钢便桥设计施工方案

宁高城际轨道交通二期

****标合同段

钢便桥施工方案

编制人： 编制人： 编制人：

******标合同段项目经理部

2014年5月

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目 录

1、工程概况.................................................................................... - 1 - 2、编制依据.................................................................................... - 1 - 3、钢便桥设计标准 ........................................................................ - 2 - 4、钢便桥设计文字说明： ............................................................. - 2 - 4.1、桥台设计 ....................................................................... - 2 - 4.2、下部结构设计 ................................................................ - 2 - 4.3、上部结构设计 ................................................................ - 3 - 4.4、桥面结构设计 ................................................................ - 3 - 4.5、防护结构设计 ................................................................ - 3 - 5、施工方案.................................................................................... - 3 - 5.1、桥台施工 ....................................................................... - 4 - 5.2、水中桥墩施工 ................................................................ - 4 - 5.3、贝雷主梁的安装 ............................................................ - 4 - 5.4、横梁安装 ....................................................................... - 5 - 5.5、桥面板安装 ................................................................... - 5 - 6、钢便桥验算书 ............................................................................ - 5 - 6.1、钢便桥设计结构体系 .................................................... - 5 - 6.2、荷载计算 ....................................................................... - 6 - 6.3、贝雷梁计算 ................................................................... - 7 - 6.4、20#槽钢强度验算 .......................................................... - 8 -

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6.5、I25b工字钢横梁验算 .................................................... - 9 - 6.6、双拼I25b枕梁验算 ...................................................... - 10 - 6.7、4根Φ325钢管立柱受力验算 ...................................... - 11 - 6.8、结论 .............................................................................. - 12 - 7、便桥的维护保养 ....................................................................... - 12 - 8、拆除便桥方案 ........................................................................... - 13 - 8.1、拆除流程 .......................................................................... - 13 - 8.2、桥面系拆除流程 ............................................................... - 13 - 8.3、钢管桩拔除流程 ............................................................... - 14 - 9、质量保证措施 ........................................................................... - 14 - 9.1、质量管理机构 .................................................................. - 14 - 9.2、质量保证体系 .................................................................. - 15 - 9.3、质量保证制度 .................................................................. - 16 - 10、安全措施 ................................................................................. - 17 - 11、环保措施 ................................................................................. - 19 - 12、文明施工 ................................................................................. - 20 - 12.1、进场材料堆放规范化 ..................................................... - 20 - 12.2、生产区文明施工管理 ..................................................... - 21 - 13、 应急预案 ............................................................................... - 21 - 13.1、编制目的和依据 ............................................................. - 21 - 13.2、应急机构设置................................................................. - 21 - 13.3、施工现场应急机构人员职责 .......................................... - 22 -

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13.4、应急机构的任务 ............................................................. - 23 - 13.4.1、危险源识别 ................................................................. - 23 - 13.4.2、应急准备措施 .............................................................. - 24 - 13.5、坍塌事故的应急措施 ..................................................... - 25 - 13.3、中暑应急措施................................................................. - 26 - 13.4、吊装事故应急措施 ......................................................... - 26 - 13.5、触电事故应急措施 ......................................................... - 27 - 13.6、落水救援应急措施 ......................................................... - 28 - 13.7、监视及测量 .................................................................... - 29 - 14、钢便桥施工示意图.................................................................. - 29 -

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1、工程概况

***-***-TA07标）设于本线终点站高淳站西南，凤山路、在建的宁高新通道及在建的淳芜高速之间的夹心三角地块内。

主要结构形式包括车辆段内+0.00以下土石方、路基、桥涵、库外地基处理、室外给水排水及消防、管沟、混凝土包封及预埋件；道路工程；围墙工程。合同工期要求为2014年1月26日～2014年12月31日，建设类型属于轨道交通。

由于我项目施工相对集中，为了避免交叉施工相互影响，本工程拟准备两道钢便桥，分别设置在3#便道南侧与凤山路之间，每座钢便桥全长36米，便桥共分3跨，每跨12米，车道净宽为4米，采用下承式结构形式：

（1）、桥台结构：采用混凝土桥台或垫设钢板的方法。

（2）、上部结构：主纵梁采用加强贝雷片，组合形式为单层双排结构形式，横梁采用25b号工字钢@750一双一单铺设。 （3）、桥面结构：采用20号槽钢铺满，槽钢接头部位满焊。 2、编制依据

（1）、根据江苏省交通工程建设局提供的招标文件、招标图纸； （2）、我公司的管理水平、技术能力，设备及人员状况和以往对此类工程积累的施工经验。

（3）、我公司对现场的勘探及从业主和其他相关单位了解到的第

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一手资料。

（4）、目前国家对工程质量、工期、安全生产、文明施工、降低噪音、保护环境等一系列的具体要求。

(5)、现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件： ①、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。 ②、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ027-2000）； ③、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）； ④、《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1-2004）； 3、钢便桥设计标准 1计算行车速度10km/h。 ○

2设计荷载65吨。 ○

3桥跨布置：12m+12m+12m连续多跨贝雷桥。 ○

4桥面布置：净宽4m。 ○

5设计行车间距：行车间距大于12米。 ○

4、钢便桥设计文字说明： 4.1、桥台设计

钢便桥两端桥台采用混凝土桥台或垫设钢板的方法。 4.2、下部结构设计

采用单排四根Φ325×8mm钢管桩，每墩的每排钢管面及两排钢

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管间露出水面部分均采用［20号槽钢水平方向和剪刀方向牢固焊接成整体。桩顶布置2根25b工字钢横梁，使钢管立柱形成一座牢固的排架结构。

施打钢管柱技术要求： ○1钢管桩入土深度12米以上。 ○2钢管桩中轴线斜率＜1%L 4.3、上部结构设计

采用装配式公路钢桥，组合形式为单层双排结构形式。贝雷片纵向用贝雷销连接，横向用450型支撑架连接以保证整体稳定性。 4.4、桥面结构设计

桥面采用20号槽钢满铺在工字钢横梁上，工字钢横梁采用25号工字钢@750mm一双一单铺设，工字钢采用 U型螺杆两端固定在贝雷梁上施工方法。 4.5、防护结构设计

钢便桥采用下承式钢便桥，两边贝雷架可以作为护栏，上面装有警示灯并贴上反光红白相间警示胶带。 5、施工方案

主要采用汽车起重机（汽吊）来安装的方法，在钢便桥两端使用汽车吊吊起振动锤打入钢管桩。具体施工方法如下：

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5.1、桥台施工

根据现场情况，采用浇筑混凝土桥台或垫设钢板。 5.2、水中桥墩施工

桥墩采用钢管桩基，钢管桩采用DZ40震动打桩锤依次打入。采用汽吊的方法施工。将钢管桩桩头上割出可供吊具钩吊的三角小孔，用吊车将其竖直吊起，对准桩位放下。对准好桩位后用汽吊吊起液压锤，液压夹头夹住钢管桩，初步检验桩体纵横方向垂直度，并在钢便桥上设置导向装置，确保桩体在锤击过程中始终保持垂直。符合要求后，开动锤将桩打入河床土中。直至贯入度满足要求，即施打5分钟，贯入度不到2厘米为止。当桩底遇到硬物时，桩位易打偏或不垂直，应及时清理后再施打。每个墩设计为4根钢管桩，待每一根钢管桩打完后，先用20号槽钢采用剪刀撑形式来连接后，再在每排钢管桩上口统一带线割上口子来放置2根25工字钢，作为横梁使用，横梁和钢管用钢板焊接牢固。 5.3、贝雷主梁的安装

待两组桥墩施工完成后，就可以进行贝雷梁的安装，在岸边将贝雷片按照设计方式组合起来，中间安装采用支撑架连接，并用22×90螺丝拧紧，用销钉连接固定，一般一次性贝雷梁可拼装12m，使用汽吊把拼装好的贝雷片吊起来后，放到桥墩的横梁上，贝雷梁两边放好后，检查贝雷内侧距离能否满足≥4m净宽要求，及可以进行横梁

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安装。 5.4、横梁安装

横梁采用25b型工字钢，用吊车放在贝雷片上固定好位置，然后用U型螺杆固定，横梁铺设的平均间距在75cm。 5.5、桥面板安装

桥面板待横梁安装完后，即可进行施工。用20号槽钢作为桥面板使用，两头用电焊满焊在次梁上。待桥面板全部施工完毕后，可选用65吨以内车辆进行通车实验。 6、钢便桥验算书 6.1、钢便桥设计结构体系

钢便桥拟采用梁柱式钢管贝雷梁简支结构设计，跨径设计12m，采用直径325mm钢管。每跨横向钢管间距为0.8m，每排4根，桥面宽4m设计，在钢管上横向布置2根I25b工字钢，纵向采用单层双排贝雷，贝雷纵梁上横向铺设I25b工字钢，工字钢间距为75cm，工字钢上横向满铺20#槽钢，并焊接在一起。

Q235型钢:弹性模量E（MPa）：210000；

工字钢容许弯曲应力σ=215MPa，容许剪应力τ=125MPa。工字钢梁容许挠度f为（1/200~1/1000）L 这里取L/400；

单片贝雷片：I=250500cm4，W=3578.5cm3；

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[M]=788.2KN?m，[Q]=245.2 KN，弦杆容许力Nt=613KN； 加强弦杆单片贝雷片：I=577434cm4， W=7700cm3；

[M]=1687.5KN?m，[Q]=245.2 KN，弦杆容许力Nt=1226.5KN； 6.2、荷载计算

6.2.1.上部结构恒载（按4m宽度计）静载安全系数取1.2；

（1）20#槽钢25.8×12×20=61KN

（2）贝雷架270×4×4×1.15=49KN（1.15为连接件扩大系数） （3）加强弦杆80×16×1.15=14KN （4）I25b分配梁：42×24×6=59KN； （5）双拼I25b横梁：42×4×6=10KN

枕梁上部结构重量：183KN；次跨总重量：193KN q=183/12=15KN/m

M静=ql2/8=15×122/8×1.2=324KN.m; Q静=ql/2=15×12/2×1.2=108KN; 6.2.2.活载

（1）混凝土罐车后轮轴：前后轴距540cm；后轴距140cm；轮距234cm；轮径110cm；空载轮胎宽20cm；双胎距40cm；重载轮胎压地长度20cm。载重量计65t。总重637KN，单个轮重64KN。

冲击系数为1.15，安全系数1.35；

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在桥上行驶时：

M活=[(239×12/4)+(239×4.6/12×12/2)+(159×2/12×12/2)]×1.15×1.35=2213KN.m

Q活=[(12-5.4)/12×159+ (12-1.4)/12×239+239]×1.15×1.35=835KN

（2）施工荷载及人群荷载忽略不计。 6.3、贝雷梁计算

（1）加强贝雷片在荷载作用下最大弯矩和剪切力：

Mmax=M静+M活=324+2213=2537KN.m Qmax=Q静+Q活=108+835=943KN 加强贝雷片承受弯矩和剪切力：

M=2537/4=634KN.m＜[M]=1266KN.m满足要求。 Q=943/4=236KN＜[Q]=245.2 KN满足要求。 （2）挠度计算

12m跨选用双排321加强贝雷 贝雷纵梁最大挠度：

fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=[5×15×124]/(384×2100×433076)/4+637×123/(48×2100×433076)/4

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=7.4mm＜ [f]=L/400=12000/400=30mm fmax＜[f]满足规范要求。 6.4、20#槽钢强度验算

槽钢直接承受车轮荷载，其下工字钢横梁中心间距75cm。单个轮胎59KN，轮胎距为40cm，20#槽钢按支承于相邻工字钢上受集中荷载的简支板对其进行强度和刚度验算，计算结果偏安全。计算跨径L=75cm-11.8cm=63.2cm，20#槽钢力学特性：Wx=191cm3，Ix=1914cm4;

根据荷载特点，考虑实际情况，集中荷载为：

由于轴距为140cm＞75cm，简支梁最多承受一组轮胎受力：后轴两个轮胎压在槽钢上，力量由三根槽钢承受，取集中荷载，安全系数1.4，槽钢自重：0.28KN/m,则p=64×2/3=43KN；q=0.28KN/m

（1）强度：

σ=M/ Wx=(43×0.63/4+0.28×0.632/8)/191×103×1.2×1.4=60＜[σ]=215MPa

（2）刚度：(h为腹板净高，δ为腹板厚度)

τ=p/hδ=(43+0.28×0.63/2)/75/9×103×1.2×1.4=107＜[τ]=125MPa

（3）挠度验算：

fmax=5ql4/384EI +pl3/48EI=(5×0.28×0.634)/(384×2100×1914)+43×0.633/(48×2100×1914) =0.06mm＜ [f]=632/400=1.58mm

fmax＜[f]满足规范要求。

故20#槽钢可满足施工荷载要求。

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6.5、I25b工字钢横梁验算

根据钢便桥特点，荷载均考虑传递在I25b 的工字钢横梁上，罐车后轮轴重510kN，共4组轮胎，轮胎压地长度为160cm，由于工字钢铺设间距为75cm，则罐车行驶时，至少由6根工字钢承受后轴力量，则每根工字钢受力为85KN，I25b按支承于相邻贝雷片上受集中荷载的简支板对其进行强度和刚度验算，计算结果偏安全。计算跨径L=400cm，p=42KN;工字钢加槽钢自重q=1.4KN/m;

I25b工字钢力学特性：Wx=423cm3，Ix=5280cm4；

由于是I25b工字钢集中荷载

（1）强度：（a为受力点距支撑点距离）

σ=M/Wx=pa/Wx=（43×0.83+0.125×1.4×42）/423×103×1.2×1.4=153＜[σ]=215MPa

（2）刚度：(h为腹板净高，δ为腹板厚度)

τ=p/hδ=（43+0.5×1.4×4）/（250-26）/10×103×1.2×1.4 =34＜[τ]=125MPa （3）挠度验算：

fmax= pa(3al-4a2)/6EI+5ql4/384EI=43×0.83×(3×0.83×4-4×0.832)/(6×2100×5280)+5×1.4×44/(384×2100×5280)

=4.2+0.42= 4.6mm＜ [f]=L/400=4000/400=10mm

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fmax＜[f]满足规范要求。 6.6、双拼I25b枕梁验算

桩顶横向双拼I25b工字钢，I25b按支承于Φ325钢管桩受集中荷载的简支板对其进行强度和刚度验算，横向钢管桩间距0.8m，两个集中力对称作用距在支点16cm位置；后轴作用在桩顶时工字钢受力最大，工字钢自重取1KN/m;

I25b工字钢力学特性：Wx=423cm3，Ix=5280 cm4；

Pmax=(183/4+637×0.8/4)×1.2×1.4=291KN （1）强度：（a为受力点距支撑点距离）

σ=M/2Wx=pa/Wx=(291×0.16+0.125×1×0.82)/2/423×103=55＜[σ]=215MPa

（2）刚度：(h为腹板净高，δ为腹板厚度)

τ=p/hδ=(291+0.5×1×0.8)/（250-26）/20×103=65＜[τ]=125MPa （3）挠度验算：

fmax= pl3/48EI +5ql4/384EI =291×0.83/(48×2100×5280)/2+ 5×1×0.84/(384×2100×5280)/2

=0.15mm＜ [f]=L/400=775/400=1.9mm fmax＜[f]满足规范要求。

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6.7、4根Φ325钢管立柱受力验算

由2根I25b工字钢将上部所有荷载均匀地传递给单排4根钢管桩。受力模式分析:637KN汽车后轴部位位于墩位处时钢管承担最大作用力，横向钢管桩间距0.8m；桩安全系数取1.5；

（1）钢管桩强度验算（水上部位采用Φ325钢管基础，钢管顶采用双拼I25b工字钢与贝雷片连接）。

钢便桥单跨部分总重为：193KN

因此单根钢管受力：P=193/4+637×0.8/4=177KN×1.5=266KN 钢管桩承载力容许值按以下公式计算：(u是钢管桩周长，a是桩侧摩擦阻力系数，锤击桩取1.0，L是钢管桩入土深度，q是土单位面积动摩阻力)，根据地质报告，水深2米，表层为0.5米淤泥层，下方为粘土层和粉砂层，摩擦力系数取35；

Ra=uaLq/2=0.5×0.325×3.14×L×35≥266KN L=15m，钢管总长为：3+2+15=20m

按照进场最小钢管计算,直径325×0.8cm钢管: A＝32.5×3.14×0.8=81.6cm2

则压应力：σ=P/A=266/81.6×10=32.6MPa＜[σ]=125MPa （2）钢管桩稳定性验算（υ325回转半径为11.2cm） 入土1.5米即为粘土层，则lp为750cm；

λ＝2lp/d=1500/11.2＝134<150，其长细比小于主要的受压构件容许长细比150。查《钢结构设计规范》得Φ＝0.412。

σ=P/（υA）=266×10/(81.6×0.412)

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保安负责不准人员靠近;清点人数，确认伤亡;通知医务人员赶到现场;维持现场秩序，防止不当救援引起二次伤害;现场负责人应亲自指挥，确定救援措施。

如遇大风等恶劣天气影响，现场负责人应立即通知施工人员停止作业，按照程序疏散人员。控制构件的摆动、高度等。大风结束后，应全面检查方可继续施工。 13.5、触电事故应急措施

当发生人身触电事故时，首先使触电者脱离电源，迅速急救，关键是“快”。

①对于低压触电事故，可采用下列方法使触电者脱离电源：

如果触电地点附近有电源开关或插销，可立即拉开电源开关或拔下电源插头，以切断电源。

当电线搭在触电者身上或被压在身下时，也可用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木棒等绝缘物为工具，拉开提高或挑开电线，使触电者脱离电源。切不可直接去拉触电者。

②对于高压触电事故，可采用下列方法使触电者脱离电源：

立即通知有关部门停电。

带上绝缘手套，穿上绝缘鞋，用相应电压等级的绝缘工具按顺序拉开开关。

用高压绝缘杆挑开触电者身上的电线。

③触电者如果在高空作业时触电，断开电源时，要防止触电者摔下来

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造成二次伤害。

④对于触电者，特别高空坠落的触电者，要特别注意搬运问题，很多触电者，除电伤外还有摔伤，搬运不当，如折断的肋骨扎入心脏等，可造成死亡。

⑤对于假死的触电者，要迅速持久的进行抢救，有不少的触电者，是经过四个小时甚至更长时间的抢救而抢救过来的。有经过六个小时的口对口人工呼吸及胸外挤压法抢救而活过来的实例。只有经过医生诊断确定死亡，停止抢救。

⑥人工呼吸是在触电者停止呼吸后应用的急救方法。各种人工呼吸方法中以口对口呼吸法效果最好。

⑦胸外心脏挤压法是触电者心脏停止跳动后的急救方法。 13.6、落水救援应急措施

快速有效的现场急救是人员生命是否能够挽回的关键所在。

①迅速清除呼吸道异物，溺水者从水中救起后，应以最快的速度使其呼吸道通畅，并立即将患者置于平卧位，头后仰，抬起下颏，撬开口腔，将舌拉出，清除口鼻内异物，如有活动假牙也应取出，以免坠入气管；解除紧裹的内衣、文胸、腰带等。在迅速清除口鼻异物后，如有心跳者，习惯上多行控水处理。

②控水处理，这是指用头低脚高的体位将肺内及胃内积水排出。最常用的简单方法是：迅速抱起患者的腰部，使其背向上、头下垂，尽快倒出肺、气管和胃内积水；也可将其腹部置于抢救者屈膝的大腿上，

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使头部下垂，然后用手平压其背部，使气管内及口咽的积水倒出；也可利用小木凳、大石头、倒置的铁锅等物做垫高物。在此期间抢救动作一定要敏捷，倒水时间不宜过长(1分钟即够),以能倒出口、咽及气管内的积水为度，如排出的水不多，应立即采取人工呼吸、胸外心脏按压等急救措施。

③现场实施救助措施的同时，必须立即联系附近医院，并做好伤者的转运送院工作。

④现场急救后，即使淹溺者自主心搏及呼吸已恢复，但因缺氧的存在，仍需送医院进一步观察24～48小时。 13.8、监视及测量 ①应急前准备工作的检查：

应急准备措施的到位率；灭火器、药箱的配备；报警设施的完好情况；紧急通道的设置和畅通情况；应急过程中人员疏散的次序是否明确；人员抢救中的方法是否正确交底；人员抢救中预防二次伤害的措施是否到位；事故现场的保护措施是否到位。 ②监视方法：目测为主、仪器监测相配合。 ③监视设备：现场的各种监测仪器。 14、钢便桥施工示意图

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