1、中鐵五局懷邵衡鐵路項目跨白竹河鋼便橋施工方案編 制： 審 核： 審 批： 中鐵五局懷邵衡鐵路項目經理部二分部 2014年12月一、工程概況中鐵五局懷邵衡鐵路項目位于邵陽市隆回縣轄區，沿途經過南岳廟鄉、石門鄉、桃洪鎮、雨山鎮、灘頭鎮、周旺鎮共兩鄉四鎮，正線起訖里程為DK114+900.00DK157+209.00，線路長度42.309公里。設計技術標準：本項目為客貨共線級鐵路，最高時速200km/h。中鐵五局懷邵衡鐵路項目二分部施工段主要工程內容：（1）正線：里程DK137+520.525DK157+209.00，線路長19.688km；（2） 隧道工程：管段4座隧道，共計2554m，占管段長度
2、的12.97%，其中羅家隧道長1044m，為管段控制性工程。（3）橋涵工程：管段橋梁18座，共計4.387km，占管段長度的22.28%,其中特大橋1座，大橋10座，中橋4座,框架小橋2座,公路跨鐵路橋1座；涵洞39座，倒虹吸2座；（4）路基工程：管段路基長12.748km，挖方總計153.9萬m，其中挖除、類土方 96.8萬m，挖除、類土方57.1萬m；基床本體填筑88.2萬m，基床底層填筑AB組料24.6萬m，基床表層填筑級配碎石8.8萬m，過渡段水泥穩定級配碎石4.7萬m，過渡段級配碎石17.1萬m。 中鐵五局懷邵衡鐵路項目二分部白竹河特大橋、三田車中橋跨越白竹河，白竹河凈寬22m25m
3、，平均水深2米，設置一孔全長27m的鋼便橋，為三排單層上下加強型，便橋為上承式鋼便橋，橋臺基礎為鋼筋砼基礎。鋼便橋橋面系I10工字鋼和10mm厚花紋鋼板。本便橋工程計劃工期：2014年12月10日開工,2015年1月20日完工，工期40日歷天。二、編制依據 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 3、公路橋涵施工技術規范 4、公路橋涵鋼結構及木結構設計規范 （JTJ025-86） 5、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊 6、施工現場的實際情況。三、主要工序施工方法 鋼便橋施工放樣采用全站儀，高程測量采用水準儀控制。便橋為上承式三排上下加強型，貝雷片縱向排列6
4、片，由橫梁、夾具、抗風拉桿連接成一體，在架設鋼便橋時按場地、器材準備、拼裝、吊裝、座落的步驟進行。1、鋼便橋拼裝場地的布置；為方便架橋作業，根據架橋現場的地形、道路狀況，在橋頭堆放橋梁部件、工具的位置、建橋器材及車輛掉頭的位置。2、鋼便橋的拼裝； （1）貝雷架采用三排單層加強型，主梁在空曠場地內拼裝，下面墊枕木，用吊車將貝雷逐片吊起，用桁架銷子相互連接接長。貝雷為三排，排距為0.45m，加強弦桿的桁架用弦桿螺栓將加強弦桿連接在貝雷弦桿上，用支撐架螺栓將豎向支撐架、水平上下支撐架和貝雷連成整體，每節貝雷接頭位置安裝各類支撐架各一片。為保證梁的剛度，貝雷、加強弦桿和水平支撐架之間采用接頭錯位連接，
5、這樣可減少由于桁架接頭變形產生的主梁位移。連接桁架的所有螺栓螺帽必須擰緊，桁架銷子穿到位后必須插好保險銷。（2）所有支座位置要求進行局部加強，防止弦桿局部受力過大產生變形。梁端部采用高剪力型桁架，上弦桿應較下弦桿長2mm，較長的為上弦桿，拼裝好后可形成一定的預拱度，減小下撓，因此拼裝時要注意區分上下弦桿，防止安裝錯誤。3、鋼便橋的吊裝； 加強型鋼便橋拼裝完成后，采用吊車進行吊裝，在貝雷桁架就位后，安裝連接支撐架，連接支撐架的螺栓必須在加強弦桿與貝雷片連接之前預先擰到加強弦桿上。為確保上部貝雷桁架安裝質量，擬組織有貝雷桁架橋安裝經驗的專業施工隊伍進行架設。由于本施工便橋所跨河道施工期間水位較淺，
6、采取就地拼裝，整孔吊裝法進行便橋架設。采用吊車吊起拼裝好的每片貝雷桁架的三分之一吊點處，同時在貝雷桁架兩端各綁扎好吊繩，起吊期間施工人員拉起四根吊繩站立于吊車作業半徑之外的安全區域，輔助吊車控制好貝雷桁架位置。架設期間現場技術、安全人員對人員、設備進行全程監控，規范文明施工，確保安裝架設工作安全順利完成。4、橫梁安裝；橫梁采用I28b工字鋼，長5.0m，平均間距0.75m，安裝桁架節點處，用支撐架螺栓將橫梁與貝雷梁連接成一體，相互之間用角鋼或標準拉桿打斜撐相連。橫梁放置時，需保證主體格構柱處有橫梁放置。貝雷架上弦桿安裝橫撐，橫撐采用16A槽鋼施工即可，間距2.5m。5、橋面縱梁安裝；主橫梁安裝
7、就位后、調整好線形和位置后安裝縱梁。縱梁采用I10工字鋼，并排豎放在橫梁上，翼板與橫梁接觸交叉處采用角焊焊接。縱梁接頭連接處盡量設在1/4跨位置，并要求錯開布置，同一截面接頭不得超過25%。先將工字鋼焊接后再用鋼板雙面貼焊補強，包括腹板和翼緣板部位。 6、橋面板安裝； 便橋寬3.7m，橋面板與縱梁焊接固定。橋面鋼板選用優質深花紋防滑鋼板，防止雨天行人滑倒或機動車打滑。主體格構柱處要打斜撐或設抗風拉桿將主梁與其固定，防止側向移位或傾覆。四、安全、質量保證措施 1、在施工作業期間，設置安全作業區和有關標志。 2、所有的連接銷必須插入保險銷，螺栓必須擰緊。 3、起吊重物時，鋼絲繩連接可靠，不得滑脫，
8、起重臂和重物下不得站人。 4、單片貝雷梁穩定性差，必須水平放置。 5、針對鋼便橋施工特點，所有的連接銷必須插入保險銷，螺栓必須擰緊吊重物時，鋼絲繩結實，連接可靠，不得滑脫，起重臂和重物下不得站人。單片貝雷梁穩定性差，必須固定可靠，防止傾倒傷人。五、設計計算書（一）、設計資料1、標準跨徑:1-27m；2、橋面寬度:全寬3.7m；3、設計荷載:750KN4、橋梁縱坡：平坡5、限速：5km/h6、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 （JTG D63-2007）（3）公路橋涵鋼結構及木結構設計規范 （JTJ025-86）（4）公路橋涵施工
9、技術規范 （JTG /T F50-2011）計算方法:極限狀態法。（二）、結構尺寸橋梁橫、縱斷面布置如下圖（單位mm）：（三）、貝雷梁構件截面特性貝雷梁構件截面特性桿件名材質截面形式截面面積（cm2）容許承載力（kN）弦桿16Mn雙10背靠背 212.74 560豎桿16Mn單根I89.52210斜桿16Mn單根I89.52171.5（四）、荷載標準：1、靜載計算（1）、桁架總重（3米貝雷梁重270kg）: G1=27096=14580kg=145.8KN（2）、加強弦桿總重： G2=80962=8640kg=86.4KN（3）、聯結系總重（包括抗風拉桿、斜撐、支撐架）： G3=3320+11
10、20+2230=1540kg=15.4KN（4）、28b工字鋼橫梁總重(間距0.75米,38根)： G4=47.95.0038=9101kg=91.01KN（5）、10工字鋼縱梁總重(12根)： G5=11.2612712=3649kg=36.5KN（6）、橋面重（10mm鋼板78.5kg/m2）： G6=78.53.727=7842kg=78.4KN2、活載計算按75t汽車荷載采用相同的車輛荷載標準值如圖所示： 車輪寬0.6米，輪距如圖示所示： 按城市橋梁設計規范，車道荷載應該按均布載加一個集中載計算，當跨徑20mL150m時，可以簡化為如圖所示： 其中，當計算彎距時，q=qm=10.5kN
11、/m；計算剪力時，q=qQ=15kN/m。3、桁架設計計算 （1）、彎距計算 a、靜載在跨中產生的總彎距 M1=1/8ql2=1/8（G1+G2+G3+G4+G5+G6)/27272=1530.6KN.m b、靜載在跨中對單片桁架產生的總彎距 M1= M1/6=255.1KN.m c、活載在跨中對單片桁架產生的彎距 M活= ql2/8+pl/4=(10.52727)/8+(50027)/4=4332KN.m 活載彎距按杠桿法分配到兩邊的桁架組上，最大偏心為0.3米，分配系數為：Kdf =(3.2/2+0.3)/3.2=0.59 對于每組桁架，再考慮1.2的桁架不均勻系數，車道荷載沖擊系數20/
12、(80+30)=0.18，則每排桁架分配的活載最大彎距為： M2=1.2*（1+0.18）*（ M活*0.59）/3=1206.4KN.m d、單排桁架承受的總彎矩則Mmax= M1+ M2=255.1+1206.4=1461.5KN.m 查裝配式公路鋼橋多用途使用手冊，得： 單排加強桁架容許彎矩為M=1687.5KN.mM=1461.5KN.m。（2）、剪力計算 Qmax=Q靜+（Q活+Kdf)/3*1.2*(1+沖擊系數0.18) a、靜載在桁架端部產生的總剪力 Q1=1/2（G1+G2+G3+G4+G5+G6)=226.8KN b、靜載對單排桁架在端部產生的剪力 Q1=1/6Q1=37.
13、8KN c、活載在桁架端部對單排桁架產生的剪力 橫向分配系數、不均勻系數、沖擊系數不變。 Q活=1/2P+1/2*(qQ*l)=250+202.5=452.5 KN Q2=( Q活* Kdf)/3*1.2*1.18=452.5*0.59/3*1.2*1.18=126.0 KNd、單排桁架承受的總剪力 Q= Q1+ Q2=37.8+126=163.8 KN查裝配式公路鋼橋多用途使用手冊，得：單排加強桁架容許剪力為Q=245.2KN.M Q=163.8 KN經驗算，桁架安全。（4）、橫梁設計計算 橫梁采用I28b型鋼梁，材料相關參數： Wx=534 3， tw=10.5，IxSx=24.2，容許抗
14、彎應力f=215 MPa，截面積61.0 2，自重47.9/m。將190kN的軸壓力作用在單根橫梁上為最不利荷載工況。a、恒載：橫梁自重：q橫=0.48KN/m，橋面系及縱梁重：q板=1.4*0.010*7.85=0.11t/m=1.1KN/mq縱=11.261*12*1.4/4.2=45.0kg/m=0.45KN/m則恒載q= q橫+ q縱+q板=1.94 KN/m則靜載在跨中產生的總彎距：M=1/8ql2=0.125*1.94*4.2*4.2=4.28 KN.mb、活載： 將軸載分為兩個集中載，輪間距1.8m，考慮車道荷載沖擊系數，則P1=P2=P/2*(1+0.18)=95*1.18=1
15、12.1KN 橫梁的跨徑為3.7m，按如下布置為最不利荷載工況：可求得最大彎距Mmax=4.28*3.7*3.7/8+（112.1*0.95*2.75*2.75）*（1+0.95/2.75）/（3.7*3.7） 86.5KN.m橫梁的截面抵抗矩：W=534cm3， max=Mmax/ W=162MPa=215 MPa滿足要求！ （5）、縱梁設計計算縱梁采用I10型鋼梁，材料相關參數： Wx=49 3， tw=4.5，IxSx=8.59，容許抗彎應力f=215 MPa，截面積14.34 2，自重11.261/m。a、恒載：縱梁自重11.261/m，則：q縱=0.113KN/m橋板：q板=78.5
16、3.7*/12=0.242KN/m則縱梁承受的恒載為：q= q縱+ q板=0.355KN/m則靜載在跨中產生的總彎距：M=1/8ql2=0.125*0.355*1.4*1.4=0.09 KN.Mb、活載：190kN軸載作用在單跨縱梁上，為最不利荷載工況。單個車輪重P=95KN,車輪寬0.6m，考慮橋板的分配作用，則按單個車輪壓4根工字鋼，則每根工字鋼縱梁承受的荷載：P1=P*（1+0.18）/4=95*1.18/4=28KN縱梁間距可簡化為以橫梁間距跨徑的簡支梁，平均跨徑為0.75米，最大跨徑為0.95米。可以求得最大彎距：Mmax=28*0.95/4+0.88*0.95*0.95/8=5.3
17、1KN.M縱梁的截面的抵抗矩W=49cm3則：max=Mmax/ W=139.6MPa=215 MPa滿足要求！ 由以上的計算可以看出，計算得出的內力滿足桁架的內力要求，結構處于安全狀態。（6）、地基承載力要求 鋼便橋基礎采用C20鋼筋混凝土結構，基礎底面尺寸長4.7m*寬3m，截面積4.78，鋼便橋重G=（G1+G2+G3+G4+G5+G6)=453.5KN，設計荷載750KN。則基礎最大承重F=453.5/2+750+2.65*3*4.7*10=1350.4KN。地基承載力要求大于1350.4KN/（4.7*3）=95.8KN/。鋼便橋基礎結構尺寸如下：六、鋼便橋材料統計跨白竹河鋼便橋材料統計表（一座）序號材料名稱型號單位數量重量（kg）備注1桁架長3米*高1.5米片54145802加強弦桿長3米根1088640同桁架弦桿3銷子直徑49.5mm，長20cm個228材料30CrMnSi4橫梁長5m，I28b工字鋼根389101I28b工字鋼5橫梁夾具個1206縱梁I10工字鋼m3243648 7陽頭端柱個68陰頭端柱個69斜撐根22154010支撐架個2011連板塊2212抗風拉桿根2013橋座個814座板塊415弦桿螺栓M36*180個19216斜撐螺栓個4417撐架螺栓個8018鋼花板10mm99.9784220基礎砼+搭板C30m53.4 21基礎鋼筋12kg1455
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