1、一、概述一)、設計說明1、根據我項目部的自有材料及設備選擇結構類型,鋼便橋采用4m跨徑,有利于25t吊車逐孔向前推進搭設。2、鋼管樁采用340管,平臺縱梁釆用32#b工字鋼,橫梁采用45#工字鋼,每個構件重量不大,有利于施工,加快進度,節約成本。3、根據鋼便橋的使用特點及參考有關規范和其他工程實例,經過試算,優化了結構的樁距及支承結構的跨徑。4、鋼便橋平臺主要重車為砼拌和運輸車,荷載采用60t為控制荷載。5、根據鉆孔揭露,地質均為第四系松散沉積物,橋位區段表層為素填土(厚度為1.51.6m),其下(不按順序)主要由粉質粘土、中粗砂、粉質粘土、中粗砂、粉質粘土層組成,所以鋼管樁周側摩阻力取4.5
2、t/m。6、根據成橋后方拆除鋼便橋,為便于拆除,鋼便橋設在橋側,其中線距橋屮線22m。二)、設計參考依據1、本項目橋位平面及橋型圖2、公路橋涵設計通用規范3、簡明公路施工手冊4、簡明建筑結構設計手冊5、建筑結構靜力計算手冊二、 鋼便橋功能構造(1)鋼便橋平面布置鋼便橋設于橋軸線上,鋼便橋長24m,6跨,每跨4米,橋寬6m。鋼便橋平臺合計面積144m,鋼便橋計劃于2017年9月8日開始施工,于2017年9月10日完成,預計于2018年8月份全部拆除。(2)鋼便橋功能要求作為橋梁施工材料轉運、機械設備進場以及運輸土方車輛的主要通道,同時作為施工人員上下班便道。(3)鋼便橋結構設計鋼便橋頂面標高20
3、.50m,縱坡為0,鋼便橋寬6.0m。采用直徑340mm,壁厚10mm鋼管樁作基礎。鋼管樁橫橋向共2根,橫橋間距3.6m,鋼便橋跨徑4m。橫向每排鋼管樁頂面用雙拼45a型工字鋼嵌入鋼管用作系梁及支承縱梁。32#b工字鋼主梁縱向布置,間距20cm,32#工字鋼上用5mm厚壓花鋼板作行車面板用。三、施工鋼便橋搭設工藝 (1)工藝流程圖 準備工作鋼管樁準備備 測量放樣打樁設備就位 安裝45號工字鋼系梁鋼管樁頂調平、開槽口安裝32b號工字鋼縱梁準備32b號工字鋼縱梁鋪設5mm鋼板車道板安裝欄桿(2)鋼管樁加工及運輸鋼管樁的制作采用螺旋焊縫:鋼管樁成品的外形尺寸允許偏差應符合表2規定: 管節外形尺寸允許
4、偏差表 表2偏 差 名 稱 允 許 偏 差 (mm) 說 明鋼管外周長 19測量外周長管端橢圓度 6兩端互相垂直的直徑之差值管端平整度 2管端平面傾斜不得大于4 樁長偏差300,-0.0 樁縱軸線的彎曲矢高 不大于30樁長44.5mm鋼管樁刃腳部分應加強,以滿足在吊裝、運輸時不致產生變形。加強方法如下:樁尖焊接樁尖加強套管,加強套管規格為340*810mm,樁尖加強套的焊縫高度為100mm。樁尖處加強示意如下: 100mm鋼管樁采用專用小車人工運到打設現場。鋼管樁放置在半圓形專用支架上,必要時可用纜繩緊固,防止墜落;載重車裝樁應采用多支墊堆放,墊木均勻放置,并適當布置通楞,墊木頂面宜在同一平面
5、上;鋼管樁堆放形式應在裝樁、運輸和起吊時保持平穩,同時應避免產生軸向變形和周部壓曲變形。鋼材的進場采用載重車配合吊車裝卸進場,分別于橋頭兩端50*50m的場地堆放進場設備材料。(3)鋼管樁插打鋼便橋基礎鋼管卷制成19m/節,用專用小車人工通過施工便道運輸到位,采用45t振捶插打,采用25t吊機吊裝。插打鋼管樁前,應充分了解打樁區域的河床沖刷、流速和潮汐變化情況, 認真復核鋼管樁位坐標,確認無誤后按管樁打設順序,填寫任務單交給負責定位人員,以利于施工開展。另外每次鋼管樁插打開工前的一天,必須充分了解天氣情況。鋼管樁插打施工要點及注意事項:1)鋼管樁按19m/節施工,可根據地質情況加長樁長。直至振
6、擊2分鐘,下沉35cm為滿足要求;2)用吊車起重設備吊裝鋼管;3)鋼管樁的定位由測量人員完成;4)鋼管樁須定位及調整好垂直度后才開始可打入下沉,鋼管傾斜度控制在 1/100內,樁中心偏差控制在5cm內;5)貫入過程中,通過不同地質層時要對樁的垂直度進行復測,避免出現斜樁;6)打樁過程應根據不同地質層的貫入度控制錘的力度,防止鋼管頂部打卷;7)鋼管打至接近設計標高時要注意控制錘的力度防止超打,當鋼管樁頂面高出設計標高5cm內時可視為標高達到要求,可停錘。(4)鋼管樁抄平及水平聯系鋼管樁打設好,測量按鋼便橋面標高20.50m控制抄平,切橫向槽口,然后安上雙拼45b工字鋼,焊接固定。(5)上部構造安
7、裝1.32b工字鋼梁的安裝雙拼45b工字鋼安裝完畢,在工字鋼上測量放樣定出32b工字鋼梁的位置,工字鋼梁用25t吊車安裝就位。縱梁與支承橫梁焊接固定,搭接焊接成連續狀態。 2.工字鋼上5mm鋼板行車道板的安裝 工字鋼梁安裝完畢,在其上面布置5mm鋼板行車道板,兩板縫隙間距5cm。鋼板與縱梁點焊固定。 3.欄桿及警示燈設置 完成面層槽鋼鋪設后需及時進行兩邊安全護欄焊接,護欄高1.2m,豎桿用48mm焊管,水平橫聯用L50505角鋼(設置兩層角鋼)。 鋼便橋兩側欄桿除安裝照明燈外,在鋼便橋兩端安裝防霧燈,夜間開啟照明燈,有霧的天氣還需開啟防霧燈,引導車輛行駛。四、 主要機械設備、材料數量主要機械設
8、備表名稱型號數量汽車吊25t1臺打樁錘振力45t1臺平板車8t1臺氧割設備套2套電焊機直流焊機3臺五、施工人員鋼便橋主要施工人員數量表序號工種人數序號工種人數1焊工57履帶吊司機22起重工(兼指揮)28測量人員33配合工69技術員24電工110安全員25機修工211機械調度員16機械工2說明:本表未考慮鋼管樁及鋼護筒的加工、運輸(到施工現場)方面人員;六安全注意事項1、水上施工過程中,有關操作人員必須穿統顏色救生衣。2、現場施工管理人員應了解施工工藝、施工方法概作要點,以及可能出現的間題和應采取的預防處理措施。3、分施工作業區域,禁止非施工設備進入。做好相關警示措施,保證施工安全。4、鋼便橋兩
9、邊必須安裝防護欄,欄桿高度不小于1. 2米,鋼便橋橋每隔5米在兩邊各掛一個救生圈。同時還應根據安全部門的規定(如有)增設相關安全措施。5、拼裝和吊運過程中一定要有專人現場統一指揮,每次吊運及運梁都要檢查所用鋼絲繩是否有斷絲現象,且捆綁牢固。6、要檢查所有的工字鋼,對于有嚴重變形和燒傷的禁止使用。7、工字鋼之間的受力部位要緊密接觸,離空位置要用鋼板墊實,相互之間要用U型螺栓固定或點焊固定,保證各構件受力均勻和穩固。8、鋼便橋兩側必須按照有關規定設置防霧和夜間通行標志。一) 臺風、龍卷風、霧等氣象性災害應急預案1 .防臺風應急預案1.安排專人收聽臺風信息,修訂完善防臺預案、措施,檢查抗臺所需的人、
10、 機、物準備情況,根據臺風預報合理安排生產計劃,組織防臺教育和演練。2.接到進入三級防臺風的指令后,停止抗風能力差的施工作業,施工的設備在接到臺風報警后不得出工,要提前駛入預先選定的避風地避風;最大限度地減少現場施工的機械設備和人員的投入;全面檢查落實防抗準備工作,召回防臺風骨干人員,據實調整搶險小分隊;降低可活動設備的高度,縮小招風面,加固設備、設施。3.進入二級防臺后,停止所有施工作業,切斷電源,關閉施工現場發電、 用電設備,撤離方便的機械設備要盡量撤離,不便撤離的機械設備要作好保護工作。搶險人員設備、物資處于臨戰狀態;安排全時值班,派專人(2人以上)對重點部位巡查,遇緊急情況隨時報告。
11、4.進入一級防臺階段,全員進入抗臺部署,啟動防汛應急預案;發生險情時,立即采取搶險措施,并迅速向業主和當地有關部門報告;全天候值班,領導帶班;正點報告現場風情,遇緊急情況隨時報告。 5.發生人員傷亡時,立即啟動安全生產險情及緊急情況反應預案,迅速組織搶救。 2.防龍卷風應急預案 1.接收到龍卷風的預報時,啟動2小時一收聽小氣候氣象預報;預先選擇人員緊急避風點,指派專人加強瞭望,及時加固設備、設施,清除可能被吹動的小型物件。 2.龍卷風開始襲擊時,迅速組織人員疏散進入緊急避風點,立即切斷電源,防止電傷事故的發生;啟動緊急救援預案。 3.發生人員傷亡時,立即啟動安全生產險情及緊急情況反應預案,迅速
12、組織搶救。 3.防大霧應急預案 大霧天氣出現時要停止起重作業、高空作業等危險性較大的施工;開啟鋼便橋兩側的防霧燈,確保施工安全。 4.安全生產和環境保護目標 1、職業健康安全管理目標 1.1、重大安全責任事故0案次/年; 1.2、千人重傷0.45每年; 1.3、無重大設備、火災、交通、海損、樁墩撞損等事故; 1.4、事故負傷率控制在0.6以下; 1.5、杜絕重大食物中毒事故和重大傳染病發生; 1.6、遵循安生生產和文明施工方面有關法律、法規和規章制度以及對業主和社會的承諾。 2、環境目標2.1、污染物排放符合地方和相關部門的要求;2.2、最大限量節約資源、能源;2.3、無重大環境污染的投訴。
13、5、鋼便橋使用過程維護和監測 1、鋼便橋養護工作按預防為主,防治結合”的原則,以承重部件為重點,加強全面養護,另外:鋼便橋兩端立牌,溫馨提示“減速慢駛、安全通過”。 2、每月至少進行一次經常性檢查,以直接目測為主,包括橋面養護、鋼梁 防銹、焊縫裂紋的檢查、桿件和損傷修理、鋼梁加固及限界改善等。 鋼梁防銹。鋼材生銹是鋼梁主要病害之一 。它削弱鋼梁構件斷面,縮短鋼料焊縫及其附近母材的檢查。 檢查方法:目視法。檢查重點:對接焊縫;受拉或受反復應力桿件上焊縫及鄰近焊縫熱影響區的基材;桿件斷面變化處焊縫;聯結系節點處焊縫;加勁肋、橫隔板入蓋板處焊縫。焊縫裂紋的處理:加強觀測、監視,做好記錄(位置、數量、
14、大小)。 檢查。鋼梁油漆損壞或失效表現為漆膜粉化露底、龜裂剝落、起泡及吐 銹等。凡是漆膜表面色澤灰暗無光,不及四周光潔勻亮,用手指摩擦有粉沬沾手,或粗糙凹凸不平或局部表面有許多細紋脫皮、鼓包、生銹等都表示油漆失效。 除銹。鋼梁涂裝前,對其表面進行清理。鋼梁除銹及表面處理的目的在于去除塵埃、油垢、水、氧化皮、鐵銹或舊的不堅固的漆膜,以增強新涂漆膜的附著力,提高油漆質量。任何氧化皮或鐵銹的余痕將促使鋼梁繼續生銹。除銹可采用:手工除銹和溶劑擦洗(嚴禁使用腐蝕性物質清理鋼梁表面),用粗細不同的鋼絲刷、平鏟、鑿子或鋼刮刀除銹;小型機械工具除銹,可使用風鉆(或電鉆)裝上鋼絲刷, 或用小風鏟除銹。 鋼梁焊縫
15、的檢查和處理除鋼便橋施工前,嚴格焊縫檢查外,還應在運營中特別注意焊縫及其附近母材的檢查。根據裂紋嚴重程度,采取的臨時措施有限制車輛運行速度,限制過橋機型,限制大件運輸等;整治措施有在裂紋的尖端鉆孔防止裂紋發展,用高強度螺栓連接拼拉加固,抽換桿件或換梁等。裂紋一般不得補焊。另外,平時監測橋面鋼板是否脫焊和上翹,工字梁等聯結堅固。如出現此現象,第一時間進行焊接牢固。 對承載能力不足的桿件或結構進行加固。 對支座的觀測和保養。 3、橋面養護清潔,經常清掃垃圾、渣土,防止橋面積存雨水。 4、要如實記錄、填寫“經常性檢查記錄表”。 5、建立養護臺賬,養護應做到:橋梁外觀整潔、橋頭連接順適、排水暢通、結構
16、完好無損、標志等附屬設施齊全完好。七、附件一) 、施工設計圖二) 、結構驗算書(偏于安全連續結構按簡支計算) 1、32#b縱梁的驗算 根據便橋實際使用荷載,控制荷載采用60t砼運輸車為控制荷載進行驗算,輪距為1.8m、每側輪寬0.55m、工字鋼間距為20cm,即考慮6條承重,橫向共31條工字鋼,其荷載由6片工字鋼共同承受,荷載縱向分布為后輪占總重70-80計,最不利位置見下圖,偏于安全計算,采用簡支結構計算,因限速過橋,沖擊系數取1.1-1.3,因為臨時結構,材料容許荷載系數可提高1.11.2,取系數1.1。鋼板分布荷載為4.0./((431))=0.046t/m M=Mp+Mp =1/4PL
17、K+1/8qL2 =1/4600.81.24+1/8(0.05+0.05776)42 =58.39t.m W=M/Kn=58.39105/(14501.16)=610cm3取32#b工字鋼,W=726cm3610cm3,滿足要求,每米重為57.7kg/m,排列間距橫向為25cm,B=1.8m,工字鋼彎曲容許應力=1450kg/cm2。0.2p0.8p4m 2m 4m4m 車輛荷載最不利位置 PQ=46kg/m p=60*0.8t 4m 2m2m按簡支計算圖( 6根縱向32b工字鋼) 2、承重橫梁的驗算因車輛縱橋向軸距6.0m,鋼便橋跨徑4m,縱向后軸布置在橫梁位,此時橫向單車布置達最不利位置見
18、跨中內力影響線圖,彎矩值Mp=(0.45p+0.45p)K=0.9PK,32#b工字鋼間距20cm,橫向布置共60.2=30(31條),靜載q值為q=457.7312=3577kg/m,鋼板靜載q值為q=464062=80kg/m,45#b工字鋼87.4kg/m,合計靜載值為851kg/m(q=596+80+287.4=851kg/m),Mq=1/8qL2-1/2qL12=1/88513.62-1/28511.22=0.766t.m, M=Mp+Mq=0.9600.81.22+0.766=27t.m,W=M/K=27105kg.cm/(1.11450)=1862cm3。 選雙拼45#b號工字鋼
19、,W=15002=30001862cm3,單位重87.4kg/m。 0.2p 0.8p 6m 4m 4m 縱向車輛荷載位置 q=851kg/m 1.2m 3.6m 1.2m 0.9m 0.9m 0.9m 0.9m0.45p/2 0.45p/2 1/4pl=0.9p/2 支承橫梁跨中內力影響線 (只限一臺重車通行)3、 便橋鋼管樁驗算 鋼管樁采用340徑,厚10mm管樁,每米重81.34kg/m,樁長為19m,兩根樁共重3.09噸,雙拼45#工字鋼共重1.05噸,縱向32#工字鋼共重7.2噸,5mm厚鋼板重0.92t,把砼車后輪放在其中一個墩上樁受力最大,其值為600.8=48(T),沖擊系數取1.3,平均每支鋼管樁受壓為:(3.09+1.05+7.2+0.92+481.3)2=37.33t。鋼管樁入土摩擦支承力取粉質中密粘土,每平方摩擦容許力(K)為4.5t/m2,p=DLK=0.3414.54.5=69.66t37.33t符合要求。 考慮到地質變化情況,鋼管樁必須采用入土深度不少于5m和貫入度不少于3cm來控制,最后二分鐘振激,下沉35cm為滿足要求,采用打樁機45t振力。、 便橋的整體性 根據結構特點,在樁與樁之間用槽鋼形成剪刀以加強其整體性。同時在便橋的兩端采用砼墩以抵抗汽車產生的水平推力。