钢制便桥施工策略

国道569曼德拉至大通公路克图至大通段路面工程

钢便桥施工方案

中国铁建

复核:

审批:

中铁十四局集团有限企业

克图至大通路面工程KD-LM1标项目部

二。一八年五月二日

目录

第一章工程概况...............................................................3

第一节工程概述...........................................................3

第二节钢便桥设计.........................................................4

一、使用规定...........................................................4

二、构造布置...........................................................4

第三节受力验算...........................................................5

一、荷载分析...........................................................5

二、构造强度检算.......................................................7

三、桥墩、桥台基础设计.................................................9

第二章施工安排..............................................................11

第一节重要工程管理目的..................................................11

一、工期目的..........................................................11

二、质量目的..........................................................11

三、安全管理目的......................................................11

四、环境保护管理目日勺..................................................12

第二节总体组织安排......................................................12

一、项目管理组织机构..................................................12

二、项目人员配置......................................................12

第三节总体施工安排......................................................13

第四节施工进度计划......................................................14

第三章施工准备..............................................................14

第一节技术准备..........................................................14

第二节现场准备..........................................................15

第三节人力、材料及设备资源准备..........................................16

第四章施工措施..............................................................18

第一节钢便桥施二工艺流程................................................18

第五章重要工程保证塔施......................................................22

第一节安全保证措施......................................................22

第二节质量保证拮施......................................................25

第三节文明施工环境保护措施..............................................26

第一章工程概况

第一节工程概述

国道569曼德拉至大通公路克图至大通段KD-LM1协议段按双向四车道一

级公路原则建设，路面工程设计起讫点桩号为YK89+575、ZK89+585〜

YK124+090.599>ZK124+098.953,主线全长34.516Kmo公路设计速度为

lOOKm/h,路基宽度26m,分离式路基为13m。我单位需要在新民沟村搬迁旧

址建设3号水稳拌合站，既有便桥限重30吨，不能满足我单位运送车辆通行。

为保证场地施工期间材料日勺运送，需要横跨东峡河，在克大公路主线K114

处建造临时钢便桥。

4.桥台、墩柱两侧设置定位筋，双层工字钢之间采用焊接连接，焊缝应

无裂纹，焊瘤、夹渣、电弧擦伤、未焊透、未填满弧坑等外观缺陷，焊缝饱

满无焊渣。

5.桥面系采用1cm厚日勺防滑钢板，铺装钢板纵向分为3块，每块2米，

便于焊接。

6.各构件及加劲板焊接均采用满焊，板厚不不小于10mm焊肢高S6,板

厚不小于10mm焊肢高S8O

7.本桥桥墩基础采用现浇混凝土，单根桩顶设计承载力530kN,桩长为

暂定值，施工时应艰据实际地层条件确定桩长。

8.桥台基础采用C25混凝土扩大基础，纵向宽度0.8m,横向长度6.5m,

表层布置&16钢筋，间距15cmxl5cnio

钢便桥立面图

说明：钢便桥采用双层工字钢，铺装采用1cm防滑钢板。下部结构采用

C30碎浇筑。下层工字钢采用45b,间距30cm；上层工字钢采用20B,间

距25cm。

便桥立面示意图

钢便桥A-A剖面图

说明：$冈便桥采用双层工字钢，下部结构采用C3^仝频。

便桥刨面图

第三节受力验算

一、荷载分析

根据现场施工需要，便桥承受荷载重要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P

两部分构成，其中车辆荷载为重要荷载。如xia所示:

图1

为简便计算措施，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载

考虑。以单片工字钢受力状况分析确定q、P值。

1、q值确定

由资料查得45b工字钢每米重87.4kg,再加上联结钢筋及钢板重量，单

片工字钢自重按IKN/m计算，及q=lKN/m。

2、P值确定

根据施工需要，并通过调查，便桥最大规定能通过后轮重100吨的大型

车辆，及单侧车轮压力为500KN,单片45b工字钢尺寸如图2：

其分布如图3：

单侧车轮压力非平均分派于

所有纵梁上，因此必须求出车

轮中心点处最大压力/max，且

车轮单个宽25cm,整个后八轮

图3自卸车单侧车轮合计

图2(单位：mm)50cm,45b工字钢翼板宽15.2cm,每片工字钢间横向间

距为30cm,因此单侧车轮至少同步直接作用于两片工字钢上。而f按图3所

示转换为直线分布，如图4：

图4

由图4可得到/max=F/2,单片工字钢受集中荷载为/max/2=125KNo

由于便桥设计通过车速为5km/小时，故车辆对桥面H勺冲击荷载较小，故

取冲击荷载系数为0.2,计算得到P=75KNx(l+O.2)=15OKN。

二、构造强度检算

由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=lKN/m,P=150KN,工字钢计算

跨径/=6m,根据设计规范，工字钢容许弯曲应力口」二210MPa,容许剪应力

[r]=120MPao

1、计算最大弯矩及剪力

最大弯距（图1所示状况下）：

2

“qlPl1KNIm义90KN/mx6m

必四=七+彳=----g-------+------；----='395KN,m

最大剪力（当P靠近支座处时）

匕=巫+「=竺竺空迹+150KN=153KN

max22

2、验算强度

正应力验算：

O-=Mmax/W=139.5KN•w/1500cm3=93MPa<[cr]=210MPa

（W为45b工字钢净截面弹性抵御矩，查表得到为1500cm3）

剪力验算：

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均

匀，因此剪力可近似按计算。如为腹板净高（除去翼板厚度），

儿为腹板厚度，由图2可得到％=414mm,tw=13.5mmo

计算得到：

°="%/“=956%]4mmx135mm）=ilAMPa<[r]=12OMPa

3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[f|=//400=600cm/400=1.5c7〃，而梁体变形为整体变

形，由单侧11片工字钢为一整体进行验算，计算得到:

5(6以4।FF

38448

其中q=lKN/mF=360KNE=206X107cm2I=33760cm,X11

=0.649(7%

考虑车辆荷载非集中荷载，后轮轴重如达100吨时为双桥车，按《桥梁

设计规范》中，双桥车两轴间间距为1.4米，及F可认为如图5所示分布。

4rY

0.5F0.5F

q

图5

根据图1和图5中集中荷载弯矩计算公式分别为:

F7vFab

=—和M2=——〃=(56()-140)皿/?=(56()+140)cm

M24"

n=--=-^―x0.94

MI2

由于挠度重要由车辆荷载产生，因此可近似将〃视为挠度的折减系数,

及械=0.94x0.649cm=0.61cm<[f]=2.8cm

根据以上验算，可见本便桥可通过的最大车重为100吨，因本次设计可

以完全满足使用规定。

三、桥墩、桥台基础设计

1、基础承载力计算

桥身钢构造自重32.03吨，荷载：后八轮TOO吨

桥梁上部恒载反力Nl=32.03/2=16.02T

桥梁上部活载反力N2=100T

桥台自重G=2.5X2X0.8X6+2.5X0.45X6X0.8=26.16

不考虑偏心作用，墩身受中心荷载作用，其地基承载应为：

N1+N2+G

0二A二16.02+100+26.16=296KPa

6x0.8

注意：桥台基础底部承载力必须＞29.6KPa,因一般河岸淤泥质地基承载

力较低，提议开挖至对应基础深度，并通过试验确定地基承载力，保证满足

规定。

桥墩同理计算，桥台基础底部承载力必须＞29.6KPa,因一般河岸淤泥质

地基承载力较低，提议开挖至对应基础深度，并通过试验确定地基承载力，

保证满足规定。

2、抗滑移稳定验算

台侧土压力按朗肯土压力公式计算。取Y=18kN/m3,ka=O.33,

则墩侧土压力Pa=O.5Vh2ka=0.5X18X42X0.33=47.52kN

ENi=G=83.71=837kN

EPi=Pa=47.42kN

基底摩擦系数按沙砾取u=0.35

则kc=O.35X837/47.52=6.16>1.3

满足规定。

3、抗倾覆验算

墩侧土压力按朗肯土压力公式计算。<Y=18kN/m3,ka=O.33,

则墩侧土压力Pa=O.5yh2k"0.5X18X42X0.33=47.52kN

于是，倾覆力矩

Ml=PaX0.3h=47.52X0.33X4=62.73kN•m

墩身抗倾覆力矩

M2=G•0.5X4=837X2=1674kN•m

抗倾覆稳定系数

KO=M2/M1=1674/62.73=26.68>1.5

满足抗倾覆规定。

第二章施工安排

第一节重要工程管理目的

树立一流的目的，创新一流的管理，打造一流日勺团体，本项目总目的为

“四优四零”，四优即：方案优化，工程优质，效益优良，队伍优秀；四零

即：违法违纪案件为零，重大质量事故为零，重大安全事故为零，重大环境

保护事故为零。

一、工期目的

计划总工期15天。暂定首期填土工程动工日期计划为2023年5月20

日，竣工日期为2023年6月5日。我部将精心组织、科学施工，保证工程按

期竣工。

二、质量目的

严格按国家及地方有关法律、法规，规范、规程施工，工程质量合格。

三、安全管理目的

1.消除或控制施工现场重大危险源，重大火灾、爆炸事故为零，重大设

备事故为零，现场交通事故为零，人身死亡事故为零。

2.重大设计责任事故为零，重大施工质量事故为零。

3.保护生态环境，因施工导致的环境污染事故为零°

4.无传染性疾病流传，无辐射伤害和职业病发生。

5.恶性案件发生率为零，千人负伤率不不小于5%o,杜绝因施工导致日勺

人员死亡及重伤事故。

6.入场培训率100%o

7.施工作业持证上岗率10096。

四、环境保护管理目的

保证施工现场洁净整洁，不扰民、不污染环境。严格按市政工程文明施

工管理规定，争创安全文明施工示范工地。

第二节总体组织安排

一、项目管理组织机构

二、项目人员配置

我项目部选派技术能力强、有丰富经验、工作作风过硬技术管理人员，

构成本项目经理部管理机构，项目部下设工程管理部、计划协议部、物质设

备部、财务部、安全环境保护部、综合办公室。项目经理全面负责项目的管

理，全面履行工程协议。项目经理部重要管理人员名单如下：

项目部人员构成及分工表

序号科室姓名本项目任职职务备注

1赵中海项目经理

2马少海常务副经理

3高项忠总工程师

7魏凯征拆副经理兼办公室主任

综合办公室

8张整洁文员

9杨钢工程管理部部长

10赵洪杰施工员

11洪东东施工员

12韦尚聪技术员

工程管理部

13罗传政技术员

14沈亚芳资料员

15董良来质检工程师

16吕勇质检员

17唐俊杰计划协议部部长

计划协议部

18石乐预算员

19财务部郑小刚财务部部长

20彭恩杰物资设备部部长

物资设备部

21宿凌峰资料员

口山

22口石试验室主任

试验室

23厉昌亮试验员

24王鲁宁安质部部长

安全环境保护部

26宋恩灿安全员

第三节总体施工安排

首先进行施工准备，熟悉图纸，现场调查，沟通协调并根据现场实际状

况编制施工方案，力、理各项施工前的手续，做好施工现场项目部建设、劳动

力资源、物资设备资源配置。动工后，先施工两侧桥台，同步平整场地，进

行钢管桩施工，最终进行纵横梁拼装焊接及桥面附属施工。

第四节施工进度计划

根据A片区地块场地平整工程工序安排及各分包施工单位资源配置状

况，结合便道及水渠分布，本方案施工便桥共分7个时段进行，计划动工时

间2023年5月20日，竣工时间2023年6月5日，总工期为15天。

项目进度安排表

名称总工程量工期开始时间完毕时间

施工准备\5天2023年5月15日2023年5月19日

下部构造10天2023年5月20日2023年5月30日

支座系统2天2023年5月31日2023年6月1日

主体构造上部构造2天2023年6月2日2023年6月3日

附属设施2天2023年6月4日2023年6月5日

瞬收通行1天2023年6月6日2023年6月6日

第三章施工准备

第一节技术准备

1.工程项目资料交接：重要包括投标期间的现场考察技术资料、投标答

疑资料、投标文献、中标告知书，协议文献、与业主签订日勺协议、投标承诺、

施工图纸，办理有关交接手续。

2.熟悉设计图纸，检查图纸与否齐全，图纸自身有无错误和矛盾，设计

内容与施工条件能否一致，各工种之间搭接配合有否问题，理解设计内容及

设计意图，明确工程所采用的设备和材料，明确图纸所提出的施工规定。熟

悉和工程有关的其他技术资料，如施工及验收规范、技术规程、质量检查评

估原则以及制造厂家提供的产品资料等。

3.根据设计图纸和业主提供的现场资料进行现场勘查查对。进行图纸会

审，将现场状况和图纸问题逐一列出并进行记录，研究对应处理方案，在与

设计单位进行施工技术交底时进行沟通、答疑，确定处理方案。

4.摸清区域内河涌分布状况及便桥架设出河沟宽度，根据现场实际合理

调整便桥跨径。

5.根据设计文献和图纸，结合施工现场条件、设备材料日勺供应和施工人

员数量等状况安排施工进度计划、施工质量计划、编制施工组织计划、编制

各分项工程的作业指导书。对技术人员及工程管理人员进行技术交底，组织

员工学习施工协议、技术原则、施工规范、作业指导书，为施工提供技术保

障。

6.根据施工图和施组编制工程预算文献。

7.根据有关规定做好质量、安全、环境保护、水土等监督单位联络、交

管部门日勺协调、检测单位检测准备工作。

第二节现场准备

施工前对现场施工范围内地质条件进行探明，并将探明成果告知监理工

程师，必要时祈求监理、业主及有关部门协助。

建立测量控制网点。按照总平面图规定布置测量点设置永久性日勺经纬坐

标桩及水平桩、构成测量控制网。

搞好“三通一平”（路通、电通、水通、平整场地）。平整场地，按总体

施工平面布置，在规划位置建造生产、生活、办公和储存等设施。积极与地

方主管部门联络、协调，接通施工临时供水供电管线及通讯线路等。把水、

电、通讯、网络等接通。

根据施工机械需要量计划，组织前期机械进场，重要有挖机、桩机、吊

车、电焊机、发电机等，按规定的地点和方式停放或安装就位，并进行调试。

第三节人力、材料及设备资源准备

按照劳动力使用计划调配人员，安排劳动力进场。进场前，对有关施工

人员进行安全教育；对工程所需的各技术工种进行培训教育，获得有关上岗

证、资格证后方许其进场从事对应的工作，加强施工人员的劳动安全意识，

不停提高施工人员E勺施工技术水平，使施工工作顺利开展。

做好建筑材料需求计划和供应安排。对国家调拨材料及统配物资应及早

办理计划指标的申请。对地方材料要贯彻货源办理订购手续。对特殊材料要

组织人员提早采购，原材进场前需提供合格证，并对其验收。按照材料及机

械设备用量编制进场计划，并合理调配资金，组织材料、机械进场。

按照机械设备使用计划，做好施工机械和机具的准备，对已经有的机械

机具做好检修和调试，对尚缺的机械机具要立即订购、租赁或制作。使所有

机械及设备保持在待用状态。对工程中所用的多种计量设备、测量仪器送有

关部门标定并获得合格证书。

重要作业人员计划表

序号职务/工种单位数量

1现场负责人人1

2技术员人1

3施工员人1

4安全员人1

5起重工人2

6挖掘机司机人1

7汽车司机人2

7电焊工人4

8电工人1

9杂工人5

重要机械设备计划表

序号机械名称规格型号数量

1汽车吊25t1台

2履带式起重机三一501台

3振动锤DZ601套

4挖掘机PC2001台

5运送车2辆

6电焊机4台

7柴油发电机GF-2501台

8全站仪拓普康1台

9水准仪南方1台

重要工程材料计划表

序号材料名称单位数量规格型号

0630*1Omni；2T2m跨

径每根40m；12-15跨

1钢管桩m1788

径每根46口；以现场实

际打设长度为准。

2水平撑根；kg42；8526.70351*8mm,L=300cm

3[16b槽钢根；kg84；4809.72.9m/根

4加劲板m2;kg16.8；1318.86二8nlm

5碎石垫层m3919.1

6&16HRB400钢筋kg32609.5

7C25混凝土m3427.7

8柱顶钢板m2;kg21.77；5127.56=30mm

932b工字钢根；kg28；121177.5m/根

1012.6二字钢根；kg175；73531.627m/根和33m/根

1125b工字钢kg145；487208m/根

1294.1；

12桥面花纹钢板m2;kg8=8mm

81247.5

13桥台钢板m2;kg182；285743=20nun

14[8槽钢根；kg290；3496.61.5m/根

15L30X4nm角钢根；kg42；2219.427口/根和33m/根

16钢管栏杆立柱根；kg290；2678^54*6mm钢管L=130cm

17国产321贝雷架2073115X176X1500mm

第四章施工措施

第一节钢便桥施工工艺流程

施工准备f施工放样f桥台施工一打钢管桩一焊接桩顶工字钢主横梁f

安装贝雷架纵梁f桥面系铺设一铺设车行道防滑钢板一临时护栏安装。

1.施工放样

根据施工图位置，采用直接量距措施放出桥台位置，便桥主桥两侧桥台

设在河堤之上，然后用全站仪确定方向，测量距离定出桩位，即可开始插打

钢桩。

2.桥台施工

桥台采用C25混凝土扩大基础，基础下铺设30cm碎石垫层。钢便桥桥台

支点设置枕木缓冲层桥，台与便道路基衔接采用砂夹碎石分层填筑。

桥台大样图

3.钢管桩施工

①钢管桩必须采用桩身尢明显缺陷变形、焊^饱满、接头良好、桩体顺

直的钢桩。

②将地面整平处理后，履带式起重机和DZ60振动锤进场就位。在钢管桩

打设前，首先将振动锤吊起进行试机，确认无误后方可进行桩的施工。

③在桩头上用2cm钢板通过直径线焊成夹板以便振动锤夹头夹吊。用履

带吊起振动锤，液压夹头夹住夹板，缓缓提高卷扬和振动锤将钢桩提起，完

全离地后用绳索拉住桩脚，就位到桩位处，调整桩身保证纵横方向垂直，用

全站仪架设在不一样日勺角度，校正控制桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在

同一纵轴上。对准桩位落下钢桩，并再次检查垂直度和平面位置合格后开动

振动锤将桩打入土中。

④钢管桩接长时，对接前先清理接口两侧30nlm内的铁锈、氧化铁皮、油

污、水分等，并显露出钢材的金属光泽，焊接为手工焊，焊接应控制走向次

序、焊接电缆、焊接尺寸。接头处加劲板必须保证焊缝密贴；每一焊缝熔敷

金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度，同一焊缝应持续施

焊，一次完毕。焊接完毕后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊缝应光

滑圆顺。

⑤施工前先测出水面高程，计算钢桩出水高度，在桩身对应位置作出标

识，打到水面标识处即可停止插打，此时桩顶标高即与设计一致。管桩接长

时必须先将接头切割整洁，保证接口对接完好，然后周围满焊，焊缝宽度不

不不小于10mm,并在焊缝处四面加贴6片钢板焊接在接头处，保证接头整体

性和受力。同排钢桩插打完毕后随即焊接［16槽钢剪刀撑将各桩连接成整体,

保证横向及纵向稳定并防止出现不均匀下沉。各支撑型钢与钢桩连接处采用

满焊，必须保证焊缝质量。

⑥桩帽与柩接触的表面须平整，与桩身在同一直线上，以免打桩时产生

偏斜。下沉过程中随时控制管桩的垂直度，如出现倾斜及时进行纠偏。沉桩

过程做好沉桩施工记录，至靠近规定时，观测入土深度，并做好记录至到达

规定为止;若钢管桩已打入估计长度，贯入度仍较大，阐明该处土质较差，承

载能力不满足规定，需要继续打入，直至贯入度W5cm/min,即实际承载能力

到达规定为止。

⑦钢管桩施打完毕后进行桩间连接，水平连接采用-351*8111111钢管，斜撑

采用16槽钢，连接处采用加劲板加固焊接。

4.桩顶横梁安装

打桩完毕后，调整钢管桩顶面标高，低于设计标高的接桩，高于设计标

高的割除至设计高度，钢管桩顶面采用破口安装，四个方向采用加劲板与钢

管桩焊接；布置双拼132b工字钢的分派梁，长度7.5m,两根工字钢对拼后

上下翼缘板面每隔1.5m采用钢缀板焊接，加强整体性和抗弯能力，吊装到位,

两侧与钢管焊接。

5.纵梁安装

桩顶分派梁安装就位后，吊装纵梁。纵梁为321型贝雷梁。贝雷梁在陆

地按设计进行试拼装，考虑到贝雷挠度重要来源于销孔间间隙拉与挤，贝雷

销在安装时人工用大铁锤敲打，使得贝雷销紧密插入销孔内防止留下孔隙并

插上保险销。拼装完毕后用吊车直接吊装就位，同步全桥贝雷桁架设抗风拉

杆和斜撑。32#工字钢横梁用U形螺栓和贝雷梁锁紧，增长便桥整体稳定安全

性。贝雷梁安装完毕后安装横向工字钢，间距30cm排列，横向工字钢也使用

U形螺栓和贝雷梁锁紧。

6.桥面施工

纵梁上铺设横向H2.6工字钢，25cm间距布置，横向112.6工字钢上满

铺8mm厚的压花钢板。H2.6横向工字钢与压花钢板之间连接采用点焊。桥

面设置钢管护栏，护栏高1.2米，间距1.5米。

7.检测及验收

①钢管桩单桩设计承载力530KN,垂直度控制在1%L以内。

②桥台地基承载力不不不小于75KPa,并观测和控制墩台不均匀沉降量力

5mmo

8.便桥拆除

在新建排洪渠完毕后，开始拆除不必要的钢便桥。钢便桥的拆除环节，

与架设的环节相反，采用汽车吊边拆除边吊运的措施，首先拆除钢桥日勺桥面

纵梁、桥面板，将贝雷片构成的梁用钢丝绳固定好，然后用汽车吊吊着贝雷

片，进行逐段拆除贝雷片。贝雷梁拆除后，进行桥梁支架的拆除，采用气

割法将钢管桩的围护构造拆除，水中钢管桩均采用DZ60型振动锤进行拔除,

措施是采用DZ60型振动锤对钢管桩进行振动，边振动边上拔。

9.注意事项

①钢便桥按载货总质量55t车辆控制设计，实际施工不得超载。

②钢管桩桩长为暂定值，施工时应根据实际地层条件确定桩长。

③工程材料需集中堆放，并加以覆盖。

④应根据实际状况合理确定便桥位置和规模，保证排水畅通，保证便桥

构造安全。

第五章重要工程保证措施

第一节安全保证措施

钢便桥施工，切实做好安全保障措施，是现场施工中的重点，由于现场

作业，环境多变，有时受环境，场地原因日勺限制，在施工作业过程中，要切

实做好安全防护工作。重视提高本作业队人员的安全意识，切忌松懈，疏忽

大意。切实贯彻贯彻“安全第一，防止为主”的方针，把安全放在首位。钢

便桥施工中要切实做好如下几点：

1.建立健全安全管理机构和安全生产规章制度。

2.施工过程中钢便桥两端应设置“前方施工”等安全警示牌，

3.进入施工现场人员，必须佩戴安全防护用品，在钢便桥搭设过程中，

必须穿救生衣。

4.吊车就位后，如受钢便桥场地的限制，吊车支腿不能所有打满，则须

将吊车支腿处垫钢板和枕木，以使吊车吊装工作可以安全进行。

5.在进行钢便桥搭设过程中，设专人负责指挥，严格按照操作规程进行

操作，以免多人指挥，发生混乱。

6.各受力部位的焊接必须牢固可靠，经现场技术人员检查签认