1、目 录一、工程概况2二、结构型式2三、主要材料3四、机械设备及人员组织6五、水上作业辅助方案6六、施工顺序71 、整体施工顺序72、工序架设顺序73、逐跨架设顺序7七、施工技术要求7八、施工安全注意事项9九、水上施工安全事项9十、文明施工与环境保护10内荆河钢便桥计算书12一、工程概况12二、结构型式及技术要求12三、参考资料13四、计算荷载：13（一）、车辆荷载13（二）、结构（材料）荷载15（三）、计算跨径：15五、材料力学参数16六、内力计算18（一）、20a#槽钢18（二）、主承重横梁I25a#工字钢19（三）、贝雷梁22七、钢管桩受力计算23（1）地质资料23（2）荷载24（3）单桩2、竖向承载能力核算24（4）单桩水平承载能力核算25（5）制动力顺桥向稳定计算25（6）钢管桩压杆稳定性计算26八、结论26武监高速公路洪湖至监利段第一合同段钢便桥施工方案一、工程概况武（汉）监（利）高速公路洪湖至监利段第一合同段，起讫桩号为K0+000K26+000，全长26km。除互通个别匝道为路基外，全线主线及大部分匝道均为桥梁。本项目5处跨沟，1处跨河。为建设一条纵向主便道，方便材料运输及两岸交通，跨沟及跨河处，采用贝雷梁钢便桥贯通，具体跨沟河位置、桩号及拟建设的贝雷梁钢便桥规模如下：位 置桩 号桥跨（跨-m）桥长（m）净宽（m）备 注东湖村沟K5+000210.5214.5下承式幸福沟3、K5+600311334.5下承式车路村沟K6+450210.5214.5下承式汉阳沟K9+840512604.5上承式丰收沟K13+900112124.5暂不实施内荆河K18+59113121564.5上承式合计303（以上各桥总宽均为6m）。二、结构型式 采用贝雷片拼装作为主承力梁，工字钢作为桥台和桥墩的联结受力梁以及横向分布梁，20a#槽钢作为纵向分布梁，并直接作为行车道板，不另铺放钢板。 桥台及中墩均采用5298（mm）钢管桩。另，桥台增打短槽钢、铺设钢板稳定台后填土。 桥面高度参照历年最高洪水位确定。 截面形式：单层双排。 1、上承式结构型式（从下往上）： 横向529钢管桩（2根）双4、肢横向30a#工字钢（桩顶联结）纵向双排单层贝雷梁（中距4.5m）横向25a#工字钢50cm（上弦杆）20a#槽钢30cm（凹面向下，直接作为行车道板）。 2、下承式结构型式（从下往上）： 横向529钢管桩（2根）双肢横向30a#工字钢（桩顶联结）纵向双排单层贝雷梁（中距4.5m）横向25a#工字钢50cm（下弦杆）20a#槽钢30cm（凹面向下，直接作为行车道板）。三、主要材料钢便桥主要材料：包括：钢管桩、贝雷片、贝雷销、标准花窗、花窗螺栓、工字钢、槽钢、角钢、钢板等。具体数量见下表： 26主要材料用量表便 桥名 称贝雷片（片）45cm花窗(个)贝雷销（只）花窗螺栓（只）花纹钢板（）30b工5、字钢(m)25b工字钢(m)20a槽钢（m）5298钢管桩(m)10#等边角钢(m)备 注东湖村沟28444817654123363365066单层双排幸福沟4468802725424528528100110单层双排车路村沟28444817654123363365066单层双排汉阳沟80821523285448960960200209单层双排内荆河208210408840541441878+318=21963276600650+265=915单层双排合计38844873617922702404356543610001366注：1、贝雷片采用国产321型号，标准块件尺寸 =300150（cm）；6、 2、30a工字钢按每排钢管桩顶面2根布置；3、25a工字钢：下承式按每片贝雷7根布置；上承式按间距=50cm布置，另加每片于下弦杆设置1根；4、钢管桩长度计算暂按：25m/根，每排2根；5、花纹钢板布置在两端桥台作为过渡段；6、10#等边角钢厚度=8mm，用于贝雷片下弦杆剪力撑，备料时先备1000m；7、表中不含上承式结构的两侧钢管护栏（50mm）。四、机械设备及人员组织 （一）、机械设备 1、25t汽车吊：1辆； 2、DZ40A（激振力284KN）的振动锤：1台； 3、电焊机、氧气切割设备：2套； 4、小型设备：1批； 5、竹筏：2艘。 （二）、人员组织 1、工班实际操作人员： 指挥： 17、人（负责振动启动、停止指挥）； 垂直度控制：2人（振沉时2个方向垂直度控制）； 电焊工： 1人（电焊及氧割）； 司索： 1人； 吊车司机： 1人； 值班员： 1人。 2、除上述人员外，项目部另安排具有丰富施工经验的管理人员现场协调管理；并安排测量组人员根据工序进度随时配合测量工作（包括跨径定位、中点定位、高程测量、垂直度控制、沉降观测）。五、水上作业辅助方案 内荆河河面较宽，水流喘急，架设跨河钢便桥时，应按水上施工的作业要求执行。因该河目前不通航，且上、下游桥梁净空限制，无法驶入大型船舶进行架设作业，因此，采用竹筏作为架设钢便桥时的水上交通、钢管桩定位、振沉的辅助工具。 竹筏数量为2艘，竹筏长8、6m、宽2.5m，载重500kg。竹筏材料为毛竹，直径=10cm，每排10根，用8#铁线绑扎牢固。竹筏横向联结采用同种材料或直径=10cm杉树原木，沿长度方向设4道，另，于对角用双线铁线拉紧，防止变形。竹筏面铺设木板作为平台。 若当地缺少竹筏材料,也可以用旧油桶拼接代替，但选用时应注水检验是否漏水。联结方法：4只旧油桶，用角钢、钢筋、铁线等锁紧，表面铺设木板作为平台。六、施工顺序 1 、整体施工顺序1）、23跨组合钢便桥两岸同时进行或先后架设。2）、多跨组合钢便桥从一岸桥台逐跨架设。2、工序架设顺序 施打钢管桩、回填砂、浇筑桩顶砼焊接桩顶工字钢横联安装纵向贝雷梁安装贝雷上弦（下弦）工字钢安装纵9、向行车槽钢临时护栏。3、逐跨架设顺序 岸边吊车就位施打桥台和1#桥墩钢管桩、回填砂、浇筑桩顶砼焊接桩顶工字钢横联安装纵向贝雷梁安装贝雷上弦（下弦）工字钢安装纵向行车槽钢将吊车移位至1#墩处按前面工序循环至另一岸桥台架设完毕临时护栏。七、施工技术要求 1、钢管桩采用Q235钢板卷制而成，每节长度610m，施打时，现场采用焊接接长，接缝处适当加焊薄钢板，增强刚度。 2、钢管桩采用DZ40A（激振力284KN）的振动锤振沉，施打入土时，采用夹钳单夹点将管壁夹牢。振沉时，当钢管桩无明显下沉即可达到收锤标准，此时，在最少2根钢管桩的支承下，即可满足承载力要求。 3、钢管桩振沉时，应根据测量放样提供的点位10、，利用水位平稳时将钢管桩插入河床，着床后调整两个方向的垂直度，慢振，再次复测定位准确，校正垂直度，然后继续振沉，如果入土深度不满足设计要求时，接长后续振，直至达到计算标高或满足惯入度收锤标准。收锤标准以钢管桩不再明显下沉为准。 4、中点控制采用全站仪；垂直度控制采用吊锤或全站仪。 5、振沉时，汽车吊松绳速度应同步，防止振空锤损坏吊臂。 6、钢管桩平面中心桩位控制（允许）偏差5cm，倾斜度1%。 7、钢护筒接长时，应采取可靠措施确保对接的管节顺直，接口紧密。 8、钢护筒振沉完毕后，应及时加焊横联工字钢及剪力杆，使之连成整体。9、钢护筒振沉完毕，测量标高、切割平整，管内灌砂，顶面浇筑100cm砼，11、浇筑砼时注意预埋工字钢横梁连接件； 10、纵向贝雷梁与钢管桩顶采用槽钢压焊接连结，横向I25a工字钢横梁与贝雷梁交叉处，用22mm骑马螺栓连结，骑马螺栓配套的钢板厚度=12mm，宽度6cm；纵向20a#槽钢与I25a工字钢采用点焊联结。11、贝雷梁采用在平台上组拼，整跨安装，安装时两端系绳索牵引配合定位。 12、其他：施工用电采用自备200kw发电机1台，确保施工的连续性。为保证钢便桥畅通，便桥上禁止堆放材料或设备。八、施工安全注意事项 1、严格按照施工图纸放样施工。 2、注意检查贝雷各种杆件的完好性，对于变形的杆件不予使用。 3、注意检查销子、螺栓、横联杆件的松紧情况，发现松动应及时拧紧，确12、保整体稳定性。 4、安排测量人员设点定期观测沉降情况，如发现沉降值较大，应采取有效措施进行调整、加固后才能继续运营。 5、定期检查贝雷梁的受力情况和运营情况，如发现主梁扭曲、移位、工字钢松动等应及时处理和加强。 6、桥头两端应设限速牌和明显的引导带； 7、钢便桥每次只允许一辆砼运输车（10m3）通过； 8、钢便桥限速10km/h； 9、钢便桥上严禁堆放任何物料，确保便桥安全； 10、临时用电的电器设备，应由持证电工安装，严禁乱拉乱接，经常检查电路，防止发生漏电事故；用电线路应架空架设。九、水上施工安全事项本河段为施工期间维持通航河段，主要航行船只有小型机动船，水上作业时应注意做好水上安全措施，13、确保水上作业安全。1.水上施工方案确定后，应上报河道、河岸各管理部门批准后才能进行水上作业；2.由航道部门设置航标灯或浮标，引导船只安全通过；3.所有参加水上作业人员应进行水上作业安全教育才能上岗；4.水上作业开工前，对所有参建人员进行技术交底和安全操作交底；5.设安全员全天候在便桥或平台上值班，监督作业人员遵守水上作业规定，纠正违章行为，指导安全作业，确保人员安全；6.所有便桥、平台临边，均应设置牢靠的防护栏；7.所有作业人员均应穿救生衣；8.施工船只应遵守航道、航行、水上作业等规定，不允许随便占用施工孔、超越航线航行；9.洪水期间，应安排人员测量钢管桩处的冲刷情况，如冲刷严重，应采取抛片石14、砂包进行防护，防止钢管桩底脚悬空发生倾倒； 10.值班人员应注意观察河面上漂浮物的漂流状态，如发现大体积漂浮物对便桥有可能造成威胁的迹象时，应采取引流等措施，防止对便桥造成壅挤或撞击； 11.晚上，钢便桥及施工平台应按要求设置引航灯或警示灯；并提供满足晚上施工条件的照明光源； 12.严禁向河里、航道乱扔物件，危及航行安全； 13.施工用泥浆不允许洒漏在平台上，防止人员滑倒。 14.本地区属血吸虫高发区，禁止下河游泳，防止感染血吸虫病。十、文明施工与环境保护1.材料、设备按规划点堆放；2.材料、设备堆放应采取防潮、防雨、防晒措施；3.材料、设备堆放要稳固，防止倾倒危及施工人员安全；4.每一工点15、完工后，应及时清理场地，做到工完场清；5.挂设材料标识牌，方便取用管理；6.泥浆应用泥浆泵抽到储浆池、用泥浆车运到指定地点倒弃，严禁直接将泥浆排放入河、污染河道； 7.严禁向河里倒弃生活垃圾，污染水源环境； 8.便桥与平台拆除后，应及时进行河床清理，恢复河床和岸边地形原貌。内荆河钢便桥计算书一、工程概况内荆河跨河桥（中心桩号K18+591）设计为“现浇连续梁”，主跨跨径80m，边跨跨径46m。为解决水上施工、两岸交通、砼纵向运输，采用钢便桥辅助施工方案。根据桥址处的桥面宽度，设计的钢便桥全长=13跨12m/跨=156m，全宽6.0m，使用功能为单车道。结构采用贝雷片（国产321型号）与I25a16、#工字钢组合钢便桥。二、结构型式及技术要求1、全桥长=156m，孔跨=13跨12m/跨，桥面全宽=6m，车道宽度=4.5m；2、贝雷梁组合断面为双排单层，采用宽度=45cm的标准横撑架联结，上承式；3、由于钢便桥采用上承式设计，为保证贝雷梁在承载横向荷载时下弦杆底部产生向外侧位移的变形趋向，故在每片贝雷片下弦杆采用横向I25a#工字钢锁紧，约束贝雷梁底部的趋向移位，增强便桥稳定性；4、桥墩和桥台均采用5298（mm）的钢管桩，桥墩单排双柱，桥台单排4柱钢板挡板，防止台后填土流失；5、结构型式（从下往上）：横向529钢管桩双肢横向30a#工字钢纵向双排单层贝雷梁（中距4.5m）横向25a#工字钢17、50cm20a#槽钢30cm（凹面向下，直接作为行车道板）；6、交通流量及通行要求：实行单向单车道通行，即全桥只允许一辆砼搅拌车通行，限载500KN，限速10km/h，不考虑同时发生的人群荷载和其它临时荷载；7、采用DZ40A（激振力284KN）的振动锤振沉钢管桩；8、桥面严禁堆放任何材料；9、钢管桩振沉至设计标高后，钢管顶面切割整齐，桩内灌满河砂，顶面浇筑80cm厚砼，增强刚度，整体受力；10、钢便桥结构图详见附图。三、参考资料1、装配式公路钢桥多用途使用手册2、桥涵施工手册3、路桥施工计算手册4、钢结构设计规范 5、其它相关规范、规程、手册。四、计算荷载： （一）、车辆荷载 采用SY52518、0GJB4砼搅拌车作为计算荷载，该车型技术参数如下： 1、整车外形尺寸（长宽高）=930024903880（mm）；2、搅拌筒几何容积=17.22m3,搅动容积=10.00m3；3、自重250KN，载重1025=250KN，总重=500KN；4、动载系数取1.3，则计算荷载=1.3500=650（KN）5、轴距3545mm1350mm6、轴重分配： 前轴P1=1.3（0.3自重0.2载重）=125（KN） 中轴=后轴=P2=（650125）0.5=262.5（KN） （二）、结构（材料）荷载 1、20a#槽钢： 20a#槽钢沿便桥全长纵向布置，间距=30cm。 G1=211560.02263=19、74.136（t） 纵向1=74.136156=0.475（t/m） 2、I25a#工字钢： I25a#工字钢每根长度6m，沿便桥全长横向布置，间距=30cm。 1）上弦杆：G2=31360.0381=71.552（t） 纵向2=71.552156=0.459（t/m） 2）下弦杆：G2=1460.0381=3.200（t） 纵向2=3.200156=0.021（t/m） 3）横向（取2根/m）2=260.03816=0.076（t/m） 3、贝雷梁： G3=22520.3=62.4（t） 纵向3=62.4156=0.4（t/m） 4、I30a#工字钢： 横向4=260.048=0.576（t20、/m） 5、栏杆等桥面防护设施： 5=0.2（t/m） （三）、计算跨径： 20a#槽钢： L=0.5m； I25a#工字钢：L=4.5m（全长6m，两边各悬臂0.75m）； 贝雷梁： L=12m。 I30a#工字钢：L=4.5m（全长6m，两边各悬臂0.75m）。五、材料力学参数1、钢材： E=2.11011 (N/m2) f=400 2、钢板力学参数 =145Mpa； =85Mpa； E=2.11011 (N/m2) 3、20a#槽钢 A=28.83 cm2 q=22.63kg/m d=7.0 mm Wy=24.2cm3 Iy=128.0 cm44、I25a#工字钢 A=48.5 cm2 21、q=38.1kg/m d=8.0 mm Wx=401.9cm3 Ix=5024.0 cm4 S=232.593 （cm3） I/S=21.6 cm 5、贝雷片参数： I=250500 Wx=3570cm3； N=663 KN（弦杆纵向容许受压荷载）； 理论重量G=3 KN/片（含贝雷销、横撑架、螺丝）。 6、30a#工字钢 A=61.2cm2 q=48.0kg/m d=9.0 mm Wx=597.0cm3 Ix=8950.0 cm4 S=348.249 （cm3） I/S=25.7 cm 7、钢管桩参数 =529（mm） =8mm；六、内力计算 （一）、20a#槽钢 1、取轮胎每边3根槽钢受力22、：=230.022635=0.336（t/m） 2、P1=12.5t P2=P3=26.25t 作用点： X2（P2）=1.4m； X3（P3）=2.75m； X1（P1）=6.295m； 3、内力图 取15跨计算，按最不利位置布置： 4、应力计算Qmax=22.2（t）Mmax=1.1（t-m）=Q/(A)=22200(628.83)10 =12.8（MPa）MPa （满足条件）=M/W=110000624.210 =75.8（MPa）MPa （满足条件）偏于安全，按简支计算挠度：f1=（5ql4/384EI）6 =53.36504（3842100000128）6 =0.0001（cm）f223、=（Pl3/48EI）6 =26250503（482100000128）6 =0.0424（cm） 挠度叠加： （f1f2=0.0425cm）f= 0.125（cm）（满足条件） （二）、主承重横梁I25a#工字钢 取2根I25a#工字钢计算。 1、计算荷载 q=0.4751620.03815=0.3554（t/m） P1=P2=26.252=13.125（t） 作用点： X1（P1）=2m； X2（P2）=4m； L=6m， L0=4m 2、内力图 3、应力计算 Qmax=19.0（t） Mmax=9.5（t-m） = Q/(I/Sd)2=19000（21.60.8）210 =55.0（MP24、a）MPa （满足条件） =M/W=950000401.9210 =118.2（MPa）MPa （满足条件）偏于安全，按简支计算挠度：利用近似公式计算，M为跨中弯矩，L为跨度：f=ML2/（10EI）=4310640002（102.11055024104）2=3.26mm即：f=0.326（cm）f= 400/400 = 1.0（cm）（满足条件）（三）、贝雷梁 1、计算荷载 q= q1q22q3q5 =0.4750.4590.0210.40.2=1.555（t/m） P1=12.5t P2=P3=26.25t 作用点： X2（P2）=16.65m； X3（P3）=18.0m； X1（P1）=25、21.545m； 取3跨连续计算，L=L0=12（m） 2、内力图 Qmax=42.5104=106.3（KN）Q （满足条件）Mmax=107.3104=268.3（KN-m）M （满足条件）偏于安全，按简支计算挠度：利用近似公式计算，M为跨中弯矩，L为跨度：f=ML2/（10EI） =268.3106120002（102.1105250500104） =7.3mm即：f=0.73（cm）f= 1200/400 = 3（cm）（满足条件）七、钢管桩受力计算（1）地质资料 1、淤泥质土：流塑，层厚5m，桩侧土摩阻力标准值20KPa；承载力基本允许值60KPa； 2、粘土：可塑，层厚3m，桩侧土26、摩阻力标准值50KPa；承载力基本允许值120KPa； 3、粉土：中密，层厚3m，桩侧土摩阻力标准值30KPa；承载力基本允许值120KPa；4、粉砂：中密，层厚610m，桩侧土摩阻力标准值40KPa；按建筑桩基技术规范JGJ 94-2008表5.3.5-2，桩端中密砂土极限端阻力标准值为1400 2000KPa，本计算取1400KPa；（2）荷载根据前面计算，车辆荷载为650KN（含冲击力荷载），桩上桥梁自重为264.84KN（按12m长的跨度计算一跨），按照最不利荷载布置，一种布载方式是一辆车在桩顶，另一种布载方式是每跨布置一辆车，两种方式布载得出的结果一样，即两根桩承受一辆车的荷载。综上27、，每根桩承受的荷载F=（650+264.8）/2=457.4KN。（3）单桩竖向承载能力核算本次打桩以中密砂土为持力层，桩端进入持力层深度为4m，即总入土深度15m。按建筑桩基技术规范JGJ 94-2008的5.3.7条计算钢管桩单桩极限承载力标准值；=1076.6KN按建筑桩基技术规范JGJ 94-2008的5.2.2条，单桩竖向承载力特征值为：，满足竖向承载力要求。（4）单桩水平承载能力核算按建筑桩基技术规范JGJ 94-2008的5.7.1条，计算水平承载能力。由5.7.5条，m=10（MN/m4），由5.7.5条，按公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004，4.4.3条，垂直于车辆行驶方向的撞击力取500KN，小于 =847.8KN500KN（单排两根桩），满足水平承载力要求。（5）制动力顺桥向稳定计算500KN砼罐车在桥上行驶，按照公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004的规定，取其重量的10%且不小于165KN，其重量的10%为50Kn165KN，因此取制动力为165KN，在一跨内由四根钢管桩承受，每根承受的荷载,满足制动力顺桥向稳定的要求。（6）钢管桩压杆稳定性计算钢管桩桩顶到河床的外露长度为，按上端自由，下端固支考虑。P=457.4KN。钢管桩承受临界荷载P利用欧拉公式计算： （满足条件） 八、结论 通过以上计算，该钢便桥设计满足结构要求，可以进行施工。