跨徑鋼便橋設(shè)計施工技術(shù)方案

1、PAGE PAGE 452m跨徑鋼便橋的設(shè)計、施工技術(shù)作者：王 亭一、工程概述水富-麻柳灣高速公路是國道主干線（GZ40）二連浩特-河口公路地處云南境內(nèi)的第一段，是云南省的北大門，出省通往四川及祖國內(nèi)地的運輸大動脈。我單位施工的K116+000K121+406.78段工程沿關(guān)河南岸布置，左側(cè)為內(nèi)昆鐵路，右側(cè)的關(guān)河對岸為213國道。根據(jù)所處位置及周邊的地形地貌、交通條件，標(biāo)段工程量分布，施工總體組織，施工調(diào)查資料等，本著滿足施工需要，節(jié)約投資的原則確定在K121+100處布置一施工便橋，便橋跨越關(guān)河于213國道連接，負(fù)責(zé)全標(biāo)段材料、設(shè)備等的進(jìn)出場的通道。K121+100處施工鋼便橋于2004年1

2、0月施工完成使用至今，使用效果良好，安全性能良好。 二、設(shè)計方案的構(gòu)思1.1、設(shè)計基本資料便橋選在K121+100處，該段地勢南高北低，地形復(fù)雜，起伏明顯。河流劇烈下切，設(shè)計標(biāo)高和河床面相對高差15-18米，山高坡陡，地形險峻，懸崖峭壁多見，橫斷面呈“V”，基巖裸露，堆積物稀少，巖堆常見。關(guān)河兩岸基巖大多出露地表，巖性呈泥灰?guī)r、砂巖等組成，該段關(guān)河河谷狹長深切，落差較大，雨季水位暴漲1-4m，旱季流量甚小。因而水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，區(qū)內(nèi)地下水類型主要有：空隙水、裂隙水、巖溶水。本地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫17-19.5。C ，晝夜和垂直氣溫變化較明顯。多年平均降水量1170-1226毫米。

3、多集中在5-10月。1.2、便橋設(shè)計方案比選根據(jù)現(xiàn)場實測情況，K121+100處施工便橋有以下特點：1、兩岸跨度為77m，相對高差716m。2、當(dāng)時處于雨季，K121+100處關(guān)河河水流速達(dá)到2.5m/s，最大水深4.5m。3、施工人員剛進(jìn)場，缺少大型機械設(shè)備。根據(jù)以上特點得出：在該處布置多跨或者等跨連續(xù)梁橋，水中施工便橋橋墩有困難，且施工質(zhì)量難以保證；布置單跨多層貝雷片拼裝投資較大，且安裝架設(shè)困難；在該處0#臺岸（213國道岸）15m處河床為基巖，水深不大于平均1.1m。在該處設(shè)置便橋墩施工起來容易，質(zhì)量易保證。且便橋材料運輸方便，較為經(jīng)濟(jì)。故在該處布置不等跨便橋的方案合理，節(jié)約投資。1.3

4、、便橋結(jié)構(gòu)形式便橋設(shè)置在高速公路主線里程K121+100處。便橋下穿K121+032.5、K121+037.5橋12#墩13#墩中間。全長77.4米，按照單車通行設(shè)置，設(shè)計荷載40T。橋面凈寬3.7m,橋面采用枕木鋪設(shè)，設(shè)計標(biāo)高為561.55m，縱向平坡。便橋上部構(gòu)造采用兩跨連續(xù)梁方案，梁部結(jié)構(gòu)為三排單層加強型貝雷片，梁高1.5m。計算跨徑為13m+52.4m=65.4m。橋面采用下承式，其橋面系結(jié)構(gòu)均采用裝配式公路鋼橋標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成，由于兩岸基礎(chǔ)較好，便橋0#、2#臺均采用M7.5號漿砌片石砌筑，1#墩采用C20片石混凝土澆注，鋼筋混凝土墩臺帽。便橋結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。三、鋼便橋施工3.1、便橋

5、架設(shè)方案比選本座便橋梁跨安裝最初確定為三種方案，分別為滿堂支架法、把桿架設(shè)法（釣魚法）、懸臂拼裝法。這三種架設(shè)方案特點如下：滿堂支架法：操作簡單，但需要大量的鋼管腳手架，且在水中搭設(shè)安全難以控制。把桿架設(shè)法（釣魚法）：需要在3#臺岸安裝把桿，并且要有卷揚機，埋設(shè)地籠。在沒有道路通行的情況下以上材料、設(shè)備很難運到對岸。懸臂拼裝法：拼裝方便，施工準(zhǔn)備容易。但需要準(zhǔn)備大量的配重。經(jīng)過反復(fù)比選，最終確定使用懸臂拼裝法架設(shè)。3.2 鋼便橋架設(shè)安裝在便橋墩臺身施工施工完成并預(yù)埋好支座預(yù)埋件后，嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行梁跨安裝：第一步：在0#臺岸邊拼裝好兩段15m長三排單層加強型桁架，用吊車將其整體安裝到第一跨

6、。橫梁每3m安裝一道，上鋪5cm10cm方木作為臨時橋面。第二步：延長0#臺后貝雷梁跨12m，設(shè)置臨時支座，拆除0#臺支座，并在臨時支座上增加不小于34t的配重確保施工安全。第三步：懸臂拼裝第二跨至20m。第四步：把1#墩頂左14m（2#臺方向）、右10m（0#臺方向）范圍內(nèi)加拼成三排雙層加強型桁架。第五步：繼續(xù)向2#臺方向拼裝三排單層加強型桁架15m后，再拼裝三排單層桁架21m。第六步：采用50t千斤頂頂起梁跨端下沉部分，并安裝完成最后3m桁架，安裝好便橋支座。并利用0#臺頂預(yù)埋鐵件將桁架與0#支座固定，使其具有反向作用力。第七步：拆除1#墩頂左右24m范圍內(nèi)加拼的頂層桁架，并安裝全部剩余部

7、分加強弦桿，拆除0#臺后加長部分桁架。第八步：按照裝配式公路橋使用手冊完整鋪設(shè)橋面系部分。加固支點部分，提高抗剪強度。四、便橋桁架在施工、使用時各種工況內(nèi)力計算4.1計算原則說明便橋按照兩跨連續(xù)梁計算，荷載按照均布荷載布置，最前端施加16KN的施工集中荷載。便橋運行時按照單車通行考慮，計算時車輛荷載按照集中力布置。4.2工況分析工況一：拼裝完第三步驟時。桁架簡化計算圖、彎距圖、剪力圖如下：工況二：拼裝完第五步驟時。桁架簡化計算圖、彎距圖、剪力圖如下：工況三：拼裝完第八步驟后。桁架簡化計算圖、彎距圖、剪力圖如下：4.3計算結(jié)果經(jīng)過反復(fù)計算比較，在各種工況下，貝雷桁架均滿足要求。說明該便橋設(shè)計方案、施工方案可行。五、結(jié)束語5.1在便橋設(shè)計中利用了0#臺支座的反向作用力，改變了以往臨時結(jié)構(gòu)支座設(shè)計只承受壓力不承受拉力的特點，更大限度的發(fā)揮了貝雷片的作用，節(jié)約了投資。5.2貝