乐运河钢便桥施工方案.docx
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乐运河钢便桥施工方案
钢便桥施工方案
一、工程概况及设计依据
1、工程概况
合同段线路跨乐运河,路线方向内无桥梁通过,所以在进入施工现场前,必须在乐运河修建便桥,以保证施工人员、材料、机械进入现场。
根据我合同段工程分布情况并结合现场实际拟修建钢便桥一座。
2、设计依据
1、观音岩1号大桥设计图纸
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)
3、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)
4、《装配式公路钢桥多用途使用手册》
5、公路施工手册《桥涵》
二、桥梁结构方案
拟建桥梁总长为45米,单跨,额定荷载60吨,重载汽车限速20KM/H且匀速通过,重载汽车行车距离不小于25米。
桥梁下部结构为C30钢筋混凝土、C20片石混凝土扩大基础,M10浆砌片石墙身,C30钢筋混凝土台帽,完全满足结构要求。
(一)荷载计算
1、因为是便道,按公路Ⅱ级车道荷载计算足够,车道荷载为qk=10.5KN/m*0.75=7.875KN/m,45m跨,为354.4KN;
2、车辆荷载,单车取550KN,单向45m跨,最多可以上6辆,即3300KN。
3、人群荷载,取3KN/m2,即3*45*4=540KN
4、以上合计为:
4194.4KN
5、台身自重荷载为:
(1.4+1.9)/2*2.5*5*23=474.4KN
(1)受力验算
根据桥台构造图,分析,台身为M10浆砌片石,且尺寸最小,为最不利截面,基础和台帽均为混凝土且尺寸较大,所以,只验算台身顶和底两个断面即可。
验算台身顶截面:
两个桥台,每个桥台承受一半,即2097.2KN,应力为2097.2/(1.4*5)=300Kpa=0.3Mpa<10Mpa,满足要求。
验算台身底截面:
两个桥台,每个桥台承受一半,即2097.2KN,加台身自重荷载,共2571.6KN,应力为2571.6/(1.9*5)=271Kpa=0.271Mpa<10Mpa,满足要求。
(2)台帽与梁底接触面面积要求
C30砼抗压强度设计值为14.3Mpa。
2097.2/(14.3*1000)=0.147m2。
(3)稳定性验算
土压力示意图:
假设台后土为无粘性土,γ=17KN/m3,θ=22°。
土压力Ea=1/2*γ*h2*tg2(45°-θ/2)*5=1/2*17*5.42*tg2(45°-22°/2)*5=564KN
倾覆能力:
Ea*h/3=564*1.8=1015KNm
稳定能力:
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=2979KNm(台身分块重力乘以力臂)
稳定系数:
K=2979/1015=2.93>1.5,稳定。
说明事项:
根据设计图,台帽为C30钢筋砼,强度比较高,贝类梁接触面一般也比较大,完全满足要求。
主要是看贝类梁的抗弯强度是否满足要求,可以直接查贝类梁承载力相关资料。
桥台是没有问题的。
(二)桥梁上部结构为上承式桥梁。
选用8排贝雷片桥体,下加强,共15节,45块桥面板,两边安装护栏,栏杆立柱贴有安全反光标志,便于夜间施工。
1、强度计算:
1-1、力学假设:
将桥设定为简支梁,荷载为集中荷载。
该假设的受力情况比桥梁的实际受力要大,符合安全性要求。
安全系数取K=1.2,即最大荷载为
F=1.2*600=720千牛
受力图:
1-2、计算桥梁所受的最大剪力:
集中荷载的剪力图为:
当X=0时,即荷载在桥端时所受的剪力最大。
Q1=F
考虑桥梁的跨径有45米,假设有重车车队通过,设定两车的安全行车距离为22.5米(设在桥梁中间),则桥梁所受的最大剪力仍然在桥端,此时桥中完全可能有一重车,桥中荷载在桥端的剪力为:
Q2=F/2
根据剪力叠加的原则,桥端所受的剪力。
Q=Q1+Q2=F+F/2=720+720/2=1080(千牛)
1-3、计算桥梁所受的最大弯矩M:
集中荷载的弯矩图:
当X=L/2时,弯矩最大,即:
M=F*L/4=720*45/4=8100(千牛*米)
此时桥端的荷载不产生弯矩。
2、桥梁结构选择:
由于321钢桥下承式结构的标准横梁最大载荷为12.5吨,而且标准的U型桥面板的跨距为1.5米,最大荷载为30吨,明显不能满足载荷要求,所以不能采用。
在此决定选择上承式结构为本桥型。
由于跨度大,考虑到需要大弯矩桁架,所以采用200型贝雷片作为桥体。
桥面选用上承式专用桥面板,该桥面板的最大集中荷载在跨径为1.3米时可达180千牛(吨),按上承式桥体的排间距计算,桥面板可承受150吨以上荷载。
因此桥面板的荷载能力不需验算。
根据资料可查:
200型贝雷片的最大许用剪力[Fa]=245(千牛)。
200型贝雷片的最大许用弯矩[Ma]=1000(千牛*米)
200型下加强弦杆的最大许用弯矩[Mb]=560(千牛*米)
考虑到桥的自重,根据桥梁所受的最大剪力、最大弯矩,选用8排桥体、下加强、上承式桥梁。
该结构桥梁的每米重量约为T=16KN/M(1.6吨/米),长度为45米时的总重量为72吨。
A、剪力验算:
(1)、梁的最大抗剪(许用剪力):
[F]=∑[Fa]=8*245=1960(千牛)
(2)、桥梁的自重在桥端产生的剪力:
桥梁的自重为均布荷载,剪力图为:
自重在桥端产生的剪力最大,其值为:
Fq=T*L/2=16*45/2=360(千牛)
(3)、根据剪力叠加原则,桥端所受总剪力:
∑Q=Q+Fq=1080+360=1440(千牛)
结论:
桥梁的许用剪力[F]>桥梁所受的最大总剪力∑Q,满足剪力要求。
B、弯矩验算:
(1)、桥梁的最大抗弯(许用弯矩):
根据弯矩叠加原则:
[M]=∑([Ma]+[Mb])=8×(1000+560)=12480(千牛*米)
(2)、桥梁的自重在桥中产生的弯矩:
桥梁的自重为均布荷载,其弯矩图为:
自重在桥中产生的弯矩最大,其值为:
Mq=T*L*L/8=16*45*45/8=4050(千牛*米)
(3、根据剪力叠加原则,桥中所受总弯矩:
∑M=M+Mq=8100+4050=12150(千牛*米)
结论:
桥梁的许用弯矩[M]>桥梁所受的最大总弯矩∑M满足弯矩要求。
根据强度计算,桥梁的选择符合荷载要求。
确定采用BL200型贝雷片做承重桥体。
具体方案是:
1、桥体部分:
8排、15节贝雷片、下加强型。
2、桥面:
采用45片上承式桥面板、端头板接口。
3、桥台:
采用16套上承式专用桥台座系统。
附:
结构图1
主视图
结构图2
侧视图
三、桥梁的现场安装、架设的基本步骤:
1、桥梁部件的合理堆放。
将桥梁部件分类堆放在场地的边缘位置,留出桥梁部件的拼装场地。
2、桥体的拼接。
考虑到桥体的重量及施工安全,确定采用半幅吊装落位法施工。
因此在拼接桥体时,先拼半幅。
桥体主视图:
侧视图(断面图):
3、桥体的现场吊装。
首先按图纸要求将座板、桥座置于相应的位置上,然后开始吊装桥体。
先将半幅分两次吊装到位,并将连接桁架连接成一个整体,从而完成了整个桥体的吊装。
4、桥面板的安装。
桥面板从桥梁的一端逐块均匀地铺设到桥梁的另一端即可。
桥面板的基本宽度为1米,每节贝雷片铺设3块桥面板。
桥面板之间的间隙为5毫米。
每块桥面板用4套专用U型螺栓与贝雷片连接。
桥梁两端的桥面板必须用端头桥面板,并且在铺设前先安装好端头板。
5、护栏的安装。
按照设计要求在桥面板两端安装栏杆立柱,然后通过卡子将栏杆安装在立柱上。
6、安装后期的完善工作。
(1)、荷载试验。
实际试验荷载为72吨。
按工况要求通过桥梁。
实际考察桥梁的通过情况,达到安全性、稳定性要求。
(2)、调整、式运行阶段。
通过2到3天的实际运行,对所有的桥面板螺栓再进行重新拧紧。
并检查桥梁其他连接螺栓有没有松动情况,发现松动的螺栓必须及时拧紧。
发现有晃动的地方要求及时加固。
(3)、按要求在护栏上粘贴反光标志,安装防护网,桥梁安装架设完毕。
四、质量、安全保证体系
(一)质量保证体系,如图:
(二)、制定严格的工程质量检测制度
1.建立健全以项目经理为首的质量管理体系,经理部各部门明确质量管理范围、责任,各部门分级落实责任制。
2.建立并健全两级管理制度,所有工序需经队部自检合格后方可上报项目经理部,项目经理部需对队部所报材料认真进行审查,并通过进一步测量复核,以确保测量结果的准确率。
3.现场工程技术人员做到认真、细心负责,推行复核检验制度。
4.认真检查各型材的进场质保书;对全桥组装件的拼装质量进行检查;全桥焊接严格按照相关操作规程进行,保证焊接的质量。
5.推行计划管理各施工组,各组根据总计划指标要求制定本组、本施工点的计划。
(三)安全保证体系框图,如图:
(四)制定严格的安全生产管理制度
1、构件吊装和安装须遵守《公路工程施工安全技术规程》、《起重机械安全操作规程》以及其他相关安全操作技术规程,确保施工安全。
2、施工过程中,施工人员和技术人员必须带好安全帽,高空作业时要系好安全带。
3、吊装过程中,无关人员应退至安全范围之外,吊车臂架下和工作半径范围内不得站人。
4、吊装或拖拉过程中必须派专人指挥和协调运作,发现不安全因素和任何违规操作立即制止,纠正后方可继续吊装或拖拉。
5、现场注意用电、用火安全,每天施工完毕应收好电线、气瓶,做到工完场清,并及时关闭电闸。
(五)、观测体系
因该便桥须使用两年半,必须对全桥加强观测、记录,具体措施如下:
1、前期每周一次对全桥进行测量观察,对全桥的沉降、偏位进行记录,待稳定后每月测量一次。
2、保证每月对全桥拼装点、焊点焊缝及各型材检查一次,如发现关键焊点焊缝生锈老化、关键型材明显形变,应立即通知项目部,临时封闭交通,采取补强措施。
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- 运河 便桥 施工 方案