鋼便橋施工方案2011.8.9

1、鋼便 橋 施 工 方 案1、2、3、4、5、6、7、8、9、目錄工程簡(jiǎn)介地質(zhì)情況設(shè)置便橋原因便橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)依據(jù) 鋼便橋設(shè)計(jì)及驗(yàn)算便橋方案 便橋施工安全防護(hù)措施 便橋施工防污染措施銅仁市謝橋新區(qū)跳外河中橋便橋施工方案1、工程簡(jiǎn)介跳外河中橋位于謝橋新城區(qū)梵凈山大道二期工程 K2+520 處，起點(diǎn)樁號(hào)為K2+473，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+567。該橋全長(zhǎng)94m ,寬40米，為4跨20m箱梁。橋梁橫斷面由左、 右兩幅橋組成，單幅橋?qū)?0米，無(wú)中央分隔帶，左、右梁幅橋采用 2cm斷縫連接。橋梁位于半徑為783.108米的圓曲線上，且與跳外 河順30。斜交。2、地質(zhì)情況處于城市上風(fēng)上水地段，山巒起伏，具有得天

2、獨(dú)厚的生態(tài)條件。區(qū)域內(nèi)無(wú)重大污染源，空氣質(zhì)量達(dá)到國(guó)家一級(jí)，水體達(dá) 到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。工程區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)溫室季風(fēng)氣候，溫和多雨，四季分明。年均氣溫16.9 0C，極端最高氣溫42.5 C，極端最低氣溫- 9.7C，無(wú)霜期251 317天，年相對(duì)溫度不足80%，雨量充 沛，多年平均降雨量 132.7mm, 降雨多集中在 4-6 月，雨季 來(lái)臨早，春雨較大。年平均降雨日數(shù)（日降雨量 0.1mm ）為 173.9天，日降水量5.0mm 的日數(shù)為62.3天，最大一日降 水量曾達(dá) 161.6mm 。平均日照時(shí)數(shù)為 1171.1 小時(shí)，為可照日 數(shù)的 25% 。災(zāi)害性天氣又伏熱干旱、 春冬冷寒、 洪澇、倒春

3、寒、 秋寒等。其中每年 6 月下旬至 8 月底的夏旱發(fā)生頻率高，出現(xiàn) 頻率為 89% ，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)及范圍廣，對(duì)農(nóng)業(yè)危害大。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地表水系有一河流通過(guò)，上游發(fā)源于溫溪江，流經(jīng) 新寨、龍升、楚溪村至謝橋河段為跳水河；下游從謝橋流經(jīng)唐 家寨、邱家寨至污水處理提升站為木杉河，并在此匯入大江、 錦江，屬沅江水系。河流上流支流不發(fā)育，枯水期河面變窄， 豐水期河面變寬；河流水位受季節(jié)性控制，匯水面積約 70 平 方公里。地下水東南部不發(fā)育，西南相對(duì)豐富；地下水賦存特點(diǎn)為 巖溶、裂隙型，受巖溶、斷（裂）層控制。場(chǎng)區(qū)內(nèi)通過(guò)鉆探勘 察表明，為發(fā)現(xiàn)鉆孔中有漏水、涌水現(xiàn)象，故場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條 件屬簡(jiǎn)單類型，對(duì)施工影響甚

4、小。橋位區(qū)無(wú)斷層和褶皺等地質(zhì)構(gòu)造形跡， 故地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育。場(chǎng)區(qū)廣泛為第四系根植層覆蓋；在兩岸 II、III 級(jí)階地上偶見基巖露頭，巖石地層為中寒武統(tǒng)石冷水組，地層產(chǎn)狀為 150 度， 傾角 12 度。巖層單斜，地質(zhì)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類型。工程區(qū)內(nèi)地震活動(dòng)微弱，屬于相對(duì)穩(wěn)定的弱震環(huán)境。根據(jù) 1:400 萬(wàn)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 (GB18306-2001 )和公 路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則 (JTG/TB02-01-2008 )，場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰 值加速度小于 0.05g, 設(shè)計(jì)地震分組為第一組，抗震設(shè)防烈度小 于6度。覆蓋層厚度5m，剪切波500紹/s250m/s,為II類 場(chǎng)地，設(shè)計(jì)特征周期為 0.35g 。橋位

5、場(chǎng)地整體穩(wěn)定，場(chǎng)地地表水、地下水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕 性，適宜修建建筑物。3、設(shè)置便橋原因由于本工程跨跳外河，水流湍急，且附近無(wú)跨越河道的橋梁可 通行，為方便橋梁施工用的材料運(yùn)輸，保證商砼站的混凝土能及時(shí) 有效運(yùn)送到施工場(chǎng)地，在跳外河中橋北側(cè)5米處平行于跳外河中橋搭 建15米長(zhǎng)臨時(shí)便橋一座。便橋使用時(shí)間至橋梁開工之日起自工程結(jié) 束止。4 、 便橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)本工程鋼便橋活載按汽車-20級(jí)、汽車-超20級(jí)計(jì)算，因橋梁 跨度較小且派專職交通協(xié)管員指揮車輛過(guò)橋，所以每次只有一輛車 通過(guò)；橋梁各種車輛荷載的縱向排列、橫向排列以及車輪著地面積 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)取值，荷載效應(yīng) 組

6、合時(shí)恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,活載取1.4。因橋面平整，同時(shí)鋼橋出入口兩端設(shè)立減速帶，汽車應(yīng)以較慢 速度駛過(guò)鋼橋，不計(jì)汽車的沖擊力。因鋼橋?yàn)橹本€型，且兩端出入口轉(zhuǎn)彎半徑大于250m，認(rèn)為車 輛在鋼橋上無(wú)轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，不考慮車輛離心力。本鋼便橋內(nèi)力計(jì)算時(shí)選取汽車-20級(jí)重車(30t)和汽車-超20 級(jí)重車(55t)，按移動(dòng)荷載計(jì)算。5、設(shè)計(jì)依據(jù)5.1跳外河中橋設(shè)計(jì)圖紙5.2公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)5.3公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)5.4公路施工手冊(cè)橋涵6、鋼便橋設(shè)計(jì)及荷載驗(yàn)算從結(jié)構(gòu)可靠性、經(jīng)濟(jì)性及施工工期要求等多方面因素綜合考慮, 便橋采用8片40工字鋼作為主梁，

7、4片為一組，兩組工字鋼間凈距1 米，各組工字鋼分別由10*5cm槽鋼橫向連接為一整體，保證8片 工字鋼整體受力，兩組工字鋼間由18mm鋼板連接，鋼板底部橫 向焊接鋼筋做肋，保證小型車輛及單橋車通過(guò)。鋼便橋設(shè)計(jì)詳見鋼便橋立面圖示意圖、剖面圖示意圖。90CMJH30*W鋼使橋靖袪圖6.1荷載分析根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，便橋承受荷載主要由橋梁自重荷載q,及車輛荷載P兩部分組成，其中車輛荷載為主要荷載。如圖1所示：為簡(jiǎn)便計(jì)算方法，橋梁自重荷載按均布荷載考慮，車輛荷載按集中荷載考慮。以單片工字鋼受力情況分析確定q、P值。6.1.1 q值確定由資料查得40b工字鋼每米重73.8kg，再加上聯(lián)結(jié)鋼筋及 鋼板重量，

8、單片工字鋼自重按1KN/m計(jì)算，及q=1KN/m。6.1.2 P值確定根據(jù)施工需要，并通過(guò)調(diào)查，便橋最大要求能通過(guò)后輪重60 噸的大型車輛，及單側(cè)車輪壓力為300KN，單片40b工字鋼尺寸 如圖2:單側(cè)車輪壓力由4片梁同時(shí)承受，其分布如圖3：?jiǎn)蝹?cè)車輪壓 力非平均分配于4片梁上，因此必須求出車輪中心點(diǎn)處最大壓力 fmax,且車輪單個(gè)寬15cm，40b工字鋼翼板寬144cm，每片工字 鋼橫向間距為5cm，因此單側(cè)車輪至少同時(shí)直接作用于兩片工字 鋼上。而f按圖3所示轉(zhuǎn)換為直線分布，如圖4:14412. 5圖2單位（nmi）由圖4可得到fmax = F/2,單片工字鋼受集中荷載為 fmax/2=75K

9、N 。由于便橋設(shè)計(jì)通過(guò)車速為5km/小時(shí)，故車輛對(duì)橋面的沖擊荷載小，故取沖擊荷載系數(shù)為0.2，計(jì)算得到 P=75KNx(1+0.2)=90KN 。6.2 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算由圖1所示單片工字鋼受力圖示，已知q=1.5KN/m，P=90KN , 工字鋼計(jì)算跨徑1=8.5，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，工字鋼容許彎曲應(yīng)力 w=210Mpa,容許剪應(yīng)力T=120Mpa。6.2.1 計(jì)算最大彎矩及剪力最大彎矩(圖1所示情況下)：Mmax=ql 2/8+Pl/4=1KN/m*(8.5m)2/8+90KN/m*8.5/4=200.281KN m最大剪力(當(dāng)P接近支座處時(shí))Vmax=ql/2+P=1KN/m*8.5m/2+90K

10、N=94.25KN6.2.2 驗(yàn)算強(qiáng)度正應(yīng)力驗(yàn)算:Mmax/w=200.281KN m/1300cm 3=154Mpa d=210Mpa(w為40b工字鋼凈截面彈性抵抗矩，查表得到為1300cm 3) 剪力驗(yàn)算：由于工字鋼在受剪力時(shí)，大部分剪力由腹板承受，且腹板中 的剪力較均勻，因此剪力可近似按t=V/ (hwtw)計(jì)算。hw為腹 板凈高(除去翼板厚度),tw為腹板厚度，由圖2可得到 hw=367mm,t w=12.5mm。計(jì)算得到：T=Vmax/h wtw=94.25KN/(367mm*12.5mm)=21MpaT=120Mpa6.2.3整體擾度驗(yàn)算：工字鋼梁容許擾度f(wàn)=l/400=850c

11、m/400=2.13cm,而梁體變形為整體變形，由單側(cè)4片工字鋼為一整體進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得到： f=5(4q)l4/384+FI 3/48/El其中q=1KN/mF=360KNE=206*10 5/cm 2I=33760cm 4*4f=5*4*1KN/m*(850cm) 4/384+360KN*(850cm) 3/48 /(206*10 5/cm 2*33760cm 4*4)=1.1cm考慮車輛荷載非集中荷載，后輪軸重如達(dá)60噸時(shí)為雙橋或三橋車， 按橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，雙橋車梁軸間間距為1.4米，及F可認(rèn)為如圖5 所示分布。1,4m0.5F0.5F根據(jù)圖1和圖5中集中荷載彎矩計(jì)算公式分別為：M仁FI

12、/4 和 M2二Fab/Ia=(425-140)cmb=(425+140)cmn=M 2/M i=4ab/l 20.89由于擾度主要由車輛荷載產(chǎn)生，因此可近似將葉視為擾度的折減系 數(shù)，及 n=0.89*1.1cm=0.97cmf=28cm6.4 驗(yàn)算結(jié)果分析 根據(jù)以上驗(yàn)算，可見本便橋可通過(guò)的最大車重為60噸，但根據(jù)進(jìn)出工地車輛統(tǒng)計(jì)，一般車重不超過(guò)40噸，因此此設(shè)計(jì)可以完全滿 足使用要求。7、便橋方案7.1 便橋構(gòu)造 橋主橋采用工字鋼，橋面系采用型鋼和鋼板鋪墊：鋼橋設(shè)2根主梁，每根主梁由一根工字鋼構(gòu)成；主梁上架設(shè)間距0.5m的I22b型鋼 做橫梁，橫梁與縱梁間焊接；縱梁上鋪設(shè)18mm厚Q235鋼

13、板作橋 面面板，鋼板與縱梁焊接。鋼便橋設(shè)計(jì)詳見附圖一 鋼便橋立面圖、附圖二 1-1 剖面 圖。7.2 便橋搭設(shè)7.2.1 測(cè)量放樣在施工之前，首先放出跳外河中橋的橋邊線，根據(jù)跳外河中橋 邊線確定便橋邊線及中心線，并用全站儀放出每個(gè)橋臺(tái)的邊樁和中 心樁，確定便橋的起點(diǎn)位置和中點(diǎn)位置，并做好標(biāo)記，同時(shí)測(cè)量出 便橋兩岸處得地面標(biāo)高及便橋橋臺(tái)處的河底標(biāo)高。7.2.2 便橋基礎(chǔ)施工7.2.2.1 橋臺(tái)基礎(chǔ)圍堰：根據(jù)河床情況，便橋兩端橋臺(tái)處于河床淺水區(qū)，采用鋼絲籠圍堰筑島，原地面標(biāo)高在水面以下0.3米左右，圍 堰施工從上游開始進(jìn)行，外側(cè)用砂袋堆碼1.5-2米高，然后進(jìn)行填筑， 填筑原則為：采用鋼筋片石網(wǎng)，

14、逐步圍堰。待圍堰工作完成后，用C30鋼筋混凝土澆筑便橋橋臺(tái)基礎(chǔ)。7.2.3 上部結(jié)構(gòu)施工便橋橋臺(tái)基礎(chǔ)上部采用8根，40x14.4高工字鋼架設(shè)，作為 便橋主梁，然后采用C30混凝土穩(wěn)固。主梁上架設(shè)間距0.5m的122b 型鋼做橫梁，橫梁與縱梁間焊接；縱梁上鋪設(shè)18mm厚Q235鋼板 作橋面面板，鋼板與縱梁焊接。8 、 便橋施工安全防護(hù)措施8.1 在鋼橋兩側(cè)用普通鋼管搭設(shè)防護(hù)欄桿，并在橋頭兩側(cè)插設(shè)紅旗，以引起行人及司機(jī)的注意8.2 派專人進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。8.3 禁止噸位不清楚的車輛通過(guò)。8.4 嚴(yán)禁車輛在橋上停留。8.5 嚴(yán)禁無(wú)駕照開車通行。8.6 夜間便橋上必須設(shè)有足夠的照明設(shè)備，以便車輛及行人的安 全。8.7 禁止在橋頭會(huì)車。8.8 在橋頭設(shè)立安全警示