钢便桥施工专项方案设计.docx
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钢便桥施工专项方案设计.docx
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钢便桥施工专项方案设计
钢便桥施工专项方案
一、便桥概况
本座钢便桥具有解决人员上下班及材料运输、机械设备运输等功能,可通行10m3砼搅拌车、25t汽车吊。
考虑到实际施工需要,按载物100t(总重150T)货车的行车要求跨青印溪设置钢便桥。
钢便桥采用钢管支撑柱,横向、纵向均用工字钢连接,纵梁工字钢上横铺槽钢作为桥面,支撑柱间用槽钢焊接作为剪刀撑。
钢便桥两侧用Φ48mm钢管做立柱,栏杆高度1.2米,栏杆纵向1.5米1根立柱(与桥面槽钢焊接),高度方向设置两道横杆,用红白油漆刷好,确保水上作业安全。
在钢便桥两端行车方向设置明显减速标志,起到警示作用。
钢便桥全长24m,跨径组合为:
6+9+9(m);桥宽6m。
二、施工方案
根据本桥所处河流水深、流速、河床地质等情况,采用25t汽车吊从岸边向河中逐跨施工方案。
河流水深4~5m,水面至便桥面3m,钢管桩入土深度5m左右,则钢管桩自由长度7~8m。
三、结构布置
1、钢便桥材料及数量
①钢便桥材料
钢便桥支承柱为Φ42cm钢管桩,材料为Q235,壁厚δ=8mm。
间距(中距):
纵向6m及9m,横向3m。
钢管桩横向采用2I32b工字钢于桩顶间连接,并视河面至便桥面高度采用[14#槽钢按剪力撑焊接,增强稳定性。
桩顶采用割开槽口的型式,2I32b工字钢直接卡入槽口内。
I32b工字钢的长度为9m,便桥采用I32b工字钢为纵梁,纵向工字钢与钢管桩用[14#槽钢焊接作为剪力撑。
纵梁上每隔间距3cm铺设焊接[20槽钢,横向宽度6m,间隔3cm。
钢便桥自下而上结构依次为:
Φ42cm钢管桩→2I32b工字钢横梁(4组8根)→I32b工字钢纵梁(共8根)→桩间[14槽钢剪力撑加固,纵向工字钢与钢管桩斜撑加固→桥面横向[20槽钢→Φ48mm钢管护栏。
(详见钢便桥施工方案布置图)
②钢便桥主要材料数量
钢便桥主要材料数量详见下表。
材料名称
规格型号
数量
重量(t)
备注
钢管桩
φ42cm(壁厚为8mm)
150m
1
不含损耗
横向工字钢
I32b
48m
2.8
不含损耗
纵向工字钢
I32b
200m
12
不含损耗
槽钢
[20#a
650m
14.8
不含损耗
槽钢
[14#a
90m
1.5
不含损耗
护栏
Φ48mm钢管
110m
0.3
不含损耗
合计
32.4
不含损耗
2、钢便桥布置
钢便桥的起点及终点均插入河堤3m或以上,以增强稳定性。
3、钢管桩入土深度
根据地质钻探提供的资料,钢管桩桩底宜穿过淤泥层,进入强风化泥岩或弱风化泥岩作为持力层,总入土深度5m左右。
四、施工机械
钢便桥的钢护筒振沉以及工字钢纵梁的拼装等采用25t汽车吊和振动锤逐跨进行施工。
钢便桥及平台施工主要机械设备表
序号
设备名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
振动锤
DZ45A
台
1
激振力360KN
2
汽车吊
25T
辆
1
3
电焊机
LHF-400
台
3
4
手拉葫芦
5~15T
台
10
5
发电机
200KW
台
1
振动锤参数表
项目
单位
DZ45A参数值
备注
电动机型号
YNZ45-6-W
电机功率
KW
45
偏心轴转速
r/min
1150
偏心力矩
N·m
240
激振力
KN
360
空载振幅
mm
8.9
允许拔桩力
KN
160
质量
Kg
3800
电源(100m内)
KVA
150
外形尺寸
A
mm
1150
B
mm
1320
H
mm
2100
五、施工方法
A.施工顺序
1.整体施工顺序
岸边→河中→岸边
2.每跨便桥施工顺序
采用汽车吊从岸边→河中间逐跨施打→拼装完成。
施打钢管桩→焊接桩顶工字钢横联→安装纵向工字钢→安装纵梁上弦槽钢→焊接桩间槽钢剪刀撑及钢管桩与纵梁剪刀撑→临时护栏。
B.施工方法及技术要求
1.钢管桩采用Q235钢板卷制而成,每节长度6~10m,施打时,现场采用焊接接长,接缝处适当加焊薄钢板,增强刚度。
2.施工钢便桥钢管桩采用DZ45A振动锤,施打入土时,采用双夹点将管学习壁夹牢进行振沉。
3.根据测量放样提供的点位,利用水位平稳或平潮时将钢管桩插入河床,着床后调整两个方向的垂直度,慢振,再次复测定位准确、校正垂直度,然后继续振沉,如果入土深度不满足设计要求时,接长后续振,直至达到计算标高或满足惯入度——收锤标准。
收锤标准以钢管桩不再明显下沉为准。
4.中点控制采用全站仪;垂直度控制采用吊锤。
5.振沉时,汽车吊松绳速度应同步,防止振空锤损坏扒杆。
6.钢管桩平面中心桩位控制(允许)偏差为5cm,倾斜度≯1%。
7.钢护筒接长时,应采取可靠措施确保对接的管节顺直,接口紧密。
8.工字钢纵梁采用在平台上组拼,整跨安装。
安装时两端系绳索配合定位。
9.钢护筒振沉完毕后,应及时加焊横联工字钢及剪力撑,使之连成整体。
10.主梁工字钢纵梁与钢管桩顶工字钢压焊连结,工字钢纵梁上均匀铺设焊接槽钢。
C.其它
1.施工用电采用自备200KW发电机1台供电,确保施工的连续性。
2.为保证钢便桥畅通,便桥上禁止堆放材料或设备。
六、水上作业安全事项
本河段为不通航河段,不需要临时封航。
但进行水上作业时,应注意做好水上安全措施,确保水上作业安全。
1.水上施工方案确定后,应严格按照批准的方案进行水上作业;
2.所有参加水上作业人员应进行水上作业安全教育才能上岗;
3.水上作业开工前,对所有参建人员进行技术交底和安全操作交底;
4.水上作业时,应设专人统一指挥;
5.设安全员全天候在便桥上值班,监督作业人员遵守水上作业规定,纠正违章行为,指导安全作业,确保人员安全;
6.便桥临边,均应设置牢靠的防护栏;
7.所有作业人员均应穿救生衣;
8.在便桥的固定位置挂放3个救生圈及其它应急救生设备;
9.任何情况下,吊车停止作业时,汽车吊应将扒杆收回正常停车状态;
10.如遇雷雨等恶劣天气、六级以上大风,应停止作业,人员应及时撤离;台风期间,应采取拉缆风绳等稳固措施;
11.洪水期间,应安排人员测量钢管桩处的冲刷情况,如冲刷严重,应采取抛片石、砂包进行防护,防止钢管桩底脚悬空发生倾倒;
12.值班人员应注意观察河面上漂浮物的漂流状态,如发现大体积漂浮物对便桥有可能造成威胁的迹象时,应采取引流等措施,防止对便桥造成撞击;
13.夜间作业时,应提供满足夜间施工条件的照明灯光;
14.严禁向河里乱扔物件,危及河流安全及破坏环保;
15.钢便桥上严禁堆放任何物料,确保便桥安全;
16.定期或不定期对钢便桥进行检查,发现缺陷及时维修、更换;
17.临时用电的电器设备,应由持证电工安装,严禁乱拉乱接,经常检查电路,防止发生漏电事故;用电线路应架空架设;
七、水上施工应急预案及措施
水上施工作业时,主要发生的事故是人员落水,因此,制订应急救援预案,具体如下:
当发生水上作业点施工人员落水时:
现场人员抛投救生圈或绳子,大声呼救,利用有效联络方法确定落水人员方位。
如果夜间采用照明灯照射落水者,组织水性好、经过水上救援训练的救生员及时搜救落水人员。
岸上人员做好接应工作。
现场负责人立即向本单位应急救助领导小组及救援部门报告。
报告内容必需说明出事地点、时间、落水人员数量及详细情况。
落水人员被救起,根据伤势情况及时送往医院救治,并提前通知救护车到现场接应。
八、文明施工与环境保护
(一)文明施工措施
1.材料、设备按规划点堆放整齐;
2.材料、设备堆放要稳固,防止倾倒危及施工人员安全;
3.每一工点完工后,应及时清理场地,做到工完场清;
4.不允许在便桥上堆放物料,确保便桥畅通。
(二)环境保护措施
1.严禁向河里倒弃生活垃圾,污染水源环境;生活垃圾必须装入加盖的储集容器里,并定期运至岸上倾倒;
2.禁止在平台上或岸边焚烧各种垃圾及废弃物,造成有毒气体;
3.施工现场无废弃物,在便桥操作面散落的砼碴应及时清理干净;
4.便桥拆除后,应及时进行河床清理,恢复河床、岸上地形原貌。
(三)防漏油措施
工地涉及的油类物品有:
柴油、润滑油、机油等,使用时,应采取有效措施,防止油类泄漏。
1.定期检查设备是否漏油;
2.漏油设备应及时维修或更换;
3.所有重型和固定设备都应配有盛油工具箱,配置不少于3块30×30cm的3M抗水吸油棉、1双能保护至手腕20cm以上的橡胶手套、3个能装80升的塑料袋、盛油盆、塑料薄膜等工具,用以防止或处理油污染;
4.在使用或维修过程中,应做到以下几点:
(1)在所需修理的机械设备底盘底下铺塑料簿膜;
(2)在塑料簿膜上放盛油盒;
(3)如有油泄漏,用吸油棉吸附后,拧放到盛油盒里,将用过的吸油
棉放到塑料袋里;
(4)报告所有溢油事件;
(5)记录溢油事件的日期、时间、地点、溢油量、清理溢油的措施
和防止类似事件发生的措施。
九、便桥临时用电安全措施
1.安全用电管理制度
①凡使用和操作电动机械的人员,必须进行安全用电的技术培训教育,了解机电、设备常识,掌握机械性能、操作方法、规范规程,经培训、考核合格后持证上岗。
②必须安排身体健康、精神正常、责任心强的人员从事电工工作,操作电焊机、卷扬机、搅拌机必须持证上岗。
③电气设备应有电工进行安装,试运转正常后交操作人员使用,并向操作人员进行技术交底。
④操作人员相对稳定,不得任意更换,以保证高效和安全生产。
⑤用电人员应按规定正确使用绝缘防护用品,电工要持证上岗。
2.安全用电措施
①.所有电气设备均应按照铭牌所标示的额定电压和额定功率使用。
②.多路电源进出线的开关柜和配电箱均采用密封式结构,进线及负荷回路均应标明名称,闸刀表明额定电压值。
各开关柜和配电箱均加锁,钥匙由值班电工保管。
③.开关及熔断器必须是上端接电源,下端接负荷。
④.不同电压的插销和插座采用不同的结构形式。
⑤.严禁将电线钩挂在闸刀上或直接插入插座内使用。
⑥.熔断器的熔丝熔断后应查明原因,在排除故障后方可更换。
⑦.连接电动机械和电动工具的电气回路均设保护开关或者插座,并不得直接外露。
对小型电焊机和振动棒等可移动机具必须使用橡皮软电缆,并且必须保证一机一开关。
⑧.使用发电机时,必须严格遵守发电机操作规程,并采取必要的倒闸操作程序。
每台发电机由专职的电工操作,必须在额定功率以下工作,不得超负荷运行。
发电机与变压器之间应有完善的闭锁措施。
⑨.工地用电实施三级配电二级保护,所有机械设备实行“三相五线制”,执行“一机、一箱、一闸、一漏电保护”处理,把事故隐患消除在萌芽状态。
⑩.保护零线:
每一重复接地装置时,接地电阻不大于4Ω,电工应经常检测接地电阻,以确保接地良好。
⑾.夜间施工时,必须在操作区,主要道路、便桥、平台等区域采用一般照明和局部照明措施。
灯具采用高压汞灯、高压钠灯或者卤钨灯。
3.用电防火措施
①.导线和电缆的安全载流量不应小于长期工作电流,供电设备不可超过其过负荷能力长时间运行,以防止线路或设备过热。
②.保证电气设备绝缘良好、导电部分连接可靠,定期清扫积尘。
③.开关、电缆、母线、电流互感器等设备应满足短路热稳定的要求。
④.应正确使用开关电器,杜绝误操作事故。
⑤.保护装置应正确稳定,操作机构应灵活可靠,防止振动。
⑥.先断电后灭火。
发生电气火灾时应先断电源,而后再扑救。
切断电源后可按一般性火灾组织人员扑救,同时向公安消防部门报警。
⑦.如果需要电力部门切断电源,应迅速使用电话联系。
⑧.如遇带电导线断落地面,应划出8~10m的警戒线,以避免跨步触电。
⑨.带电灭火、应使用不导电的灭火剂。
例如二氧化碳、四氯化碳、1211干粉灭火剂。
不得使用泡沫灭火剂和喷射水流类导电性灭火剂。
灭火器喷咀离10KV带电体不应小于0.4m。
4.生活安全用电措施
①.生活区比较独立,采用独立的用电线路。
②.宿舍内不得使用电炉、电热管等大功率用电器。
③.各用电线路和用电设备安装、维修工作必须由电工或专业维修人员完成,严禁私自拉接电线。
④.办公室、食堂、宿舍等区域无人时必须关掉所有的用电设备。
⑤.驻地和主要通道、公共场所在夜间必须有照明措施。
⑥.安全员长定期对项目部所有人员进行用电安全教育,提高自我防范意识。
做到人人会报警、会逃生,会使用消防器材。
5、触电与救护
A、人体触电伤害事故的易发
(1)在保护措施不完善的情况下,易发生人体触电伤害事故。
(2)施工人员违章操作时,易发生人体触电伤害事故。
B、急救方法
(1)最首要的措施是使触电者迅速脱离电源。
使触电者迅速脱离电源的方法有两种:
一种方法是切断电源开关;另一种是用干燥的绝缘木棒、布带等将电源线从触电者身上拨离,或者将触电者拨离电源。
(2)严禁救护者用手直接推、拉和触摸触电者;严禁救护者使用金属物品或其他绝缘性能差的物体(如潮湿的木棒、布带等)接触触电者。
(3)触电者脱离电源后,必须立即采取急救措施,如人工呼吸法、心脏按摩法。
十、水上施工安全保障组织体系
施工过程检查
1.安全技术措施交底后是否人人明白和心中有数;
2.施工生产过程中各种不安全因素是否得到控制;
3.施工机械是否安全挂牌;
4.安全操作规程和安全技术措施是否认真执行;
5.现场有无违章指挥,违章作业;
6.每周一次安全大检查是否正常进行;
7.安全隐患是否限期整改;
8.信息反馈是否准确及时;
9.安全防护设施是否被挪用。
附件:
钢便桥受力计算书
1、计算参数
(1)荷载:
车辆荷载550KN,车速10km/h,安全系数1.3。
(2)计算跨径按9m计算,宽6m。
(3)钢材力学特性:
2、强度检算
为了安全和计算简便,按9m跨度简支梁的跨中截面弯矩计算。
(1)恒载产生的弯矩计算:
便桥上部结构中主要恒载包括:
I32b工字钢自重,槽钢[20b(间隔3cm)自重。
如数量表所示,由于槽钢[14剪力撑自重及Φ48mm钢管护栏自重远低于I32b工字钢及槽钢[20b自重,可忽略不计。
工字钢及槽钢型号参数如下表:
槽钢规格表型号大全
槽钢理论重量
规格(高*宽*厚)(mm)
型号
单重(kg/m)
180*68*7
18#A
20.17
180*70*9
18#B
23
200*73*7
20#A
22.637
200*75*9
20#B
25.777
查表可知:
I32b工字钢重量为57.74kg/m,槽钢[20b重量为25.78kg/m。
M恒载=MI32b工字钢+M槽钢[20b
MI32b工字钢=1/8ql2=1/8×(57.74×9×9.8)×92=51.56KN·m
M槽钢[20b=1/8ql2=1/8×(35×6×25.78×9.8)/(9×8)×92=7.46KN·m
所以,M恒载=51.56+7.46=59.02KN·m
(2)活载产生的弯矩计算
活载偏于安全取集中荷载150t,即1470KN,作为在跨中,若按照规范或实际车辆的轴距轴重分担荷载,活载产生的最大弯矩将减少很多。
所以本计算按最不利的情况下考虑,即1470KN的荷载全部集中在跨中,则:
M活载=1/4PL=1/4×(1470×9)/8=413.44KN·m
(3)总荷载产生的弯矩计算(考虑安全系数)
M总=(M恒载+M活载)×1.3=(59.02+413.44)×1.3=614.2KN·m=0.61×106N·m
(4)截面应力检算
查型钢表得到一根工字钢的截面抵抗钜:
WX=726cm3=0.726×10-3m3
W总=9×0.726×10-3m3=6.53×10-3m3
查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得:
Q235钢材的刚度设计值为[σ]=210MPa
跨中最大截面应力σ=M总/W总=(0.61×106N·m)/(6.53×10-3m3)
=0.093×109N·m-2=93MPa<[σ]=210MPa
所以强度满足要求。
(5)刚度检算
查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得:
有重轨(重量等于或大于38Kg/m)轨道的工作平台梁受弯构件挠度容许值为L/600=15mm
跨中荷载取F=1470KN=1.47×106N
惯性矩IX=10.2×10-4m4,
弹性模量E=2×105MPa=2×1011Pa
跨度L=9m
f=1/48(FL3/EIX)=1/48[(1.47×106×93)/(2×1011×10.2×10-4)]
=10.94mm 所以刚度也满足要求。
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