某铁路客运专线钢便桥施工方案.doc

中铁十局沪杭铁路客运专线项目部三工区刚便桥施工方案 （dk84+686.50dk91+037.445）中铁十局沪杭铁路客运专线项目部三工区2009年5月5日中铁十局沪杭铁路客运专线项目部三工区刚便桥施工方案一、编制依据及规范标准1、设计依据（1）、现行施工设计标准（2）、现行钢结构设计标准（3）、现行施工安全技术标准2、规范标准（1）、公路桥涵设计通用规范（jtgd60-2004）（2）、公路桥涵地基与基础设计规范（jtj024-85）（3）、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（jtj025-86）（4）、装配式公路钢桥设计图中交公路规划设计院。（4）、公路桥涵施工技术规范（jtj0412000）（6）、海港水文规范（jtj213-98）二、主要技术标准及设计说明1、主要技术标准桥面宽度：5.0m设计荷载：78t旋挖钻及挂-120荷载栈桥全长：18m、24单跨（净空15m）在临时荷载作用下，荷载组合时，其钢结构的容许应力可提高30%，即可按1.3倍的系数进行验算。由上可知，16mn的容许拉应力、压应力及弯应力均可按1.3x210=273mpa计算，容许剪应力按1.3x160=208 mpa计算2、设计说明1）设计控制荷载：栈桥设计中选用78吨旋挖钻荷载进行主梁及钢管桩基础荷载验算。桥面设计长度18m，计算长度15m。2）设计使用寿命：2年；3）设计行车速度：10km/h。4）桥梁主体结构及桥面部分：栈桥桥梁主体结构及桥面部分均采用“321装配式公路钢桥”标准件。5）桥台基础一边桥台采用混凝土桥台，混凝土桥台浇筑基础底面尺寸为50060150cm，台帽顶主梁位置放置枕木，防止压碎桥台混凝土。三、沿线便桥设置表4-1 施工便桥设置一览表序号里程跨越河流 名称所在村庄河流 宽度水深与线路角通航情况便桥通过方式1dk85+200支流余北村10组402否圆管涵通过2dk86+462未知名河流长秦村11组202.590是便桥3dk87+040虾塘长秦村8组1502否圆管涵通过4dk87+394莲浦塘长秦村6组223.256是便桥5dk87+930支流马桥村25组202.6134是便桥6dk88+033苏庵浜马桥村25组131.851否便桥7dk88+595农田灌溉渠红联村5组2否圆管涵通过8dk88+800铁浜红联村5组601.5155否圆管涵通过9dk88+950郁家河红联村6组251.546是便桥10dk89+564吴家河红联村7组201.549否便桥11dk89+815牛角头河红联村8组201.647否便桥12dk89+930未知名河流红联村15组301.7140否圆管涵通过13dk90+500何家浜红联村12组142.4117否便桥14dk90+690未知名河流红联村12组202.4172否便桥15dk90+810未知名河流红联村12组232.445否便桥18合计便桥合计197m四、施工方法1、总体施工方案为保证施工区域既有排灌系统与河道溪流畅通，对施工便道跨越河流、河渠处采用钢管桩、贝雷支架搭设便桥通过为主，铺设钢筋混凝土管涵通过为辅，以满足过水和施工运输需要。便桥宽5m，便桥基础水中均采用钢管桩，岸上及浅滩处可采用松木桩和混凝土基础，钢管桩采用529（=10mm），每墩3根，钢管间距2.25m，钢管桩横担采用双拼i25a工字钢，长度为5m，钢管桩上部连接体系采用18槽钢。上部采用4片贝雷梁结构形式，贝雷梁采用321型。贝雷梁上设置i22工字钢横向分配梁，间距0.75m，分配梁上采用满铺20槽钢。便桥两侧设置栏杆，护栏采用50*5钢管，高1.0m间距2.0m。2、便桥施工方法2.1、桥台施工桥台设置在岸边硬质基础上，开挖基坑，清理桩头，为增强桥台基础处的稳定性，在基础下大入16根木桩。浇筑垫层混凝土，立模，绑扎钢筋后，再浇筑桥台台身，桥台基础采用c25砼浇筑。桥台后填土，与施工便道相连接。2.2、便桥施工2.2.1便桥桥墩钢管桩插打 钢管桩插打前，先修筑施工便道至桥台处，以便吊机进入。钢管桩插打采用履带吊机整桩起吊，dz90液压打桩锤，一次性插打到位，履带吊机整桩起吊，插打采用dz90震动打桩机施打，便桥每个桥墩设计529钢管桩3根，横桥向间距为2.25m，桩底位于河床面以下35m。每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，连接材料采用20号槽钢，焊缝质量满足设计及规范要求。2.2.2贝雷梁的安装贝雷梁预先在陆上或已搭设好的便桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位进行安装，吊车配合倒链和卷扬机拖拉架设，贝雷梁的位置需放线后确定，以保证便桥轴线不偏移。2.2.3桥面系安装贝雷片顶面沿横桥向安装22工字钢，间距75cm。桥面板采用20槽钢满铺，沿顺桥向布置。便桥栏杆高1.0m，采用50焊接钢管焊接，立柱间距2.0m，焊在便桥横向分配梁上。2.2.4便桥上其它结构设置施工技术措施1）打桩前对现有水文、地质作全面了解。对钢管桩进行质量检查，不得有弯曲、严重局部变形和虚焊、漏焊等现象。桩的堆放、运输、起吊都应按规定设置支点和吊点。2）用履带吊机吊装dz-90震动打桩机震打钢管桩时吊机不得受力，只能悬挂千斤绳起保险作用；为加快便桥施工进度，钢管桩与dz-90震动打桩机间用液压夹持器将两者相连，取消桩顶法兰盘结构。dz-90震动打桩机每次连续震动时间不宜超过3min。震动时观察到打桩机、桩帽与基桩之间连接螺栓松动时立即停震，而且每当出现打桩机振幅异常或打桩导向架偏斜等情况时，都应停震进行检查分析处理。3）钢管桩入土深度以设计标高及贯入度双控控制。5）履带吊机在便桥上走行到位，并在便桥主桁节点上打顶后，方可吊装钢管桩及震动打桩机，进行钢管桩的插打工作。6）钢管桩插打完毕后，及时设置桩间联接系及桩顶分配梁。7）便桥主梁节段在岸边预拼好后，由运输车运至便桥前端，再由履带吊机起吊悬臂拼装，并及时与桩顶分配梁连接，设脚手板、安全网、栏杆、安全标志等设施。 3、便桥施工机械设备配置序号机械名称规格型号单位数量备注1履带吊车25t台12震动打桩机dz-90台13运输设备套14挖掘机pc200台15电焊机台24、施工安全措施1、施工期间在上下游设置警戒，采取有效措施防止船舶撞击临时桥墩。2、在使用过程中，不定期地进行沉降观测，以防发生不均允沉降而影响车辆通行的安全。3、桥头设置限速、限载、单车通行等安全通行告示牌，每跨上仅允许1辆汽车通行，严禁超载车辆通行，非施工车辆和人员不得随意通行。4、定期安排人员维护、检修便桥，洪水季节，安排汛期值班人员检查水位对便桥基础的影响。五、简算资料（一）18m栈桥简算资料1、荷载计算1.1、活载计算本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输及78t旋挖钻走行，因而本栈桥荷载按每孔一辆78t旋挖钻荷载及挂120荷载分别检算，则活载为:旋挖钻g=780kn；1.2、荷载组合动荷载受力模型如图5-1：图5-1 动载计算模型动荷载所产生的弯矩：动荷载所产生的挠度： 当动荷载处于支座上部时产生的压力是最大的，即q=p=780kn静荷载计算： 静荷载模型见图5-2。图5-2 静荷载示意图栈桥静荷载就是栈桥自重，根据材料统计清单可知：栈桥自重q=2025415=1350kg/m。根据建筑结构静力计算手册可知:静荷载所产生的弯矩：静荷载所产生的剪力：对支座的压力为10.2kn静荷载所产生的挠度：单排桁架的容许应力：弯矩78.82tm、剪力24.52t，桁架惯性矩i=2.51105cm4。四排桁架的容许应力：弯矩m=78.824=315.28tm剪力q=24.524=98.08t桁架惯性矩i=2.511054=10.04105cm4。根据公路桥涵设计手册可知，验算荷载为最大荷载时不考虑冲击系数。中跨最大弯矩与挠度q=75knq=98.08kn 通过以上计算可知：栈桥整体强度满足使用要求。1.3、局部计算栈桥结构如下图所示，根据从上到下的原则依次计算如下：图5-3 栈桥示意图2、桥面计算桥面采用20a槽钢，20a槽钢下设中心间距750mm的i22工字钢横梁，桥面槽钢与工字钢间断焊接。2.1、桥面槽钢验算对局部强度验算，挂120荷载进行验算，其单带重7.5吨，车轮着地长度为2=0.2m,宽度b2=0.5m。验算荷载不考虑冲击。验算荷载不考虑冲击。桥面铺设槽钢为20号槽钢，当挂-120作用在桥面时，由3根槽钢承载。单轮承受75kn,20截面特性两支点距离为0.75m， 桥面纵向槽钢的最大弯距为槽钢最大应力2.2、桥面工字钢验算当履带轮处于运输状态作用在槽钢上，通过槽钢传递到横梁，每个车轮由2根横梁承担，22号工字钢截面特性。汽超-20，验算荷载为挂-120吨，其挂车单轴重30吨，每轴四轮，每轮重7.5吨，对于挂120车轮着地长度为2=0.2m,宽度b2=0.5m。验算荷载不考虑冲击。按简支梁和7.5kn的集中荷载进行验算，两支点最大距离为1.4米。分配梁的最大弯距为工字钢横向最大应力从上计算可以看出，桥面结构可以满足使用的要求。3、基础计算3.1、本栈桥钢管桩基础每墩采用两排8根木桩和砼承台形成基础。当在荷载施压在桥台处桥面承载力最大，桥面传递总压力p=780+101.25=881.25kn3.2、土层对承台的承载力计算承台面积为5m1.5m=7.5 m2，地质承载力为150kpa,地面承载力为150kpa7.5 m2 =1125kn881.25kn根据以上计算承台承载力满足使用要求。由于土质不稳定考虑在每个承台下加打16根木桩。（二）24m栈简算资料1、 设计说明本工程项目拟建栈桥结构形式为5m宽，桥面系为20a槽钢，横向分配梁为i22，间距为0.75m，桥台基础采用c25砼浇筑，为增强桥台稳定性，桥台底部打入16根木桩。主梁采用双排单层加强结构。在临时荷载作用下，荷载组合时，其钢结构的容许应力可提高30%，即可按1.3倍的系数进行验算。由上可知，16mn的容许拉应力、压应力及弯应力均可按1.3x210=273mpa计算，容许剪应力按1.3x160=208 mpa计算。图5-4 栈桥一般构造图（单位：cm）装配式公路钢桥多用途使用手册第59页表3-5“桥梁几何特性表”、表3-6“桁架容许内力表”见下图。2、结构计算 2.1、上部结构1）桥面槽钢：20号槽钢，单位面积重22.637kg，则0.23kn/m；2）横向分配梁：i22a，单位重33.07kg/m，则0.33kn/m ，1.65kn/根，间距0.75m；4）纵向主梁：横向4排321型加强贝雷梁，4.67kn/m；2.2 主梁计算栈桥静荷载就是栈桥自重，根据材料统计清单可知：栈桥自重q=3316221=1579kg/m。2.2.1静荷载计算 静荷载模型见图5-5。图5-5 静荷载示意图根据建筑结构静力计算手册可知:静荷载所产生的弯矩：静荷载所产生的剪力：对支座的压力为165.8kn静荷载所产生的挠度：2.2.2动荷载计算按78吨旋挖钻为例，其单侧履带着地尺寸为0.9m4.7m。动荷载受力模型如图三：图三、动载计算模型动荷载所产生的弯矩：动荷载所产生的挠度：当动荷载处于支座上部时产生的压力是最大的，即q=p=780kn根据钢结构手册可知，当验算荷载为最大荷载时不考虑活载的冲击系数。中跨最大弯矩与挠度：q=780knq=981kn 通过以上计算可知栈桥整体强度满足使用要求。2.3、局部强度计算 横梁间距为75cm，局部强度计算考虑轮式车辆的压力比履带车辆对局部强度的影响更大，所以局部强度计算以轮式车辆进行计算。（1）桥面槽钢验算 汽超-20，验算荷载为挂-120吨，其挂车单轴重30吨，每轴四轮，每轮重7.5吨，对于挂120车轮着地长度为2=0.2m,宽度b2=0.5m。验算荷载不考虑冲击。桥面铺设槽钢为20号槽钢，当挂-120作用在桥面时，由3根槽钢承载。20截面特性按简支梁和7.5吨集中荷载进行计算，两支点距离为75cm，3根槽钢的最大弯距为 槽钢最大应力：，（2）桥面工字钢验算车轮作用在槽钢上，通过槽钢传递到横梁，每个车轮最少由2根横梁承担，22号工字钢截面特性按简支梁和7.5吨的集中荷载进行验算，横梁两支点最大距离为2.2米。1