1、 宋家山隧道进口便桥施工方案一、本标段宋家山隧道处需修建便桥一座，施工机械设备、钢材和砂石等材料才可进入施工现场。二、便桥设计桥面宽度为 6.0 m，长度共计 114 m，每跨 6 m，共 20跨，桥面纵向、横向坡度均为 0%。三、钢管桩为直径 630、壁厚 10 的钢管，每排 3 根钢管桩并用 7.5cm 7.5cm角钢做剪刀撑焊接连成整体。桩顶割槽，而后横向铺设60 工字钢与钢管桩满焊，使整个平台连成整体，提高稳定性。四、钢便桥采用直径 63cm钢管桩打入卵石层，上部为贝雷架+I20 工字钢组合上平联，平面铺 6mm 钢板。如果卵石层很难打入，故此桩尖须加焊成锥形，管桩外每 1m焊上加强帶2、一道，同时桩尖內须灌入砼 1m高后再打入。沉桩后内填沙子距平口 50cm处，上部充填 c25 混凝土，以保证其稳定性。自由长度不宜太高。五、钢管桩施工1、钢管桩的制作钢管桩加工要标准，垂直度每米不超过 1cm，椭圆度不大于2cm，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝连续，以保证不漏水。钢管桩在岸上制作场分节(每节长度 5.0 6.0m)制作好后，运至桩位处，在现场焊接加长。钢管桩的定位及埋置用全站仪由导线控制网点精确放样，定出桩中心点位置，安设导向架，导向架的内径应较钢管桩外径大58cm，用吊机吊起已拼接好的钢管桩，通过导向架缓缓下放，钢管桩依靠自重停止下沉后，用振动锤对称振动下沉，避免偏斜，并按需要3、焊接接长钢管桩，直至钢管桩埋深达到要求为止。钢管桩下沉时，各接头须不漏水、不漏浆。振动下沉后无明显变形，卷口。焊缝无开裂现象，同时应测量其中心位置是否正确，钢管桩是否坚直，钢管桩中心与桩位中心偏差不得大于5cm和垂直度不大于 1。在钻机就位前应对桩位进行复测。六、贝雷片工字钢施工顺桥向摆设工字钢，工字钢面须水平，横桥向摆设贝雷片，贝雷片底与工字钢面不平处垫钢板，要求垫平且稳固，贝雷片与工字钢间用20 骑马螺丝固死。七、钢管桩采用 63010mm 钢管桩，便桥管基的纵向和横向均采用7575 角钢作剪刀撑，以增强其稳定性。钢管桩采用振动锤将管桩打入河床，打入深度根据地质情况而定，主要以贯入度和入土4、深度控制，以达到设计承载力。桥面安全护栏采用 48mm 的钢管和 20mm钢管。八、工字钢横梁上架设贝雷纵梁、面层用20 工字钢和 6mm 钢板铺成。贝雷片与横梁采用U 形螺栓锁紧；钢板和工字钢满焊形成整体，以保证施工机械的安全行走。九、便桥施工注意事项1、钢管桩由专业厂家加工,运至现场，对钢管焊缝进行检测，对焊缝厚度不够，有咬边、开裂、夹碴等有缺陷的焊缝进行外包加强。施工前，先拟定两根桩试桩通过静载试验，以验证与设计的偏差值，从而确定单桩震动下沉的最终贯入度，藉以控制各桩打入深度。2、钢管桩下部结构施工钢管桩便桥的搭设。根据施工图结合桥梁的平面位置，对便桥钢管桩精确定位，确保桩位误差不得大于5、5cm。25T汽车吊配合 60KW 的振动锤（振击力 80T）振动沉桩，沉桩时应严格控制桩身的垂直度，确保钢管桩承载。钢管桩插打完后，纵、横向用型钢焊成剪刀架将其连接成整体。用吊车直接将横梁吊装到位，并利用钢板将横向分配梁与钢管桩焊成一整。3、便桥上部结构施工便桥下部结构施工完后，直接用吊车架设纵梁。架设纵梁时，应注意查看纵梁与横梁是否密贴。如不密贴应用钢板塞垫密贴，以保证其正确受力。在纵梁上铺设 6mm 厚的防滑钢板作为行车道。在铺设钢板时，相邻两块钢板应间隔一定距离（约2cm），预留一定的伸缩空间，避免因钢板的热膨胀而使桥面翘曲变形破坏。在焊接钢板与纵梁时，钢板的一边应与纵梁焊牢，另一边则6、不焊接，以保证钢板的自由伸缩。铺设好桥面钢板焊成一个整体，完成一跨便桥施工,然后依次逐跨延伸完成便桥架设。十、质量控制1、为满足便桥在施工中的受力要求，便桥设计为重载便桥，桩基沉降和结构刚度控制设计，通过每天对桩基沉降的观测来计算和检测便桥的承载力是否满足设计要求。2、钢管桩单桩承载力控制：施工完毕第一排桩即做单桩承载力试验，验证与设计的偏差值，从而确定单桩震动下沉的最终贯入度，藉以控制各桩打入深度。3、桩和排架间的间距用定位架控制，且不得大于设计值。4、排架和排架间的剪刀撑要焊接牢固，所有焊缝接头严格按照标准焊缝进行焊接。5、桥面与纵梁、纵梁与横梁之间通过栓接及焊接方式联结紧密，空隙要楔紧垫7、实。6、便桥成桥后，用 40 吨钢筋堆放于便桥桥面上作为静荷载，分别采用一台自重 40吨履带式吊车和采用一台重35吨满载钢筋的拖车作为动荷载做动荷载试验，检验便桥的受力性能，确保便桥使用安全。7、现场详细记录每根钢管桩入土时间和实际打入深度，记录内容包括桩的加工长度、桩位水深、入土深度、振动锤的振动频率，确保入土深度。8、加强便桥桥面板与纵梁的连接，保证正确的受力。十一、现场安全技术措施1、经常清除便桥上游的漂浮物(特别是在洪水期)，防止堵水，危及便桥安全。2、夜间施工须有充足的灯光照明,并悬挂醒目的安全警示牌。3、在施工期间，设专人检查便桥，若有异常情况发生，应及时采取措施，确保施工安全。48、防止过往行人落水，为保证施工人员和过往行人在便桥施工区安全，在便桥上应设立防护栏杆，并需安装牢固。5、堆放在便桥的机械设备和材料机具重量不得超过设计荷载量。6、对通行车辆数量采取限制措施，以避免意外交通事故发生。7、坚持特殊工种的持证上岗制度，杜绝无证上岗操作行为。对施工机械要加强维修与保养，严格选用符合技术和安全规定的施工机具，并坚持安全挂牌制。8、对各工种要及时进行安全操作规程教育，作好岗前安全培训。9、所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，并按规定配戴劳动保护用具，如安全带、救生衣等安全工具。10、便桥施工完成后，应在整个便桥设警示灯和警示牌，限速 5km/h,限载 20t。十二、施工9、工艺流程图如下：十三、施工平台设计计算1.平台受力分析及受力计算（1）、平台横梁工字钢受力分析及受力计算按冲孔桩机的结构尺寸和图示平台的结构尺寸分析，正常工作状态时，支承冲机的两滚筒之间最少有5 组平台横梁来共同承担其冲机载荷，在最不利的情况下（如提锤时），可能冲机全部载荷集中在靠近桩基护筒旁的滚筒上，滚筒下最少有 2 对平台横梁承担其最不利铺设道板钢管桩定位安装防护栏杆振动下沉钢管桩安装钢管桩排架帽梁及剪刀撑安装纵梁及排架间的剪刀撑铺设安装贝雷架制作钢管桩桩顶找平加工纵梁剪刀撑加工防护拦杆组装贝雷架加工道板下一循环情况下的全部载荷，冲机横向两支座间的距离按2m 计算，此时每组工字钢受力情况如10、下（按简支计算结果偏安全），计算平台横梁工字钢的弯矩和剪力，受力情况和受力计算如下:KNP60kNPNNBA60mkNLNMACA60maxkNNQA60maxMPaWMfx752maxMPadSIQfxv172maxMPaf215MPaf75（安全）MPafv125MPafv17（安全）（2）、贝雷架受力分析及受力计算（以一跨计算）最大跨度为 6m，每跨为 2 片贝雷长度，平台材料和设备重量为：P 总=冲桩机重量 W1+钢筋笼重 W2+其它临时施工设施W3+平台面贝雷横梁重 W4+贝雷重 W5=200+80+100+0.38625+234=426.8kN 平台单边贝雷架(双排单层)如果按集中11、力来代替均布载荷来计算,设计更偏于安全,计算贝雷桁架的弯矩和剪力，受力情况和受力计算如下:kNPP4.21321总kNPNNBA7.106212mm+kN.m-60kN60kN当 P位于跨中时，弯矩最大，此时：kNmLNMACA1.320maxkNNQA7.106当 P位于跨端 A 或 B 时，剪力最大，此时：kNPQ4.213maxkNM4.1576kNmM1.320max（安全）kNQ5.490kNQ4.213max（安全）2.3贝雷扁担梁受力分析及受力情况见右图所示，计算如下:kNPNNBA7.106扁担mkNLNMACA6.9maxkNNQA7.106maxMPaWMfx9.112ma12、xMPadSIQfxv9.302maxMPaf215MPaf9.11（安全）MPafv125MPafv9.30（安全）2.4 钢管桩的受力计算钢管桩受到的最大压力为：P=213.4KN；钢管桩的截面几何性质：钢管桩壁厚按=16mm 钢管桩计算，kNPP7.10621扁担6.0m320.1kN.m106.7kN-106.7kN1.2m106.7kN-106.7kNkN.m+0.8m0.45mD=80cm，则：d 内=80-21.6=76.8钢管桩的稳定性校核：钢管桩惯性矩：I=(D4-d4)/64=3.14(804-76.84)/64=302753cm4钢管桩的截面积 A=803.141.6=013、.04由地质钻探图得知钢管桩外伸自由长度(以钢管桩埋入土标高至护筒顶标高)最长约为 13m（按 13m计算），钢管桩可简化为下端固定，上端自由的空心压杆，故长度系数为=2，则钢管桩的惯性半径为：cmAIi5.27；钢管桩的柔度为：5.94iL；钢管桩临界应为：MPacr3.17500668.02352；钢管桩工作应力为：MPaAP3.5；则安全系数为：1.33crn(安全系数足够)3、车行栈桥设计计算3.1 技术参数及简要说明（1）、栈桥跨径 L=9m，纵向 2 组贝雷之间的计算宽度为3m，桥面宽 4m，间距 3m,具体尺寸见平面图；（2）、基础护筒直径外=100cm；（3）、汽车冲击系数计算14、K=1.3；（4）、设计荷载为 G=60t(25t 吊车自重27t,起吊重物 13t、其它临设及系数)；（5）、吊车前后支腿的距离为B=5m，计算距离按 B=4m（偏安全）；0.7m17.1kN.m48.8kN-48.8kN3.2 纵向行车道槽钢受力分析和受力计算（1）、当吊车落下支腿起吊重物时，行车道每条槽钢最可能分配到的荷载为：kNKGP5.9724其中：G吊车汽车自重货物重；42吊车支腿为 4 个，每个支腿支承在 2 条槽钢面上；kNPNNBA8.4821当 P位于跨中 C 点时，弯矩最大，此时：kNmLNMACA1.17maxkNNQA8.48当 P位于跨端 A 或 B 时，剪力最大，15、此时：MPaf215MPaf8.558，不安全，贝雷横梁间距 70支承护桶支承护桶MPaSQfv9.271035105.9743maxMPaWMfx8.558maxkNPQ5.97max说明支承每个吊车支腿所用的两排25#槽钢显然不能满足安全要求，所以要求每支腿最少不得低于5 排 25#槽钢，则：改为 2 排 25b 号工字纲进行验算 MPaWMfx6.202maxMPaf215（安全）（2）、当吊车或其它载重汽车在正常情况下行驶时（此时车辆荷载为 G=30t），前后轮的承重分配为1：4，即后轮约占总重的75%，行车道每条槽钢最可能分配到的荷载为(后轮实际为双桥,轴距为1.21.35m左右,现16、按集中力计算,结果偏安全)：kNKGP1.73%7524其中：G吊车汽车自重或货车载重；42汽车后轮为 4 个，每组后轮支承在 2 条 25b 工字钢面上；kNNNBA6.36当 P位于跨中 C 点时，弯矩最大，此时：kNmLNMACA8.12maxkNNQA6.36当 P位于跨端 A 或 B 时，剪力最大，此时：kNPQ1.73maxMPaWMfx3.303maxMPaSQfv9.15maxMPaf215MPaf3.303（不安全）-36.6kN36.6kN12.8kN.m0.7mMPafv125MPafv9.15（安全）要求支承汽车行驶所用的行车道20b 工字钢最少要保证叁排以上，如果不能17、保证同时有叁排支承的话，必须在工字钢面上铺装6mm厚钢板或工字钢之间相互焊接成一体，才能使车辆通行。3.3 栈桥横梁工字钢受力分析及受力计算（1）、当吊车或其它载重汽车在正常情况下行驶通过栈桥便道时，计算横梁工字钢的弯矩和剪力按照运输车辆的结构尺寸和图示栈桥的结构尺寸分析，正常工作状态时，支承行驶车辆两轴之间最少有5 组栈桥横梁来共同承担其车辆载荷（由于横梁面上铺装有20b 工字钢，所以车辆的载荷会均布到每条横梁上，这种计算是偏安全的），横梁工字钢受力情况和受力计算如下:KNGKP7825kNPNNBA78kNNQA78maxMPaWMfx3.53maxMPadSIQfxv1.25maxMPa18、f215MPaf3.53（安全）mkNLNMACA8.466.078max1.8m3.0m+kN.m-78kN78kNMPafv125MPafv1.25（安全）（2）、按吊车起吊货物时，计算横梁工字钢的弯矩和剪力吊车起吊货物时，支承重物的将是4 个支点（由于横梁面上铺装有25b工字钢，所以车辆的载荷会均布到每条横梁上），如果4 个支点平均分配重量到2 组横梁上（这种计算偏安全），支腿横向距离为4m（实际距离大于4m，按 4m 计算偏安全）。由于桥宽略小于吊车宽度，吊车支腿落在桥墩支承钢管桩上，通过在栈桥两侧设置加桩补强，可以不进行弯距验算。这里仅验算剪力即可。各支点受力：KNGKP1954；按19、简支梁计算的支座反力：KNPNNBA195；kNNQA195maxMPadSIQfxv8.62maxMPafv125MPafv8.62（安全）3.4 贝雷架受力分析及受力计算（以一跨计算）最大跨度为 9m，每跨长度为3 片贝雷长度，栈桥材料和设备重量为：移动部分重量:P1=车辆重量 W1K75%/2=292.6kN 固定重量 P2=行车道 25b 工字钢重 W2+其它临时施工设施重W3+栈桥面贝雷横梁重 W4+贝雷重 W5=214.9Kn 则均布载荷为:mkNPq9.11292195kN-195kNm4.0m栈桥单边贝雷架为双排单层,其弯矩和剪力计算如下:（1）、当吊车或其它载重汽车在正常情况20、下行驶通过栈桥便道时，计算贝雷桁架的弯矩和剪力12 个 P1 间的中点位于受力图跨中时,按简支梁计算的支座反力（受力见右图）：kNqLPNNABBA2.3461221此位置弯矩和剪力计算:kNmLLPqLLNMACABABABA1.8932112122maxkNNQA2.346max2、当 P1 位于跨端 A 或 B 时，按简支梁计算的支座反力（受力见上右图）：此时计得：kNPNA3.541965.711KNPNB9.43935.11KNmqLLLPLPLNMABADABABABA7781)2(1121212maxkNPNQA7.2486.2923.5411max综合以上两种情况，从受力分析和21、受力计算可知，最大弯矩和剪力都发生在第一种情况，对弯矩和剪力进行检验：kNM4.1576kNmM1.893max（安全）kNQ5.490kNQ2.346max（安全）（2）、按吊车起吊货物时，计算贝雷桁架的弯矩和剪力1.35m(KNm)q=11.9kN/m9m(KN)1个位于图中 点或 点时2个间的中点位于跨中时(KN)1.35m9m893.1kN.mq=11.9kN/m最大跨度为 9m，每跨长度为 3 片贝雷长度，栈桥材料和设备重量为：移动部分（单个支腿）受力:P1=（车辆重 W1+货物重）K=6001.3/4=195kN 固定重量 P2=行车道 20b 工字钢重 W2+其它临时施工设施重W22、3+栈桥面贝雷横梁重 W4+贝雷重 W5=214.9Kn 则均布载荷为:mkNPq9.11292栈桥单边贝雷架为双排单层,其弯矩和剪力计算如下:1、2 个 P1 间的中点位于受力图跨中时,按简支梁计算的支座反力（受力见下左图）：kNqLPNNABBA6.2481221此位置时弯矩和剪力计算:kNmLLPqLLNMACABABABA3.8762112122maxkNNQA6.248max2、当 P1 位于跨端 A 或 B 时，按简支梁计算的支座反力（受力见下右图）：此时计得：kNNA3.303kNNB7.86KNmqLLLPLPLNMABADABABABA4.26981)2(1121212max23、kNPNQA3.1081953.3031max综合以上两种情况，从受力分析和受力计算可知，最大弯矩和剪力都发生在第一种情况，对弯矩和剪力进行检验：kNM4.1576kNmM3.876max（安全）kNQ5.490kNQ6.248max（安全）3.5、贝雷扁担梁受力分析及受力计算(实际使用的钢护桶为外=100cm，每组贝雷间距为90cm，而计算是按钢管桩外=80cm，贝雷间距为 60cm来验算，结果偏安全)从 以上 贝雷 架 各 种受 力 情 况分 析,贝 雷 受 到的 最 大 剪力 为kNQ2.346max,扁担梁的受力情况见右图所示，计算如下：kNPNNBA1.173扁担kNP1.1732.24、34621扁担4.0mq=11.9kN/m876.3kN.m9m4.0m(KN)2个间的中点位于跨中时1个位于图中点或点时(KN)9mq=11.9kN/m(KNm)1.2m173.1kN-173.1kN0.8m0.6mmkNLNMACA3.17maxkNNQA1.173maxMPaWMfx6.212maxMPadSIQfxv2.502maxMPaf215MPaf6.21（安全）MPafv125MPafv2.50（安全）3.6钢管桩的受力计算(实际使用的钢管桩为外=100cm，结果偏安全)1、钢管桩受到的最大压力为：P=346.2KN；2、钢管桩的截面几何性质：钢管桩壁厚按=16mm 计算，取 25、D外=80cm，则 d内=80-21.6=76.83、钢管桩的稳定性校核：钢管桩惯性矩：I=(D4-d4)/64=3.14(804-76.84)/64=302753 cm4钢管桩的截面积 A=78.43.141.6=0.039由地质钻探图得知钢管桩外伸自由长度约为10m（按 10m 计算），钢管桩可简化为下端固定，上端自由的空心压杆，故长度系数为=2，则钢管桩的惯性半径为：cmAIi9.27；钢管桩的柔度为：7.71iL钢管桩临界应为：MPacr7.20000668.02352；钢管桩工作应力为：MPaAP9.8；则安全系数为：6.22crn(安全系数足够)4、钻机平台钢管桩沉桩验算：无地质勘26、查资科 根据送审图纸上标注的简单地质情况，拟选用最不利地质情况：卵石土极限摩阻 160400，取KPai200淤，L淤=10M 泥岩极限摩阻：KPa400泥岩，L砂=10M（由实际选择）0.1i（沉桩为振动锤击）P=iiiLu21=3140KN n=1.9PP安全因卵石土太厚，钢管桩无法完全打入，也没有必要。现取安全系数 n=1.5，计算钢管桩进入卵石土的最小深度Lmix。Lmix=m65.1200100.114.35.02.3465.1拟定 L=2.0M 施工控制时以采用80t 力振动锤对钢桩施加应力，桩入卵石层深度由振动锤沉桩直至不能下沉为止,一般不少于 2m。其施加应力按振锤应力的 8027、%进行计算：P，=80080%=1200KN 346.2 KN。故施工用振动锤满足要求，同时钢管桩承载力控制能满足要求。由于沒有地质资料，桩基钢管桩无法验算其打入深度。附：便桥主要工程量统计表序号材料名称规格单位数量备注1 钢管桩630*10 T 183.48 便桥 20 跨，每跨 6 米，每排 3根桩，平静每根长 20 米，桥梁总长 114 米2 工字钢I20 T169.808 3 工字钢I60 T14.57 4 钢板S1.5*10(6mm厚)T60.4 5 贝雷片3*1.5 片240 6 角钢75*75 t 8.508 7 角钢30*30 t 1 主要工程量计算式：钢管桩：20*3*20*152.9kg/m=183.48 t 工字钢 I20:114/0.15*8*27.929kg/m=169.808 t 工字钢 I60：20*6*121.407kg/m=14.57 t 钢板：114*4.5*117.8kg/m=60.4 t 贝雷片：12 片/跨*20=240 片角钢 75*75：4*8*20*11.08kg/m*1.2=8.508 t 角钢 30*30：7*4*20*1.786kg/m=1 t 计算者：审核者：