高速公路便橋棧橋施工設(shè)計書

高速公路便橋棧橋施工設(shè)計書一、編制圍和編制依據(jù)1、編制依據(jù)①海復線高速公路段A2合同段施工圖；②《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)》〔JTJ041-2000；③《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)》GB50017-2003；④《路橋施工計算手冊》；⑤《橋梁工程》、《結(jié)構(gòu)力學》、《材料力學》；⑥其他相關(guān)規(guī)手冊。2、編制原則eq\o\ac<○,1>、遵循招標文件條款的原則。積極響應(yīng)并滿足招標文件要求的工期、質(zhì)量、安全、環(huán)保文明等目標。eq\o\ac<○,2>、遵循設(shè)計圖紙的設(shè)計原則。了解設(shè)計意圖,掌握現(xiàn)場情況,滿足設(shè)計標準和要求。eq\o\ac<○,3>、堅持科學性、先進性、經(jīng)濟性、合理性與實用性相結(jié)合的原則。eq\o\ac<○,4>、整體推進,均衡生產(chǎn),優(yōu)化資源配置,實行動態(tài)管理,確保總工期的原則。eq\o\ac<○,5>、保證重點,突破難點,質(zhì)量至上原則。精心組織施工,合理安排工期。堅持技術(shù)先進、方案優(yōu)化、重信譽守合同、施工組織科學合理、按期優(yōu)質(zhì)安全高效、不留后患。eq\o\ac<○,6>、遵循貫標機制的原則。確保質(zhì)量、安全、環(huán)境三體系在本項目工程施工中自始至終得到有效運行。二、工程概況1、地形與地貌橋位區(qū)屬構(gòu)造-侵蝕低山地貌,橋址位于一山谷,呈"V"形。兩橋臺位于山坡坡腳,地形陡峻,自然坡度約35°～40°,局部坡度大于45°,橋位區(qū)中部為山間溝谷,溝底較平緩,谷地有一小溪,溪床寬2～4m,水深0.80～1.20m,勘察期間徑流量約為10.0米3/秒,該溪受降雨影響大,雨季時水量大,旱季基本干涸,為季節(jié)性溪水。側(cè)橋臺側(cè)有一鄉(xiāng)村道路,路旁為一高約5-8m接近垂直段的開挖邊坡,坡體中、微風化凝灰熔巖裸露。橋址區(qū)未見有滑坡、泥石流、崩塌、巖溶、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用,橋址區(qū)現(xiàn)狀穩(wěn)定。2、水文地質(zhì)與氣候項目區(qū)地屬亞熱帶海洋性季風氣候區(qū),溫暖多雨,水系較發(fā)育,地下水的補給充沛。丘陵區(qū)基巖裂隙發(fā)育,河谷地區(qū)地形陡峻,有利于大氣降水的入滲補給和匯集,形成較豐富的地表水以及地下裂隙水,地下水的分布主要受巖性、構(gòu)造、地貌和植被及大氣降水等因素控制和影響。地下水的補給、流經(jīng)及排泄：沿線地下水的補、逕、排條件主要受本區(qū)的地形、地貌、地層巖性制約。低山丘陵區(qū),植被發(fā)育,地形切割強烈、坡度較陡,降水順坡流失快,地下水徑流途徑短,排泄條件好,多以側(cè)向排泄補給溝谷、沖溝或以泉的形式排泄。降雨是本區(qū)地下水的主要補給來源,地下水動態(tài)大氣降水影響較為明顯。路段地表水、地下水對砼不具腐蝕。3、便橋概況便橋總長度擬定24米,共設(shè)2跨,每跨長度分別為9.7和12.7米。墩身高度為7米。因為河道處地質(zhì)條件較好,基巖為中風化凝灰熔巖,鋼管打入基巖下1.5米。保證在河流沖刷線以下0.5米。通過截面估算及CAD軟件的輔助計算,橋下過水面積達109m2,能滿足最大洪水量得過水面積；且橋位標高設(shè)置能滿足通車需求。便橋采用9.7+12.7m連續(xù)貝雷梁結(jié)構(gòu),便橋基礎(chǔ)采用φ530*8mm鋼管樁基礎(chǔ),每墩位設(shè)置四根鋼管,樁頂安裝I20a作為橫梁,梁部采用6榀貝雷架,間距450+450+1500+450+450mm,貝雷梁上橫向安裝I20a橫梁,橫梁位于貝雷架節(jié)點位置。4、承重梁計算便橋設(shè)計長24m,主桁架采用6榀貝雷片,間距45cm+45cm+150cm+45cm+45cm的貝雷片拼裝,需要貝雷片24÷3×6＝48片,在其上面密鋪木枕,枕木上鋪8mm厚的鋼板作為橋面。中間支墩采用φ530*8mm鋼管澆筑混凝土的形式。便橋自重計算：〔1貝雷片主桁架,由查《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》,得知：G貝＝6×3900＝23400Kg＝23.4t；〔2木枕重量：按50Kg/根,共56根,得G枕＝56×50＝2800Kg＝2.8t；〔3貝雷片單排單層<不加強>W＝3578.5cm3,I＝250497.2cm4；貝雷片單排單層<加強>W＝7699.1cm3,I＝577434.4cm4,[M0]=1687.5KN·m＝168.75t·m,[Q0]=245.2KN＝24.5t；16錳鋼容許彎應(yīng)力[σ0]=1.3×210＝273Mpa＝2784Kg/cm2,主桁架整體不均勻系數(shù)取n1＝0.8,沖擊系數(shù)n3＝1.2,活載重按42t計算,則P動＝30×1.2＝54〔t,單行貝桁架受活載力為P0＝P動/6n1＝54÷6÷0.8＝11.25t≈12t,恒載G＝G貝＋G枕＝23.4+2.8＝26.2t,q=G÷<6×L×n1>＝26.2÷<6×24×0.8>＝0.23t/m。便梁在運料過程最不利荷載位置的分析:1>如上圖所示,先計算各支點所受的變距,根據(jù)三彎距方程可得：MA＝0,MC＝0,IAB＝IBC,LAB=13m,LBC=10m。LABMA＋2<LAB＋LBC>MB＝-6BnΦ-6An+1Φ①在①中：6BnΦ＝qL3AB/4＋3P0L2AB/8＝0.23×133÷4＋3×12×132÷8＝886.83〔t·m26An+1Φ＝qL3AB/4＝0.23×133÷4＝126.33〔t·m2代入①式得2〔13＋10MB＝-886.83-57.5MB＝-22.03〔t·m2>各支點剪力計算：QAB＝〔0.5qL2AB+MA+MB＋0.5P0LAB/LAB＝〔0.5×0.23×132-22.03＋0.5×12×13÷13＝5.80t；QBA＝-〔0.5qL2AB-MA-MB＋0.5P0LAB/LAB＝-〔0.5×0.23×132+22.03+0.5×12×13÷13＝－9.19t；QBC＝〔0.5qL2AB-MB/LBC＝<0.5×0.23×132+22.03>÷10＝4.15t；QCB＝〔0.5qL2AB+MB＋MC/LBC＝-〔0.5×0.23×132-22.03÷10＝0.26t；則各支座的反力為:RA＝QAB＝5.8t；RB＝QBC－QBA＝4.15t－〔－9.19t＝13.34t；RC＝0－QCB＝0－0.26t＝－0.26t；單行桁架所受的荷載為：24q＋P0＝24×0.23＋12＝17.52t；各支座反力總和為：RA＋RB＋RC＝5.8＋13.34－0.26＝18.88t；可得：單行桁架所受的荷載與各支座反力相等。3>AB段彎距為0處的位置計算：設(shè)BD=x,MA＝0,MB＝22.03〔t·m,MD＝0,QAB＝-9.19t,QBA＝－2.81t；由隔離體BD可知,以D點為軸心,得方程：MD＋0.5qx2＋QBAx+MB=0,即：0.5×0.23×x2－9.19x＋22.03=0,得：x＝2.05m≈2m則AD=LAB－x＝13－2＝11mMmax=qLAD2/8＋P0LAD/4＝0.31×112÷8＋12×11÷4＝36.5<t·m>σ加強＝Mmax/W加強＝36.5×105÷7699.1＝602.7≈474Kg/cm2σ不加強＝Mmax/W不加強＝36.5×105÷3578.5＝1296.6≈1019Kg/cm2K＝[σ0]/σ不加強＝2784/1019＝2.73由上述計算得知：Mmax＜＜[M0]=168t·m；σ不加強＜＜[σ0]=2784Kg/cm2；Qmax＜[Q0]＝24.5t；K=2.1均滿足。4便橋在走車過程中的跨中最大撓度：恒活載引起的最大度：〔不加強f1＝P0L3AD/48EI＋5qL4AD/384EI＝12×113×10003÷〔48×2.1×106×250497＋5×2.3×10004÷〔384×2.1×106×250497＝0.5545≈0.56cm5中間支墩地基應(yīng)力計算：中間支墩平面設(shè)計為4×Φ0.53m的鋼管樁,高度按9m計算,則V=<0.53/2>2×π×4×9＝7.94m3片石比重：γ＝2.4t/m3,則中間支墩自重：G墩＝2.4×7.94＝19t活載在中間支墩處產(chǎn)生的支座反力為6RB＝6×13.34＝80t則σ＝<G墩＋6RB>/S＝〔19＋80÷〔πr2×4＝1.667≈11.2Kg/cm2所以中間墩河底地基承載力要求在σ＝11.2Kg/cm2。6設(shè)計說明本設(shè)計活載按一個集中力考慮,而實際車輛活載是多個集中力作用,故偏于保守,但在外界影響方面未考慮有風力、水流沖擊力等方面的影響。設(shè)計便橋按24考慮,實際長以現(xiàn)場為準,但不能超過24米,標高根據(jù)現(xiàn)場實際確定。三、主要材料和設(shè)備根據(jù)計算24米鋼便橋的主要材料如下表：本橋所需機械設(shè)備數(shù)量見下表；機械設(shè)備數(shù)量表序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量備注1履帶吊機50t臺12汽車吊16t臺14電焊機YM-505N臺15砼攪拌機臺16載重汽車輛2四、施工總體方案1、施工流程圖施工準備施工準備打樁設(shè)備進場鋼管樁制作鋼管樁下沉打樁設(shè)備進場鋼管樁制作鋼管樁下沉橫抬梁安裝橫抬梁安裝縱向主梁安裝縱向主梁安裝橋面板預制橋面板安裝橋面板預制橋面板安裝欄桿安裝欄桿安裝通車通車2、施工過程及注意事項1施工準備：施工測量放線,按設(shè)計圖紙布設(shè)鋼管樁位。施工便道鋪設(shè)到臺處,清理平整場地,以便施工材料、機械進場。2橋面板預制：橋面采用4500×200×200mm木條。3鋼管樁施工：本橋墩身基礎(chǔ)采用開口式φ530mm〔δ＝8mm鋼管樁,每墩4根,為確保其承載力,須嵌入中風化凝灰熔巖不小于1.5m。鋼管樁由平板拖車運至現(xiàn)場,用吊車卸于一側(cè),按安裝先后順序及樁的配套要求堆放,并注意方向。場地寬時宜采用單層排列。吊鋼管樁采用一點綁扎起吊,待吊到樁位進行插樁,將鋼管樁對準樁位下插,做到樁位正,樁身直。4橫抬梁安裝本橋每墩采用2根20a工字鋼做橫抬梁,要求橫抬梁與鋼管樁固結(jié),以增強墩身的橫向聯(lián)結(jié),采用一臺50T履帶式吊車安裝就位。5縱向主梁制作安裝本橋縱向主梁采用20a工字鋼橫向排列而成,20a工字鋼采用簡支結(jié)構(gòu)布置,端部搭接15cm,兩側(cè)用L75×75×6mm角鋼制作成防側(cè)移支架。利用50T履帶式吊車安裝就位。6橋面板安裝及欄桿制作安裝為減少橋面板對縱向主梁的沖擊,要求在橋面板底加墊橡膠塊。欄桿采用角鋼加工,高0.9m。7通車橋梁達到通行條件后,首先通行試驗車輛要求限重20T,5km/h,依次增加載重至40t,并觀測梁體、墩臺位的沉降及撓度,待設(shè)計人員最終確認達到開通條件,方可通行施工車輛。本橋需設(shè)置值班員,確保橋面僅通行一輛車。3、樁基礎(chǔ)施工3.1、橋位測量定位根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況選定的橋位,進行測量放樣,定出橋臺的支承中心位置和各樁基的中心位置,并現(xiàn)場將基礎(chǔ)位置標樁〔按設(shè)計平面尺寸四周擴大2米。3.2、樁基施工因為樁基直徑φ530,不能滿足人工挖樁的最小要求,因此對樁基適當擴大,擴大成φ800,待鋼管下沉后,再用混凝土回填。所以樁基采用陸上人工挖孔樁的方法:因為現(xiàn)場巖性較好,為中風化凝灰熔巖,能用風鎬挖除,用風鎬鑿巖至設(shè)計深度；遇到硬巖時,須進行針對性爆破。3.3、地質(zhì)層按規(guī)定取樣,達到設(shè)計要求入巖深度并與設(shè)計地質(zhì)情況對比,如符合設(shè)計要求,則可以終止孔,如未達到要求持力層,須加深樁基深度以滿足強度要求。1澆筑護壁砼：eq\o\ac<○,1>、樁孔護壁砼每挖完一節(jié),經(jīng)檢查斷面尺寸符合設(shè)計要求,報監(jiān)理工程師檢驗合格后,立即澆筑護壁砼,坍落度控制在30～50mm,插搗密實,確保孔壁的穩(wěn)定性。eq\o\ac<○,2>、設(shè)置操作平臺,用來臨時放置混凝土拌合料和灌注護壁混凝土用。eq\o\ac<○,3>、支設(shè)護壁模板:

采用木框架模板,高度取決于開挖土方施工段的高度,一般為1m左右。護壁中心線控制,系將樁控制軸線,高程引到第一節(jié)混凝土護壁上,每節(jié)以十字線對中、吊大線錘控制中心點位置,

用尺桿找圓周,

然后由基準點測量孔深。eq\o\ac<○,4>、澆筑護壁砼:

護壁砼須搗實,上下壁搭接50～75mm,護壁采用外齒式;護壁砼強度等級為C25,厚度150mm,護壁等距放置8根直徑6～8mm長1m的直鋼筋,插入下層護壁,使上下護壁有鋼筋拉結(jié),避免某段護壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護壁因自重而沉裂的現(xiàn)象;第一節(jié)砼護壁高出原地面200mm左右,便于擋水和定位。eq\o\ac<○,5>、

拆除模板繼續(xù)下一段施工:

護壁砼達到一定強度后<常溫下24小時>便可拆模,再開挖下一段,然后繼續(xù)支模灌注混凝土,如此循環(huán),直到挖至設(shè)計要求的深度。eq\o\ac<○,6>、每節(jié)樁孔護壁做好以后,將樁位軸線,和標高測設(shè)在護壁上口,然后,用十字線對中,吊線墜向井底投設(shè),以半徑尺桿檢查孔壁的垂直度。隨之進行修整,孔深必須以基準點為依據(jù)逐根引測。保證樁孔軸線位置、標高、截面尺寸滿足設(shè)計要求。eq\o\ac<○,7>、成孔以后必須對樁身直徑,孔底標高,樁位中心線,井壁垂直度等進行檢測,并做好記錄,報監(jiān)理檢驗合格方可進入下道工序。4、臺身施工橋墩的施工：基礎(chǔ)采用漿砌片石,具體尺寸要素見"附件：金鐘中橋臨時棧橋結(jié)構(gòu)圖"?；娱_挖：基坑開挖前做好地面排水設(shè)施,開挖采用機械開挖伴隨人工刷坡；基底的開挖尺寸應(yīng)滿足設(shè)計要求,一般基底應(yīng)比基礎(chǔ)的平面尺寸加寬50～100cm；基坑坑壁坡度應(yīng)按地質(zhì)條件、基坑深度、施工方法等情況,本鋼便橋采取1：0.25放坡；當基坑開挖中地下水滲出時,地下水位以上部分可放坡開挖,地下水位以下部分,若土質(zhì)易坍塌或水位在基坑底以上較深時,應(yīng)加固開挖,若土的濕度有可能使坑壁不穩(wěn)定時,基坑坑壁坡度應(yīng)緩于該濕度下的天然坡度；基坑開挖到設(shè)計標高后,應(yīng)檢查基坑尺寸、標高、基底承載力等,符合要求后,應(yīng)立即進行基礎(chǔ)墻體施工。砌筑：漿砌片石采用坐漿法施工。先鋪底層砂漿并打濕石塊,安砌底層,分層平砌,大面朝下、先角石、再面石、后腹石,上下豎縫錯開,豎縫距離不得小于80mm,砌縫寬度不得大于30mm,鑲面的垂直縫應(yīng)用砂漿填實飽滿,不能用稀漿灌注。厚大的砌體,若不能按石料厚度砌成水平時,可設(shè)法搭配成較平的水平層。砌筑前先將砌筑層數(shù)計算清楚,選擇石料,嚴格控制水平位置和空間高度,按每塊石料厚度分層,層間灰縫應(yīng)呈直線,塊間與層間的灰縫應(yīng)垂直,厚石砌下面,薄石砌上面,安放穩(wěn)定,塊間相互咬接,縫間砂漿飽滿并振搗密實。勾縫：勾縫具有防止有害氣體和風、雨、雪、霜等侵蝕砌體部,產(chǎn)生季節(jié)性動融,破壞結(jié)構(gòu)物整體堅固性和穩(wěn)定性,同時也具有裝飾外觀作用。勾縫采用1：1.5～1:2的水泥砂漿勾成凹縫,砌漿嵌入砌縫約2cm。勾縫前,應(yīng)先清理縫槽,用水清灑濕潤,各勾縫應(yīng)橫平豎直、深淺一致,不應(yīng)有瞎縫、丟縫、裂紋和連接不牢等現(xiàn)象。5、貝雷梁施工方法1、貝雷架采用現(xiàn)場拼裝,螺栓連接,由吊車整體吊裝架立在支座上。2、貝雷架主梁架設(shè)完成后,安裝橫梁,橫梁為I22b,每隔1m一條,橫梁與貝雷架采用U型螺栓連接。3、縱梁為熱扎普通[16型鋼,縱梁間距0.3m,每根縱梁搭在4根橫梁上,為防止汽車的震動使縱梁跑位而發(fā)生滑落,縱梁與橫梁應(yīng)焊接。4、橋面鋼板為8mmQ235鋼,鋼板鋪在縱梁上。鋼板搭接滿焊,且接口應(yīng)正位于縱梁上方。5、為車輛使出橋面,在橋面板上的兩側(cè)布置250×300mm的護輪木,護輪木兩側(cè)用角鋼焊接在橋面板上固定。6、貝雷架拉風桿必須擰緊。7、貝雷架主梁、橫梁、縱梁以及橋面板的高程差必須控制在5mm以,以防造成偏心荷載。8、鋼便橋上應(yīng)設(shè)警示牌,以防施工機械碰撞鋼橋。在橋端入口必須設(shè)警示牌,以提醒超重車不得通過此橋,車輛過橋應(yīng)慢速、依次通過。鋼便橋入口處必須設(shè)交通協(xié)管員24小時值班。五、橋面安全專項措施1、全橋需專人看護。2、全橋亮化,采用雙側(cè)桿燈照明,間距為4米；照明須配備發(fā)電機,保證停電時能正常照明。3、為防止行人車輛落水,引起事故,全橋兩側(cè)采用防護欄桿封閉。4、因該便橋須使用兩年,必須對全橋加強觀測、記錄。具體措施如下：1、前期每周一次對全橋進行測量觀察,對全橋的沉降、偏位進行記錄,待穩(wěn)定后每月測量一次。2、保證每月對全橋拼裝點、焊點焊縫及各型材檢查一次,如發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵焊點焊縫生銹老化、關(guān)鍵型材明顯形變,應(yīng)立即通知項目部,臨時封閉交通,采取補強措施。六、質(zhì)量、安全保證體系1、建立質(zhì)量保證體系1建立健全質(zhì)量管理機構(gòu),成立以項目經(jīng)理為組長的質(zhì)量管理小組,全面負責并領(lǐng)導本項目的質(zhì)量控制工作。如下框圖。2不選用銹蝕嚴重、變形嚴重的桁架單元和型鋼進行拼裝；拼裝完成后安排專人對連接銷及支撐螺栓進行檢查確保桁架單元之間已連接牢固。3每星期定期對貝雷架撓度進行監(jiān)測,車輛頻繁時應(yīng)加大頻率,對出現(xiàn)撓度過大的情況〔按跨中70mm控制及時增加貝雷架榀數(shù)。4車輛通行過程中應(yīng)防止車輛等碰撞貝雷架,并在貝雷架上懸掛警示標志。5雷雨大風天氣過后應(yīng)安排人員對貝雷架連接件進行檢修。6時刻安排交通協(xié)管員值班,嚴格要求車輛按照設(shè)計要求通過。2、橫梁管樁施工完成后,在樁頂設(shè)置墩帽,以增大樁頂受力面積,然后根據(jù)墩軸線位置放置鋼橫梁,鋼橫梁與墩帽應(yīng)貼合嚴密,如有縫隙用適當鋼板墊穩(wěn),并將其與樁、墩帽焊接牢固。3、縱梁完成相鄰兩孔橫梁后,用吊車吊放縱梁工字鋼,相鄰兩孔縱梁工字鋼在墩頂位置錯茬搭接30cm焊接。4、橋面鋪裝及欄桿在縱梁上橫向分部槽鋼作為橋面,槽鋼采用［10號槽鋼,平鋪于縱梁上,并將其與縱梁逐一焊接,使縱梁形成整體。最后在槽鋼頂面鋪設(shè)鋼板和安置欄桿。5、橋頭搭板根據(jù)橋面標高及河岸標高,通過搭板將橋面與河岸順接,施工時先將搭板底面下原地面土深挖20cm,然后換填滲水料,并進行夯實或碾壓,再進行搭板施工。6、質(zhì)量要求6.1、鋼管樁鋼管樁沉入必須沉至河底巖石頂面并滿足承載力要求。平面位置、樁頂高程滿足圖紙要求,允許偏差±10mm。樁體垂直度不大于1%。6.2、橫梁及縱梁尺寸及間距滿足圖紙要求,允許偏差±20mm,焊接時焊縫必須飽滿,強度滿足要求。6.3、橋面槽鋼頂面調(diào)整平整,相鄰兩槽鋼高低差3mm,然后鋪設(shè)鋼板,并在鋼板上沿縱向每隔0.4m焊鋪Ф8鋼筋作防滑處理。最后用63#角鋼,做0.9m高扶手,具體形式尺寸見附圖。6.4、管樁在打樁前進行防腐處理,所有外露鋼構(gòu)件做涂炭漆防腐處理。7、制定嚴格的工程質(zhì)量檢測制度1、建立健全以項目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理體系,經(jīng)理部各部門明確質(zhì)量管理圍、責任、技術(shù)科各部門分級落實責任制。2、建立并健全兩級管理制度,所有工序需經(jīng)隊部自檢合格后方可上報項目經(jīng)理部,項目經(jīng)理部需對隊部所報材料認真進行審查,并通過進一步測量復核,在確認合格后經(jīng)理部再將資料報送監(jiān)理組、指揮部,以確保測量結(jié)果的準確率。3、現(xiàn)場工程技術(shù)人員做到認真、細心負責,推行復核檢驗制度。4、認真檢查各型材的進場質(zhì)保