1、鋼便橋施工方案一、 工程概況及設(shè)計(jì)依據(jù)1、工程概況合同段線路跨樂運(yùn)河,路線方向內(nèi)無橋梁通過,所以在進(jìn)入施工現(xiàn)場前,必須在樂運(yùn)河修建便橋,以保證施工人員、材料、機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)場。根據(jù)我合同段工程分布情況并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際擬修建鋼便橋一座。2、設(shè)計(jì)依據(jù)1、觀音巖1號大橋設(shè)計(jì)圖紙2、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ0412000)3、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD602004)4、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊5、公路施工手冊橋涵二、橋梁結(jié)構(gòu)方案擬建橋梁總長為45米,單跨,額定荷載60噸,重載汽車限速20KM/H且勻速通過,重載汽車行車距離不小于25米。橋梁下部結(jié)構(gòu)為C30鋼筋混凝土、C20片石混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),M
2、10漿砌片石墻身,C30鋼筋混凝土臺帽,完全滿足結(jié)構(gòu)要求。(一) 荷載計(jì)算1、 因?yàn)槭潜愕溃垂芳壾嚨篮奢d計(jì)算足夠,車道荷載為qk=10.5KN/m*0.75=7.875 KN/m,45m跨,為354.4KN;2、 車輛荷載,單車取550KN,單向45m跨,最多可以上6輛,即3300KN。3、 人群荷載,取3KN/m2,即3*45*4=540KN4、 以上合計(jì)為:4194.4KN5、 臺身自重荷載為:(1.4+1.9)/2*2.5*5*23=474.4KN(1)受力驗(yàn)算根據(jù)橋臺構(gòu)造圖,分析,臺身為M10漿砌片石,且尺寸最小,為最不利截面,基礎(chǔ)和臺帽均為混凝土且尺寸較大,所以,只驗(yàn)算臺身頂和底
3、兩個(gè)斷面即可。驗(yàn)算臺身頂截面:兩個(gè)橋臺,每個(gè)橋臺承受一半,即2097.2KN,應(yīng)力為2097.2/(1.4*5)=300Kpa=0.3Mpa10Mpa,滿足要求。驗(yàn)算臺身底截面:兩個(gè)橋臺,每個(gè)橋臺承受一半,即2097.2KN,加臺身自重荷載,共2571.6KN,應(yīng)力為2571.6/(1.9*5)=271Kpa=0.271Mpa10Mpa,滿足要求。(2)臺帽與梁底接觸面面積要求C30砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為14.3Mpa。2097.2/(14.3*1000)=0.147m2。(3)穩(wěn)定性驗(yàn)算土壓力示意圖:假設(shè)臺后土為無粘性土,=17KN/m3,=22。土壓力Ea=1/2*h2*tg2(45-/2)*
4、5=1/2*17*5.42*tg2(45-22/2)*5=564KN傾覆能力: Ea*h/3=564*1.8=1015KN m穩(wěn)定能力:G*L=1*2.4*24*0.4+1*0.5*23*1.15+5*0.5*1.4*24*0.65+(1.4+1.9)/2*5*2.5*23*1.57+(0.5+1.93)*2.5*4.5+1*0.9*2.5)*23*3.15=2979KN m(臺身分塊重力乘以力臂)穩(wěn)定系數(shù): K=2979/1015=2.93 1.5,穩(wěn)定。說明事項(xiàng):根據(jù)設(shè)計(jì)圖,臺帽為C30鋼筋砼,強(qiáng)度比較高,貝類梁接觸面一般也比較大,完全滿足要求。主要是看貝類梁的抗彎強(qiáng)度是否滿足要求,可以直
5、接查貝類梁承載力相關(guān)資料。橋臺是沒有問題的。(二) 橋梁上部結(jié)構(gòu)為上承式橋梁。選用8排貝雷片橋體,下加強(qiáng),共15節(jié),45塊橋面板,兩邊安裝護(hù)欄,欄桿立柱貼有安全反光標(biāo)志,便于夜間施工。1、強(qiáng)度計(jì)算:1-1、力學(xué)假設(shè):將橋設(shè)定為簡支梁,荷載為集中荷載。該假設(shè)的受力情況比橋梁的實(shí)際受力要大,符合安全性要求。安全系數(shù)取K=1.2,即最大荷載為F=1.2*600=720千牛受力圖:1-2、計(jì)算橋梁所受的最大剪力: 集中荷載的剪力圖為:當(dāng)X=0時(shí),即荷載在橋端時(shí)所受的剪力最大。Q1=F考慮橋梁的跨徑有45米,假設(shè)有重車車隊(duì)通過,設(shè)定兩車的安全行車距離為22.5米(設(shè)在橋梁中間),則橋梁所受的最大剪力仍然
6、在橋端,此時(shí)橋中完全可能有一重車,橋中荷載在橋端的剪力為:Q2=F/2根據(jù)剪力疊加的原則,橋端所受的剪力。Q= Q1+Q2 = F+F/2=720+720/2=1080(千牛)1-3、計(jì)算橋梁所受的最大彎矩M:集中荷載的彎矩圖:當(dāng)X=L/2時(shí),彎矩最大,即:M=F*L/4=720*45/4=8100(千牛*米)此時(shí)橋端的荷載不產(chǎn)生彎矩。2、橋梁結(jié)構(gòu)選擇:由于321鋼橋下承式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)橫梁最大載荷為12.5噸,而且標(biāo)準(zhǔn)的U型橋面板的跨距為1.5米,最大荷載為30噸,明顯不能滿足載荷要求,所以不能采用。在此決定選擇上承式結(jié)構(gòu)為本橋型。由于跨度大,考慮到需要大彎矩桁架,所以采用200型貝雷片作為橋體
7、。橋面選用上承式專用橋面板,該橋面板的最大集中荷載在跨徑為1.3米時(shí)可達(dá)180千牛(噸),按上承式橋體的排間距計(jì)算,橋面板可承受150噸以上荷載。因此橋面板的荷載能力不需驗(yàn)算。根據(jù)資料可查:200型貝雷片的最大許用剪力Fa=245(千牛) 。200型貝雷片的最大許用彎矩Ma=1000(千牛*米)200型下加強(qiáng)弦桿的最大許用彎矩Mb=560(千牛*米)考慮到橋的自重,根據(jù)橋梁所受的最大剪力、最大彎矩,選用8排橋體、下加強(qiáng)、上承式橋梁。該結(jié)構(gòu)橋梁的每米重量約為T=16KN/M(1.6噸/米),長度為45米時(shí)的總重量為72噸。A、剪力驗(yàn)算:(1)、梁的最大抗剪(許用剪力):F=Fa=8*245 =1
8、960(千牛)(2)、橋梁的自重在橋端產(chǎn)生的剪力:橋梁的自重為均布荷載,剪力圖為:LXQ*2LT自重在橋端產(chǎn)生的剪力最大,其值為:Fq =T*L/2=16*45/2=360(千牛)(3)、根據(jù)剪力疊加原則,橋端所受總剪力:Q=Q+ Fq=1080+360=1440(千牛)結(jié)論:橋梁的許用剪力F 橋梁所受的最大總剪力Q,滿足剪力要求。B、彎矩驗(yàn)算:(1)、橋梁的最大抗彎(許用彎矩):根據(jù)彎矩疊加原則:M= (Ma+ Mb)=8(1000+560)=12480(千牛*米)(2)、橋梁的自重在橋中產(chǎn)生的彎矩: 橋梁的自重為均布荷載,其彎矩圖為:*8LTLXM2自重在橋中產(chǎn)生的彎矩最大,其值為:Mq
9、=T*L*L/8=16*45*45/8=4050(千牛*米)(3、根據(jù)剪力疊加原則,橋中所受總彎矩:M=M+ Mq=8100+4050=12150(千牛*米)結(jié)論:橋梁的許用彎矩M 橋梁所受的最大總彎矩M滿足彎矩要求。根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算,橋梁的選擇符合荷載要求。確定采用BL200型貝雷片做承重橋體。具體方案是:1、橋體部分:8排、15節(jié)貝雷片、下加強(qiáng)型。2、橋面:采用45片上承式橋面板、端頭板接口。3、橋臺:采用16套上承式專用橋臺座系統(tǒng)。附:結(jié)構(gòu)圖1主視圖結(jié)構(gòu)圖2 側(cè)視圖三、橋梁的現(xiàn)場安裝、架設(shè)的基本步驟:1、橋梁部件的合理堆放。將橋梁部件分類堆放在場地的邊緣位置,留出橋梁部件的拼裝場地。2、橋體
10、的拼接。考慮到橋體的重量及施工安全,確定采用半幅吊裝落位法施工。因此在拼接橋體時(shí),先拼半幅。橋體主視圖:側(cè)視圖(斷面圖):3、橋體的現(xiàn)場吊裝。 首先按圖紙要求將座板、橋座置于相應(yīng)的位置上,然后開始吊裝橋體。先將半幅分兩次吊裝到位,并將連接桁架連接成一個(gè)整體,從而完成了整個(gè)橋體的吊裝。4、橋面板的安裝。橋面板從橋梁的一端逐塊均勻地鋪設(shè)到橋梁的另一端即可。橋面板的基本寬度為1米,每節(jié)貝雷片鋪設(shè)3塊橋面板。橋面板之間的間隙為5毫米。每塊橋面板用4套專用U型螺栓與貝雷片連接。 橋梁兩端的橋面板必須用端頭橋面板,并且在鋪設(shè)前先安裝好端頭板。5、護(hù)欄的安裝。按照設(shè)計(jì)要求在橋面板兩端安裝欄桿立柱,然后通過卡
11、子將欄桿安裝在立柱上。6、安裝后期的完善工作。(1)、荷載試驗(yàn)。實(shí)際試驗(yàn)荷載為72噸。按工況要求通過橋梁。實(shí)際考察橋梁的通過情況,達(dá)到安全性、穩(wěn)定性要求。(2)、調(diào)整、式運(yùn)行階段。通過2到3天的實(shí)際運(yùn)行,對所有的橋面板螺栓再進(jìn)行重新擰緊。并檢查橋梁其他連接螺栓有沒有松動情況,發(fā)現(xiàn)松動的螺栓必須及時(shí)擰緊。發(fā)現(xiàn)有晃動的地方要求及時(shí)加固。(3)、按要求在護(hù)欄上粘貼反光標(biāo)志,安裝防護(hù)網(wǎng),橋梁安裝架設(shè)完畢。四、質(zhì)量、安全保證體系 (一) 質(zhì)量保證體系,如圖: (二)、制定嚴(yán)格的工程質(zhì)量檢測制度1.建立健全以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理體系,經(jīng)理部各部門明確質(zhì)量管理范圍、責(zé)任,各部門分級落實(shí)責(zé)任制。2.建立并健
12、全兩級管理制度,所有工序需經(jīng)隊(duì)部自檢合格后方可上報(bào)項(xiàng)目經(jīng)理部,項(xiàng)目經(jīng)理部需對隊(duì)部所報(bào)材料認(rèn)真進(jìn)行審查,并通過進(jìn)一步測量復(fù)核,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確率。3.現(xiàn)場工程技術(shù)人員做到認(rèn)真、細(xì)心負(fù)責(zé),推行復(fù)核檢驗(yàn)制度。4.認(rèn)真檢查各型材的進(jìn)場質(zhì)保書;對全橋組裝件的拼裝質(zhì)量進(jìn)行檢查;全橋焊接嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行,保證焊接的質(zhì)量。5.推行計(jì)劃管理各施工組,各組根據(jù)總計(jì)劃指標(biāo)要求制定本組、本施工點(diǎn)的計(jì)劃。(三)安全保證體系框圖,如圖:(四) 制定嚴(yán)格的安全生產(chǎn)管理制度1、構(gòu)件吊裝和安裝須遵守公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程、起重機(jī)械安全操作規(guī)程以及其他相關(guān)安全操作技術(shù)規(guī)程,確保施工安全。2、施工過程中,施工人員和技
13、術(shù)人員必須帶好安全帽,高空作業(yè)時(shí)要系好安全帶。3、吊裝過程中,無關(guān)人員應(yīng)退至安全范圍之外,吊車臂架下和工作半徑范圍內(nèi)不得站人。4、吊裝或拖拉過程中必須派專人指揮和協(xié)調(diào)運(yùn)作,發(fā)現(xiàn)不安全因素和任何違規(guī)操作立即制止,糾正后方可繼續(xù)吊裝或拖拉。5、現(xiàn)場注意用電、用火安全,每天施工完畢應(yīng)收好電線、氣瓶,做到工完場清,并及時(shí)關(guān)閉電閘。(五)、觀測體系因該便橋須使用兩年半,必須對全橋加強(qiáng)觀測、記錄,具體措施如下:1、前期每周一次對全橋進(jìn)行測量觀察,對全橋的沉降、偏位進(jìn)行記錄,待穩(wěn)定后每月測量一次。2、保證每月對全橋拼裝點(diǎn)、焊點(diǎn)焊縫及各型材檢查一次,如發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵焊點(diǎn)焊縫生銹老化、關(guān)鍵型材明顯形變,應(yīng)立即通知項(xiàng)目部,臨時(shí)封閉交通,采取補(bǔ)強(qiáng)措施。 12