2022年钢便桥专项施工方案 .pdf
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1、1 G310西安过境公路项目渭河特大桥钢便桥专项施工方案中 电 建 路 桥 集团国 道 310 西 安 过 境 公 路 项目 总 承 包 部4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页1 渭河特大桥钢便桥专项施工方案为了满足施工需要, 在大桥右侧修建一座施工钢便桥,钢便桥总长 240m ,设计 12m一跨, 20 跨,计 21 个墩,每墩位用振动锤贯入6308mm 螺旋钢管桩 3 根,管桩长度按打入渭河河床满足承载力为准,暂按入土10m计,水深,桩总长 20m 。每墩位螺旋钢管之间用 16 槽钢作剪刀撑连接。 I45b 工
2、字钢横梁每墩位设2 根,单根长。与钢管之间的连接采用镶嵌焊接。 主梁采用 321 型装配式公路钢桥贝雷片拼装而成,共计 7 片主梁,间距,排与排间采用900 型支撑架连接,支撑架成梅花型布置,主梁与连结梁间采用 U型卡连接。分配梁采用I25b 工字钢,纵向布置间距,分配梁与贝雷片的连接采用U 形卡连接。桥面采用10mm 钢板,上部间隔焊接防滑钢筋。钢护栏采用16#槽钢, 50钢管纵向布置,高度。钢便桥结构及截面形式见以下列图。1钢便桥检算1.1 检算依据1公路工程技术标准JTJB012003, 中国建筑工业出版社2建筑施工计算手册第四板, 中国建筑工业出版社3桥梁施工工程师手册,人民交通出版社
3、4实用建筑五金手册,机械工业出版社5 临潼渭河特大桥详细工程地质勘察报告6路桥施工计算手册人民交通出版社精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页2 查实用建筑五金手册得:截面尺寸抵抗矩 WXWY抗剪强度值fv弹性模量E 惯性矩 IX IX截面积I25 b 105 mm3125MPa 105107 mm4 103 mm2I45 b 106 mm3125MPa 105108 mm4 104 mm2根据公路工程技术标准规定,车道荷载为:桥梁单跨跨度12 米,内插得集中荷载标准值 PK=298KN ,均布荷载标准值为qk=10.
4、5KN/M。A、车辆荷载主要技术指标见下表:车辆荷载主要技术指标项目单位技术指标车辆重力标准值kN 550 前轴重力标准值kN 30 中轴重力标准值kN 2*120 后轴重力标准值kN 2*140 轴距m 轮距m 前轮着地宽度及长度m 中、后轮着地宽度及长度m 车辆外形尺寸长 *宽m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页3 B、车辆荷载布置详见以下列图:1分配梁采用车辆荷载检算2贝雷片主梁采用车道荷载检算分配梁检算工字钢 I25b 分配梁按最不利荷载位置进行荷载布置, 车辆荷载后轮集中力P=70KN ,间距, 由槽钢
5、将力传到分配梁上,计算简图如图2图 2 经力学求解器程序计算出内力图平面立面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页4 剪力图弯矩图最大弯距 Mmax=11.39KN*M 强度检算:工字钢 I25b 的截面抵抗矩为 W=423cm3 ,h=250 mm, tw=10 mm. 正应力 106/423103=26.93MPa 【】 =145Mpa 钢材抗拉强度设计值剪应力检算 : max=Vmax/htw10310fv=85Mpa钢材抗剪结论:满足标准及设计要求1 主梁检算主梁结构形式:便桥主梁采用贝雷片纵梁7 排贝雷片组成
6、,间距为。桥梁单跨度12 米。1结构自重精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页5 KN/M 2主梁强度计算主梁共 7排321型装配式公路钢桥贝雷片拼装而成。计算简图 1: 工况一:弯矩最不利情况采用车道荷载检算, PKKN/M 则均布荷载集度 q=qz+ KN/M 强度检算:最大弯矩: Mmax=PK*L/4+qL2/8=298*12/4+26.65*122KN*MM =7*KN*M=N*M ,满足要求。3主梁剪力计算,计算简图2: 工况二:剪力最不利情况由由根据公路工程技术标准JTJB012003P23页要求 : 计
7、算剪力效应时 , 荷载值应乘以 1.2 的系数。最大剪力: max= (PK KN =7*245.2=1716.4KN ,满足要求。3主梁挠度计算贝雷梁挠度由三方面组成:f=f1+f2+f3 其中: f1 为梁自重引起的挠度包含自重及均布荷载f2 为外力引起的挠度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页6 f3 为销轴间隙引起的挠度A、 梁自重引起的挠度包含自重及均布荷载f1=5ql4/384nEI=5*26.65*120004/(384*210000*7*2.505*109)= B、外力引起的挠度f2=PL3/48nE
8、I=298000*120003/(48*7*210000*2.505*109)= C、销轴间隙引起的挠度f3=0.05n2 =0.05*42 =8mm 则 f=f1+f2+f3=1.95+1.8+8= 1. 连接梁检算连接梁采用工字钢I45b 的截面抵抗矩为 Wx=1500cm3,h=450 mm, tw=13.5 mm.4=137.37KN,其计算简图如图 3。经力学求解器程序计算出内力图:弯距图剪力图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页7 最大弯距 Mmax=95.46KN*M 强度检算:弯矩产生的应力 Mmax
9、106106=63.46MPa 【=145Mpa钢材抗拉强度设计值结论:满足标准及设计要求剪应力检算: 103结论:满足标准及设计要求1. 钢管桩检算1荷载计算对钢管桩考虑最不利荷载情况, 即 1.4.2. 32 钢管桩单桩极限容许承载力计算渭河特大桥便桥基础采用3 根直径 6308mm 的螺旋钢管桩 , 便桥设计位置位于临潼渭河特大桥详细工程地质勘察报告ZK15上,取 ZK15揭示的地层进行钢管桩极限承栽力检算,暂定钢管桩进入有效持力层。ZK15地质:细砂( 加粉土 ) fa0=110kpa qik=35kpa 中砂( 加圆砾 ) fa0=180kpa qik=45kpa 由公式 Ra=QS
10、K+QPK=SU qskI+pqpkAp当 hb/ds5 时, p=0.16 hb/dsS; 当 hb/ds 5 时,S,式中:qsk、qpk桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值参照工程地质勘察报告此处分别取值如上 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页8 U 桩身周长 I土层深度 Ap桩端面积p桩端闭口效应系数,对闭口桩p1,对敞口桩取上述计算值hb桩端进入持力层厚度,取10 米ds钢管桩外径,取630 mm S侧阻挤土系数,闭口桩取s1,敞口桩 ds=630mm 的情况下,取s因此, 由上述计算公式得出Ra= 2
11、 =758+44.87=802.88KN 考虑摩擦桩的安全系数K=2 及钢管桩的安全系数K=0.7,则单桩极限承载力为:F=0.7KN/2=281KN 因此 3 根钢管桩的极限摩阻力为843KN NRa 钢管桩到达承载力要求,即钢管桩进入土体10 米,满足要求3钢管桩整体稳定性检算钢管桩外露长度 10 米,水深 6 米。钢管截面积 A=19468mm2,W=0.0982 D4-d4/D=0.09826304-6104/630=3x106 mm3惯性矩 I=0.0491 D4-d4=0.04916304-6104108mm4式中 Ga 汽车重力 , 取 550KN f 钢管桩计算简图 : 精选学
12、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页9 10=82.5KN*M A计算轴心受压构件的纵向弯曲系数1 i= I/A 1/2= =l/i= 0.7 64103/= 查建筑施工计算手册得稳定系数1=0.929 B 计 算 弯 距 增 大 系 数 , 由 N/A=678930/ 3 19468 =11.63 【 1450.929=20.21Mpa, 取=1 C计算受弯构件的纵向弯曲系数2,由于是圆形构件,钢管为焊管,取查路桥施工计算手册得稳定系数= N/A+( 1/ 2) 103/ 319468+ 0.929/(10.772) 1
13、000000)/ 3x106=Mpa 【】 =145Mpa 整体稳定性满足要求!2 资源投入2.1 人员指挥人员 2 名、现场技术人员2 名、安全质量监督人员1 名、现场施工人员。2.2 主要机械设备50t 履带吊车 1 台、25t 吊车 1 台、90KW 振动锤各 1 台、电焊机 3 台、75KW 发电机 1 台、自卸车 2 辆、装载机 1 辆。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页10 2.3 材料主要材料如下表:材料名称规格单根长 (m) 根数总重(kg) 贝雷梁321 3 560 173600 工字钢I45b
14、 6 42 工字钢I25b 6 801 钢管63010 20暂定,以实际发生为准63 192780 槽钢 16b 84 钢板10mm 1130400 3. 施工方法钢便桥施工流程见图3-1钢便桥施工流程图。图 3-1 钢便桥施工流程图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页11 钢便桥施工主要由基础钢管桩振打、贝雷主桁架设、桥面系施工、便桥引道施工五部分组成,施工采用钓鱼法施工,见图3-2。图 3-2 钓鱼法施工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共
15、26 页12 材料提前进场,作好施工前准备。钢管桩采用全站定位,在便桥附近架设全站仪,从钢管桩吊装是开始观测,在确定符合设计位置后方可振动打入。插打中假设发现钢管偏移或偏位时,应及时调正后方可继续插打。钢便桥基础施工采用履带吊配合打桩锤施打钢管桩,由于水深在 6 米,而钢管桩总长在 20 米左右,吊车就位后一次插打完毕。钢管桩插打深度根据现场实际情况和水下地质而定,钢便桥基础施工采用桩尖标高控制为主,贯入度控制为辅 连续持荷 10min,进尺小于 1cm时,停止持荷,如桩尖标高距设计桩尖标高过高时,应通过重新验算后方能使用。施工中桩的入土深度不等。桩基础施工完成后,焊接下连接及剪支撑,连接梁采
16、用2 根 45b 工字钢对焊放在钢管桩顶焊接钢管切槽 ,焊接焊缝必需饱满,形成连接梁,剪刀撑采用16#槽钢与钢管桩焊接,焊接焊缝必需饱满。3.5 贝雷桁架制作、安装贝雷梁桁架由 7 片 321 军用装配式贝雷片在后方场地内拼装分组桁架,贝雷片间采用 900 型支撑架固定,将分组桁架运至现场利用履带吊车组拼成整体,主梁桁架与连接梁间采用 U 型卡连接固。分配梁采用人工配合履带吊车安装,并用U 型卡在分配梁两端将分配梁与主梁桁架固定连接;桥面施工采用在后方将桥面分块加工成标准化模块,由汽车运输到位后利用履带吊吊装架设,桥面板与分配梁之间焊接,焊缝饱满且不小于8mm。桥面施工后立即安装防护栏杆及防滑
17、钢筋,防滑钢筋间距1 米,与桥面板之间焊接固定,焊缝长度不小于100mm,焊缝饱满且不小于8mm。依次逐跨施工。钢便桥施工完成后,通过修整边坡及路床到达设计标高后进行硬化。为了防止河流冲刷桥台,在桥台位置做好挡墙防护,挡墙采用M7.5 浆砌片石防护。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 26 页13 4 钢便桥维护、保养4. 1 制定钢便桥交通管理方法,从人员、车辆、荷载、标志、通行、用电、环保、处罚等方面加以规定,将因施工机械违章对钢便桥造成的损坏减小到最低程度,从而起到对钢便桥的日常维护保养的作用。4. 2 在钢便桥进口
18、竖立标明载重等级、限制车速等重要通行规则的标志牌,严防超载、超速运行,确保交通运营安全。4. 3 钢便桥使用寿命 24 个月,必要的维护是保证钢便桥使用期正常运营的有力保障,定期对钢便桥进行全方位的检查和保养,以确保钢便桥的使用安全。4. 4 长期观测钢便桥基础钢管桩的冲刷情况,对于冲刷过大超过钢便桥设计参数警戒的位置采用抛砂袋、片石的方法进行维护;同时在潮水流速较大的区域设立沉降观测点对基础钢管桩进行观测, 假设发现基础有不均匀沉降,立即加以处理。4. 5定期检查贝雷桁架纵梁连接处的销子、螺栓的松动脱落情况。在销子周围涂油脂,以防雨水进入销孔内。4. 6 定期测量桥梁的跨中挠度,是否有所增加
19、。挠度增加的速度应与销子或销孔磨损度成正比,其增量应该是很小的。如挠度增加过快,说明销子或销孔或桁架上下弦杆有了损坏,应立即进行详细检查,并采取有效措施解决。4. 7 钢便桥位于特殊的河环境中,钢结构构件更容易锈蚀,一旦钢便桥锈蚀,必然会降低钢便桥的承载能力和使用寿命,所以按期除锈、刷漆保养是保证便桥寿命的重要环节。4. 8 定期认真检查贝雷片、横撑、斜撑等构件的各个部位有无损伤、变形、油漆脱落、锈蚀等情况。 对锈蚀的部位, 必须先将灰尘、 油污、锈斑以及各种脏物清理干净,然后再喷油漆。4. 9 油漆外表有大面积吐锈,需将吐锈处的面漆、锈斑、氧化皮等彻底清除干净,并露出光洁的金属外表,重涂面漆
20、。4. 10 杆件与杆件、杆件与节点板连接时,通常不可能周边都焊满,因此,互相搭接处的缝隙不能密封。缝内钢料外表与大气相通,积水后容易锈蚀,亦不便维修。施工中发现有锈蚀现象 ,则在缝隙内塞上腻子, 外表再涂油漆, 将缝隙密封起来, 使缝内钢板外表与大气隔离,以到达防止锈蚀的目的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 26 页14 各类原材料符合设计要求,各类试件检测资料齐备,一次评审合格率100% 。质量管理组织机构成立以项目经理为组长的质量管理领导小组,项目经理为质量管理的第一责任人,项目技术负责人为质量管理的主要责任人,
21、质量安全部为质量管理的主要责任部门,以质量管理部门为核心主抓施工质量,相关部门积极协助配合,从思想、组织、人员、技术、制度、措施、施工等涉及质量因素的方方面面抓起,制定出详细的质量保证措施和质量控制方法。质量管理机构人员组成项目经理部实行三级质量管理机制。成立专门质量负责小组, 另外项目各施工作业队设专职质检员, 每个班组设现场跟班质检员。 质检工程师直接对项目经理和技术负责人负责,行使监督权、检查权和质量否决权。建立健全质量保证体系项目经理、项目技术负责人全面质量管理小组精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 26 页15
22、图 5-1 质量保证体系质量是企业的生命, 为了确保工程质量, 建立纵向到底、横向到边的质量管理体系,层层签订质量、目标责任状,层层实行保优经济责任制,明确各级责任,并将质量目标细化到每道工序,分解到分项工程和作业班组,奖惩兑现到个人,按工序、工种、专业精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 26 页16 实行严格控制,切实把涉及质量的方方面面纳入有序可控的每一工序当中,营造出全员、全过程、多层次、全方位的质量控制格局。建立质量责任制1质检工程师直接对项目经理负责,具有质量一票否决权,对工程质量的全过程控制负有监督检查的责任,
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