上海某市政道路改建工程钢便桥施工方案(单跨贝雷钢架结构、附示意图).doc

一、编制依据1、浦锦南路（盐铁塘丰收河）道路改建工程（三标段）设计图纸2、岩土工程勘察报告3、公路桥涵施工技术规范（jtj0412011）4、公路桥涵设计通用规范（jtgd602004）5、装配式公路钢桥多用途使用手册6、地基基础设计规范（dgj08-11-2010）二、工程概况浦锦南路（盐铁塘丰收河）道路改建工程（三标段），位于闵行区浦江镇，呈南北走向，南起张行路向北跨姚家浜，至于沈杜公路。设计起点桩号为k2+042.60，终点桩号为k2+441.0，全长398.4m。主要工程内容包括跨姚家浜新建姚家浜桥1座、道路工程、排水（雨污水）工程、挡墙工程、张行路辅道工程。本工程姚家浜桥是浦锦南路跨越姚家浜河的重要桥梁，主桥全长66.5m，桥面宽度32.6m。现有姚家浜河宽34m，河道连接黄浦江，是浦江镇乃至浦东地区的重要水上运输航道。姚家浜河非汛期平均高潮水位3.05m，汛期平均高潮水位4.2m。根据施工需要，在新建姚家浜桥及道路工程施工前，需在道路东侧临时搭建一座单跨27m的钢便桥跨姚家浜，并在道路红线外做施工便道，保证公交车辆、社会小型车辆及居民出行安全畅通。三、结构布置形式跨姚家浜便桥采用单跨贝雷钢架结构，桥面总宽12m，最大跨径为27m，分东西两幅设置，保证车辆双向通行，桥面标高为6.960，梁底标高为6.500。设计行车速度10km/h，车辆限速5km/h，按照公路-级荷载设计，单幅限载一辆55t汽车通行。1、桥台：桥台采用c30钢筋混凝土桥台,桥台基础为13根6m长的200松木桩，单排均匀布置。2、桥台围堰：用93根12m长30#钢板桩作为桥台围护，采用咬口插打，围护钢板桩顶用双拼22#槽钢作为围檩。用25的螺纹钢对围檩进行拉结，桥台围堰钢板桩内侧填筑道渣，并分层压实至桥台垫层底标高。3、桥梁上部结构：钢便桥按东西两幅断开，每幅采用6片加强贝雷架(贝雷梁下沿设加强弦杆)作为主纵梁，每片超出桥台中心1.5m。横向布置28#工字钢，按每3m设4根进行分布，用u型卡槽与贝雷架主纵梁联结牢固。4、桥面：采用组合式钢制桥面，直接铺设于28#工字钢梁上，并用u型卡槽固定，桥面板面层为花纹钢板，整体厚度10cm。5、交通便道：路面采用300厚c30商品混凝土，标准段路宽为7m,路面完成标高5.180。路基采用800厚道渣分层填筑压实，压实度94%，路基边坡按1:1.5放坡。6、钢便桥桥坡段：便桥桥坡设置50m长渐变段，与标准路段便道接顺，坡度为3.56%。渐变段路面为300厚c30商品混凝土，下层采用道渣分层填筑压实，路基边坡按1:1.5放坡，在钢便桥桥坡路面两侧间隔1m设置混凝土防撞墩，并设置夜间反光措施。钢便桥主要材料表：名 称规格单 位数 量备 注松木桩长6m，直径0.2m根26基础钢板桩长12m 30#根186基础围护槽钢22#m57基础围护桥台c30m338.4桥台垫层c20m31.98桥台钢筋20t1.16 桥台钢筋14t0.55桥台钢筋12t1.10桥台加强贝雷架3.0*1.5m片120桥主纵梁工字钢长6m,28#片80桥面横向分配梁桥面板10cm，整体式m2354桥面铺装防撞墩200*200*700根200桥坡渐变段 - 25 -四、工程地质情况根据地质报告，本工程便桥桥位主要位于表层土和浅部层，本钢便桥的桩位布置见下图：1、第1层素填土，一般厚度在0.81.2m左右，颜色为灰黄和灰色，主要由粘性土组成，夹植物根茎、少量碎石、砖块等，土性变化较大，结构松散，不能直接作为路基持力层。2、第层粉质粘土：颜色褐黄、灰黄色，含水量平均值33.7%，静探ps平均值为0.80mpa，呈中等压缩性，土质较好，俗称“硬壳层”为道路路基较好的天然持力层。3、第层和第层为淤泥质土，颜色灰色，土质差，强度低。4、河浜底2层为浜底淤泥，厚度一般在0.201.5m。五、总体施工安排1、施工部署为不影响浦锦南路本标段道路及桥梁施工进度，并满足现状道路公交车辆及社会小型车辆交通运输，我部必须进场后立即展开钢便桥及交通便道的施工，待交通便道及钢便桥施工完毕并满足通车后，方可进行本标段雨污水管道、道路、桥梁工程的全面展开。 2、人员组织及劳动力配置钢便桥由我单位专业钢便桥安拆队伍负责施工，并由我项目部直接进行管理，主要管理人员项目经理、项目副经理、质量员、安全员、材料员、试验员、测量员。具体情况见下表。钢便桥工程劳动力安排表人员及组别工 作 内 容管理人员项目经理1孙 峰总负责项目副经理2章关君施工现场、调度室、全面管理、组织周荣光质检工程师1姜 艳负责质量检查工作安全员1段家人负责安全检查材料员1杜建根负责材料采购测量员2江 军负责施工测量工作陈 冲实验员1曹 杰负责试验检测工作施工队伍施工负责人1施工班组长（全面指挥施工队伍）司机4平板车、履带吊、汽车吊、挖掘机电焊工4切割、焊接等工作起重工2负责起吊指挥其它6振动沉桩、贝雷架等构件安装合计263、机械设备配置主要机械设备数量表编号名称型号单位数量1履带吊50t台12汽车吊50t台13振动锤dzj-90/135台14平板运输车台15电焊机bx-500台26氧气焊套27卷板机台18扳手把59铁锤把2六、钢便桥施工方案1、施工工艺流程钢便桥施工工艺流程如图所示。钢板桩、松木桩加工压装机吊装就位测量定位震动下沉钢板桩震动下沉松木桩桥台基础填筑浇注桥台基础贝雷梁安装横向分配梁安装组合桥面板安装便桥施工工艺流程图2、主要施工方法使用履带吊结合振动锤施打钢便桥桥墩围堰钢板桩及桥台基础松木桩，待沉桩完毕后，对桥台围堰范围内进行建筑道渣分层填筑压实。再依次由下而上进行下混凝土桥台、贝雷架、横向分配梁及整体桥面板安装施工。2.1、围堰钢板桩（1）振动锤选择根据桥涵施工手册（上册）p324页中式（6-5）、（6-6）知：动摩阻力 fr=0.3 fili+fps式中： fp土单位面积的极限端阻力，kn/m2，fi 土单位面积的极限摩阻力，kn/m2， 钢板桩周边长度，=0.925m，s 钢板桩截面积，=0.0044m2，li 钢管桩在不同土层中的入土深度。fr=0.3300.9259+1000*0.0044=79.325 kn（式中0.3为地基液化系数）。施工时选用为d32型振动锤，满足施工需要。（2）振动锤打桩施工工艺流程如下图所示施工准备钢板桩加工吊机就位钢板桩运输起吊震动锤及钢板桩测量定位对位插桩震动下沉检查桩平面位置及高程桩顶抄平及安装横梁进入下道工序振动锤打桩施工工艺流程图（3）钢板桩沉放施工方法钢板桩沉放前根据桩位图计算好控制点的平面坐标，确定好沉桩顺序，防止先施打的桩妨碍后续桩施工。当沉桩准备工作做好之后，履带吊主钩起吊振动锤，调节振动锤的液压夹具，使其夹紧钢板桩顶口，另外，履带吊的副钩通过卡环连接钢丝绳与钢板桩的端部吊点相连，履带吊缓慢起钩，旋转转盘将钢板桩吊离地面，然后一钩起一钩落，逐步在水中将桩竖直，同时在测量监控下，慢慢摆动履带吊扒杆使钢板桩的平面位置到达设计桩位处，满足设计要求后下桩、稳桩、压锤，满足设计及规范要求后，开始沉桩。在沉桩过程中要进行测量监测，并做好沉桩记录。钢板桩沉放以标高控制为主，确保桩基承载力满足要求。在整个下沉的过程中由测量全程监控，以便及时进行纠偏。为了保证对接质量，振动锤沉桩注意事项： 插桩初入土时轻振慢打，及时检查位置,如在桩打入初期发生较大倾斜，可进行修正，或拔出重打。 桩打入过程中，应控制钢板桩下沉速度，防止溜桩，如溜桩严重，应根据实际情况分析处理。 振动时每次振动持续时间不宜超过1015min，过长则振动锤易遭到破坏。 每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或有较长时间的间隔，以免桩周土恢复造成继续下沉困难。 为确保沉桩质量，钢板桩沉入施工应选择在天气较好时段进行。 已沉放好的钢板桩应按设计要求及时进行桩间支撑及桩顶下横梁连接，尽量缩短单桩抗流时间。2.2、桥台基础松木桩先选好松木桩的质量，在保证直径及长度的前提下，还应检查木桩是否有开裂、缺口、虫蛀等，在确保无质量问题后才可进行沉桩作业，在准备工作做好之后，履带吊主钩起吊振动锤，调节振动锤的液压夹具，使其夹紧木桩顶口，履带吊缓慢起钩，旋转转盘将木桩吊离地面，逐步在水中将桩竖直，同时在测量监控下，慢慢摆动履带吊扒杆使木桩的平面位置到达设计桩位处，满足设计要求后下桩、稳桩、压锤，满足设计及规范要求后，开始沉桩。在沉桩过程中如发生木桩折断、桩头开裂、木桩倾斜等，要停止沉桩，重新拔出废桩，重新将新木桩就位，方可继续沉桩。2.3、桥台基础填筑 桥台围堰钢板桩及桥台基础松木桩沉桩完毕后，需先对围堰内进行抽水并清淤，完成后再对围堰内进行填筑道渣，每层填筑压实厚度控制在20cm以内,压实选用小型机械及至桥台垫层底标高。2.4、桥台钢筋砼在桥台基础道渣顶面先浇筑10cm厚c20商品混凝土垫层，再在垫层面进行桥台测量定位并弹好控制线，桥台为钢筋混凝土基础，先绑扎钢筋，立模板，浇注c30商品砼。待养护14天后进行安装上部结构。2.5、上部构造安装贝雷梁安装采用鼻架推拉法：（1）、采用鼻梁进行推拉，鼻梁牵引施工布置图如下。（2）、在支墩上拼装6节双排加强型单层鼻架（安装贝雷片、横梁、抗风拉杆等），共18m。（3）、在六节鼻架安装好后，利用卷扬机慢慢牵引鼻架，边牵引边在鼻架后端安装单层三排加强贝雷片（安装贝雷片、横梁、抗风拉杆等），共计9节，27m。考虑到倾覆的情况，在安装单层三排加强贝雷片主桥时，必须考虑配重情况。（4）、倾覆数据计算：三排单层加强型重量：44.0kn/节，双排单层加强型重量：29.4kn/节，当拼接三排单层加强型贝雷片主桥时鼻架牵引至对岸2#支墩时有最大力矩。双排单层加强型鼻架总重量：29.4kn/节6节 三排加强主桥在拼接到27m时，鼻架牵引至对岸支墩，1#墩前力矩=44.0kn/节9节13.5 m=5346knm1#墩后力矩=44.0kn/节3节9m+29.4kn/节6节18m=4363.2knm5346knm 4363.2knm 安全满足要求。2.6桥面结构铺装及附属设施钢便桥按东西两幅断开，每幅采用6片加强贝雷架(贝雷梁下沿设加强弦杆)作为主纵梁， 3片贝雷架宽度为90cm，架设时每片贝雷架超出桥台中心1.5m，并通过桥台预埋钢筋固定牢固。在贝雷架下沿的钢梁上横向布置28#工字钢作为桥面横向分配梁，按每3m设4根进行分布，用u型卡槽与贝雷架主纵梁联结牢固。最后采用组合式钢制桥面，直接铺设于28#工字钢梁上，并用u型卡槽固定，桥面板面层为花纹钢板，整体厚度10cm。桥面铺设好后桥面以上外露的贝雷架即作为便桥栏杆。3、桥梁结构计算书桥梁结构自重根据装配式公路钢桥多用途使用手册三排单层加强型每节重量为44.0kn,均布荷载为14.67kn/m。三排加强型贝雷片抵抗矩w=23097.4cm3,惯性矩i=1732303.2cm4,计算全桥时乘以2。弹性模量e取206*109 n/。根据公路桥涵设计通用规范（jtgd602004）简支梁桥梁自震频率=3.14/2l2 eic/mc=3.14/2/27/27206*1091732303.2210-8/22.455/1000=3.795。则汽车荷载冲击系数为0.22。l-结构的跨径（m）；e-结构材料的弹性模量（n/)；ic-结构跨中界面的界面惯矩（m4）；mc-结构跨中处的单位长度质量（kg/m)。活荷载取公路-级荷载或者1台55t汽车，(1)验算公路-级荷载qk=7.875kn/m，根据跨径27m,pk=280kn。则最不利荷载计算简图如下按27m简支梁结构计算：均布荷载q=（1.4+0.22）7.875 kn/m +1.214.67kn/m=30.22kn/m集中荷载q=（1.4+0.22）210kn=340.2 kn则跨中弯矩=ql2/8+ql/2= 7346.5knm桁架应力=m/w=7346.5/23097.4/2=159mpa220mpa（贝雷片允许应力）桁架挠度=5ql4/384ei+fl3/48ei=530.22kn/m274/384/(206*1091732303.2210-8)+ 340.2 kn273/48/(206*1091732303.210-8)=0.014m=1.4cm5.4cm=跨度l/500在车道荷载作用下：桥梁强度和刚度均符合要求。桥梁支座剪力=ql/2+q=748.17kn(2)验算1辆55t汽车荷载，荷载取值根据公路桥涵设计通用规范（jtgd602004），如下图：结构计算简图如下：经过影响线分析，当第三个轮子过跨径27m的中心线时，跨中弯矩最大，活荷载根据每个集中荷载的实际位置分开计算，最后根据弹性梁特性进行汇总合计。荷载计算表合计活荷载kn30120120140140550活荷载位置7.610.6121920.4跨中弯矩1206407155134042392跨中挠度0.0014680.0067720.0068940.0054290.0044180.024981弯矩=恒荷载跨中弯矩+活荷载跨中弯矩=17.62727/8+(1.4+0.22)55027/4=7618.05knm。桁架应力=m/w=7618.05/23097.4/2=165mpa220mpa（贝雷片允许应力）挠度=5ql4/384ei+fl3/48ei=0.05m=5cm1307.38kn 符合要求。桥台基础承载力计算：计算简图如下：桥台处汽车荷载最大为280kn（保守计算），恒荷载为14.67kn/m桥台受最大剪力=（1.4+0.22）280+1.2*14.67*9/2=532.8kn桥台底应力=532.8/7/1.6=47.57kn/m2800kn/m2(地基承载力特征值)符合要求。4、便桥的维修及保养（1)在便桥入口设置值班岗亭并指派值班员指挥交通，桥头悬挂车辆限速行驶警示牌（限速5km/h）、车辆限重标志牌(禁止20t以上车辆)以及重型车辆禁止通行牌（货车、挂车、工程车等禁止通行）。（2）便桥值班人员定期检查贝雷桁架纵梁连接处的销子、螺栓等松动情况，对螺栓、螺帽、销子出现松动的部位及时安装紧固。（3) 对便桥面板发生翘曲或损坏的部位，及时修复或更换；5、便桥拆除1)拆除施工工艺拆除方向由河中心向两端逐跨拆除，便桥拆除顺序由上至下进行，基础钢板桩拆除采用50t履带吊配合dz45振动锤拔桩。桥面系割除 人工拆除面板后，吊装上平板车转运到岸上回收场。贝雷桁架梁拆卸 工字钢分配梁拆除后，进行贝雷桁架拆卸，纵向按跨径断开拆除，贝雷梁在后端便桥上分解成单片贝雷片用平板车运回岸上材料堆放场地。木桩、钢板桩拔除单跨贝雷桁架拆除后，破碎c30承台混凝土，使松木桩桩顶露出。使用液压式压装机，待振动锤液压钳夹紧木桩后，启动振动锤，木桩周边土质在振动力作用下开始液化，土质对木桩的摩阻力将大大减少，此时液压式压桩机可缓慢将振动锤连同木桩往上提动，逐渐将整根木桩拔起，拔完桥台松木桩后，同理再对桥台围堰的钢板桩拔出。并利用平板车装至指定地点堆放。恢复河道 将河道内的承台基础砼块及道渣清除， 200型长臂挖掘机停在岸边，逐个挖除，并用土方车装车外运，最后疏通河道并恢复河道原貌。2) 拆除注意事项便桥拆除工作的重点在安全，所有现场施工人员首先必须从思想上树立安全意识，遵守安全操作规程。起吊由专人指挥，定期对起重索具进行检查，起吊前应检查吊物所割除的焊缝是否割完，吊物时，吊臂与被起吊物下严禁站人。入土钢板桩及木桩必须整根拔除，防止剩余桩头阻碍通航。七、钢便桥施工安全防护措施1、施工期间必须保证通航净空，满足通航要求，并应在上下游设置警戒，采取有效措施防止船舶撞击临时桥墩。2、加强对项目部施工人员的管理，并在便桥两侧桁架的内侧悬挂密目式安全网，杜绝高空坠物伤及船只和人员；3、 水上施工的人员防护，进入施工现场必须戴好安全帽和其它个人劳动保护用品，另配备好救生圈及救生衣；4、未经允许严禁与施工无关的人员到便桥上参观、游玩；5、在便桥安装完成通车后，要定期进行沉降观测，以防止不均匀沉降而影响车辆通行安全。6、桥头设置限速、限载、单车通行等安全告示牌，每跨上仅允许1辆汽车通行，严禁货车、卡车及超载车辆通行。7、定期安排人员维护、检查便桥，洪水季节，安排汛期值班人员检查水位对便桥基础的影响。八、便桥施工防污染措施1、施工前项目部组建环境保护小组，设专职负责人。2、对所有施工人员进行教育，提高保护意识，把学习和教育贯穿到工程施工的始终，使所有施工人员明确环境保护的重要性。3、做好便桥搭设及使用过程中杂物、垃圾的处理措施，集中将杂物、垃圾打堆运至岸上，确保杂物、垃圾不抛入河道中。4、项目部定期派专人清理便桥上杂物、垃圾。5、项目部环境保护小组定期开展环保检查，及时处理破坏环境的行为。九、应急组织机构与职责 1 、应急救援领导小组与职责 项目副经理章关君是应急救援领导小组的第一负责人，担任组长，负责紧急情况处理的指挥工作。成员分别由项目副经理周荣光、安全科段家人、安全巡视员有江军、陈聪组成。项目副经理周荣光是应急救援第一执行人，担任副组长，负责紧急情况处理的具体实施和组织工作。 2、应急小组下设机构及职责 （1）抢险组：组长由项目副经理周荣光担任，成员由项目副经理、安全巡视员组成。 主要职责是：组织实施抢险行动方案，协调有关部门的抢险行动；及时向指挥部报告抢险进展情况。 （2）安全保卫组：组长由安全科长担任，成员由项目安全科人员组成。 主要职责是负责事故现场的警戒，阻止非抢险救援人员进入现场，负责现场车辆疏通，维持治安秩序，负责保护抢险人员的人身安全。 （3）事故调查组：组长由项目副经理、公司责任部门领导担任，成员有项目安全科长，公司相关部门，公司有关技术专家组成。 主要职责是：负责对事故现场的保护和图纸的测绘，查明事故原因，确定事件的性质，提出应对措施，如确定为事故，提出对事故责任人的处理意见。十 、应急预案与响应1、 发生高处坠落事故的抢救措施（1）救援人员首先根据伤者受伤部位立即组织抢救，促使伤者快速脱离危险环境，送往医院救治，并保护现场。察看事故现场周围有无其它危险源存在。 （2）在抢救伤员的同时迅速向上级报告事故现场情况。 （3）抢救受伤人员时几种情况的处理： a、如确认人员已死亡，立即保护现场。 b、如发生人员昏迷、伤及内脏、骨折及大量失血：立即联系120、999急救车或距现场最近的医院，并说明伤情。为取得最佳抢救效果，还可根据伤情送往专科医院。外伤大出血：急救车未到前，现场采取止血措施。骨折：注意搬运时的保护，对昏迷、可能伤及脊椎、内脏或伤情不详者一律用担架或平板，禁止用搂、抱、背等方式运输伤员。c、一般性伤情送往医院检查，防止破伤风。2 、重大交通事故应急处置 （1）事故发生后，迅速拨打急救电话，并通知交警。 （2）项目在接到报警后，应立即组织自救队伍，迅速将伤者送往附近医院，并派人保护现场。 （3）协助交警疏通事发现场道路，保证救援工作顺利进行，疏散人群至安全地带。 （4）做好事后人员的安抚、善后工作。 3、应急物资及装备 （1）救护人员的装备：头盔、防护服、防护靴、防护手套、安