贝雷梁钢便桥.docx

贝雷梁钢便桥.docx

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贝雷梁钢便桥

跨xx、xx镇xx乡排洪槽

钢便桥专项施工方案

1.工程概况

xx特大桥（DK115+960-DK132+509.42）施工便道需经过xx和xx镇与xx乡的排洪槽，需要设置便桥。

在DKxx+xx跨xx处设置一处便桥，长度42m，宽度5m，在DKxx+xxx跨xx镇与xx乡排洪槽设置一处便桥长度21m，宽度5m。

跨xx便桥全长42米，净宽5米，跨径2-21m。

该便桥两头桥台为C30钢筋混凝土，中间桥墩采用3根直径1.0m，桩长5m的人工挖孔桩，桩顶上设置7*2*1.5m钢筋混凝基础，在基础上预埋20mm钢板，然后安装直径630*10单排钢管桩，呈1*3排列，横向2米+2米，；上部为八排单层上下加强上承式贝雷结构，断面呈0.45米+0.9米+0.45米+0.9米+0.45米+0.9米排列；贝雷弦杆上横向放置12#工字钢然后在上面铺设钢板，便桥两侧焊接直径48毫米钢管护栏。

xx镇与xx乡排洪槽设置一处便桥，便桥全长21米，净宽5米，跨径为1-21m。

该桥两头桥台为钢筋混凝土基础，锥体护坡采用沙袋挡护，防止流水冲刷桥台。

上部为八排单层上下加强上承式贝雷结构，断面呈0.45米+0.9米+0.45米+0.9米+0.45米+0.9米排列；贝雷弦杆上横向放置14#工字钢然后在上面铺设钢板，便桥两侧焊接直径48毫米钢管护栏。

钢桥设计有效荷载150T，限速15KM/h，便桥使用时间为2年。

2施工队伍部署和任务分工

该便桥计划采用2支施工队伍施工，分别为桥台基础施工队、桥面施工队。

桥台基础施工小组主要负责便桥基础及桥台身施工；桥面施工小组主要负责贝雷梁结构安装及桥面铺装、护栏安装等工作。

3施工安全、质量控制重点、难点

施工难点是：

在桥墩基础施工前要及时水利部门联系，办理相关施工手续。

安全控制重点是：

纵梁为整体组装完成后吊装，吊装时候要注意起重机吊装安全，吊装过程中纵梁两端安装缆绳，下端人工拉拽，保证纵梁平稳落梁。

质量控制重点是：

墩台身的轴线必须在同一条线上，桥台顶面标高及顶面预埋钢板表面应控制一致，梁体部位的各连接螺栓必须安装牢固。

4专项方案总体概况

4.1编制依据

1、《装备式公路钢桥多用途使用手册》；

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003；

3、《路桥施工计算手册》；

4、《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041-2004）；

5、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）；

6、《装备式公路钢桥》设计制造标准JT/T728-2008

7、其他相关规范手册

4.2专项方案总体概况

4.2.1便桥上部结构设计

1、设计桥面宽5.0m，允许荷载150T以下车辆单向通行。

2、设计梁体结构为三排单层下加强上乘式，用45、90、45支撑架连为一体，呈0.45m+0.9m+0.45m+0.9m+0.45m+0.9m排列。

3、横梁为2根双拼I40a工字钢，横梁与纵梁使用6只骑马螺栓固定。

4、贝雷弦杆上横向放置12#工字钢间距0.236cm，工字钢上铺设7000mm×1500mm×20mm标准桥面板，钢板端头采用5毫米钢板焊接。

5、防护栏杆采用48㎜钢管焊接。

2-1便桥横断面图

4.2.2便桥下部结构设计

1、便桥中间墩基础设计为3根直径1.0m，桩长5m的人工挖孔桩，桩上为C30混凝土基础，承台在河床以下埋深不小于1m。

承台上下层各预留5cm保护层安设Ф16钢筋网片，护面筋安设Ф12钢筋，间距25cm。

（详细布置见图2-2）

2-2基础钢筋布置图

2、便桥桥台采用C30混凝土桥台，其尺寸为7m×2m×3.35m,桥台上下层各预留5cm保护层，Ф12钢筋网片，其间距按0.25m布设，立面使用Ф12护面钢筋，间距按0.25m布设，横箍筋使用φ10的圆钢，间距按0.3m布设。

2-3台钢筋布置图

5、施工工艺及施工方法

5.1施工工艺流程图

施工准备

筑岛围堰

测量放样

挖孔桩施工

浇筑墩、台扩大基础

混凝土搅拌

扩大基础钢筋模板安装

混凝土运输

钢筋制作

墩台身钢筋模板安装

墩台身混凝土浇筑

贝雷梁吊装

横梁安装

铺设桥面板

护栏安装

钢筋制作

贝雷梁拼装

导流坝施工

完工验收

5.2施工方法

5.2.1挖孔桩施工：

1、施工准备

（1）平整场地，修通弃土道路，接通水电，备好机、料具。

（2）做好孔口周围排水设施，开挖截、排水沟槽，防止地表水流入孔内。

（3）测设孔位中线，并做好护桩。

（4）对挖孔场地进行围护，防止土石等杂物滚入孔内。

孔口2m附近不得堆放机具材料。

2、孔口护壁采用C20混凝土护壁，护壁高出原地面20cm，并施作宽度0.6m的C20锁口，混凝土由现场负责人按照施工配合比现场集中搅拌。

孔内土渣采用小型卷扬机进行外运。

3、每日作业完成后对已开挖或正在开挖及已浇筑混凝土的挖孔桩或孔口采用钢板防护。

4、挖孔过程中经常检查孔的净空尺寸、平面位置。

5、挖孔时需设通风设备。

6、挖孔和施作护壁必须交替连续作业，不得中途停顿，以防坍塌。

7、遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌沙时

应加强护壁或降水处理，必要时采用钢护筒防护。

8、护壁施工

（1）施工方法:

为了防止土、石、杂物滚入孔内伤人，需在孔口施作锁口，锁口混凝土高出地面20cm，厚度0.20cm,混凝土标号、配筋同挖孔桩护壁。

护壁采用内齿式护壁形式，护壁厚度为上口20cm,下口10cm。

施工中护壁厚度尺寸允许偏差不超过30mm。

每节护壁高度为1.0m，每施工挖深1.0m，即应检查孔中心位置和孔径，然后进行护壁钢筋绑扎、支定型模板和浇筑砼，循环作业直至设计要求深度。

为保证桩的垂直度，要求每灌筑三节护壁，就应校核桩中心位置及垂直度一次。

（2）护壁钢筋绑扎：

采用预先下料、井下绑扎的施工方法，按设计要求进行护壁竖向钢筋的绑扎及搭接。

护壁钢筋采用φ8＠200钢筋网片，上下钢筋搭接长度为200mm，环形布置；绑扎完毕，验收合格后，方可支模浇筑砼。

（3）护壁模板支设：

护壁模板采用加工好的定型钢模板，按桩径分块拼装，安装之前应涂刷脱模剂，安装时用U型扣件连接及固定，沿模板底打短钢筋加固，拼装中留一道接缝夹一根φ48钢管，以便拆模。

（4）护壁砼浇筑：

护壁砼采用C20砼，利用吊桶下送，用半圆形防护板作布料台，砼应对称浇筑，防止模板侧移，砼采用人工捣实，每次分层厚度100～200mm，防止漏捣。

首节护壁砼拆模后，放出中心十字线及标高于其上。

（5）模板拆除：

护壁砼终凝8小时或强度达到2.5MPa以上时才能拆模，拆模时先拆除钢管，后拆除模板；拆下的模板应及时清洁，变形的模板应及时修整。

混凝土护壁如下图：

7、挖孔至桩底高程以下0.2m后，清除孔底积水，并进行孔底处理，做到平整、无松渣和泥污等软层。

成孔经监理工程师检查合格后，立即安装钢筋笼、导管法灌注桩身混凝土。

8、钢筋笼制作：

（1）钢筋及钢筋笼连接方式应符合设计要求和有关标准及规定。

（2）钢筋笼长度6m。

主筋设置16根φ16的圆钢，箍筋φ10@200mm。

（3）钻孔桩的钢筋笼在钢筋棚内集中采用滚笼机加工。

（4）钢筋笼绑扎应符合下列规定：

钢筋笼的加强箍筋设置应符合设计要求。

主筋附着在加强箍筋外侧，主筋与加强箍筋采用点焊连接。

一般箍筋与主筋的相交处宜采用梅花形点焊牢固。

在接头范围内的箍筋先预留足够长度待现场主筋连接后再搭接焊，箍筋相互搭接单面焊长度应不小于10d。

（6）钢筋保护层宜使用混凝土轮型垫块，垫块强度等级应不低于桩身混凝土强度，混凝土轮型垫块纵向不大于2米，环向不少于4个，呈梅花形布置。

5.2.2基坑开挖：

基坑开挖按照扩大基础尺寸外延1m进行开挖，基坑边坡按1:

0.5进行放坡，开挖完成的基坑底必须平整，使用卵石铺设垫层，保证坑底坚实、无淤泥。

5.2.3基础钢筋模板安装：

基础钢筋在钢筋加工场集中加工，运至现场后绑扎成型，钢筋绑扎必须预留5cm的保护层。

模板使用0.9×1.5m的在现场进行安装，模板之间使用φ14对拉螺杆，竖向间距按0.8m布设，横向间距按1.0m布设，模板外侧使用顶托和基坑壁进行支顶。

在混凝土浇筑前提前在基础顶面预埋3块70×40×1cm钢板，钢板下焊接L型φ16钢筋，钢筋直段长度50cm，和基础顶面钢筋网焊接。

5.2.4基础砼浇筑：

基础使用C30混凝土，在本标段集中拌合站搅拌，混凝土罐车输送至施工现场，使用溜槽进行浇筑，人工进行振捣。

浇筑完成后2日可拆模。

5.2.5桥台身钢筋模板安装：

桥台身钢筋在钢筋加工场集中加工，运至现场后绑扎成型，钢筋绑扎必须预留5cm的保护层。

模板使用0.9×1.5m的在现场进行拼装，模板之间使用φ14对拉螺杆，竖向间距按0.8m布设，横向间距按1.0m布设，模板内侧使用φ16钢筋焊制顶筋。

5.2.6桥台砼浇筑：

桥台身使用C30混凝土，桥台分两此进行浇筑，第一次浇筑至台顶1.5m位置，达到一定强度后，进行2次浇筑至背墙顶3.35m位置；桥墩混凝土一次性浇筑完成。

在混凝土浇筑前提前在墩台顶面预埋6块70×40×1cm钢板，钢板下焊接L型φ16钢筋，钢筋直段长度50cm，桥台顶面钢筋网焊接。

混凝土由本标段集中拌合站供应，混凝土罐车输送至施工现场，人工配合吊车使用料斗浇筑，人工进行振捣。

（预埋钢板详见图3-2）

5.2.7纵梁吊装：

纵梁使用321桁架片拼接而成，每节桁架片长3m，共14节，共架设8道全长42m的桁架，桁架采用每单片42m在桥头空地拼装成整体后使用25T吊车进行吊装，吊装完成后桁架之间使用45、90、45cm支撑架使用螺栓连接成整体，桁架桥头位置在墩台顶预埋钢板上用14槽钢焊制20cm高立挡防止横移。

（立挡详图见图3-3）

3-3槽钢立挡大样图

5.2.8横梁安装：

横梁使用双I14a工字钢，单根长度5.5m，横梁和纵梁安之间使用骑马螺栓固定，骑马螺栓穿入纵梁预留孔使用螺丝连接。

5.2.9桥面铺装使用钢板板，钢板和工字钢采用骑马螺栓连接。

5.2.10桥面护栏安装：

桥面护栏使用φ48mm钢管，壁厚5mm，护栏立杆和横梁之间使用焊接连接，横向和纵向栏杆之间使用焊接。

（桥面成型图片见下图）

6、安全保证措施

1、坚决贯彻“安全第一、预防为主”的方针，以防为主、防管结合，专职管理和群众管理相结合，作到精心组织、文明施工、杜绝重大伤亡事故。

2、建立以项目部、施工队、班组三级安全生产保证体系，坚决贯彻“管生产必须管安全”基本原则。

3、坚持安排生产的同时，安排安全工作目标、措施及安全要点、并落实到人。

4、安全生产要做到：

临时施工用电标准化、临时防护设施标准化、安全标志标准化，开创良好的安全施工环境，支持文明施工。

5、坚持三级安全教育，提高自我安全防范意识和安全施工知识

6、现场设置明显的防火标志，消防分区域负责，各责任部门必须在责任区域配置相应的消防器材及设施。

消防设施、器材、工具必须符合当地消防部门的有关规定，有专人管理并落实防火管理制度与措施。

7、在便桥两端设置“非施工车辆禁止通行”“桥上禁止会车”警示标牌。

8、汛期排洪期在便桥上放置救生圈及救生设施。

7、文明施工措施

1、按照各种功能对工地进行统一分区规则，施工区域与生活区域严格分开，使场容场貌文明、整洁、有序、美观。

2、施工机械设备、操作规程、相应安全等标识牌均按统一要求制作。

3、按照各阶段施工的实际情况，进行分区域责任单位，明确责任，保证各单位责任区域内的文明施工以安全设施的维护和保护，各区域的标志牌一定要统一规格、模式，不得乱写乱挂。

4、现场主要入口悬挂带有企业标志的、统一规格的、整洁的牌图，立设五牌一图标识。

5、施工道路要保持畅通无阻，没有项目部同意不得随意挖截、占用。

道路入口处设导向牌，交叉弯道处、危险地段设置各种安全标志牌。

6、施工现场材料、成品堆放整齐，加强和提高成品保护意识，并设专人看管，防止损坏和污染，建立节水措施，消灭常流水、常明灯，易燃易爆物品单独存放。

7、施工队负责各自产生的垃圾处理，定点堆运，做到工完场清，场地必须平整无积水。

8、对有可能发生块体或物品掉落、弹出、飞溅以及其它伤害的区域应设置得当的安全围护，以保护人人及工人的安全。

9、工人进入施工现场后，必须佩带好符合各自身份的标牌及安全帽，统一着装，注意企业形象。

10、讲话要文明，在施工现场不得随意乱写乱画，不得随地大小便，不得乱动各种安全防护设施。

8、钢便桥计算书

便桥设计

8.1、设计依据

1、《装备式公路钢桥多用途使用手册》；

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003；

3、《路桥施工计算手册》；

4、《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041-2004）；

5、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）；

6、《装备式公路钢桥》设计制造标准JT/T728-2008

7、其他相关规范手册

8.2、主要技术参数

便桥设计有效荷载150t，限速15km/h。

上部为八排单层上下加强贝雷结构，断面呈0.45米+0.9米+0.45米+0.9米+0.45米+0.9米+0.45米排列，下部两头桥台砼浇筑基础，中间墩下部浇筑砼条形基础，上部在砼基础预埋钢板上竖立焊接直径630毫米*10毫米单排钢管桩，呈1*3排列；共计2组，钢管桩顶部放上桩帽，桩帽上架设桩梁为40#A双拼工字钢。

见图1

8.3、荷载分析

根据本栈桥实际使用情况，桥面荷载考虑以下几种主要荷载：

1、9m3 的混凝土运输车

9m3 的混凝土运输车，参考三一重工生产的 SY5250GJB4，具体参数如下：

整备质量14000kg

整车外形尺寸（长×宽×高）9200×2490×3880mm

满载总质量40000 kg

轴距3575mm+1350mm

前轮荷载总重：

P1=6t，后轮荷载总重：

P2=34t。

2、50t 履带吊

50t 履带吊，参考三一重工 SCC500E 履带起重机，自重为 50t，栈桥上作业时起吊15T，履带吊接触面积为 2—4650×760mm2。

3、南车TR400旋挖钻机

整备质量130t

整车外形尺寸（长×宽×高）9500×3900×3400mm

履带接触面积为 2—5600×1000mm2。

便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。

如下图2：

根据设计，便桥单跨最大跨度为21米，旋挖钻机在钢桥行走，总重量按150吨计算，履带接触面积为 2—5600×1000mm2。

过桥时只考虑两侧履带重量作用在单跨上150吨，单侧履带轮压力为1500/2＝750KN。

考虑到集中力与荷载布置的差异偏荷载及冲击，系数采用1.3。

车辆荷载如下图3：

8.4、下部基础承载力计算（桥台的压力应该随车载位置变化，车载位置在桥台附近时桥台压力最大。

）

将桥梁简化为简支梁桥，三个支撑点从最左开始分别记为1,2,3，利用midas软件计算分析，主要考虑自重荷载和移动荷载组合。

自重荷载按均布荷载计算，大小为21kN/m；南车TR400旋挖钻机总重量按150T计算，履带长度为5600mm，车辆荷载等效为大小为267.86kN/m的均布移动荷载。

在模型中，车辆荷载从桥端（0m处）开始像跨中（21m处）移动，结果发现车辆荷载在桥端时桥台反力最大，当车辆荷载移动到跨中（（21m处）时，桥墩反力最大。

计算结果如表：

表1计算结果

车载位置

反力（KN）

桥端

1/4跨距

跨中

F1

1848.754129

784.933867

135.809127

F2

1299.620885

2528.500837

3901.647032

F3

271.732986

106.673296

431.205841

图2车载位于桥端时计算结果图

图3车载位于跨中时计算结果图

根据计算结果，两端桥台反力最大是在车辆刚好位于桥台处时，桥台承受最大压力为。

中间桥墩最大反力是在车辆荷载刚好位于桥墩处时，桥墩承受最大压力为3901.65KN。

1、桥台：

桥台自重约45吨，桥台最大压力=45×10+1848.75KN=2298.75KN。

便桥桥台位于河堤上，河堤为人工夯实土，轻型触探检测容许承载力均大于200kPa，按容许承载力至少200kPa计算，桥台地基承载力为7×2×200=2800KN＞桥台最大压力2298.75KN。

2、桥墩：

墩柱采用Q235螺旋钢管桩，规格为φ630mm，壁厚10mm，设计桩长5m。

单根钢管桩自身承载力为3.14×630×10×215/1000=4253KN＞单根钢管桩最大压力3901.65KN/3=1300.55KN。

3、下沉柱：

下沉柱浇筑长度5m，直径1m，呈1*3排列，单个截面面积，现场浇筑凝固后强度接近C30，30Mpa×0.758m2=23550KN>桥墩最大压力3901.65KN+45×10KN=4351KN。

所以下沉柱满足要求。

4、钢管桩稳定性验算

钢管的惯性矩I=92615cm4

钢管截面A=195cm2

回转半径r=（I/A）1/2=21.92cm

λ＝500/21.92＝22.81，其长细比小于主要的受压构件容许长细比150，稳定性满足施工要求。

查实用土木手册《钢结构计算各有关数值表》知：

钢管稳定系数φ=0.946

σ=P/φA

=399kN/（0.946×195cm2）

=21.63MPa﹤[σ]=145MPa满足要求。

注：

上式中P为竖向荷载，A为钢管截面面积。

8.5、上部结构强度计算

1、桥面

桥面为1.5m×7m钢板，每块标准桥面板骨架为横向7根12工字钢，中心间距236毫米，端头采用5毫米钢板焊接，见图4：

钢桥面板下布置着跨径0.236米的横向12#工字钢分配梁，桥面板厚度8毫米。

由于桥面板受汽车车轮压力，履带轮着地面为5.6米*1米，分配梁净尺寸跨是0.162米（0.236米-0.074米=0.162米），履带轮纵向着地5.6米，大于分配梁跨径，桥面板受力全部在24根分配梁上，所以8毫米花纹钢板不作弯矩和剪力检算。

2、12#工字钢计算

①横梁截面参数：

分配梁采用I12#工字钢，单根梁截面参数：

截面面积A=18.1cm2，抗拉截面系数W=77.53cm3。

②横梁受力计算：

12#横向分配梁下布置着纵向八排单层贝雷主梁，主梁断面间距0.45米+0.9米+0.45米+0.9米+0.45米+0.9米+0.45米排列，横向12#工字钢分配梁最大跨径为中心0.9米，实际净跨0.9-0.18=0.72米，这样，汽车在最不利因素情况下，车轮单轴单侧受力在贝雷梁0.72米跨中，12#单根工字钢受力P=1500/2/24=31.25KN计算图示如下图5.

图5桥面横向分配梁图示

计算时所受车辆荷载考虑集中荷载计算跨径L=0.72m；

Mmax=2.81KN.m

ó=M/W=2.81×103/77.53=36.24MPa﹤【ó】=215MPa

τ=N/A=31.25×1.3×103/（18.1×10-4）=22.44MPa﹤125MPa满足要求。

注：

12#工字钢横梁材质为Q235。

3、21米跨贝雷结构

根据荷载分布和实际情况，按主跨简支梁控制计算，计算净跨21m受力要求。

①、每米恒载（跨径21米）

1.贝雷片重量2600×8×1.15/3=7973N/m

式中1.15为连接件扩大系数，下同。

2.弦杆重量800×16×1.15/3=4907N/m

3.桥面板重量11000×2×1.15/3=8433N/m

合计21313N/m为安全计，按L1=21m，简支梁计算：

M跨中、恒=1/8×21313×212=1174KN.m

Q恒=1/2qL=0.5×21313×21=224KN

②、每米活载

考虑到集中力与汽车荷载布置的差异，冲击系数采用1.3

M跨中、活=1/4×1500×1.3×21=10238KN.m

Q活=1/2pn=0.5×1500×1.3=975KN

③、强度验算

在安全系数=1.5条件下，单排单层加强贝雷片容许弯矩、剪力分别是M＝1687KN•m，Q=245.2KN考虑到贝雷销间隙和偏载影响，贝雷片折减系数采用0.9

1687×8×0.9=12146KN.m﹥1174+10238=11412KN.m是安全的。

245.2×8×0.9=1765KN﹥224+975=1199KN是安全的。

④绕度验算

f1=5×Q恒×L4/384ELn=5×21×214/（384×2100×577434×8）=5.48mm

f2=Q活×L3/48Eln=1500×213/（48×2100×577434×8）=29.83mm

Fmax=f1+f2=35.31﹤﹝F﹞=21000/400=52.5mm

﹝F﹞﹥Fmax计算是安全的。

结论：

由21米跨采用8排单层上下加强通过计算可以满足最大150T旋挖钻机通行。