1、公路改造工程中桥贝雷梁便桥基础、背墙、上部结构等施 工 方 案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目 录第1章 编制依据、原则11.1 编制依据11.2 编制原则1第2章 工程概况22.1 便桥位置处工程概况22.2 便桥设计概况3 设计标准4 结构形式4 基础及下部结构设计7 上部结构设计72.2.5 桥面板设计7第3章 施工进度计划7第4章 便桥施工方案84.1 施工工艺流程84.2 主要施工工艺8 基础施工8 桥台、背墙施工8 上部结构施工94.3 便桥的拆除9第5章 施工人员及机械设备配置95.1 拟2、投入的施工人员计划95.2 拟投入的主要设备计划10第6章 安全保证措施106.1 人员安全措施106.2 水上施工安全措施116.3 便桥安装安全措施116.4 车辆运行安全措施12附件1：XX中桥施工便桥结构计算书151、计算说明152、受力计算152.1型钢分配梁受力计算15抗剪验算152.2贝雷梁内力计算172.3地基承载力计算22第1章 编制依据、原则1.1 编制依据1、xx市xx县PPP项目执行协议及施工合同；2、本工程地质勘察报告；3、项目相关施工图设计；4、国家颁发的施工相关技术规范、规程、标准及xx市相关规定、标准及文件；5、我公司现有的施工机械设备及施工技术力量；6、建设项3、目环境保护管理条例及中华人民共和国环境保护法；7、装配式公路钢桥多用途使用手册8、结构力学（研究生入学考试辅导丛书）于玲玲版9、结构力学（高等教育出版社 杨茀康版） 10、路桥施工计算手册11、钢结构设计规范GB50017-200312、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-200013、现场调查、采集、咨询所获取的资料。1.2 编制原则(1)严格按照相关施工规范、标准中各项规定和设计文件的各项要求进行编制。(2)工期满足业主对本标段工期的要求。(3)加强环保，不出现环境污染事故。(4)尊重当地宗教信仰和风俗习惯，制定文明施工措施，文明施工。(5)满足防洪的有关要求，以此确定标高、跨度。4、(6)各部位构件严格检算，考虑便桥使用时间较长，且要经过汛期洪峰的考验，设计时考虑足够的安全系数。(7)以“安全第一”为原则，结合施工最大荷载和最佳作业空间，确保施工人员及施工机械不相互干扰、方便施工，操作安全。(8)经济实用，美观大方，除满足施工期间使用外，还结合材料的定型尺寸设计，易施工、易拆除，可周转使用，减少浪费，降低工程成本。第2章 工程概况2.1 便桥位置处工程概况xx中桥起讫桩号K2+416.98K2+447.02，桥长30.04米，桥面净宽15米。设计上部结构120米预应力混凝土空心板梁，下部构造采用U型桥台。桥梁设计位置有旧桥一处，需拆除后重建，施工中要确保X561（山旧线）5、道路通行，故需施工便桥一处，将原道路改路后修建新桥。桥址区跨越河流一条，河道宽1216米，设计水位165.95米，水深约1.5-2.0米。桥址区无软弱地层、液化砂层及特殊性岩土分部，地质环境稳定性较好。便桥位置及周边关系示意图2.2 地质情况拟建xx桥位于桩号K2+432处，桥址区冲沟两岸地形较平坦，两岸地势标高169.8m左右，属冲沟洼地地貌单元。桥址处断面图及各岩层地基土设计参数如下：2.3 便桥设计概况经合理选址，在原桥址左侧不影响新桥施工的位置设计钢便桥，钢便桥与河道垂直，全长18m，桥面宽度为7.0m。钢便桥上部采用非加强型三排单层贝雷梁4组，上部布置横桥向I36a工字钢，间距为306、cm，在I36a工字钢上部布置1厘米厚度的花纹钢板，基础采用扩大基础。贝雷梁力学特性如下：（单排单层非加强型）2.3.1 设计标准（1）通过对通过此段的各种车型比较，选择一种4轴80t货车（每个轴重20t，轴距为3+1.4+1.4）进行设计，设计安全系数不小于1.2。（2）行车速度按安全速度行驶：8Km/h。2.3.2 结构形式xx施工钢便桥全长18m，上部采用一跨布置的贝雷梁钢钢便桥，桥面宽度为7.0m。贝雷梁联端设置伸缩缝，伸缩缝预留宽度不小于5公分。为了后续工序施工方便，钢便桥桥面与施工便道路面齐平。钢便桥上部采用4组12片贝雷纵梁（非加强单层），贝雷上部布置横桥向长度为7m长I36a工7、字钢，间距为30cm。在I36a工字钢上部布置1厘米厚度的花纹钢板，基础采用C15片石混凝土扩大基础，桥台及背墙采用C25素混凝土。根据现场调查及图纸资料，便桥桥址处河底为粉质粘土和风化残积土，地基承载力容许值为270KPa。（便桥计算书见附件1） 2.3.3 基础及下部结构设计本便桥基础采用C15片石混凝土扩大基础，基础尺寸为：长8米，宽2.5米，高1米。桥台和背墙采用C25素混凝土桥台，桥台设计为梯形，尺寸为：顶宽1米，低宽1.9米，高2米，长7.5米；背墙尺寸为：长7.5米，宽0.3米，高1.88米。2.3.4 上部结构设计桥梁上部结构采用三排单层贝雷桁片组拼，贝雷桁片型号选用“321”8、军用贝雷梁，每片规格为3m1.5m，主梁长18m，贝雷片纵向用贝雷销联结，横向用90定型支撑片联结以保证其整体稳定性。贝雷片与工字钢主横梁间用焊接角钢限位方式联结以防滑动摆动。2.3.5 桥面板设计桥面宽7.0m，桥面采用7m长I36a工字钢作为分配梁，间距按30cm布置（置于贝雷梁的各节点上），置于贝雷梁上并用U型抱箍连接；工字钢顶满铺10mm厚花纹钢板做桥面板。桥面两侧采用483.5mm钢管做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向1.5米1根立柱(与桥面分配横梁焊接)、高度方向设置两道横杆。第3章 施工进度计划xx中桥施工便桥计划工期25天，计划8月5日开工，8月31日完工。具体工期9、计划如下：0号台基础施工：2017年8月5日至2017年8月10日；1号台基础施工：2017年8月11日至2017年8月15日；0号台桥台、背墙施工：2017年8月16日至2017年8月17日；1号台桥台、背墙施工：2017年8月18日至2017年8月19日；贝雷片组拼、安装：2017年8月15日至2017年8月22日；I36a型钢安装：2017年8月25日至8月28日；桥面板铺装：2017年8月29日至8月31日。第4章 便桥施工方案4.1 施工工艺流程贝雷梁钢便桥施工工艺流程如下图所示：贝雷梁钢便桥施工工艺流程图4.2 主要施工工艺4.2.1 基础施工基础施工前在靠近河道一侧插打I36型钢10、钢架和钢板防护，型钢间距1米，钢板厚1cm，插打完成后在钢板外侧填土，阻断河水大量涌入基坑。基础开挖采用挖掘机开挖，基坑底漏出全风化岩层后进行基底承载力试验，达到设计要求后用水泵将基坑内水抽出，立即浇筑片石混凝土，片石应按规范要求分层摆好，浇筑完一层后再摆一层继续浇筑，片石之间应有一定间隙，基础顶面达到设计标高后在基础顶面预留接茬石或接茬钢筋，并及时养护，混凝土表面做拉毛处理。4.2.2 桥台、背墙施工桥台、背墙施工采用定型钢模板，台身在基础施工完成3天后进行，施工前对基础砼面进行清理，然后立模浇筑混凝土，模板采用定型组合钢模板，混凝土分2次浇筑，采用插入式振捣，桥台顶面在设计位置预埋I20a11、型钢。桥台施工完成前在背墙位置预埋接茬钢筋，接茬筋采用22带肋钢筋，接茬筋插入台身不小于100cm，外漏30-50cm，纵向间距1米，前后交错布置。桥台混凝土浇筑完成后立背墙模板，浇筑混凝土。4.2.3 上部结构施工在便桥大里程桥头平整拼装场地，首先在场地上将贝雷梁按照每组尺寸拼装好，检查合格后整体吊装到位。采用履带吊直接吊装在桥台上，贝雷梁安装前在台身预埋型钢上焊接角钢限制贝雷梁的左右移动。贝雷梁的位置需先放线后确定，以保证钢便桥轴线不偏移，贝雷梁拼装完毕，其上铺设I36a横向分配梁，间距30cm，I36a与贝雷梁间采用“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓，在型钢上满铺1cm厚刻纹钢板作为桥面12、板，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距。桥面两侧采用483.5mm钢管做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向1.5米1根立柱(与桥面分配横梁焊接)、高度方向设置两道横杆。钢便桥施工完成后，需做设计荷载试验，确认安全后方可向前推进。通行前在桥台位置和贝雷梁上埋设观测点，并做好沉降和位移观测。4.3 便桥的拆除xx中桥施工完成恢复通车后，对便桥进行拆除。拆除按照先做后拆，后做先拆的原则进行。先拆除桥面板与横梁之间的U型螺栓，为了方便螺栓的拆除，事先将螺栓处用机油浸泡。拆除完螺栓后将桥面板逐块吊掉。其次将横梁夹具卸下，将横梁从两排贝雷之间抽出。再其次打开跨间贝雷片之间的贝雷销子，13、用履带吊将单侧三排五节贝雷组吊置岸上，在岸上将贝雷组之间的销子、连接片、加强杆螺栓拆除分解。拆除过程须有专人指挥，顺序拆除，拆除后的钢材和贝雷梁集中堆放，统一运出场外。第5章 施工人员及机械设备配置5.1 拟投入的施工人员计划本工程拟投入的施工人员如下表所示。序号岗位人数备注1管理人员5/2吊装工2/3电焊工4/4砼工5/5电工1/6普工10/7机械操作手5/合计/32/5.2 拟投入的主要设备计划本工程拟投入的主要机械设备如下。序号设备名称规格型号台数备注1履带吊车50t1/2发电机160KW1/3汽车吊25t1/4挖掘机PC2201/5电焊机BX1-5002/6潜水泵7.5KW2/7砼振捣14、棒ZX-505第6章 安全保证措施6.1 人员安全措施（1）参加施工的人员，必须接受安全技术教育，熟知和遵守本工程的各项安全技术操作规程，并应定期进行安全技术考核，合格者方准上岗操作。对于从事车辆驾驶、机械操作等特种工程的人员，应经过专业培训，获得合格证后，方准持证上岗。（2）加强与气象、水文等部门的联系，及时掌握气温、雨水、台风等预报，做好防范工作。施工和使用时密切关注河流的水文情况，尤其是上游的降雨情况，洪水预警信息，接到洪水预警时人员及施工机械应立即撤离。（3）操作人员上岗前，必须按规定穿戴防护用品。施工负责人和安全检查员应随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不按规定穿戴防护用品的人员不得上15、岗。（4）施工所用的各种机具设备和劳动保护用品，应定期进行检查和必要的检验，保证其经常处于完好状态；不合格的机具设备和劳动保护用品严禁使用。（5）现场的变（配）电设备处，必须备有灭火器材和高压安全用具。非电工人员严禁接近带电设备。（6）遇有雷雨天气和6级以上大风时不得吊装作业。6.2 水上施工安全措施项目部成立xx中桥施工钢便桥日常检查班组，由现场工长与技术员每天对便桥结构与连接件进行巡视检查，并做好检查记录，一旦发现开裂、松动及时补强。便桥施工完成后，在安排专人做好便桥变形沉降观测，于便桥上设计观测点，进行平面与高程每周进行测量，记入监测记录表格中，监测记录表附后。监测点布置图当测量数据显示16、沉降或位移在持续发生，应加强观测，三天一测。当沉降量大于3cm或在外力作用下便桥基础垂直度偏差大于1%时，须立即封闭便桥，并制定处理措施加固后方可通行。6.3 便桥安装安全措施贝雷梁、分配梁及桥面板安装时，采用履带吊或汽车吊在桥头吊装架设，便桥上不允许有汽车吊交叉作业。（1）利用吊车施工时必须有一名专职人员随设备进行防护，做到“一机一人”监护。（2）吊装作业前必须明确需吊装的重量，不允许超重、超工作半径吊装作业。（3）起重吊装的指挥人员必须持证上岗，作业时应与操作人员密切配合，执行规定的指挥信号。操作人员应按照指挥人员的信号进行作业，当信号不清或错误时，操作人员可拒绝执行。（4）遇有六级以上大17、风或大雨、大雪、大雾等恶劣天气时，应停止起重吊装作业。（5）起重机作业时，起重臂和重物下方严禁有人停留、工作或通过。重物吊运时，严禁从人上方通过。严禁用起重机载运人员。（6）起重吊启动前应重点检查项目：各安全保护装置和指示仪表齐全完好；钢丝绳及连接部位符合规定；燃油、润滑油、液压油及冷却水添加充足；各连接件无松动。（7）履带吊车作业前，应全部伸出履带板，调整机体使回转支承面的倾斜度在无载荷时不大于11000（水准泡居中）。（8）起吊作业时，运输车驾驶室内不得有人，重物不得跨越驾驶室上方，且不得在汽车前方起吊。（9）应根据所吊重物的重量和提升高度，调整起重臂长度和仰角，并应估计吊索和重物本身的高18、度，留出适当空间。（10）起重臂伸缩时，应按规定程序进行，在伸臂的同时应相应下降吊钩。当限制器发出警报时，应立即停止伸臂。起重臂缩回时，仰角不宜太小。（11）起重臂伸出后，出现前节臂杆的长度大于后节伸出长度时，必须进行调整，消除不正常情况后，方可作业。（12）采用自由（重力）下降时，载荷不得超过该工况下额定起重量的20，并应使重物有控制地下降，下降停止前应逐渐减速，不得使用紧急制动。（13）起吊重物达到额定起重量的50及以上时，应使用低速档。（14）作业中发现起重机倾斜、支腿不稳等异常现象时，应立即使重物下降落在安全的地方，下降中严禁制动。6.4 车辆运行安全措施施工运输车辆在便桥上运行时须注19、意以下事项：（1）施工便桥单向只允许一辆车通行，严禁两车同时上桥，车辆会车避让在桥头引道处实施。（2）在便桥用反光油漆标识行车道，所有运输车辆在便桥上通行时需按照标识车道通行，严禁靠边行驶。（3）便桥上车辆运行速度不大于8km/h。（4）在便桥入口处标明便桥设计荷载，严禁超设计荷载车辆通行。栈桥处交通标识及警示标志（5）施工车辆通过施工便桥时，安排专职人员值班，告诫司机安全文明驾驶，并对施工车辆要求按便桥设计重量运输，严禁超载外挂。（6）便桥处交通标识及警示牌位置布置图如下：附件1：xx中桥施工便桥结构计算书1、计算说明本次计算采用简易计算，便桥没有施工荷载，吊车等施工车辆不允许在便桥上作业，20、故总荷载除考虑结构自身荷载外上部荷载考虑一辆4轴大货车，载重80t，车辆轴距3m+1.4m+1.4m。因分配梁采用I36a型钢钢架，钢板悬空部分间距仅为30-13.6=16.4cm，故计算时不需考虑桥面钢板受力。本次计算仅对I36分配梁、321贝雷梁和基础进行计算。2、受力计算2.1型钢分配梁受力计算最不利的情况是一个I36a型钢承受一个轴重，型钢下部贝雷梁间距最大值为0.9m，车轮单轴两个车轮间距至少大于0.9，此时每处型钢单独承受的荷载为100KN。抗剪验算当车轮位于贝雷梁边缘时，横梁受剪力最大，为安全起见，将工字钢多跨连梁简化为多段简支，由下图可知，剪力最大值与工字钢支座间距无关，横梁最21、大剪力Qmax=100KN。为增大安全系数，此处计算不考虑腹板屈曲后强度，根据GB50017-2003钢结构设计规范，主平面内受弯实腹构件抗剪强度应按下式计算：V计算截面沿腹板平面作用剪力；S计算剪应力处以上毛截面对中和轴面积矩；I毛截面惯性矩；腹板厚度；钢材抗剪强度设计值。V、I、均可查阅型钢参数表获得，此处只需计算面积矩，根据剪应力分部规律，剪应力最大值在工字钢中心点取最大值，此时面积矩为：S=bth/2+（h/2-t）（h/2-t）/2=521.3cm。（b为翼缘宽度，t为翼缘厚度，h为工钢高度）故，抗剪强度=100521.3/（157601）=3.31KN/cm=33.1MPa，查阅G22、B50017-2003第3.4节，Q235钢材设计抗剪强度为=125N/mm=125MPa，显然。（最大剪应力远小于钢材抗剪强度，故钢材自重可忽略）2.1.2弯矩验算同剪力计算模型，为提高安全系数，多跨连梁简化为两端简直梁进行计算，根据弯矩内力图可知，集中荷载位于跨中时弯矩最大， （F为集中力，L为计算跨度）=1/41000.9=22.5KNm（1）强度验算主平面内受弯实腹构件，抗弯强度按下式计算：、同一截面处绕x、y轴的弯矩（x为强轴，y为弱轴）；、对想x轴和y轴的净截面模量；、截面塑性发展系数；对工字钢截面绕强轴为1.05，弱轴为1.2；f钢材的抗弯强度设计值。工钢不受水平荷载，因此绕弱轴23、=0，=22.5KNm，工字钢截面无削弱，净截面模量即为毛截面模量，=（毛截面惯性矩，查表可获得），工字钢受弯截面绕x轴弯曲，故塑性发展系数取1.05。强度验算如下：=22.5/（1.05875）=2.449KN/cm=24.49MPa215MPa，强度计算通过。（2）稳定性验算根据GB50017-2003钢结构设计规范，最大刚度主平面内受弯构件整体稳定性验算公式为：绕强轴作用最大弯矩.；按受压纤维确定工钢毛截面模量。梁整体稳定性系数，应按附录B确定。查阅规范附录B.2，跨度为2m时（表中最小跨度），稳定系数取2.4，计算模型工字钢跨度0.9m，应取值大于2.4，因 大于0.6，需采用代替:，24、且小于1，偏安全直接取0.9，因此，稳定性计算如下：=22.5/（0.9875）=2.857KN/cm=28.57MPa，查阅GB50017-2003第3.4节，Q235钢材设计抗拉、压、弯强度为f=215N/mm=215MPa，显然28.57MPaf，稳定性计算通过。2.2贝雷梁内力计算上部荷载车辆荷载：80t，四轴分布，轴距3+1.4+1.4；I36a型钢：按均布荷载计算=mgl/a=759.9100.3=13.98KN/m；（m为工钢单位重量，kg/m；g为重力加速度，l为工钢长度，a为间距）。钢板：均布荷载=70.01785010=5.50KN/m均布荷载为：q=+ =19.5KN/m25、，每片贝雷梁均布荷载：19.5KN/m12=1.625KN/m。贝雷梁间距为：0.45+0.45+0.9+0.45+0.45+0.9+0.45+0.45+0.9+0.45+0.45，故至少有5片贝雷梁同时受力，单片贝雷梁受集中力800 KN 5=160KN=40KN4，间距分别为3m、1.4m、1.4m。受力计算均布荷载可直接利用力学计算公式，求出每个位置的剪力和弯矩，在计算集中荷载组时，由于车辆移动，荷载组也在贝雷梁上移动，参考结构力学（高等教育出版社 杨茀康版）利用影响线法计算移动荷载组下的绝对最大弯矩，再与活荷载效应进行线性组合，进行强度验算。1）剪力验算移动荷载组下，后轮刚压过贝雷梁支26、座时，支座处剪力值达到最大，具体位置如下图：计算左侧支座反力，利用弯矩平衡，对右支座取距，得力矩平衡等式：F右18m=40KN（18m+16.6m+15.2m+12.2m），解出：F右=137.78KN只有均布荷载作用时，最大剪力位于两端支座，=0.51.62518=14.63KN。荷载组合在左侧支座处取得剪力最大值137.78+14.63=152.41 KN，贝雷片容许剪力为245.2KN，安全系数为1.6，满足设计要求。2）弯矩、挠度计算（1）移动荷载组绝对最大弯矩计算此块计算主要参考结构力学（高等教育出版社 杨茀康版）影响线知识章节。A.临界荷载确定采用清华大学土木工程结构力学求解器，对27、四个荷载分别位于中点时进行弯矩计算，算得第三个轮压位于梁中点时弯矩最大，因此Pcr=P3。（P3表示第三个轮压）。B.移动荷载组，将Pcr与梁上合力对称分布中点两侧a计算合力位置合力值为160KN，设合力距离最后一个轮x，根据力矩平衡，对最后一个轮进行取距：F合X=40KN（1.4m+2.8m+5.8m），解得X=2.5m，合力位于第2个轮与第3个轮之间（上图为假设位置），Pcr（F3）与F合之间的距离为1.1m。b最大弯矩位置将Pcr与F合对称于弯矩梁中心两侧，即F3位于中点左侧0.55m时，Pcr（F3）作用处弯矩即为绝对最大弯矩。c最大弯矩计算根据上图计算绝对最大弯矩，采用清华大学结构力28、学求解器进行求解：录入的参数如下：输入参数图弯矩计算结果如图所示：由结果图可知，弯矩最大值为578.69KNm。（2）均布荷载作用下最大弯矩Mmax=1/8ql=0.1251.62518=65.8KNm（3）组合最大弯矩及挠度计算组合最大弯矩为Mmax=578.69+65.8KNm=644.5KNm，贝雷片的容许弯矩788.2KNm，安全系数为1.22。贝雷片抗弯刚度为526044.12KNm，输入结构力学求解器，并加入均布荷载，挠度计算结果如图所示：参数设置计算结果最大挠度为3.82cm，容许最大挠度为1800/400=4.5cm，安全系数为1.35。故贝雷梁的剪力、弯矩和挠度均满足安全要求29、。2.3地基承载力计算上部荷载自上而下计算为：（1）车辆荷载800KN（2）钢板重量1870.01785010=98.91KN（3）I36型钢重量：6076010=252KN（4）贝雷梁重量：72片贝雷片（单位重270kg），120个插销（单重3kg），42个小连接片（单重21kg），14个大连接片（单重42kg）。总重=72270+1203+4221+1442=212.7KN。（5）混凝土重量：背墙体积：7.50.31.88=4.23m3桥台体积：（1+1.9）227.5=21.75m3基础体积：82.51=20m3混凝土总重：（4.23+21.75+20）245010=1126.51KN地基承载力为（偏安全起见，车重计算在一侧基础上情况）：800+（98.91+252+212.7+1126.51）/2（82.5）=82.25KPa270KPa地基承载力满足要求。