江苏某绕城高速公路钢便桥施工技术方案.doc

某某省道海门绕城段某某HM-QL1标某某河大桥钢便桥施工技术方案编制： 审核： 批准： 某某集团有限公司某某省道海门绕城段S某某HM-QL1标项目经理部目 录一、工程概况二、编制依据三、便桥设计四、便桥受力计算五、便桥施工六、质量、安全生产组织机构及职责分工七、质量保证措施八、安全管理措施九、环境保护措施十、应急预案十一、便桥图纸某某河钢便桥施工方案一、工程概况： 1、工程简介：S某某HM-QL1标段起讫桩号为K4+804.7K17+774.1，主要内容为青龙河大桥、某某河大桥、浒通河大桥3座桥梁工程及附属设施的施工。某某河大桥起讫桩号为K12+812.4K13+329.6，同时跨越某某河和江海路，平面位于直线上，正交布置，桥梁全长517.2m，宽50m，上部结构采用17×30m装配式部分预应力砼连续箱梁，预制梁高1.6m，横桥向由八片梁组成，八片梁单独预制、简支安装，现浇连续接头，先简支后结构连续；下部结构采用五柱式墩、台，1.6m钻孔灌注桩基础。某某河为规划级航道，通航净空为22×4.5m，最高通航水位2.54m，警戒水位2.34m，与某某河大桥于K13+161处相交，交叉角度为90°。2、工程地质条件：路线经过区勘探深度范围内地层为第四系全新统及上更新统松散沉积物。本次勘探深度内土层分为8个工程地质层。其中层为全新统地层，层为上更新统地层。土体工程地质特征分述如下：层 粉质粘土：棕黄色，饱和，软塑-可塑，加粉土薄层，顶部为少量素填土。大多数孔有揭露，局部地段缺失。该图层厚度0.804.1m、平均1.63m。承载力基本容许值fao=100kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30 kpa。层 粉土：灰色，湿-很湿，稍密，土质不均匀，夹粉质粘土及粉砂薄层。分部教普遍，仅少量孔缺失。该层土层顶埋深0.004.1m、平均0.88m；顶层标高-1.033.69m、平均2.07m；厚度1.209.05m、平均3.30m。承载力基本容许值fao=85kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=25 kpa。层 粉土：灰色，湿，稍密-中密，含云母碎硝，夹粉砂薄层。大多数孔有揭露，局部地段缺失。该层土层顶埋深1.607.50m、平均3.67m；层顶标高-4.431.42、平均-0.71；厚度1.309.2m。平均4.98m。承载力基本容许值fao=100kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30 kpa。层 粉砂：灰色，饱和，稍密-中密，夹粉质粘土薄层。均有揭露、普遍分布。该层土层顶埋深2.416.50m、平均7.71m；顶层标高-13.43-0.08m、平均-4.75m；厚度5.3019.10m、平均12.74m。承载力基本容许值fao=140kpa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=45kpa。二、编制依据1、现行施工设计标准2、现行施工安全技术标准3、某某省道海门绕城段桥梁设计及地质资料4、公路施工手册桥涵（人民交通出版社2000.10）5、设计院对钢便桥施工指导性建议6、现场踏勘、调查及测量三、便桥设计1、设计目的及要求海门某某省道绕城段某某河大桥(本标段中间一座大桥)跨越某某河和江海路，为保证整个标段工程顺利施工，同时不影响某某河河道的通航要求和施工正常行车，决定在某某河上修建一座施工便桥。该便桥设计本着经济、实用的原则进行。便桥的基本设计要求：一、满足标段施工全过程施工机械及人员的通行需求；二、满足某某河航道上的通航要求。2、设计基本数据本桥梁段因拆迁等因素影响，施工便道统一设置在线路里程方向左侧，紧贴70m红线内修建。我部进行了桥位处的地形现场踏勘及河床地质情况进行了基础性的了解。实测当前的通航水位的标高为+1.908米（当前水位）；河床中心底标高为-1.792米。通航净空高度为4米。（上游及下游现有桥梁通航净空均为4米）某某河便桥处河面净宽为42米，河水的深度为 3.7米。便桥桥头的引道部分填土高度为3.2米，两边填土接线长度分别为45米。便桥经过区勘探深度范围内地层为第四系全新统及上更新统松散沉积物。本施工钢便桥位置地质：水中钢管桩基本位于层粉土中，岸上桩基本位于层粉土、层粉土中。根据勘察报告，层粉土承载力基本容许值fao=85kpa，桩周土摩阻力标准值qik=25 kpa）；层粉土承载力基本容许值fao=100kpa，桩周土摩阻力标准值qik=30 kpa。3、便桥的位置及基本形式根据现场的地质情况及主桥的位置，确定便桥位于主桥中心，拟在中心里程桩号K13+161.0处。根据现场堪查，确定桥梁形式为3跨钢便桥，桥面净宽4.5米，跨径13.5+18+13.5(m),钢便桥全长45m，两端各设置填土接线引坡45米。桥台靠河侧填土采用压木桩挡土，草袋护坡防止桥台填土流入河内。便桥桥墩基础采用外径480钢管桩(=5mm)，每墩矩形设置8根钢管桩，横向每排设置4根钢管桩，中心间距1.8米。纵向设置2排钢管桩，中心间距1.8米，河中墩桩长16m，岸上墩桩长12m，入土深度8m，打桩时严格控制桩身垂直度，确保钢管桩的施工质量；每一桥墩处的钢管桩顶部放置15mm×600mm×600mm桩帽，桩帽顶面采用双拼32#工字钢作纵梁、采用双拼I40工字钢作横梁，纵横梁均焊接牢固。横梁顶面两侧分别布置两片间距45cm贝雷梁，两贝雷梁间每3m设置一道支撑片，贝雷梁上设置32B型工字钢，间距150cm，顶层纵向分配梁在两侧车轮位置设间距22cm的14工字钢；顶层桥面板采用10mm厚压花钢板。（具体的桥位及桥型图纸附后）4、便桥基本数据某某河大桥便桥设计参数及基本数据技术参数名称数据或规格设计标准履带50（汽-20）钢便桥长度45.0m钢便桥净宽度4.5m钢便桥净高4m（当前水位以上）基础形式480mm钢管（外径）主梁形式及构造双排单层装配式贝雷片钢桥（中跨下加强）桥面形式10mm钢面板钢管入土深度8m钢管长度12m/16m钢管数量32根四、便桥受力计算1、计算说明该便桥上部构造为装配式公路钢桥，每墩柱下部分别设置8根480mm（外径）钢管桩基础,钢管壁厚为5mm，水面以上50cm处设置一道20#槽钢水平连接。现着重对本便桥的如下两点进行验算：一、钢管桩基础的自身强度、稳定性以及即承载能力进行验算；二、主桥加强贝雷梁的强度验算。2、荷载计算一个墩位承担的便桥自重（以中墩（15+18m）/2跨计算）防滑钢板：58.3 KN 贝雷：94.6 KN纵梁：14工字钢 67.7 KN横梁：32b型工字钢 43.6 KN32a型工字钢 29.1 KN设计荷载履带50：500KN当履带吊居中行驶时，横向分配系数0.53、桩长计算钢管桩入土深度确定考虑1.5倍的荷载系数,每根桩所承受的荷载为:P=(58.3+94.6+67.7+43.6+29.1+500)*1.5/8=149KN取P作为钢管桩的承载力，从而确定桩长，即P= 149 KN从桥梁布置图上看，便桥桩基所穿过土层基本均为层粉土、层粉土，根据当地地质情况，取=30MpaP=式中u=1.508m, =1.0, 很小，故项可不作考虑。则：149=1/2*1.508*1.0*30*L得L=6.6m考虑河床底部表层土质较差及冲刷影响，钢管桩入土深度取8m，施工时桩长根据施工情况调整。钢管桩长若桥下净空按4.0m，水深按3.7m考虑，则钢管柱总长度为：8+3.7+4=15.7m则水中480mm钢管桩取16m一根。岸上480mm钢管桩取12m一根4、钢管稳定性、承载力验算承载力验算立杆外径480mm,壁厚5mm钢管的横截面面积A=（d1/2）2*3.14-（d2/2）2*3.14=7457mm2工作状态下最大的正应力（安全系数取1.4）N=P= 149 KN=1.4*N/A=1.4*/7457=27.97 Mpa。即：=160 Mpa 所以钢管具备足够的内部强度钢管稳定性验算钢管受力高度为4.3米，按h0=4.5米计算A=7457mm2IZ=d4(1-4)/64=4(1-4)/64=1.94*108mm4=d/D钢管换算截面回转半径i=(IZ/A)1/2=161.3mm钢管长细比：取调整系数k=1,17=kh0/ i=32.6根据长细比查得立杆稳定系数=0.910钢管稳定承载力容许最大值Nmax=*A*f=1085 KN f=160 Mpa。 经验算远大于钢管工作应力，钢管稳定性满足要求5、便桥横向双拼32b型工字钢验算桩顶以上贝雷梁以下纵向32#a、横向双拼I40型工字钢考虑受力方向为轴心受压不必验算，故合格。横向32#b型工字钢验算考虑车辆荷载非集中荷载，后轮轴重如达到50吨时为双桥或三桥，按桥梁设计规范中，双桥车辆两轴间距为1.4米，按照后轮轴重50吨汽车考虑纵梁上单个轮上的力为P =125.00KN。集中：模拟车轮通过时实际情况（车轮横向间距按2.45m计算）计算简图如下：计算简图 、强度验算弯矩图计算得最大弯矩为M=153.13KN·m，=M/W=153.13×106/(1.4×726×103)=150.66Mpaf=160 Mpa合格 剪力验算剪力图Q=125.00KN=Q/A=125.00（KN）/132（cm）=9.5Mpa=80 Mpa合格挠度验算挠度图=FL3/48EI=(*4.93)/(48*Kg/cm2*27.5)=5.3(mm)中=5.3mmL/400=4900/400=12mm 合格6、主跨贝雷强度验算根据装配式公路钢桥手册中荷载与跨径组合表查得，18米跨径双排单层贝雷梁满足荷载履带50（汽-20）的受力要求。偏安全考虑中跨贝雷片下加强。附：装配式公路钢桥荷载、跨径与桥梁组合配置表跨径（m）荷 载汽车10级汽车15级汽车20级履带50级挂车80级9S，SS，SS，SS，S12S，SS，SS，SS，SD，S15S，SS，SS，S，RS，S，RD，S18S，SS，SD，SD，SD，S21S，S，RS，S，RD，SD，SD，S，R24S，S，RD，SD，SD，S，RD，S，R27S，S，RD，S，RD，S，RD，S，RD，S，R30D，SD，S，RD，S，RD，S，RT，S，R33D，S，RD，S，RD，S，RD，S，RT，S，R36D，S，RD，S，RD，S，RD，S，RT，S，R39D，S