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徐明高速11标怀洪新河钢便桥专项施工方案2.19

徐明高速11标怀洪新河钢栈桥专项施工方案

相关数据如下：粉质粘土τ=40Kpa,粘土τ=55Kpa,北岸坝顶高程20.10m，南岸坝顶高程20.57m，百年一遇水位18.18m，重现期十年的洪水位16.59m，设计通航最低水位13.00m，实测水位14.5m。28号墩滩地高程15.06m，29号墩河高床顶高程8.26m，30号墩河高床顶高程8.26m，31号墩河床顶高程13.36m，。根据重现期十年的洪水位16.59m，南北岸坝顶高程，确定北岸桥面设计标高为18.5m，南岸桥面设计标高为19.50m。

钢管桩采用90型振动锤打入，起吊机械为50T履带吊J17J172 复合保温板建筑构造(HFS系统).pdf，从一端桥台向另一端逐孔进行施工，施工顺序为：桥台打桩→桥台桩帽拼装→桥墩打桩、桩帽拼装→吊装第一孔主梁→铺装第一孔桥面→履带吊上便桥桥面→下一桥墩打桩、桩帽拼装→吊装第二孔主梁→吊装第二孔桥面→同样工序至桥面施工结束→护栏及防护设施安装。

（一）、钢栈桥墩台施工

钢栈桥桥台桥墩均为钢管钢管桩础，单个桥台桥墩均为4根钢管桩，钢管桩采用履带吊起吊90型振动锤打入，入土深度设计为7m,实际以地质情况和振动贯入度进行控制，满足要求后停止振入。钢管桩施沉前根据桩位图计算每一根桩中心的平面坐标，直桩直接确定其桩中心坐标。桥台桥墩桩帽施工，采用墩顶开口将32双拼工字型钢放入开槽内进行焊接固定，钢管桩顶与双拼工字钢交接处焊接加劲板。钢管桩顶向下2m高设置∠75×8槽钢水平横向联接和斜向剪刀撑，所有焊接均采用双面满焊。沉桩偏差：±20cm；桩位平面位置：±10cm；桩顶标高：±10cm；桩身垂直度：1%。

钢栈桥主梁为贝雷钢架主梁，主梁采用岸上拼装成型，第一孔主梁由50T履带吊直接吊装，同时安装桥面板，第二孔安装采用50T履带吊上钢栈桥，将拼装成型主梁吊装接长至下一墩顶，吊装桥面板，桥面板安装固定完毕后，同样方法进行下一孔施工，直至桥面板施工结束。

桥面护栏采用φ48mm钢管进行现场安装制作，高度为1.2m,立柱间距1米，横杆等间距设置三道，栏杆用红白两种颜色交错涂漆，北桥长度为96m，南桥长度为108m，同时在便桥两端设置防撞墩，防撞墩上黏贴警示反光标志。在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌，在栈桥入口设置岗亭和调度员，以及车辆限重标志牌。栈桥要安排专门的卫生打扫人员，保证栈桥的清洁。在栈桥的上下游安装航标指示灯，在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯，供夜间照明。

φ630mm×δ10mm

七、 南岸钢栈桥计算书(北岸相同)

本桥净宽4.5m，跨径为10.95m＋7×12m＋10.95m，全长包括桥台共108m；平面、立面、断面图如下：

桥台、桥墩均为φ63cm钢管桩，单个桥台桥墩共4根钢管桩，横桥向2桩间距3.6m,顺桥向2m,钢管桩顶横桥向设I36a双拼工字钢横担；桥墩横担工字钢与贝雷钢架主梁竖杆应对应安装，横担上设骑马卡将贝雷钢架固定。

1、上部结构恒重（4.5米宽计算）

①δ12钢板：4.5×1×0.012×7.85×10=4.24KN/m

②I12.6纵向分配梁:2.27KN/m

③I28a横向分配梁:1.30KN/m

④贝雷梁：每片贝雷重287kg（含支撑架、销子等）：287×6×10/3/1000＝5.74KN/m

⑤I36a下横梁:0.599KN/m

②履带吊65t:自重60t+吊重20t

③施工荷载及人群荷载：5KN/m2

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于24米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。

（二）、上部结构内力计算

计算跨径为L计=12m(按简支计算)。

300KN砼车（一辆）（按汽车－20级重车）布置在跨中时：

Mmax1=0.25×120×12+4.6/12×120×12/2+2/12×60×12/2

Mmax2=1/4×600×12=1800.0kN.m

M=0.125×13.55×122=243.9kN.m

30t砼车行驶临近支点时：

Qmax1=120+120×(10.6÷12)+60×(6.6÷12)=259kN

Qmax2=9.35/12×600=467.5kN

Qmax4=0.5×13.55×12=81.3KN

贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：栈桥上不考虑履带吊的吊重及桥面施工荷载和人群荷载。

Mmax=1.3×(1800+243.9)=2657.07kN.m

＜[M]=788.2×6kN.m=4729.2KN.m

Qmax=1.3×(467.5+81.3)=713.44kN＜[Q]=245.2×6=1471.2kN

满足。选用6片,单排。

具体结构尺寸见设计图纸。

<2>、工作平台15m跨

计算跨径为L计=15m(按简支计算)。

①30t砼车（一辆）布置在跨中时：

Mmax1=0.25×120×15+6.1/15×120×15/2+3.5/15×60×15/2

Mmax2=1/4×(600+200)×15=3000kN.m

Mmax4=0.125×5×6×152=864kN.m

④恒载M=0.125×13.55×152=381.1kN.m

①30t砼车行驶临近支点时：

Qmax1=120+120×13.6÷15+60×9.6÷15=267.2KN

Qmax2=800×12.35/15=658.7kN

③施工荷载及人群荷载：

Qmax3=0.5×5×6×15=225KN

Qmax4=13.55×15/2=101.6kN

贝雷梁上最大内力为65t履带吊与恒载组合：履带吊在吊重200KN的情况下不考虑桥面施工荷载和人群荷载。

Mmax=1.3×(3000+381.1)/6=732.6kN.m

＜[M]=788.2kN.m

Qmax=1.3×(658.7+101.6)/6=164.7kN＜[Q]=245.2kN

满足。选用贝雷梁间距1m，单排。

具体结构尺寸见设计图纸。

2、I28a横向分配梁内力计算

砼罐车半边车轮布置在I28a横向分配梁的跨中情况为最不利，不考虑I12.6的分布作用。

Mmax1=1/4×120/2×0.8=12kN.m

砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：

履带－65的履带接地宽度0.7m，如上图布置，履带吊布置在I28a跨中时有四根I28a横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑四根I28a横向分配梁承受。

履带－65的自重600KN作用时考虑每个履带支点承受1/2荷载，即300KN。每根I28a受力如下：

Mmax2=1/4×300×1/4=18.75kN.m

Qmax2=300/4=75kN

q=(4.24+2.27)/4.5×1.5=2.17KN/m

M=1/8×2.17×12=0.27KN.m

Q=2.17×1/2=1.085KN

贝雷梁上最大内力为履带吊与恒载组合：

履带吊在其上方时情况为最不利。

I28aWx=508cm3A=55.4cm2

则σ=M/W=(18.75+0.27)×103/508

=37.44MPa<[σ]=205Mpa（见路桥施工技算手册，下同）

Qmax/A=(75+1.085)/55.4×10=13.7MPa<[τ]=115Mpa（见路桥施工技算手册，下同）

砼罐车半边车轮布置在I28a横向分配梁的跨中情况为最不利，不考虑I12.6的分布作用。

Mmax1=1/4×120/2×1=15kN.m

砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：

错车时轮压在主纵梁上或附近处，不是最不利情况，不计算。

履带－65的履带接地宽度700mm，如上图布置，履带吊布置在I28a跨中时有四根I28a横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑四根I28a横向分配梁承受。

履带－65的自重600KN和吊重200KN作用时考虑每个履带支点承受1/2荷载，即400KN。每根I28a受力如下：

Mmax2=1/4×400×1/4=25kN.m

Qmax2=400/4=100kN

q=(4.24+2.27)/4.5×1.5=2.17KN/m

M=1/8×2.17×12=0.27KN.m

Q=2.17×1/2=1.085KN

q=5×1.5=7.5KN/m

M=1/8×7.5×12=0.94KN.m

Q=7.5×1/2=3.75KN

贝雷梁上最大内力为履带吊与恒载组合：

履带吊在其上方时情况为最不利。

I28aWx=508cm3A=55.4cm2

则σ=M/W=(25+0.27)×103/508

=49.74MPa<[σ]=205Mpa

Qmax/A=(100+1.085)/55.4×10=18.25MPa<[τ]=115Mpa

3、I12.6纵向分配梁内力

单边车轮布置在跨中时弯距最大

Mmax1=1/4×60×1.5=22.5KN.m

单边车轮布置在临近支点时剪力最大

Mmax2=1/8×75.5×1.52=21.2KN.m

Qmax2=1/2×75.5×1.5KN.m=56.6KN

无论履带吊还是砼罐车作用在I12.6上按两根计算，面板和自重忽略不计。

I12.6Wx=77.529×2＝155.1cm3A=2×18.1=36.2cm2

则σ=Mmax/Wx=22.5/155.1×103=145.1MPa<[σ]=200Mpa

Qmax/A=60/36.2×10=16.6MPa<[τ]=115Mpa

满足。I12.6布置为间距300mm。

取1米宽板条,按单向板计算,当荷载为30t砼车时为最不利。

有效分布宽度a=0.3m

最大弯矩为M=MOP/a=0.64/0.3=2.1kPa

W=bh2/6=1×0.012/6=1.67×10‐5m3

5、I36a下横梁内力

履带－65作用在下横梁正上方时，下横梁受力最大，此时恒载考虑作用在最边上的两组桁架上，再传递给下横梁及钢管桩上。

Mmax=0.25×300×3.6=270kN.m

Wx=875×2=1750cm3A=76.3×2=152.6cm2

σ=Mmax/Wx=270×103/1750=154.3MPa<[σ]=205Mpa

Qmax/A=300/152.6×10=17.7MPa<[τ]=115Mpa

履带－65作用在下横梁正上方时，下横梁受力最大，此时恒载考虑作用在最边上的两组桁架上，再传递给下横梁及钢管桩上。

Mmax=0.25×400×2.8=280kN.m

Wx=875×2=1750cm3A=76.3×2=152.6cm2

σ=Mmax/Wx=280×103/1750=160MPa<[σ]=205MPa

Qmax/A=400/152.6×10=26.2MPa<[τ]=115Mpa

<1>、计算设计钢管桩承载力

[P]=Ulτ=1.88×3.6×40+1.88×3.4×55＝622.28KN

l桩在土层中的长度，m；

τ与l相对应的各土层桩侧极限摩阻力，Kpa.

<2>、栈桥处单桩实际最大需承力

P=12.35/15×300+13.55×12/2+0.599*4.5/2

=329.65kN＜[P]=622.28KN满足要求。

<3>、工作平台处单桩最大需承力

P=12.35/15×400+13.55×15/2+0.599*2.8/2

=431.8kN＜[P]=622.28KN满足要求。

<4>、钢管桩稳定性验算

②直径63cm钢管桩截面特性

立柱抗压截面A=19477.9mm2。

σmax=F/An=431700N/19477.9=22.16(N/mm2)

由特性图可知回转半径i=21.923㎝，自由长度7.18m

λ=7.18×100/21.923=32.75

根据λ值查表可知轴心受压构件的稳定系数ψ=0.9

N/(ψA)=σmax/ψ=22.16/0.9=24.62(N/mm2)

假设在桩顶施加100kN的水平力

则σ=M/W=100*9.18*103/5943.843

=154.45MPa<[σ]=205Mpa

Qmax/A=100/194.779×10=5.13MPa<[τ]=115Mpa

1、质量保证体系，如图

2、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，项目部各部门明确质量管理范围、责任、技术科各部门分级落实责任制。

（2）建立并健全两级管理制度，所有工序需经作业队自检合格后方可上报项目经理部，项目经理部需对作业队所报材料认真进行审查，并通过进一步测量复核，在确认合格后经理部再将资料报送总监办、建设办，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。

3、安全保证体系框图，如图：

4、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，并要对每一个相关操作人员进行现场安全交底DB44／T 1542-2015 湿拌砂浆改性剂.pdf，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。

（6）全桥需24小时专人看护，桥两侧采用挡板阻隔封闭。

因该便桥须使用两年，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H大金碧天下桩间土开挖施工方案（17P）.docx，应立即通知项目部，临时封闭交通，采取补强措施。