目录第一章编制依据 (1)第二章工程概况 (1)第三章钢便桥设计标准 (1)第四章钢便桥设计文字说明: (2)1、桥台设计 (2)2、下部结构设计 (2)3、上部结构设计 (2)4、钢便桥桥面结构设计 (2)5、防护结构设计 (2)第五章施工方案 (3)1、桥台施工 (3)2、水中桥墩施工 (3)3、贝雷主梁的安装 (3)4、横梁安装 (3)5、桥面安装 (4)第六章钢便桥验算书 (4)1、钢便桥设计结构体系 (4)2、荷载计算 (4)第七章钢便桥的维护保养 (9)第八章拆除钢便桥方案 (9)第九章质量保证措施 (10)1、质量管理机构 (10)2、质量保证体系 (10)3、质量保证制度 (11)第十章安全措施 (12)第十一章环保措施 (13)第十二章文明施工 (14)1、进场材料堆放规范化 (14)2、生产区文明施工管理 (14)第十三章应急预案 (15)1、施工安全组织机构 (15)2、危险源识别 (18)3、各类突发事件应急措施 (18)4、应急预案的培训与演练 (23)5、突发事件应急预案响应 (23)6、突发事件应急预案实施 (24)7、恢复生产及应急抢险总结 (25)8、工作原则与纪律 (26)第十四章钢便桥施工示意图 (26)第一章编制依据(1)国家、铁路总公司及河南省现行的有关法律、法规、政策及其它条例;(2)郑阜铁路招投标相关文件;(3)《新建郑州至周口至阜阳铁路河南段周淮特大桥(第一册)》(郑阜施桥-05);(4)航海海事部门水上施工施工要求;(5)郑阜铁路河南段ZFZQ-4标实施性施工组织设计;(6)交通部《公路桥涵施工设计规范》JT041-2000;(7)人民交通部出版社《路桥施工计算手册》;(8)交通部交通战备办公室《装配式公路钢桥使用手册》;(9)《钢管桩的设计与施工》;(10)公路桥涵钢结构设计规范。
第二章工程概况中铁十八局集团郑阜铁路河南段项目部一分部钢便桥工程位于河南周口市,钢便桥长度暂定144米,呈一字型,便桥宽6米,采用上承式结构形式。
1、桥台结构:钢便桥采用打设钢管桩的方法。
2、上部结构:主纵梁采用贝雷片,组合形式为单层三组(9排)结构形式,横梁采用25b号工字钢@750铺设。
3、桥面结构:采用12号工字钢满铺,间距30cm,桥面满焊花纹钢板。
接头部位加焊钢板。
第三章钢便桥设计标准①计算行车速度5km/h。
②设计荷载100吨。
③桥跨布置:采用12m*12两跨,采用三排十三列钢管桩基,桩与桩之间距离2.5m。
④桥面布置:便桥净宽6m。
⑤设计行车间距:行车间距大于12米。
第四章钢便桥设计文字说明:1、桥台设计钢便桥均采用打设钢管桩的方法。
2、下部结构设计钢便桥采用单排三根①630X9mm钢管桩,每域的每排钢管面及两排钢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40b工字钢横梁,横梁接头部位焊接牢固,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8米以上。
②钢管桩中轴线斜率<1%L。
3、上部结构设计钢便桥采用装配式公路钢桥,组合形式为单层三排、共三组结构形式。
贝雷片纵向用贝雷销连接,横向用900型支撑架连接以保证整体稳定性。
4、钢便桥桥面结构设计工字钢横梁采用25号工字钢@750mm,工字钢两端焊接固定在贝雷梁上,上面铺设12号工字钢@300mm,桥面满铺花纹钢板。
5、防护结构设计钢便桥采用上承式,桥面焊有防护栏杆,贝雷片上面装有警示灯并贴上反光红白相间警示胶带,便桥入口处设立限载限速标志。
第五章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:1、桥台施工根据现场情况,采用打设钢管桩的方法。
2、水中桥墩施工桥墩采用钢管桩基,钢管桩采用DZ45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。
钢便桥每个墩设计为三根钢管桩,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40工字钢,作为横梁使用,横梁和钢管用钢板焊接牢固。
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22X90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,检查贝雷外侧距离能否满足26m净宽要求,贝雷架摆放完毕后可以进行横梁安装。
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,然后用焊接固定,横梁铺设的平均间距在75cm。
5、桥面安装桥面板待横梁安装完后,即可进行施工。
桥面铺设12号工字钢@300mm,然后满铺花纹钢板。
待桥面板全部施工完毕后,可选用100吨以内车辆进行通车实验。
第六章钢便桥验算书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630mm钢管。
横向钢管间距为2.5m,每排3根,桥面宽6m设计,在钢管上横向布置2根I40b工字钢,纵向采用单层三排贝雷,贝雷纵梁上横向铺设I25b工字钢,工字钢间距为75cm,工字钢上铺设12号工字钢@300mm,然后满铺花纹钢板。
计算参数取值:Q235型钢:弹性模量E(MPa):210000;工字钢容许弯曲应力o=215MPa,容许剪应力t=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;[M]=788.2KN·m,[Q]=245.2KN,弦杆容许力Nt=613KN。
2、荷载计算上部结构1)恒载(按6m宽度计)(静载系数1.2)(1)花纹钢板78.5×72=55KN;(2)12号工字钢14×21×12=35KN;(3)贝雷架270×36×1.15=110KN(1.15为连接件扩大系数);(4)I25b分配梁:42×19×7=55KN;(5)双拼I40b枕梁:73.8×4×7=20KN;桥跨部分设计长12米,宽6米;枕梁上方材料重量:255KN;桥墩上部总重:275KNq=255/12=21KN/mM静=ql2/8=21×122/8×1.2=454KN.m;Q静=ql/2=21×12/2×1.2=151KN;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80t。
本次按照100t验算,总重980KN。
罐车前后轴受力比例为25%和75%,即各个轮胎压力如图所示;冲击系数为1.2,安全系数1.4;在桥上行驶时:M活=[(368×12/4)+(368×4.6/12×12/2)+(244×2/12×12/2)]×1.2×1.4=3687KN.mQ活=[(12-5.4)/12×244+(12-1.4)/12×368+368]×1.2×1.4=1390KN(2)施工荷载及人群荷载忽略不计。
3)贝雷梁计算(1)贝雷片在荷载作用下最大弯矩和剪切力:Mmax=M静+M活=4140KN.mQmax=Q静+Q活=1541KN单片贝雷片承受弯矩和剪切力:M=4140/9=460KN.m<[M]=788.2KN.m满足要求。
Q=1541/9=171KN<[Q]=245.2KN满足要求。
注:[M]单片贝雷片容许弯矩;[Q]单片贝雷片容许剪力。
(2)挠度计算12m跨选用9排321贝雷。
贝雷纵梁最大挠度:fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5×21×124)/(384×2100×250500)/9+980×123/(48×2100×250500)/9=8.6mm≤[f]=L/400=12000/400=30mm满足规范要求。
4)I12工字钢分配梁验算桥面采用花纹钢板及12号工字钢,工字钢间距30cm,共21根。
面桥面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。
25号工字钢横梁间距50cm,车辆行驶过程中后轴压在21根工字钢上,平均受力于两跨,则单根工字钢承重980/21/2=23KN,安全系数1.4,面板计算跨径L=75cm,12号工字钢力学特性:Wx=77cm3,Ix=488cm4;面板自重:2.8KN/m,则p=23KN;q=2.8KN/m;(1)强度:o=M/Wx=(23×0.75/4+2.8×0.752/8)/77×103×1.2×1.4=94<[o]=215MPa(2)刚度:(h为腹板净高,¢为腹板厚度)t=p/h¢=(23+0.28×0.75/2)/110/5×103×1.2×1.4=70<[t]=125MPa(3)挠度验算:fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5×2.8×0.754)/(384×2100×488)+23×0.753/(48×2100×488)=0.1mm<[f]=750/400=1.88mmfmax<[f]满足规范要求。
故面板可满足施工荷载要求。
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。
车辆轴距130cm,轮距218cm;轮径110cm;空载轮胎宽20cm;双胎距40cm;重载轮胎压地长度20cm。
则后轴压地长度为410cm,则行驶中由至少由7根工字钢共同承重,则单根工字钢受力为140KN,I25b按支承于相邻贝雷片上受均布荷载的简支板对其进行强度和刚度验算。
计算跨径L=160cm,工字钢自重:0.4KN/m,安全系数取1.4:p=140/2×1.4=98KN;q=0.4+0.28=0.68KN/mI25b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)查静力内力系数表;o=M/Wx=(0.25×98×1.6)/423×103×1.4=130<[o]=215MPa(2)刚度:(h为腹板净高,¢为腹板厚度)x=p/h¢=(98+0.5×1×1.6)/(250-26)/10×103×1.4=62<[t]=125MPa(3)挠度验算:fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5×0.68×1.64)/(384×2100×5280)+98×1.63/(48×2100×5280)=0.75mm<[f]=L/400=1610/400=4mm fmax<[f]满足规范要求。