測量管道的位置。、縱斷面水準測量根據水準測量作業程序,用水準儀或經緯儀架設望點,根據水準點測量記錄測量點的后視、前視、中視、儀高,用高程水準測量記錄薄記錄。四、鋼結構施工(一)鋼管
26、樁施工(1)振動錘的選擇根據第七章鋼便橋受力驗算結果,單樁樁頂壓力F=401KN,選擇DZ90A振動錘,激振力為677kN,滿足施工要求。(2)振動沉樁施工要點:A、采用吊車副鉤起吊鋼管樁就位或對接,測量復核后,用主鉤吊起振動夾錘,夾住鋼管樁。此過程中人工進行輔助作業。B、開始沉樁時宜用自重下沉,待樁身有足夠穩定性后,再采用振動下沉。C、樁帽或夾樁器必須夾緊樁頭,以免滑動降低沉樁效率、損壞機具。D、夾樁器及樁頭應有足夠夾持面積,以免損壞樁頭必要時給予加固。E、沉樁過程中應控制振動錘連續作業時間,以免因時間過長而造成振動錘損壞。F、每根樁的沉樁作業,須一次完成,不可中途停頓過久,以免土的摩阻力恢
27、復,繼續下沉困難。G、接樁:第一節鋼管樁入土后,應進行接長。上、下鋼管樁接頭處對外拼板均勻布置8塊,管樁對接時要保證管口平整、密貼。焊條采用國產J502,焊縫飽滿,符合相關規范標準的要求。應嚴格控制焊接質量,焊接強度不小于主材強度。鋼管樁對接必須順直,順直度允許偏差0.5%。(3)停錘控制標準振動沉樁的停錘標準,以所選用的DZ90A振動錘連續振動3min不再進尺作為停錘標準。(4)出現異常情況的處理。 振動沉樁過程中,出現樁的偏移、傾斜或回彈(嚴重時),以及其他不正常情況時,均應暫停,并查明原因,采取措施方可繼續沉樁。(5)測量控制 根據坐標定出樁基的縱橫中心線。施工中測量控制應注意下述幾點:
28、A、 打一根樁復核一根,做好測量記錄。B、 測量人員應對樁的就位,垂直度和打設標高進行監測,確保施工精度。C、 沉樁完成后,測量人員應根據軸線測出樁的平面偏位值,認真做好記錄。便橋施工總的測量工作歸納為:a、樁位測量;b、貫入度觀測。D、 貝雷桁架定位測量及復測。E、 貝雷架撓度觀測。(6)沉樁容許偏差垂直度:1%樁位:縱橋向40mm,橫橋向50mm。(二)鋼便橋與堤岸的連接鋼便橋兩端與岸上的連接:兩岸為硬化水泥水泥混凝土路面,將堤岸內側硬質路基下挖80cm,在硬質路基上橫橋向埋設雙拼36a工字鋼,工字鋼采用直徑28的鋼筋錨固與路基內,錨固深度0.5m,縱向按間距20cm搭設I25a工字鋼,I
29、25a工字鋼一端搭設在硬質路基上的橫向工字鋼上,另一端撒設在第一排鋼管樁橫梁上,將開挖的路基槽口用C20混凝土澆筑平整,然后在工字鋼上滿鋪8mm厚鋼板。鋼便橋與兩端堤岸連接示意圖(三)鋼便橋及平臺架設:(1)鋼便橋的架設鋼便橋架設采用釣魚法施工,用50t履帶吊由岸上向水中逐跨推進,鋼管樁的打設由履帶吊吊住DZ90A振動錘,振動錘的鉗口夾住鋼管樁進行振動下沉。鋼管樁打入后,由測量人員測出鋼管樁頂標高,割去多余的鋼管樁,并在鋼管樁頂開槽安設雙拼H450型鋼分配梁,并且同一個墩的兩根鋼管樁必須控制在同一條直線上,保證能準確放置通長的型鋼分配梁。型鋼分配梁與鋼板樁間采用鋼板焊接連接。在安裝縱梁前,采用
30、剪刀撐加固鋼管樁,剪刀撐采用273*6鋼管,交叉點焊接,焊接之前,應將鋼管樁焊接處除銹。剪刀撐與水平夾角應在3045。便橋主縱梁架設施工法雙拼I45型鋼主橫梁和貝雷架主縱梁按單跨通長一次性安裝,貝雷梁在岸上(或以架設好的便橋、平臺上)拼裝成整跨長度再進行吊裝。首跨采用在堤岸上支立吊車吊裝,每完成一跨采用在已完工便橋上支立吊車吊裝。便橋上次橫梁架設方法采用在岸邊進行預加工,將次橫梁與橋面槽鋼焊接成單元板塊再進行吊裝,單元板塊以便橋寬度和單節槽鋼長度為標準進行拼焊。鋼便橋搭設完畢后,設置安全護欄,護欄高度為1.4m,立桿的間距為2.8m,立桿焊接在槽鋼上,立桿及扶手均采用48*3.0mm鋼管,扶手
31、應設置三道。欄桿大樣圖在便橋橋頭設置限速5km標志及警示牌,確保行車安全。(2)鋼平臺的架設鋼平臺的架設方法同鋼便橋。到墩位處時,由鋼便橋開始,在便橋上支立吊車,吊振錘、鋼管樁等進行平臺施工,完成一跨向前推進一跨,材料采用船舶運輸。(3)便橋的荷載試驗第一跨便橋施工完成后,即進行加載試驗。為了檢驗橋的安全性能,采用設計車輛荷載乘以1.5的安全系數,即試驗荷載取550KN*1.5=825KN。用型鋼作為加載配重,分三級加載,第一級25t,第二級30t,第三級27.5t。荷載試驗時,加重物要按最不利受力位置進行放置。 鋼便橋加載示意圖 上荷載前進行第一次測量,每級荷載加上去,都要進行沉降測量,每1
32、5分鐘測量一次直至沉降穩定,并記錄好測量數據,將實際沉降值與計算值進行比較,出現較大偏差要分析原因再進行下一級荷載加載。所有荷載加載完畢后的沉降觀測要求:第一小時內每15分鐘測量一次沉降量,第二小時每30分鐘測量一次,在第一個小時內沉降量不得大于2cm。連續觀測三個小時,累計沉降不得大于4cm。五、水上樁基礎施工本小節僅針對鉆孔鋼平臺上不同與陸上樁基礎施工的工藝部分進行介紹,其他諸如鉆孔過程控制、泥漿指標控制、溶洞處理措施、水下混凝土灌注工藝等水上樁與陸上樁無異,均不在贅述。1、水中樁基礎的施工安排每幅墩位承臺下有雙排四根樁,按對角線組織樁基礎施工,樁基礎施工順序為先施工靠近平臺邊緣的孔,再施
33、工靠里面的的樁孔,樁基礎鋼護筒頂面標高控制在平臺面次分配梁底面處,對于尚不施工的樁位護筒頂要按正常鋼平臺結構鋪設I25a工字鋼和橋面板,施工時再拆掉。具體施工順序詳見下圖,按圖中的樁號由小到大安排鉆孔順序。 施工完的樁基礎要及時將樁位上的空缺位置恢復鋼平臺,繼續使用。因橋梁設計為左右分幅結構,上部結構掛籃懸灌施工也考慮分幅施工,所以水中6#墩的下部結構的施工也分幅施工,集中精力完成單位承臺下的樁基礎,再進行另一幅承臺樁基礎的施工,在每一幅樁基礎施工時按圖中的編號順序進行施工。針對水中的6#墩的8根樁基礎,計劃安排一臺沖孔鉆機,先進行右幅(遠離鋼便橋)成臺下4根樁基礎的施工,再進行左幅樁基礎施工
34、,期間如有陸上鉆機提前完成任務,則視水中6#墩樁基完成情況進行調配協助施工。2、平臺上機具布置沖孔樁機平面尺寸為2.1m*7.7m,B區平臺寬11m,A區平臺寬6m,兩區間隙15cm,鋼平臺長33m(橫橋向),只有一臺鉆機在平臺上施工時,因平臺面積足夠大,鉆機可橫橋向擺設也可縱橋向擺設,如果調入第二臺鉆機進入平臺,則左幅施工的鉆機必須橫橋向擺設,鉆機在平臺上布置圖如下所示:本圖僅就兩個擺位進行示意,不表示兩臺鉆機同時鉆孔施工,其他空位可參照擺放。3、鉆孔施工鉆機擺放就位后,即可按照陸上正常步驟進行樁基礎鉆孔施工,但應注意鉆機應參上上圖,進行擺放,盡量減少移動鉆機的次數,拜訪前即將灌注時罐車通行
35、通道及導管、料斗擺放位置留出來。鉆機應支墊平穩,其底座應與鋼平臺進行適當連接固定。鉆機沖孔示意圖如下:4、鉆孔泥漿池設置鉆孔泥漿池利用相鄰樁的鋼護筒做泥漿池,并配備10方泥罐車1輛,鉆渣和廢棄泥漿由泥罐車拉至棄渣場處理。泥漿中的鉆渣分離由配置在平臺上的除渣器解決,鉆孔鋼平臺泥漿循環處理詳見下圖(示意)。水中泥漿處理示意圖上圖所示僅為示意,具體過程可根據所用鉆機型號,鉆孔工藝等進行適當修改。4、水下混凝土灌注樁基礎施工時采用沖孔樁機的鉆架起吊導管,樁機停放位置應與混凝土罐車等盡量分散,成孔后應將錘頭盡量調離遠放,防止灌樁時荷載集中。六、便橋及平臺監測鋼便橋及鋼平臺在使用過程中要隨時對水平位移、沉
36、降、重要結構構件變形量進行檢監測,監測點布置位置、數量符合相關位置要求。監測人員定期將監測數據編制成監測報告,匯報至項目經理部,以便隨時掌握鋼便橋及鋼平臺使用狀態,確保安全,出現變形過大情況是,立即采取應急加固措施,暫停使用,防止安全事故發生。監測點布置:沉降觀測點和位移監測點布置在對應鋼管樁頂的便橋和平臺表面,貝雷梁撓度監測點布置在每跨跨中截面的貝雷梁上。七、便橋(平臺)的拆卸方法鋼平臺在施工完承臺、墩柱后即可進行拆除,鋼便橋要等橋梁上部結構施工完成后才可進行拆除。1、準備工作:(1)平臺拆除前,應清除平臺上全部剩余材料、器具及雜物;(2)拆除平臺時必須劃出安全區,設置警戒標志,并派專人負責
37、看管;(3)由主管生產、安全的副經理組織工程技術、質安、設備有關部門的人員對參加作業的機具(如吊機、運輸車等)進行安全上、技術上的檢查驗收,并對參與作業的人員進行技術上、安全上的交底工作,確保平臺拆除作業順利安全地進行;(4)準備相應的安全設施材料(如安全帽、安全帶、工作鞋、警示燈等)。2、拆卸順序拆除施工應逐跨倒退進行,與安設順序相反,每跨拆除順序:(1)拆除兩側(周圍0欄桿);(2)拆卸表面板(25b);(3)拆卸次橫梁(I25a工字鋼);(4)拆卸縱梁(單層雙排、三排貝雷架)。(5)拆除主分配梁(雙拼H450型鋼);(6)采用振動錘隨振隨拔,拔出鋼管樁。3、拆卸平臺的施工方法:(1)拆除
38、施工由上至下逐層逐段進行,嚴禁立體作業,使用吊車支立在下一跨要拆除的結構上調離拆掉的材料,輔以運輸船舶運至岸邊,人工輔助吊車裝車運走;(2)拆卸欄桿時,用風焊將欄桿與平臺分離,然后用吊車將欄桿吊走;(3)拆卸橋面鋼板及I25a工字鋼時應整體拆除,運至岸上后再進行型鋼與鋼板的分離。(4)拆卸貝雷梁時要成段拆除,有懸臂伸出時,保證不長于一片貝雷梁的長度;(5)拆卸鋼管樁時,用吊車配合振動錘將鋼管樁垂直振拔出河床,然后將鋼管樁吊走。六、主要施工機具設備表表3 主要施工機械設備表名 稱機械型號數 量吊車QY251臺吊車50t履帶吊1臺振錘60KW2 個焊機ZX-400IGB2臺柴油發電機200k W2
39、 臺平板運輸車20t1輛第四章 施工進度計劃施工進度計劃安排序號施工名稱施工工期2014年12月2015年1月2015年2月3周4周1周2周3周4周1周2周1首跨鋼便橋1.5天2加載試驗5.5天3剩余鋼便橋18天4鋼平臺18天第五章 質量保證措施1、嚴格報驗及三級驗收程序,將質量隱患處理在萌芽中,施工中每一工序嚴格遵守下圖的驗收程序,一方面確保質量,另一方面也可確保以后的安全使用:班組自檢公司檢查驗收送監理驗收項目組檢查驗收班組返工、總結合格合格合格不合格不合格不合格圖14 報驗檢驗流程圖2、按圖紙的設計要求,由測量人員進行施工放線定位,確定出平臺中心線和鋼管樁的準確位置。3、便橋及平臺材料及
40、安裝的質量是控制的關鍵,對于鋼結構的施工,又特別重要的是焊縫,所以這里特別強調:焊接鋼管在管壁厚度為8mm及以下時采用單邊60Y形式。焊縫形式如下圖所示:圖15 焊縫形式示意圖 (1)對焊工的要求: 焊工必須持有效的上崗證上崗,必須攜帶清渣工具和有關裝備。 焊接前對兩管口校圓并應及時清理接口部位鐵銹泥土等臟物。 焊條烘干使用焊條電烘箱,并裝入保溫筒內。 焊縫寬度、高度測量使用焊縫卡尺。 (2)對焊機的要求焊接全部采用逆變式手工直流電焊機(ZX-400IGB),該焊機采用先進的IGBT大功率模塊作為功率開關,用高頻變壓器、電力電子開關等器件,實現了“交流-直流-交流-直流”的變換,能采用各種焊條
41、焊接碳鋼、合金鋼等金屬材料。其較交流電焊機具有重量輕、體積小、噪聲低、高效節能、動態響應快、起弧容易、飛濺小、電弧穩定、焊縫成形美觀等特點。 (3)對焊條的要求 焊條涂料均勻、堅固,無顯著裂紋,無成片剝落。 電弧容易打火、燃燒熔化均勻,無金屬和熔渣過大的飛濺。也不得有因焊條不能連續熔化的“馬蹄”。 熔渣應均勻蓋住熔化金屬,冷卻后易于除掉。熔化金屬無氣孔、夾渣和裂紋。 如焊條工藝性能不好,應按焊條廠的技術要求烘干,烘干后如仍不符合的,不得用于管道焊接。 (4)焊接過程要求 焊接前將焊口兩側各不少于10mm范圍內的鐵銹、污垢、油脂等清除干凈,使露出金屬光澤。 鋼管的縱向焊縫端部,不得進行點焊。點焊
42、厚度,應與第一層焊接厚度相似,其焊縫根部必須焊透。注意焊接操作順序和方法,防止受熱集中而產生內應力。 多層焊接時,第一層焊接縫根部必須均勻焊透并不得焊燒穿,在焊接以后各層時,應將前一層熔渣全部清除干凈,每層焊縫厚度一般為焊條直徑的0.81.2倍。各層引弧點和熄弧點均應錯開。 焊縫表面光潔,無裂紋,氣孔,弧坑和灰渣,寬窄均勻整齊,無明顯的凹凸缺陷及咬邊現象,焊縫加強面應高出管面約2mm,焊出坡口邊緣23mm。(5)焊縫允許偏差表4 焊縫允許偏差序號項 目允許偏差(mm)檢驗頻率檢驗方法范圍點數1 t20mm1/5t2330m1用尺和樣板尺檢查2焊縫加強層高度+130m1用焊接檢驗尺量3焊縫寬度+
43、130m1用尺量4焊縫咬邊深度連續長度總長度(兩側)0.510010%30m1用尺量4、鋼管樁的強度必須滿足設計要求,以保證鋼管樁有足夠的承載力,鋼管樁最后停錘入土速度不大于1mm/3min(用水準儀觀測),以此作為停振標準,確保鋼管樁單樁承載力不小于設計要求,并專人記錄鋼管樁嵌入深度。5、嚴格按設計圖紙施工,確保鋼管樁和型鋼的間距尺寸及各部位位置的準確和鋼管樁的垂直度,如遇特殊情況變更的應請示有關技術人員及其主管;要求將平臺上所有的橫梁與鋼管樁焊牢。 6、平臺各構件材料必須完好無損,各構件起吊時不得發生扭曲和損壞。7、平臺施工誤差不應大于下表要求:表5 施工允許偏差表項 目允許偏差(mm)鋼
44、管垂直度(mm)0.2%H且不大于20平臺軸線偏移(mm)10鋼管樁立柱間距100型鋼平面位置跨徑(1/1000)、30 第六章 安全生產保證措施一、安全組織架構明確安全生產架構,確保便橋和平臺在施工和使用的過程中不出現安全事故,如下圖的項目部安全架構:項目經理:xxzhzhaoziliang項目副經理:xx、xx項目技術負責人:xx施工員:xx安全員:xx xx質量員:xx材料員:xx預算員:xx各施工班組組長安全架構圖二、安全技術措施1、施工前需將施工方案報水利等有關等有關部門審批,發布施工通告,設立相應通警示標志,施工時及完成后要在適當位置設立夜間警示燈。2、安全技術交底:每個部位工序施
45、工前,均由質安部門、技術部門組織對各管理人員及操作工人進行安全技術交底,并提出各個時期、各個工序的安全技術要求及安全注意事項。針對本工程特點,施工外部和內部環境以及業主的有關要求,制定各工序具體的安全技術交底,并覆行簽字手續,下達作業計劃的同時下達安全防護要求,將安全責任分解落實到人。3、安全檢查制度:認真檢查各種機具和設備的使用和維修情況,特別是現場裝配的臨時設施、材料、構件等,還須對易損的施工用具如鋼絲繩、鋼筋等要經常進行檢查,必要時要做強度或承載試驗,對電氣設備或電線的絕緣性能進行檢查,及時消除危險源。嚴格執行安全生產會議制度,安全檢查和安全評議制度,定期或不定期檢查安全措施的執行情況和
46、現場存在的安全生產問題,針對發現的問題下達整改通知單,指定專人限期整改,對整改不到位的班組或個人給予罰款或停工整改等處理。4、作業人員嚴格執行操作規程,不得違章指揮和作業,對違章作業的指令有權拒絕,并有責任制止他人違章作業。5、按照作業要求正確穿戴個人防護用品,進入施工現場必須戴安全帽,嚴禁赤腳或穿高跟鞋、拖鞋進入施工現場;水上作業人員必須佩戴救生衣。6、嚴格遵守建設部施工現場臨時用電安全技術規范(JTJ46-88)的規定,施工現場設備實行三相五線制用電,做到施工用電三級保護(執行TNS保護和配電箱重復接地保護)。7、已搭設的鋼便橋必須懸掛警示燈及通航標志,施工船舶夜間必須掛警示燈。8、工現場
47、嚴格執行統一指揮,統一各種指揮手勢、旗號、哨音,非工程人員禁止入內。9、各機具、設備應滿載試運行,不得超載運行,嚴格按操作規程操作。10、“五不吊”: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;捆綁不牢或掛鉤方法不對不吊。11、平臺的鋼板上要用油漆標出具體的鋼管位置,并對施工人員嚴格交底。12、在出入平臺的地方作明顯限重、限速標記,在架路上行駛的車輛,限速在5Km /h以下,避免出現會車,避免使用急剎車。13、平臺上不準堆放材料和雜物,以減少型鋼承受過多的施工荷載。14、平臺使用過程中,若發現有異常情況,應立即停止使用盡快處理;平臺兩側應設防護欄桿,路面應加焊防滑條。1
48、5、六級以上大風或暴雨、大霧,嚴禁進行搭設或拆除平臺作業。16、吊車作業時,主受力支腿要支承在鋼管樁530cm范圍內并且作用在縱橫向型鋼的支承梁上,吊車支腿至橋邊緣的最少距離為50cm;17、鋼便橋上兩端橋頭處設置限速5km的標志牌,在橋頭及橋中設置保持車距10m的標志牌。鋼便橋每個30m,鋼平臺周邊中間位置在欄桿上設置水深危險,嚴禁攀爬的警示標志。18、水上作業安全事項:本河段為不通航河段,不需要臨時封航。但進行水上作業時,應注意做好水上安全措施,確保水上作業安全。1)水上作業施工方案確定后,應嚴格按照批準的方案進行水上作業;2)所有參加水上作業人員應進行水上作業安全教育才能上崗;3)水上作
49、業開工前,對所有參建人員進行技術交底和安全操作交底;4)水上作業時,應設專人統一指揮;5)設安全員全天候在便橋上值班,監督作業人員遵守水上作業規定,糾正違章行為,指導安全作業,確保人員安全;6)便橋臨邊,均應設置牢靠的防護欄;7)所有作業人員均應穿救生衣;8)在便橋的固定位置掛放3個救生圈,1艘救生艇及其它應急救生設備;9)任何情況下,吊車停止作業時,汽車吊應將扒桿收回正常停車狀態;10)如遇雷雨等惡劣天氣、六級以上大風,應停止作業,人員應及時撤離;臺風期間,應采取拉纜風繩等穩固措施;11)洪水期間,應安排人員測量鋼管樁處的沖刷情況,如沖刷嚴重,應采取拋片石、砂包進行防護,防止鋼管樁底腳懸空發
50、生傾倒;12)值班人員應注意觀察河面上漂浮物的漂流狀態,如發現大體積漂浮物對便橋有可能造成威脅的跡象時,應采取引流等措施,防止對便橋造成撞擊;13)夜間作業時,應提供滿足夜間施工條件的照明燈光;14)嚴禁向河里亂扔物件,危及河流安全及破壞環保;15)鋼便橋上嚴禁堆放任何物料,確保便橋安全;16)定期或不定期對鋼便橋進行檢查,發現缺陷及時維修、更換;17)臨時用電的電器設備,應由持證電工安裝,嚴禁亂拉亂接,經常檢查電路,防止發生漏電事故;用電線路應架空架設;三、水上施工應急預案及措施水上施工作業時,主要發生的事故是人員落水,因此,制訂應急救援預案,具體如下:1、當發生水上作業點施工人員落水時:現
51、場人員拋投救生圈或繩子,大聲呼救,利用有效聯絡方法確定落水人員方位。如果夜間采用照明燈照射落水者,組織水性好、經過水上救援訓練的救生員及時搜救落水人員。2、岸上人員做好接應工作。3、現場負責人立即向本單位應急救援領導小組及救援部門報告。報告內容必需說明出事地點、時間、落水人員數量及詳細情況。4、落水人員被救起,根據傷勢情況及時送往醫院救治,并提前通知救護車到現場接應。四、防汛、渡汛方案1、人員組織機構由項目部安全管理領導組織負責項目部防洪、渡汛工作。組建應急搶險小分隊,做到分工明確,防洪物資及機具配備齊全。根據北江汛情規律,確定防洪值班起止日期,并主動與當地水利、氣象部門建立聯絡,及時收聽、收
52、看當地的天氣預報,掌握天氣變化情況。當遇有汛情時,施工現場應有領導值班,確保出現險情能夠迅速作出反應。加強工地巡查、信息的傳遞和反饋工作,做好汛期雨中、雨后檢查,一旦發生險情水害,及時組織搶險,將水害造成的影響降至最低限度內。2、搶險隊伍及物資設備儲備組織一隊10人小組作為搶險小分隊負責本橋的防汛搶險工作,鋼便橋施工隊負責人姜波為搶險小分隊隊長。搶險設備物資:指揮車1臺,挖掘機1臺,施工運輸車1臺,鐵絲籠 30 個,鐵絲 200kg,編織袋 200 條,木頭 15 立方米。3、搶險措施負責本橋防汛搶險工作的項目部領導小組及搶險小分隊在汛期必須高度重視防洪搶險工作的重要性。各部門團結協作,密切配
53、合。搶護及時,搶險技術措施得當,是著搶險工作的完成的重要前提。當洪水位較大時(要沒過便橋頂面),在洪峰來臨前應組織人員材料機具撤離施工現場,待洪水過去后再施工,確保人員安全。第七章 計算說明書一、設計依據1、公路橋涵設計通用規范 (JTG D60-2004) ;2、公路橋涵地基與基礎設計規范 (JTJ 024-85) ;3、鋼結構設計規范 (GB50017-2003) ;4、公路工程技術標準 JTJB01-2003;5、公路橋涵施工技術規范 JTG/T F50-2011; 6、公路工程質量檢驗評定標準 JTG F80/1-2004; 7、公路施工手冊(橋涵)交通部第一公路工程總公司; 8、裝配
54、式公路鋼橋多用途使作手冊 黃紹金 劉陌生 編著; 9、現場地形圖等。二、結構信息鋼便橋;跨度9m+5*12m+9m,全長78m基礎:兩根630*8mm樁基礎,樁中心間距4.50m(外緣間距5.13m)主分配梁:鋼管樁基礎上橫向架設2I45,樁頂開槽,安裝型鋼,I45型鋼規格如下圖所示:鋼便橋縱梁:鋼管樁頂各1組三排單層貝雷梁,貝雷梁間距25cm+45cm,主分配梁中間1組雙排單層貝雷梁,貝雷梁間距90cm。橋面系次分配梁:I20b,間距25cm;橋面板8鋼板。三、驗算荷載(一)8方混凝土罐車(重40t)通過便橋車輛荷載按40t混凝土攪拌運輸車考慮,混凝土攪拌運輸車重軸(后軸)單軸單側為2輪,單
55、輪寬30cm,雙輪橫向凈距10cm,單個車輪著地面積=0.2*0.3 m2。兩后軸間距135cm,前軸與前排重軸間距為3.25m,重軸左右側輪距190cm。車總寬為250cm。混凝土攪拌運輸車前軸重P1=80kN,后軸重P2=320kN。荷載圖示如下:(二)公路I級荷載的車輛荷載公路I級(II級)汽車荷載的車輛荷載主要技術指標項目單位技術指標車輛重力標準值kN550前軸重力標準值kN30中軸重力標準值kN2120后軸重力標準值kN2140軸 距m3+1.4+7+1.4輪 距m1.8前輪著地寬度及長度m0.30.2中 后輪著地寬度及長度m0.60.2車輛外形尺寸(長寬)m152.5車輛荷載布置圖
56、如下所示:立面圖平面圖車輛荷載最大輪重 70kN,相應的單輪著地寬度及長度為 0.6m 0.2m。(三)50T履帶吊荷載50T履帶吊,按起吊最大吊重15T進行控制驗算。履帶吊車寬4.4m,單側履帶長5.2m,單側履帶板寬76cm。四、鋼便橋結構驗算(一)橋面板8鋼板算橋面鋼板的驗算取罐車輪壓進行,此時受力最不利。混凝土攪拌運輸車載荷作用下,載荷為鋼板自重和混凝土運輸車荷載,鋼板自重與混凝土攪拌運輸車荷載相比可忽略不計。活載計算:考慮車輛荷載局部作用的沖擊力影響,根據公路橋涵設計通用規范(JTGD60-2004)沖擊系數取0.2。活載作用于橋面板,可簡化為均布荷載,輪胎作用長度0.2m , 作用
57、荷載為q= 320kN/0.2m400kN/m,作用圖示如下:橫橋向輪壓作用寬度0.6m,取單側車輪寬度0.6m的鋼板單元進行受力計算,按單跨簡支梁計算,計算跨度L=0.15m。鋼板參數:E=2105Mpa,I=bh3/12=0.6 0.0083/12=2.56 10-8m4計算得鋼板最大彎矩:Mmax0.1251.125kNm;Qmax0.530kN;橋面板8mm花紋鋼板彎曲應力計算:w 175.79MPa w215MPa 符合要求。最大剪應力max9.38 MPa110MPa 符合要求。(二)橋面分配梁I20b計算I20b的截面特性如下圖所示:I20b支撐方式如下圖所示: 取混凝土罐車荷載
58、進行受力驗算,兩車會車時,車輛軌跡較固定,基本都可壓在貝雷梁上方,不存在受力最不利狀況,取單車通行時,車輛在中間4.5m寬橋面軌跡變動時進行受力分析。I20b上作用人群和上層橋面鋼板的均布荷載,人群荷載取3kN/m2,橋面鋼板重0.628kN/m2,工字鋼自重0.311 kN/m,所以結構自重均布荷載為q = 0.25 0.628+0.311=0.468kN/ m。活載考慮分布一組重軸輪胎直接壓在工字鋼正上方的輪壓,按杠桿原理進行分配,工字鋼承受0.932倍的車輪荷載。輪壓按集中力考慮(考慮沖擊系數),則工字鋼承受單側輪壓荷載為P =0.932* 1.2*80 = 89.5kN。利用理正結構工
59、具箱進行計算分析,最不利狀況的彎矩 Mmax=43.77kNm 最大彎矩截面的剪力 V = 78.8kN 。s = =175MPa w200MPa 符合要求;根據公路橋涵鋼結構及木結構設計規范,對彎曲正應力和剪應力都較大的截面(連續梁支座處)應進行梁的折算應力red驗算,red=與w對應的截面剪應力red=w215MPa,滿足要求。最不利狀況的剪力V=102.4kN,剪力圖如下圖所示:t =66.5MPa 110MPa 符合要求;橋面系結構承載力滿足設計要求(三)貝雷梁驗算貝雷梁的驗算按照罐車荷載、公路I級車輛荷載、50t履帶吊起吊15墩重物時最不利狀況分別進行驗算。(1)按罐車荷載驗算當罐車
60、兩側輪胎騎著中間貝雷梁行走時(大約走橋梁正中),中間貝雷梁會出現最大壓力,每個車軸對貝雷梁最大壓力為78.8kN、157.6kN(2*78.8)、157.6kN(2*78.8)。結構自重近似按均布荷載考慮:q=12.5kN/m采用結構內力計算軟件計算貝雷梁最大彎矩Mmax=1159.88kNmM= 1576.4 kNm(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受彎矩M= 1576.4 kNm);(注:最大彎矩大概出現在兩重軸對稱簡支梁中點布置,稍微偏離一點,各軸距支座的距離為2.15m,5.4m,6.75m)。最大剪力Qmax381.8kNQ= 490.5KN(根據裝配式公路
61、鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受剪力Q= 490.5KN);(注:最大彎矩大概出現在兩重軸盡量靠近同側簡支梁支座)(2)按公路一級車輛荷載驗算當罐車兩側輪胎騎著中間貝雷梁行走時(大約走橋梁正中,每側輪胎大于0.82的分配系數),中間貝雷梁會出現最大壓力,每個車軸對最大壓力為29.55kN、118.2kN、118.2kN 、137.9kN、137.9 kN。結構自重近似按均布荷載考慮:q=12.5kN/m。 采用結構內力計算軟件計算貝雷梁最大彎矩Mmax=1008.2kNmM= 1576.4 kNm(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受彎矩M= 1576.4
62、 kNm);(注:最大彎矩大概出現在前三軸一跨,厚兩軸一跨的布置,各軸距跨左端支座距離分別為4m、7m、8.4m,3.4m、4.8m。)最大剪Qmax456.1kNQ= 490.5KN(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受剪力Q= 490.5KN);(注:最大剪力大概出現在車輛荷載最前軸距支座0.6m時)。(3)50T履帶吊荷載驗算50T履帶吊按起吊15T荷載,總重65T,側向起吊,吊車臨近傾覆時的最不利狀況進行貝雷梁驗算。履帶吊車寬4.4m,單側履帶長5.2m,吊車傾覆時,所有荷載壓在單側貝雷梁上。65t*10=650kN,換算成線荷載為650/5.2=125kN/m
63、。結構自重為4.98kN/m+3kN/m=7.98 kN/m。 利用理正結構工具箱分析計算最不利彎矩圖示如下:貝雷梁最大彎矩Mmax=1595kNmM= 2246.4 kNm(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊三排單層不加強貝雷梁允許承受彎矩M= 2246.4 kNm);最不利剪力圖示如下:最大剪力Qmax381.8kNQ= 698.9KN(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊三排單層不加強貝雷梁允許承受剪力Q= 698.9KN); (四)樁頂分配梁計算:樁頂分配梁2I45,按簡支梁驗算,跨度4.5m,在跨中貝雷梁傳遞下來的荷載最大時,受力最不利。計算簡圖如下:中間貝雷梁支座最大支座反力計算圖示如下
64、:中間貝雷梁剪力圖。最大支座反力P2=776.5kN計算結果如下:M = 870.9kN m V = 387.1kN。H450 截面特性W =2530cm 3 I =56922cm 4 S = 1402cm 3 d = 11mm。s = =172.1MPa w200MPa 符合要求;t =43.34MPa 110MPa 雙H450分配梁滿足設計要求。(五)鋼管樁穩定性檢算:鋼管樁采用 6308鋼管柱,截面特性 A=156.33cm2 W=227.9cm3 l=794cm ix=22cm l= 36 j = 0.914 g = 1.15。1、鋼管樁受的最大軸向壓力計算;橋上雙向會車時,車輛偏載時
65、,鋼管樁受力最不利。按會車時,兩車間距50cm計算,兩車均寬2.5m,如圖所示,右側車輪荷載按全部荷載傳至下面貝雷梁計算,左側車輪外側輪胎荷載按全部傳至下部貝雷梁計算,左側車輪內側輪胎按簡支梁進行分配,分配計算圖示如下:經計算,該輪胎對右側梁壓力分配系數為0.31,按公路一級車輛荷載計算,每個車軸對貝雷梁最大壓力為23.58kN、94.32 kN、94.32 kN、110.04kN、110.04 kN。結構自重近似按均布荷載考慮:q=12.5kN/m。最大支座反力出現時的剪力圖如下所示:最大支座反力R=341.3+340.7=682.0KN。2、流水力計算計算水位取設計洪水位+10.7m進行計
66、算,樁頂標高取+9.69m, 此處管樁計算取 6#墩對應處的地 質和水文情況作為計算依據:河床最低標高+4.9m, 局部沖刷線按1m 考慮,錨固點均按在局部沖刷線下 5d處,水流速為1.5m/s。依公路橋涵設計通用規范,流水作用在橋墩上的水壓力可由下式確定: F= 式中:F-水流力(KN) -水的重度(=10kN/m3) V-計算流速(m/s),根據水文站提供資料計算后取1.1m/s; g-重力加速度(取10m/s2); A-橋墩阻水面積(m2),設計洪水位時的阻水面積A=26.1r2=3.8m2。 K-橋墩形狀系數,圓形墩取0.8;故:F=0.83.8101.5/(210)=2.28kN;水
67、流力作用點為水面以下1/3水深處:H=2/36.11=4.07m水流力彎矩M=FL=2.28(4.07+50.63)=16.46kNm3、鋼管穩定驗算鋼管樁采用6308鋼管柱(考慮鋼管舊損,鋼管按直徑60cm計算),截面特性 (1)彎矩作用平面內穩定驗算NE = p2EA /(1.1l2 ) = 22295kN bm=1; 其中=215MPa帶入個數值得=114.5MPa215MPa。(2)彎矩作用平面外穩定驗算bt = 1 jb = 1 h = 1 ,帶入數值計算的=123.2MPa215MPa。因此,鋼管樁穩定性滿足要求。(六)鋼管樁打入深度計算:鋼管樁按摩擦樁設計入土深度,河床下存在較厚
68、的粗砂層,粗砂層樁側摩阻力取30KPa,按照鋼管樁進入粗砂層的深度進行設計。考慮鋼管樁內外壁均受摩阻力,鋼管樁軸向受壓承載力容許值的計算公式(基礎工程): 式中:U為樁周長1.978m; 側阻擠土效應系數,對于閉口鋼管樁=1,敞口鋼管樁宜查下表取用:鋼管樁內徑(mm)60070080090010001.000.930.870.820.77 本工程中用鋼管樁內徑614mm,按現行內插得=0.99.樁底端閉塞效應系數,對于閉口鋼管樁=1,對于敞口鋼管樁按下式計算: 當5時,=; 當5時,=為樁側摩阻力系數(KPa),見上圖;A為樁底有效面積(投影面積);R樁底土的承載力基本容許值,AR為樁底土的抗
69、力(此處不考慮樁底承載力)。由以上計算可知單樁頂壓力最大為682kN,據此計算鋼管樁入土深度,則有682kN=0.991.978m30kPah。計算得h=11.6m,即鋼管樁入粗砂層深度11.6m,實際施工按照鋼管樁進入粗砂層12m深度控制,單樁承載力705.0kN。本便橋工程使用DZ90型振動錘,激振力為677kN,滿足施工要求。(七)便橋設計驗算結論通過上述驗算,本便橋的結構強度、穩定性能夠滿足相關設計條件的要求,即能夠滿足便橋使用要求。五、鉆孔鋼平臺計算為滿足樁基施工需要, 在 6#墩位置設置平臺, 平臺分為 A 區和 B 區。 B 區作為鉆孔平臺使用, 在樁基完成后予以拆除, A 區域
70、作為后續施工操作空間繼續存在。布置圖如下:平臺按兩個區域計算, B區為鉆孔操作區, A區為承臺墩身施工操作平臺, A區布置等同于棧橋,棧橋已驗算,此處不考慮,僅對B區結構進行驗算。(一)B區平臺面驗算1、平臺面板8鋼板驗算平臺面面板8鋼板驗算同鋼便橋橋面板的驗算,不再重復。2、平臺面I25a驗算I25a 計算,按 3.1m 簡支梁計算,其上作用操作和上層槽鋼橋面的均布荷載,均布荷載值為q1 = 0.75 (2 + 4 0.314) = 2.44kN/ m ,另外考慮分布兩組輪胎的輪壓作用,如下圖所示:均布汽車活載計算,當汽車重軸正好壓在I25a工字鋼頂部時(如下圖所示),工字鋼受力最不利,按杠
71、桿原理進行分配,工字鋼承受0.988倍的輪胎荷載,近似取1。輪胎引起的均布荷載q2=70/0.6 =116.67kN/m。受力分析如下圖:利用理正結構計算軟件計算結構最大彎矩和最大剪力為:Mmax52.08kNm;橫梁彎曲正應力計算:w 129.6MPaw215MPa , 符合要求。最大剪力Qmax89.6kN;max51.53MPa 110MPa 符合要求。(二)B區貝雷梁驗算1、罐車荷載當車輛荷載單側輪正好壓在貝雷梁上時,貝雷梁受力最不利。按杠桿原理進行重車軸載分配,每組輪胎下對貝雷梁的壓力的分配系數為0.763,則車輛荷載兩個軸各輪組對貝雷梁的壓力分別為61kN、122kN、122kN。
72、結構自重荷載為q1=0.6282+0.38124+2=6.30kN/m,建模如下:采用結構內力計算軟件計算貝雷梁最大彎矩Mmax=568.66kNmM= 1576.4 kNm(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受彎矩M= 1576.4 kNm);(注:最大彎矩大概出現在中間輪組壓在簡支梁中點布置,稍微偏離一點,各軸距支座的距離為1.2m,4.45m,5.8m)。最大剪力Qmax283.53kNQ= 490.5KN(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受剪力Q= 490.5KN);2、公路I級荷載驗算當車輛荷載單側輪正好壓在貝雷梁上時,貝雷梁受力最不
73、利。按杠桿原理進行重車軸載分配,每組輪胎下對貝雷梁的壓力的分配系數為0.775,則車輛荷載三個軸個輪組對貝雷梁的壓力分別為23.25kN、93kN、93kN、108.5kN、108.5kN。結構自重荷載為q1=0.6282+0.38124+2=6.30kN/m,建模如下:(注:最大彎矩出現在圖適中荷載依次距本跨左端支座距離為3m、4.4m(第一跨);3.9m、5.3m、8.3m(第二跨)。)經計算得 M = 317.04kN m V=129.2kN 貝雷片承載力容許值 M=788kN m V= 245.2kN 所以平臺主梁承載力滿足設計要求。2、50T履帶吊按起吊15T吊重,臨近傾覆時狀況進行
74、驗算。履帶吊車寬4.4m,單側履帶長5.2m,吊車傾覆時,所有荷載壓在單側貝雷梁上。65t*10=650kN,換算成線荷載為650/5.2=125kN/m。結構自重為4.98kN/m+3kN/m=7.98 kN/m。 利用理正結構工具箱分析計算最不利彎矩圖示如下:采用結構內力計算軟件計算貝雷梁最大彎矩Mmax=1103.79kNmM= 1576.4 kNm(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受彎矩M= 1576.4 kNm);最大剪力Qmax489.85kNQ= 490.5KN(根據裝配式公路鋼橋多用途使用手冊雙排單層不加強貝雷梁允許承受剪力Q= 490.5KN);(三
75、)樁頂分配梁計算: 由于結構布置為貝雷梁直接壓在鋼管樁頂上,所以2I45分配梁的受力較有利。由上步計算知貝雷梁受剪最不利時對分配梁的最大壓力為489.85kN,平均分配到每一排對分配梁的壓力為244.93kN,一組貝雷梁出現最大壓力時,按照荷載分配系數,其中相鄰一組貝雷梁單排向下的壓力應為0.225*244.93=55.1kN,為簡化計算另一組相鄰貝雷梁單排向下的壓力也取31.5kN,根據以上計算結果建模計算分配梁。按照以上結果,加載值如下: 55.1,55.1,244.93,244.93,55.1,55.1。 計算結果:M=92.16kN m V=240.42kN R=480.84kN。I45 截面特性如下圖所示:s = 64.4MPa w200MPa 符合要求;t =41.6MPa 110MPa 符合要求;(四)鋼管樁打入深度計算 平臺鋼管樁受力較鋼便橋有利,單樁承載力也小于鋼便橋單樁承載力,其打入深度統一按鋼便橋的鋼管樁入土深度12m進行打設。(五)平臺設計驗算結論通過上述驗算,本鋼平臺的結構強度、穩定性能夠滿足相關設計條件的要求,即能夠滿足便橋使用要求。