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石庄前河中桥便桥施工方案及验算

两侧桥台先打入两根Φ530mm钢管桩减少桥台沉降，在钢管桩基础上浇筑2×6×1m钢筋砼扩大基础，台后设挡土板。

水中设两桥墩，桥墩采用Φ530mm钢管桩基础，壁厚8mm，每墩设8根钢管桩，分两排布置，钢管桩入土深度不小于9m（最终视贯入度情况而定，不含淤泥层）。

墩顶横梁采用双拼I28工钢，工钢长6m。双拼工钢间采用间隔焊接，工钢上下焊接。横梁与钢管桩焊接。

钢便桥主梁桁架采用贝雷梁结构。主跨单侧主梁采用三排单层加强型贝雷梁截面型式DZ／T 0154-2020 地面沉降测量规范.pdf，边跨采用双排单层加强型贝雷梁结构。中跨主梁桁架间距：内排中心距为4m，第二排与内排桁架中心距为45cm，第二排距第三排桁架中心距为25cm；边跨主梁桁架间距：内排中心间距4m，内排与外排间距45cm。每片贝雷间采用铰接，纵向形成连续结构，横向采用支撑架将单侧贝雷梁连接形成整体结构。

在纵向主梁下弦杆上布设分配梁。分配梁采用I25工钢，工钢间距100cm，工钢长6m。分配梁两侧用锚固螺栓与贝雷梁连接。

桥面纵梁采用I12型钢，型钢横向间距30cm，横桥向分布14根，纵向接头设置在分配梁上。

桥面板采用标准铁质花纹防滑钢板。板厚10mm。桥面板与纵梁焊接，接头相互错开，接头间采用满焊。

在通航孔两侧设置防撞桩，防撞桩采用直径400mm钢管桩，钢管桩入土深度不小于6m，钢管桩露出水面不小于2m。每侧设三根，全桥设12根防撞钢管桩，防撞桩距便桥不小于5m。每侧三根防撞桩采用槽钢焊接成整体。防撞桩四周涂刷红白相间的反光磁漆，桩顶设警示灯。

材料：车行道部分主桁采用加强型国产321型装配式公路钢桥桁架，下承式形式，纵横梁及分配梁型钢采用A3钢。桥面板采用制式型标准桥面板。

通过在岸边设置桩位控制线,在河内放出便桥桩位，采用80T汽吊在岸边打设墩处的16根Ф530的钢管桩，控制好桩底及桩顶标高。在桩顶位置横桥向放置双拼28号工字钢横梁，然后把预先在岸上拼装好的贝雷架主梁吊放在横梁及桥台基础上，调整好主梁间距，铺设分配梁及桥面系。桥面纵梁与分配梁焊接牢固，纵梁与桥面板也应焊接牢固。并按图焊接好钢桥墩横梁（双拼28工钢），采用80T吊车把预先在岸上拼装好的中跨、边跨贝雷梁放在工字钢横梁上，再铺好桥面系并焊接牢靠，再按图铺好工字钢及标准制式型桥面板。再用80T汽车吊在钢便桥中墩处打设防撞护桩3根Ф400钢管桩，并用工字钢焊接好，涂抹上红白相间的反光漆。

根据现场情况及已有便道位置，确定便桥中心线位置，避免在桥头出现急弯、陡坡。根据便桥中心位置在河两岸两侧定出便桥边线，同时依据设计跨径布置及设计桩位在水中放出桩位位置并做标记；打设钢管桩前设好桩位纵、横向控制线，防止桩位出现过大偏差。

钢管桩沉入时桩底高程的控制可通过测量水面高程，根据计算的桩底高程计算出钢管桩入水深度，并在钢管桩上量好高度，做好记号，当钢管桩沉入时，记号到达水面时，桩底即达到设计高程。桩顶高程的控制采用水准仪测设，按计算的梁底控制高程测设桩顶高程，横桥向要保持水平，防止桁架出现不均匀受力。

根据桥梁底面高程开挖桥台基坑，并做好钢筋混凝土桥台。

钢管桩沉入采用DZ30型振动锤沉入。吊车支撑稳固后，主钩吊起振动锤，副钩吊起钢管桩，钢管桩采用捆绑吊装。吊点在钢管桩偏上端。副钩提升将钢管桩吊起至垂直位置，主钩缓慢落下，使振动锤夹具一侧伸入桩内，开动液压油泵，使振动锤夹具夹紧钢管桩，然后松下副钩，提升主钩起吊后移至桩位，保持钢管桩垂直状态下，缓慢沉入水中及河床中，开启振动锤进行插打钢管桩，利用振动锤的激振力，使钢管桩沉入土中至设计高程。钢管桩沉入时当遇地下障碍达不到设计高程或长时间不下沉时，可将桩稍稍提升，再沉入，或提升后稍移桩位再沉入。

桩位控制可先在桥梁纵向、横向先打入两根控制桩，在钢管桩上绑上缆绳，纵、横向牵引调整桩位，当钢管桩沉入河床后，将缆绳解除。

钢管桩入土深度采用双控，以贯入度控制为主。桩尖达到设计高程后，当贯入量小于5cm/min时，持荷5分钟，钢管桩无明显下沉时方可停止振动，并严格控制钢管桩的垂直度小于1%。钢管桩纵向间距2米。钢管桩垂直度偏差过大应拔出重打。

钢管桩的接长采用双面绑条焊接。采用比钢管桩直径稍大，壁厚相同的钢管，割开后，帮焊在钢管桩接头位置，帮条长度不小于50cm。焊接时先将钢管桩接头处修齐满焊，再将帮条焊接在接头位置。

桥墩钢管桩制作好后，测量标高，按正常通航水位2.0米来控制便桥底部高程，将钢便桥底标高设置为6.532m。净高满足航道净空要求。需在桥梁上下游方向的已建桥梁上设置限高牌,限制航行等级。

割除钢管桩桩顶部变形部分，并沿桥梁横向方向开5cm高的槽口，用于固定横向双拼I28工字钢，桩顶横梁与钢管桩焊接牢固，并把两排钢管桩在纵向、横向采用12#槽钢进行加固。在水面及桩顶加设平撑，平撑间设剪刀撑。

在河道一侧岸边平整一片场地，拼装贝雷，并按现场要求分节拼装，并设上下加强弦杆，拼装完成后，用25吨汽吊按要求将边跨梁吊装就位。桁架片安装完成后及时进行横向支撑架的连接。严格控制贝雷梁内排间距，边跨吊装时纵向位置应准确。吊装前应在桥台及边墩上做好边跨主桁架就位时的标记，防止两侧边跨安装完成后，主跨安装时接头端出现间隙过大。

主跨主桁安装时，先在岸边将单侧桁架组装完成，形成整体桁架，采用浮吊船整体吊装就位。

在两侧贝雷架搭设完成后，采用单根长6.0米，I25工字钢进行横向连接，并用ф20mm“U”形螺栓锚固，工字钢纵向间距100cm，横向工字钢分配梁铺好后，在其上铺14根I12工字钢，并与底下工字钢焊接牢固。纵梁间采用搭接焊接，搭接接头相互错开，接头位置尽量放在分配梁上。纵梁两侧均与分配梁焊接牢固。

分配梁及纵梁采用吊车吊运就位安装。

在I12工字钢安装完成后其上横向满铺设10mm的制式型标准桥面板，宽度按4米控制，桥面板与纵梁焊接牢固，板间接缝用小铁板焊接固定，防止钢板卷起、变形划伤车辆和行人。

桥面板上设置防滑措施。

由于采用的下承式结构，可利用两侧贝雷梁作护栏。便桥施工完成后，在两侧桁架内侧铺挂防落网，并在桥梁两端设置限载、限速牌及禁止非施工车辆行人进入警告牌。在便桥跨中设置限航高度、宽度等警示牌。通航孔两侧及顶部设置警示红灯。

便桥完成后，汽吊停在跨中，打设防撞钢管桩，施工方法同前。施工时应保证通航孔净跨不小于12m。

9、水上交通管制时间：

（2）建立健全安全保证体系

（1）、钢便桥钢管桩吊装、贝雷架连接等都必须严格执行有关安全操作规程。施工作业时正确配戴安全防护用品，进入施工现场戴安全帽，高空作业戴安全带，水上作业穿救生衣。

（2）、各特种的操作人员应持证上岗（或培训后持证上岗），按章操作。

（3）、机械设备，加强维修与检查，保证正常运转，不得带病操作。

（4）、施工时遇六级以上大风应停止吊装与架设。

（5）、建立安全隐患排查和安全检查制度，并备案，做到定人、定时间、定措施及时整改，消除各种安全隐患。

（6）、施工区域设设立立警戒区，禁止非施工车辆、人员、船只进入施工区域。在主要施工部位、作业点、危险区主要通道口都必须挂有安全宣传标语或安全警示牌。

（7）、施工现场严格执行统一指挥，统一各种指挥手势、旗号、哨语。

（8）、按吊重和施工具体情况合理选用钢丝绳，并在每天使用前对钢丝绳磨损情况进行仔细检查，尽量选用新钢丝绳。

（9）、钢扣、索节、吊钩等辅件也应根据相应规定在使用前认真检查。

（10）、初次吊装钢管桩时，应先进行试吊、试振。试吊时在确保无异常情况时方可继续将钢管桩打入。

（11）、钢管桩起吊打入时不得发生扭曲及损坏。振动锤夹具夹紧钢管桩时，油泵压力不小于10Mpa。在钢管桩振动沉入过程中及时检测油表压力，发现压力下降时，应及时补足。

（12）、吊装期间，吊机旋转臂内不能站人，如靠近村庄或道路时，必须用警示标志进行围护作业，特别要注意周围群众的安全警戒，必须有专人负责安全吊装工作，专人指挥。在主跨吊装时，特别设专人指挥，严禁吊车超角度旋转。

（13）、吊装施工要保证车辆和人员的安全，一切吊装工作均应在封闭状态下进行。

（14）、严格执行“五不吊”：即指挥手势或信号不清不吊，重量重心不明不吊，超载不吊，视线不明不吊，捆绑不牢靠挂钩方法不对不吊。

（15）、现场河上借助海事监管艇，配备若干套救生衣，并安排水性较好的人员值班，便于施工中人、物落水时及时进行抢救。

（16）、钢便桥搭设好后在通航孔两侧设好安全标志及各项限载限速限重限宽等维护便桥标志。

（17）、为保证船只通航安全，避免船只碰撞钢管桩，在河道上下游设置安全警示标志标牌并在钢管桩上涂抹红白相间的反光漆以警示。

（18）、钢便桥上每日有专人轮流值班，维持便桥上的交通秩序及钢便桥的维修工作，如有情况立即上报项目部，项目部人员将在第一时间到现场处理。

（19）、施工前报请海事部门派船派员监管航行船舶安全。

（1）、在水中钢管桩上贴反光膜或刷反光漆，防止船舶碰撞桩基。通航孔两侧设钢管防护桩，每侧三根，并采用型钢焊接成整体。

（2）、在便桥两侧按航道通航规定悬挂限高和限宽标志、警示牌，车辆行驶严格按限速要求，禁止急停、加速。在进入钢便桥明显位置设置限速、限重标志，严禁超载、超速车辆通过。

（3）、在贝雷底部设一排警示灯，提醒夜间通航船舶注意安全。

（4）、在石庄前河上下游各200、100米外，按航道规定设置标志，提醒过往船舶注意、减速慢行，保证通航安全。

（5）、钢便桥上每日安排专人专轮流执勤和看管，加强维持日常的交通秩序和钢板桥的检查与维修工作，确保便桥使用期内正常、安全。

定期对钢便桥及平台各个焊接点进行检查，对出现脱焊、焊缝异常情况及时进行处理。

（6）一但遇到洪水、台风时，严禁人员和机械停滞在便桥上，同时减轻便桥上的荷载。

（7）派人及时清除便桥上游带来的各种阻水杂物，减少便桥及钻孔平台的水流冲力。

13、主要人员投入及机械设备情况

组织人员、机械设备和协调工作

中线、控制点放样、高程测量

组织人员、机械设备的实施施工

14、安全生产事故应急预案

（一）编制应急预案的依据与目的

项目部依据《中华人民共和国安全生产法》等法律、法规的要求，结合施工生产实际，特制定本安全事故应急救援预案。

2、应急预案的目的和原则

遵循“安全第一”的原则，优先保护人的生命安全。做到统一指挥、分工负责。面对可能发生的重特大安全事故，及时采取抢救措施，高效、有序地组织开展触电、倒塌、火灾、溺水以及机械伤害事故的抢救工作，最大限度的减少人员伤亡和财产损失。

各类事故应急救援工作都应当坚持“预防为主、常备不懈、救人第一”的方针，统一指挥、分级负责、冷静有序、团结协作，遵循快速有效处置、防止事故扩大的原则，启动安全事故应急预案。

（二）应急救援责任制及组织机构

安全事故应急救援小组成员如下：

匪警：110火警：119医疗急救：120

1、应急救援小组的主要职责

（1）发布启动和解除重大安全事故应急救援预案的命令；

（2）按照《预案》程序的规定，组织、协调、指挥重大安全事故应急救援预案的实施，尽全力减少人员伤亡和财产损失；

（3）根据事故发生的状态，统一部署应急预案的实施工作，指挥各部门有条不紊的进行抢险救灾工作；

（4）在救灾过程中随时掌握《预案》实施情况，并对《预案》实施过程中的出现的问题采取适当的处理措施；

（5）在负责区域内为事故现场紧急调用各类物资、设备、人员、防火用具并提供场地；

（6）事故发生后，应急救援小组要及时向上级有关部门汇报。对于超出自身处理能力的事故，要及时请示；

（7）对于在重大安全事故应急救援、抢险救灾工作中成绩卓著的部门和个人，安全事故应急小组应给予其适当的表彰和奖励。对不履行救援职责的，延误隐瞒安全事故的，依照有关规定给予处罚。构成事故安全事故责任罪的，移交司法机关追究刑事责任。

2、应急救援小组组长、副组长的职责

（1）协调商议救援命令，指挥各部门抢险救灾并监督落实；

（2）通知并联络应急救援小组有关成员，做好应急准备后立即投入救援；

（3）现场检查救援工作，提出救援方案，指挥员工开展救援工作；

（4）配合上级部门进行事故调查处理工作，适时发布公告，将事故的原因、责任及处理意见公布于众。

3、应急救援小组成员的职责

（1）小组成员应具备较高的安全警惕性，熟知安全规范并带头自觉遵守；

（2）应急救援小组成员应积极配合组长的工作，做好救援准备措施；

（3）事故发生后，救援小组成员要立即到位，及时开展救援工作；

（4）在救援行动中听从上级指挥，统一协调行动；

（5）应急救援小组在抢救行动中要尽心尽责，将人员伤亡和物资损失降到最低；

（6）协助组长做好事故处理工作。

（三）安全事故应急救援流程

1、事故发生初期，事故现场人员应积极采取应急自救措施，同时启动施工现场应急救援预案，实施现场抢险，防止事故的扩大。

2、安全事故应急救援预案启动后，应急救援小组立即投入运作，组长及各成员应迅速到位履行职责，及时组织实施相应事故应急救援预案，并随时将事故抢险情况报告上级。

3、事故发生后，在第一时间里抢救受伤人员，这是抢险救援的重中之重。保卫部门应加强事故现场安全保卫、治安管理和交通疏导工作，预防和制止各种破坏活动，维护社会治安，对肇事者等有关人员应采取监控措施，防止逃逸。

5、事故报告：安全事故发生后，事故单位或当事人必须用将所发生的重大安全事故情况报告监理组、项目办等事故相关监管部门：

a、发生事故的单位、时间、地点、位置；

b、事故类型（火灾、倒塌、触电、爆炸、泄漏、机械伤害等）；

c、伤亡情况及事故直接经济损失的初步评估；

d、事故涉及的危险材料性质、数量；

e、事故发展趋势，可能影响的范围，现场人员和附近人口分布；

f、事故的初步原因判断；

g、采取的应急抢救措施；

h、需要有关部门和单位协助救援抢险的事宜；

6、事故现场保护：安全事故发生后，事故发生地和有关单位必须严格保护事故现场，并迅速采取必要措施，抢救人员和财产。因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、详细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。

（四）紧急情况的处理和措施

施工期间可能出现的意外事故为：触电、机械伤害、物体打击、高空坠落、溺水、船舶相撞。发生意外事故后分别响应相应的应急预案。现场配备灭火器、砂箱、救身圈、绝缘棒、止血棉、纱布、急救包等常用急救用品。现场配备福特全顺汽车一辆，设专职司机一名，并保证24小时听候调遣。

出现意外事故后主要采取以下措施：

（2）事故发生后，立即组织抢险人员，进入应急状态分析事故原因，控制事故蔓延和发展。根据险情制定抢修和抢救方案，各小组按职责实施方案。

（6）保护事故现场，调查清理经济损失和人员伤亡情况并进行妥善护理。

三、钢便桥荷载及应力计算

如皋市王石线（红旗路～S336）改造工程四标因施工需要，在石庄前河上搭设钢便桥，钢便桥根据现场情况及施工限制，拟搭建于新桥右侧10m处，以便于新桥施工。钢便桥跨径组合为18+18＋18=54m。钢便桥下部采用钢管桩基础，直径Ф530mm，壁厚8mm，中墩8根，分两排布置，桥台处采用钢筋混凝土基础，混凝土基础下埋设两根530钢管桩减少基础沉降，墩中钢管桩上设双拼28#工钢横梁，上面放组装好的贝雷梁，三跨均采用下承式结构，主跨主梁采用三排单层加强型桁架，边跨采用双排单层贝雷梁，桁架底弦杆上每隔1.0米设置1根25号工字钢做分配梁，分配梁上铺设I12工字钢纵梁，纵梁间距30cm，横桥向共布置14根，桥面板采用制式型标准桥面板。

1、《装配式公路钢桥使用手册》

为方便计算，选取中跨（跨径18米）、边跨（跨径15m）进行计算，并简化成简支梁进行计算。

(1)1cm钢板的纵桥向的线荷载为

G钢板=0.01×4×7.85×10=3.2KN/m

(2)I28双拼工字钢的线荷载为

GI28=43.47/1000×10*2=0.87KN/m

(3)I12.6工字钢的线荷载为(横向14根)

GI12.6=14.21/1000*14×10=2.0KN/m

GI25=38.08*6/1000*40*10/20=4.6KN/m

(5)321型贝雷片的线荷载为(单侧三排单层加强)

G贝雷片=450*3/1000*10/3=4.5KN/m

321型贝雷片的线荷载为(单侧双排单层加强)

G贝雷片=450*2/1000*10/3=3KN/m

G=(3.2+0.87＋2+4.6+4.5*2)=19.67KN/m

G=(3.2+0.87+72+4.6+3*2)=16.67KN/m

(3)水稳料车及运梁车;

桥跨按18m加强中跨、18m双层边跨分别计算，设计安全等级2级，结构重要系数取1.0。考虑便桥实际情况，便桥内最多只布置一辆重车。与公路一级荷载相比较,水泥稳定碎石运输车、的轴距和轴重相对比较不利,所以将水稳车作为检算荷载,而8m3砼运输车,最重只有35t,小于水稳运输车,因此只需计算水稳料车的荷载。

1、水稳运输车车辆荷载的平面及立面如下

P1=9TP2=P3=28T合计：65t

中跨动载冲击系数：1+u=1+9/(37.5+18)=1.162

边跨动载冲击系数：1+u=1+9/(37.5+18)=1.162

1、弯矩验算：（跨中）

M自重=qL2/8=19.67/2×18×18/8=398.3KN.m;

M汽车=qkL2/8+PL/4=10.5×18×18/8+232×18/4=1469.25KN.m;

Mmax=398.3+1469.25×0.5×1.162=1251.93KN.m

查装配式公路钢桥施工手册可知，三排单层加强贝雷钢桥容许弯矩[M]=4809.4KN.M>1251.93KN.m,

2、剪力验算：（支点）

Q自重=qL/2=19.67/2×18/2=88.52kN;

Q汽车=qkL/2+P/2=10.5×18/2+232/2=210.5KN;

Qmax=Q自重+Q汽车×K×(1+u)=88.52+210.5×0.5×1.162=210.82KN;

查装配式公路钢桥施工手册可知，三排单层贝雷加强钢桥容许剪力[Q]=698.9KN>210.82KN,故剪力满足要求。

因此,主跨采用三排单层加强贝雷梁符合要求.

3、挠度计算：E=2.1*105Mpa,I=1732303.2cm4(三排单层加强)

均布荷载作用：f1=5ql4/384EI

=5*10.5/2*(18*1000)4/(384*2.1*105*1732303.2*104)=1.97mm

集中荷载作用：f2=Pl3/48EI

=232/2*1000*（18*1000）3/（48*2.1*105*1732303.2*104)

合计:f=f1+f2=5.844

B、水稳运输车荷载作用

按水稳运输车对便桥产生最不利荷载计算，产生的最大弯矩是将车重心放在跨中位置，如图示：

汽车重心距后轴距离x=1.263m

M自重=qL2/8=19.67/2×18×18/8=398.3KN.m;

M汽车=PL/4=650×18/4=2925KN.m;

GBT 39802-2021 城镇供热保温材料技术条件.pdfMmax=398.3+2925×0.5×1.162=2097.73KN.m

查装配式公路钢桥施工手册可知，三排单层加强贝雷钢桥容许弯矩[M]=4809.4KN.M>2097.73KN.m,

2、剪力验算：（支点）

Q自重=qL/2=19.67/2×18/2=88.52kN;

GB／T 32151.10-2015标准下载Q汽车=650*16.737/18=604.4KN;

Qmax=Q自重+Q汽车×K×(1+u)

=88.52+604.4×0.5×1.162=439.68KN;