1、中鐵十局滬杭鐵路客運專線項目部三工區剛便橋施工方案 （DK84+686.50DK91+037.445）中鐵十局滬杭鐵路客運專線項目部三工區2009年5月5日中鐵十局滬杭鐵路客運專線項目部三工區剛便橋施工方案一、編制依據及規范標準1、設計依據（1）、現行施工設計標準（2）、現行鋼結構設計標準（3）、現行施工安全技術標準2、規范標準（1）、公路橋涵設計通用規范（JTGD60-2004）（2）、公路橋涵地基與基礎設計規范（JTJ024-85）（3）、公路橋涵鋼結構及木結構設計規范（JTJ025-86）（4）、裝配式公路鋼橋設計圖中交公路規劃設計院。（4）、公路橋涵施工技術規范（JTJ0412000）
2、（6）、海港水文規范（JTJ213-98）二、主要技術標準及設計說明1、主要技術標準橋面寬度：5.0m設計荷載：78t旋挖鉆及掛-120荷載棧橋全長：18m、24單跨（凈空15m）在臨時荷載作用下，荷載組合時，其鋼結構的容許應力可提高30%，即可按1.3倍的系數進行驗算。由上可知，16Mn的容許拉應力、壓應力及彎應力均可按1.3x210=273MPa計算，容許剪應力按1.3x160=208 MPa計算2、設計說明1）設計控制荷載：棧橋設計中選用78噸旋挖鉆荷載進行主梁及鋼管樁基礎荷載驗算。橋面設計長度18m，計算長度15m。2）設計使用壽命：2年；3）設計行車速度：10km/h。4）橋梁主體結
3、構及橋面部分：棧橋橋梁主體結構及橋面部分均采用“321裝配式公路鋼橋”標準件。5）橋臺基礎一邊橋臺采用混凝土橋臺，混凝土橋臺澆筑基礎底面尺寸為50060150cm，臺帽頂主梁位置放置枕木，防止壓碎橋臺混凝土。三、沿線便橋設置表4-1 施工便橋設置一覽表序號里程跨越河流 名稱所在村莊河流 寬度水深與線路角通航情況便橋通過方式1DK85+200支流余北村10組402否圓管涵通過2DK86+462未知名河流長秦村11組202.590是便橋3DK87+040蝦塘長秦村8組1502否圓管涵通過4DK87+394蓮浦塘長秦村6組223.256是便橋5DK87+930支流馬橋村25組202.6134是便橋6
4、DK88+033蘇庵浜馬橋村25組131.851否便橋7DK88+595農田灌溉渠紅聯村5組2否圓管涵通過8DK88+800鐵浜紅聯村5組601.5155否圓管涵通過9DK88+950郁家河紅聯村6組251.546是便橋10DK89+564吳家河紅聯村7組201.549否便橋11DK89+815牛角頭河紅聯村8組201.647否便橋12DK89+930未知名河流紅聯村15組301.7140否圓管涵通過13DK90+500何家浜紅聯村12組142.4117否便橋14DK90+690未知名河流紅聯村12組202.4172否便橋15DK90+810未知名河流紅聯村12組232.445否便橋18合計便
5、橋合計197m四、施工方法1、總體施工方案為保證施工區域既有排灌系統與河道溪流暢通，對施工便道跨越河流、河渠處采用鋼管樁、貝雷支架搭設便橋通過為主，鋪設鋼筋混凝土管涵通過為輔，以滿足過水和施工運輸需要。便橋寬5m，便橋基礎水中均采用鋼管樁，岸上及淺灘處可采用松木樁和混凝土基礎，鋼管樁采用529（=10mm），每墩3根，鋼管間距2.25m，鋼管樁橫擔采用雙拼I25a工字鋼，長度為5m，鋼管樁上部連接體系采用18槽鋼。上部采用4片貝雷梁結構形式，貝雷梁采用321型。貝雷梁上設置I22工字鋼橫向分配梁，間距0.75m，分配梁上采用滿鋪20槽鋼。便橋兩側設置欄桿，護欄采用50*5鋼管，高1.0m間距2
6、.0m。2、便橋施工方法2.1、橋臺施工橋臺設置在岸邊硬質基礎上，開挖基坑，清理樁頭，為增強橋臺基礎處的穩定性，在基礎下大入16根木樁。澆筑墊層混凝土，立模，綁扎鋼筋后，再澆筑橋臺臺身，橋臺基礎采用C25砼澆筑。橋臺后填土，與施工便道相連接。2.2、便橋施工2.2.1便橋橋墩鋼管樁插打 鋼管樁插打前，先修筑施工便道至橋臺處，以便吊機進入。鋼管樁插打采用履帶吊機整樁起吊，DZ90液壓打樁錘，一次性插打到位，履帶吊機整樁起吊，插打采用DZ90震動打樁機施打，便橋每個橋墩設計529鋼管樁3根，橫橋向間距為2.25m，樁底位于河床面以下35m。每排鋼管樁下沉到位后，應進行樁之間的連接，增加樁的穩定性，
7、連接材料采用20號槽鋼，焊縫質量滿足設計及規范要求。2.2.2貝雷梁的安裝貝雷梁預先在陸上或已搭設好的便橋上按每組尺寸拼裝好，然后運輸到位進行安裝，吊車配合倒鏈和卷揚機拖拉架設，貝雷梁的位置需放線后確定，以保證便橋軸線不偏移。2.2.3橋面系安裝貝雷片頂面沿橫橋向安裝22工字鋼，間距75cm。橋面板采用20槽鋼滿鋪，沿順橋向布置。便橋欄桿高1.0m，采用50焊接鋼管焊接，立柱間距2.0m，焊在便橋橫向分配梁上。2.2.4便橋上其它結構設置施工技術措施1）打樁前對現有水文、地質作全面了解。對鋼管樁進行質量檢查，不得有彎曲、嚴重局部變形和虛焊、漏焊等現象。樁的堆放、運輸、起吊都應按規定設置支點和吊
8、點。2）用履帶吊機吊裝DZ-90震動打樁機震打鋼管樁時吊機不得受力，只能懸掛千斤繩起保險作用；為加快便橋施工進度，鋼管樁與DZ-90震動打樁機間用液壓夾持器將兩者相連，取消樁頂法蘭盤結構。DZ-90震動打樁機每次連續震動時間不宜超過3min。震動時觀察到打樁機、樁帽與基樁之間連接螺栓松動時立即停震，而且每當出現打樁機振幅異常或打樁導向架偏斜等情況時，都應停震進行檢查分析處理。3）鋼管樁入土深度以設計標高及貫入度雙控控制。5）履帶吊機在便橋上走行到位，并在便橋主桁節點上打頂后，方可吊裝鋼管樁及震動打樁機，進行鋼管樁的插打工作。6）鋼管樁插打完畢后，及時設置樁間聯接系及樁頂分配梁。7）便橋主梁節段
9、在岸邊預拼好后，由運輸車運至便橋前端，再由履帶吊機起吊懸臂拼裝，并及時與樁頂分配梁連接，設腳手板、安全網、欄桿、安全標志等設施。 3、便橋施工機械設備配置序號機械名稱規格型號單位數量備注1履帶吊車25t臺12震動打樁機DZ-90臺13運輸設備套14挖掘機PC200臺15電焊機臺24、施工安全措施1、施工期間在上下游設置警戒，采取有效措施防止船舶撞擊臨時橋墩。2、在使用過程中，不定期地進行沉降觀測，以防發生不均允沉降而影響車輛通行的安全。3、橋頭設置限速、限載、單車通行等安全通行告示牌，每跨上僅允許1輛汽車通行，嚴禁超載車輛通行，非施工車輛和人員不得隨意通行。4、定期安排人員維護、檢修便橋，洪水
10、季節，安排汛期值班人員檢查水位對便橋基礎的影響。五、簡算資料（一）18m棧橋簡算資料1、荷載計算1.1、活載計算本棧橋主要供混凝土罐車、各種機械設備運輸及78t旋挖鉆走行，因而本棧橋荷載按每孔一輛78t旋挖鉆荷載及掛120荷載分別檢算，則活載為:旋挖鉆G=780kN；1.2、荷載組合動荷載受力模型如圖5-1：圖5-1 動載計算模型動荷載所產生的彎矩：動荷載所產生的撓度： 當動荷載處于支座上部時產生的壓力是最大的，即Q=P=780kN靜荷載計算： 靜荷載模型見圖5-2。圖5-2 靜荷載示意圖棧橋靜荷載就是棧橋自重，根據材料統計清單可知：棧橋自重q=2025415=1350Kg/m。根據建筑結構靜
11、力計算手冊可知:靜荷載所產生的彎矩：靜荷載所產生的剪力：對支座的壓力為10.2kN靜荷載所產生的撓度：單排桁架的容許應力：彎矩78.82tm、剪力24.52t，桁架慣性矩I=2.51105cm4。四排桁架的容許應力：彎矩M=78.824=315.28tm剪力Q=24.524=98.08t桁架慣性矩I=2.511054=10.04105cm4。根據公路橋涵設計手冊可知，驗算荷載為最大荷載時不考慮沖擊系數。中跨最大彎矩與撓度Q=75KNQ=98.08KN 通過以上計算可知：棧橋整體強度滿足使用要求。1.3、局部計算棧橋結構如下圖所示，根據從上到下的原則依次計算如下：圖5-3 棧橋示意圖2、橋面計算
12、橋面采用20a槽鋼，20a槽鋼下設中心間距750mm的I22工字鋼橫梁，橋面槽鋼與工字鋼間斷焊接。2.1、橋面槽鋼驗算對局部強度驗算，掛120荷載進行驗算，其單帶重7.5噸，車輪著地長度為2=0.2m,寬度b2=0.5m。驗算荷載不考慮沖擊。驗算荷載不考慮沖擊。橋面鋪設槽鋼為20號槽鋼，當掛-120作用在橋面時，由3根槽鋼承載。單輪承受75KN,20截面特性兩支點距離為0.75m， 橋面縱向槽鋼的最大彎距為槽鋼最大應力2.2、橋面工字鋼驗算當履帶輪處于運輸狀態作用在槽鋼上，通過槽鋼傳遞到橫梁，每個車輪由2根橫梁承擔，22號工字鋼截面特性。汽超-20，驗算荷載為掛-120噸，其掛車單軸重30噸，
13、每軸四輪，每輪重7.5噸，對于掛120車輪著地長度為2=0.2m,寬度b2=0.5m。驗算荷載不考慮沖擊。按簡支梁和7.5KN的集中荷載進行驗算，兩支點最大距離為1.4米。分配梁的最大彎距為工字鋼橫向最大應力從上計算可以看出，橋面結構可以滿足使用的要求。3、基礎計算3.1、本棧橋鋼管樁基礎每墩采用兩排8根木樁和砼承臺形成基礎。當在荷載施壓在橋臺處橋面承載力最大，橋面傳遞總壓力P=780+101.25=881.25KN3.2、土層對承臺的承載力計算承臺面積為5m1.5m=7.5 m2，地質承載力為150kPa,地面承載力為150kPa7.5 m2 =1125kN881.25KN根據以上計算承臺承
14、載力滿足使用要求。由于土質不穩定考慮在每個承臺下加打16根木樁。（二）24m棧簡算資料1、 設計說明本工程項目擬建棧橋結構形式為5m寬，橋面系為20a槽鋼，橫向分配梁為I22，間距為0.75m，橋臺基礎采用C25砼澆筑，為增強橋臺穩定性，橋臺底部打入16根木樁。主梁采用雙排單層加強結構。在臨時荷載作用下，荷載組合時，其鋼結構的容許應力可提高30%，即可按1.3倍的系數進行驗算。由上可知，16Mn的容許拉應力、壓應力及彎應力均可按1.3x210=273MPa計算，容許剪應力按1.3x160=208 MPa計算。圖5-4 棧橋一般構造圖（單位：cm）裝配式公路鋼橋多用途使用手冊第59頁表3-5“橋
15、梁幾何特性表”、表3-6“桁架容許內力表”見下圖。2、結構計算 2.1、上部結構1）橋面槽鋼：20號槽鋼，單位面積重22.637kg，則0.23kN/m；2）橫向分配梁：I22a，單位重33.07kg/m，則0.33kN/m ，1.65kN/根，間距0.75m；4）縱向主梁：橫向4排321型加強貝雷梁，4.67kN/m；2.2 主梁計算棧橋靜荷載就是棧橋自重，根據材料統計清單可知：棧橋自重q=3316221=1579Kg/m。靜荷載計算 靜荷載模型見圖5-5。圖5-5 靜荷載示意圖根據建筑結構靜力計算手冊可知:靜荷載所產生的彎矩：靜荷載所產生的剪力：對支座的壓力為165.8kN靜荷載所產生的撓
16、度：動荷載計算按78噸旋挖鉆為例，其單側履帶著地尺寸為0.9m4.7m。動荷載受力模型如圖三：圖三、動載計算模型動荷載所產生的彎矩：動荷載所產生的撓度：當動荷載處于支座上部時產生的壓力是最大的，即Q=P=780kN根據鋼結構手冊可知，當驗算荷載為最大荷載時不考慮活載的沖擊系數。中跨最大彎矩與撓度：Q=780KNQ=981KN 通過以上計算可知棧橋整體強度滿足使用要求。2.3、局部強度計算 橫梁間距為75cm，局部強度計算考慮輪式車輛的壓力比履帶車輛對局部強度的影響更大，所以局部強度計算以輪式車輛進行計算。（1）橋面槽鋼驗算 汽超-20，驗算荷載為掛-120噸，其掛車單軸重30噸，每軸四輪，每輪
17、重7.5噸，對于掛120車輪著地長度為2=0.2m,寬度b2=0.5m。驗算荷載不考慮沖擊。橋面鋪設槽鋼為20號槽鋼，當掛-120作用在橋面時，由3根槽鋼承載。20截面特性按簡支梁和7.5噸集中荷載進行計算，兩支點距離為75cm，3根槽鋼的最大彎距為 槽鋼最大應力：，（2）橋面工字鋼驗算車輪作用在槽鋼上，通過槽鋼傳遞到橫梁，每個車輪最少由2根橫梁承擔，22號工字鋼截面特性按簡支梁和7.5噸的集中荷載進行驗算，橫梁兩支點最大距離為2.2米。1根橫梁的最大彎距為1根橫梁工字鋼最大應力：。3、基礎承載力 本棧橋鋼管樁基礎每墩采用兩排16根木樁和砼承臺形成基礎。當在荷載施壓在橋臺處橋面承載力最大，橋面傳遞總壓力P=780+16.58=797KN土層對承臺的承載力計算承臺面積為5m1.5m=7.5 m2，地質承載力為150kPa,地面承載力為150kPa7.5 m2 =1125kN797KN根據以上計算承臺承載力滿足使用要求。由于土質不穩定考慮在每個承臺下加打16根木樁。4、計算結論經分析計算，棧橋各主要受力構件強度和剛度均滿足受力要求。附圖1：三工區施工平面布置圖。
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