1、正本铁路线大桥钢桁梁安装工程施工组织设计方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录一、工程概况41、钢梁简况42、上拱度设置：53、桥面系54、联结系55、桥门架与横联6二、施工场地布置说明6一 龙门架平面内力计算101 主梁垂直平面内的受力计算：112 主梁水平平面内力的计算。11二 支腿内力的计算121支腿受水平力影响时的内力分析123 支腿承压强度验算15三 位移验算及静刚度校核16四 龙门吊横向工况抗倾覆稳定性校核计算16三、施工方案1831 桁架梁拼装方案1832 架梁方案：2333滑移墩强度、刚2、度及稳定性验算34水中临时滑移墩验算以临2a为例391土层参数：422.参考资料423、成孔孔参数：464、设计时执行的规范：465、计算结果：461、基本资料：482、单桩水平承载力设计值计算：49河中临时墩上部结构验算5134钢桁梁拼架施工注意事项53四、劳动力组织安排551、 管理人员552、 劳动力组织553、架梁领导小组55五、安全、质量保障措施561、质量保证措施562、安全保障措施56六、机械设备配备表57一、工程概况1、钢梁简况主桁特点及杆件截面主桁采用焊接整体节鱼群板平弦无竖杆三角桁式，节点板与弦杆在工厂焊接，钢梁全长113.5m，计算路径L=112m，梁端距支座中心0.753、m。主桁高度H采用12.6m，H/L=1/8.889;节点长度11.2m，腹杆倾斜度66度。中心距采用6.6米。主桁弦杆、端斜杆采用非对称焊接箱形截面。弦杆内宽540m,外高620m，板厚20-36mm，其中36mm板主要用于节点板。主桁其它斜杆（端斜杆除外）采用焊接“工”字型截面，截面高60mm，外宽538mm，板厚16-24mm，考虑斜杆插入主桁节点板安装方便和高强度螺栓所产生和有效摩擦力，斜杆外侧与节点板内侧留有2mm的间隙。弦杆长度为11160mm，一根弦杆最大重量约10t.箱形弦杆4面拼接，4个面的焊接板和连接螺栓按4块板的有效面积分别计算，主桁杆件采用M24高强度螺栓连接，26孔，4、设计预拉力240KN，桥面系，平联杆件采用M22高强度螺栓，24孔，设计预拉力200KN，板面间的抗滑系数不小于0.45.箱型杆件下的水平板需设置手孔，手孔位于拼接缝中心处，宽120m，拼接板出厂时连接于节点板侧，与另一侧弦杆的连接通过手孔在工地进行。2、上拱度设置：上拱度设置是采用伸长上弦杆节点长度的办法实现，伸长值在上弦拼接是体现，斜杆依旧交汇在上弦节点中心处，考虑恒载挠度与静活载挠度的一半设置上拱度，需在上弦杆件拼接时把端部第一排螺栓到节点中心线距离增大7.5mm，每个节点上弦杆件伸长5mm，伸长后上弦相邻的节点中心线距离为11215mm.。3、桥面系纵横梁采用焊接工字钢截面，上下翼缘采5、用相同板厚，材料为16Mnq钢，板厚1224mm，横梁翼缘采用1-32024mm，腹板采用1-175016mm，梁高1798mm，纵梁截面采用2-280241-137212mm。梁高1420mm。纵梁在E8E10节间靠E10节点侧设置纵梁断开装置一套。纵梁与横梁连接采用传统的方法：纵、横腹板通过角钢连接承受剪力，翼缘通过鱼形板或牛腿连接承受弯矩，由于纵横梁不等高，因此连接处横梁上翼缘对齐，设鱼形板，纵梁下翼缘加设牛腿与横梁连接。横梁与主桁节点板连接方式为：主桁节点板上焊接一定长度工字形杆件，截面与横梁相同，该杆件长度取决于下平联节点设置与横梁的拼装要求，横梁与上述工字形杆件在节外拼接。为安装及6、运营维修的需要，每根端横梁各设2个起顶点，起顶点均位于支座内侧，距主桁中心（支座中心）1.3m。4、联结系平联杆件采用焊接工字形截面，杆件宽度360mm，杆件高度280320mm，板厚1012mm。制动联接系：本桥为单孔间支梁，为减少纵梁连续长度，纵梁在跨中设置断缝，故制动联接系设置两副，分别设于E4、E4/ 节点处。截面采用焊接工字形截面，杆件宽度320mm，杆件高度180mm。5、桥门架与横联横联设置四道，A5、A9、A9/、A5/ 各设一道。桥面与横联均采用板式结构，其构成是在上平联工型横撑叠焊桥门（横联）构件，桥门与横联也采用工型截面形式，上翼缘与腹板斜交约66o，两端连接螺栓孔需在组7、装前钻制。同时，上平联横梁与桥门（横梁）之间的角焊缝应事先预留一定的收缩量，以保证精度。二、施工场地布置说明施工场地布置遵循既能顺利地进行钢桁梁拼装架设，又要保证钢梁拖拉过程中的安全原则。根据施工现场实际情况，钢梁存放，拼装场地设在K58+750-K 9+000已填好的路基上，存梁场采用15cm厚6%水泥石粉硬化，拼梁场采用15cm厚砾石混合料碾压硬化，存拼梁场设置2台10t龙门吊机进行钢梁卸车后有序堆放整理以及拼装施工。根据现场实际地形情况，钢梁节段长及梁高，龙门吊机跨度设置为11.25m，高18m，起重量为10t，采用贝雷梁组拼。见图示2将K59+010-K59+033段涵洞封闭通行。封闭8、采用醒目标志物围护，防止夜间车辆和行人误撞，发生事故。四周通道口设置告示牌。0#临时墩，1#临时墩、2#临时墩及3#临时墩采用加固地基，拼装支架的方案设置临时墩，并在其上布置四氟滑移装置，见图示4。水中临时墩a、b采用钻孔桩基础。临时墩的结构和承载力按可承受400吨竖向力、40吨水平摩擦力、72吨水平力牵引进行设计。施工现场只设值班室，住房及办公室均租用附近民房。施工用电采用甲方已接入工地的既有线路，架设备用电量按30千瓦考虑，其他用电即为一般照明电。拼装场地见图示1。图示1 拼装场地布置图图示2 龙门简图 龙门吊计算书一 龙门架平面内力计算本龙门吊采用两个可视为刚性支腿进行支承，将龙门架当作9、平面刚架计算。龙门架的受力计算必须考虑两种受力状态：1）当起重机处于运动状态时，车轮垂直于轨道方向的滑动阻力很小，这时认为其水平推力为零，龙门架可视为静定结构，如图（a）2）当龙门起重机行走车不工作时，龙门架处于静止状态，车轮垂直于轨道方向的滑动阻力较大（水平推力），这时可把龙门架视为一次超静定机构，如图（b）计算原则当计算主梁内力时，取第一种结构；当计算支腿内力时取第二种情况，这时因为采用一次超静定结构时，刚架在垂直荷载作用下，支座处将产生水平推力，由于水平推力的出现将使主梁减载，使支腿加载，（由有限元计算软件Midas分析得知）。1 主梁垂直平面内的受力计算：（1） 起重负载时的内力计算图10、示（a）P=G自G起40KN+110KN=150KN,由于起升速度很慢，所以不考虑起升加速度的影响。Mmax=P*L/4=431.25KNm主梁承受的剪力为Q=75KN。主梁自重引起的弯矩和剪力（不考虑悬挑部分）Mmax=P*L2/8=2*11.52/8=33KNm主梁自重引起的最大剪力Q=11.5KN（2） 贝雷桁架的截面特性由有限元计算软件Midas建模分析得知单片强轴最大可承受弯矩为780KNm，单片强轴可承受剪力为240KN。可以确定，使用双组合的贝雷桁架作为主梁完全满足规范的要求。2 主梁水平平面内力的计算。作用在主梁水平面的载荷有（1）行车制动的惯性力 （2）风力 （3）行车两侧不11、同步运行侧向力 （4）轨道不水平引起的重心位移（1） 行车制动时，满载龙门引起的水平惯性力PH1可视为集中力作用在主梁上，当行车正常启动和制动时，PH15*P*a1.5*150*0.064= 14.4KN (a平均加速度m/s2，取a0.064；51.5)行车制动时，主梁自重引起的惯性力PH2作为均布载荷作用在主梁上 PH2=5*G自*a1.5*24*0.064=2.4KN（2） 顺行车轨道方向的风力PW均布作用在主梁上PW=CKhqAq计算风压250N/m2 C风力系数 C1.6 Kh高度系数 Kh1.23 A迎风面积（为简化计算取梁外延面积的0.3）PW1.6*1.23*0.25*5.4=12、2.65KN主梁水平荷载产生的弯矩为：Mmax1/4* PH1L+1/8(PH2+ PW)/L L2=48.5KNmCAD查询得知双组合贝雷梁（含支撑架）弱轴向抵抗矩W945.6cm3M/W51MPa140 MPa各种水平荷载对支承处的剪力都很小，可以忽略不计，所吊构件相对主梁迎风面积很小，此处可以忽略不计。二 支腿内力的计算1支腿受水平力影响时的内力分析在龙门架平面内，取结构为一次静定结构来计算支腿内力。具有两个刚性支腿的龙门起重机通过双轮缘的行车支承在轨道上，轨道侧面与轮缘有40mm的间隙。车轮踏面与轨道顶面的滑动摩擦力和车轮轮缘与轨道侧面相接触共同形成侧向约束，产生水平推力。其中轮缘与轨13、道相接触的约束是主要的，可将轮轨间的滑动摩擦约束作用忽略不计。 实践表明，水平推力有时有，有时没有。计算支腿内力时考虑一次超静定支承，见图示（b）弯矩图示为水平推力的产生主要由以下几个方面：1） 集中力(即载荷)产生的水平面推力Ha=Hb=(3PL2/2)/2h*L(2K+3) 其中P=150KN L=11.5m K0.01Ha=Hb=21KN2) 均布自重载荷引起的水平力Ha2=Hb2q L2/4h(2K+3) q=2KN/m代入上式得 Ha=Hb1.5KN合计水平推力为22.5KN。由于龙门一侧使用321战备贝雷作为支腿，强轴向的抗弯强度很大，可不验算水平力载荷下的内力。另一侧使用351*14、8的无缝钢管作为立柱，需对侧向力载荷后的内力进行分析（为增加保险系数，将侧向水平力上移2米进行计算）。跨度为 18 M截面为 无缝钢管351x8.0截面Ix = 1.26844e+008 mm4截面Wx = 722755 mm3面积矩Sx = 470681 mm3腹板总厚 16 mm塑性发展系数 x = 1.15整体稳定系数 b = 0.6由最大壁厚 8 mm 得：截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa截面抗剪强度设计值 fv = 125 MPa剪力范围为 -10.6667-1.33333 KN弯矩范围为 -20-0 KN.M最大挠度为 18.7302 mm (挠跨比为 1/96115、)由 Vmax x Sx / (Ix x Tw) 得计算得最大剪应力为 2.47382 MPa 满足!由 Mx / (x x Wx) 得计算得强度应力为 24.0625 MPa 满足!由 Mx / (b x Wx) 得计算得稳定应力为 46.1198 MPa 满足!为保证安全，龙门安装时将无缝钢管立柱上侧内移20mm，以抵抗水平推力。3 支腿承压强度验算天车移动到无缝钢管一侧时，此工况对钢管支腿最不利，此时支腿受最大力为Fmax131.5KN截面：无缝钢管351x8.0ix：121.302 mmiy：121.302 mmA：8620.53 mm截面材性：Q235绕X轴长细比为 148.39绕X16、轴截面为a类截面绕Y轴长细比为 148.39绕Y轴截面为a类截面按 GB 50017-2003 第132页注1 计算算得绕X轴受压稳定系数 x = 0.345512算得绕Y轴受压稳定系数 y = 0.345512轴压力 N = 131.5 KN（按K2设计）由最大板厚 8 mm 得截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa计算得绕X轴稳定应力为 44.1498 MPa 满足!计算得绕Y轴稳定应力为 44.1498 MPa 满足!贝雷支腿可不予验算。三 位移验算及静刚度校核验算时不考虑非弹性变形，只计算弹性变形。主梁自重产生的挠度f 15 q L4/384EI q=2KN/m L=11.17、5m E=206GPa I=5062500cm4f 1=0.43cm集中荷载产生的挠度：f 2PL2/24EI=0.95cmf 合1.38cm起重机设计手册规定f静1/700=1.64cm。所以静刚度满足要求。四 龙门吊横向工况抗倾覆稳定性校核计算工况1 当天车负重，行车突然制动时： 根据起重机设计手册MKG0.5(G自重G负重)B-(PW+2PH1+PH2)H1其中：KG为自重与起升载荷系数0.95； H1为桥架与小车横向挡风面积至支腿铰接点的形心高度，B为轮距。M1213.3KNm0，所以龙门吊不会倾覆。工况2 10级风以上侵袭时根据起重机设计手册MKG0.5G自重B-KfF1 H1其中：18、Kf为风力载荷系数1.15； F1为风力；风压q1500N/m2 F172KNM321.6 KNm0，所以龙门吊不会倾覆。实际施工中设置四根定向缆风，确保龙门静止时的安全。三、施工方案31 桁架梁拼装方案311 熟悉并消化钢梁制作单位的预拼装流程，对预拼装数据进行校核，核对无误后，根据梁的线型和拼装需要以及架设拖运的需要制作胎架。本工程由于采用桥侧整体组装，整体顶推（牵引）滑移方案，所以胎架的纵梁考虑作为今后滑移的滑道使用。见拼装图示及胎架型值图：胎架型值表（坐标原点设在E0处）序号XY备注100293345231050459420534985215341036317341357327341319、8842934156943934159105413416611551341661265334161136633416114766351431577634142168773411217887341091898934621999934582011013410211111345312 拼装顺序为：主桁下弦杆 下平联 桥面系 斜杆和主桁上弦杆 上平联 横梁和桥门。313 杆件和拼版、叠板的整理归队。 按照每天的施工进度，根据施工设计图和拼装图，确定当日各班组需要使用的不同的板片及螺栓。当日领取使用的材料和工具，避免使用中板片和螺栓混乱。32 架梁方案：321 在桥头广州侧已填好路基上设置五个混凝土临时20、墩，临时墩上安装下滑道。新建0#墩、1#墩、2#墩位置安装陆地支架临时墩，设置滑移装置及牵引机构。河道内设置临2a、临2b两个临时墩，于其上设置滑移装置。3#墩位置安装陆地支架临时墩，设置牵引机构。滑移采用反置四氟滑板，拼装时所用的梁底胎架纵梁作为上滑道的方法，拼装完后钢桁梁前端上滑道H型钢悬挑部分设置1：3的船头坡，以利用其和油顶上墩。各临时墩顶下滑道顶面标高一致，确保钢桁梁滑移时水平。322钢桁梁拼装完成后，做好拖拉前期准备工作，经航道部门的许可，定下封航时间，将钢梁拖拉到位。拖拉前必须关注天气情况，风力超过5级，不宜拖拉。封航时间须顺延。架梁顺序见图示： 架梁施工要点.1钢桁梁纵拖牵引设21、备，采用2台8吨慢速卷扬机，其牵引力通过压重块25吨提供，每台可提供60吨水平牵引力，在0#台、2#墩、3#墩位置，左、右两侧各设置一个受力点，安装6门50t轴承定滑轮组，钢丝绳走10线。在钢梁下弦节点外侧设置F1、F2共4个受力点，安装3门50t轴承动滑轮组。.2定、动滑轮组受力方向与拖拉方向须保持一致。拖拉前在公路桥人行道上设置钢桁梁中线的平行线，拖拉时棉线贯通，在钢桁梁前端设置指示杆，钢桁梁上桥后利用指示杆随时观测钢桁梁的横向偏移。发现横偏超标时，采用4个200吨的三座标横移镐（千斤顶）来进行校正。.3在钢桁梁上设置水平尺，拖拉过程中随时观测钢桁梁的横向水平，当由于左右下滑道不均匀沉降或22、其它原因导致钢梁横向高差超标时，采用4个200吨的三座标横移镐（千斤顶）来进行校正。.4岸上的0#台、1#墩位置的临时墩，为了保证两侧地基承载力、竖向受压沉降一致，采用H型钢制作等腰梯形结构，将竖向力传至0#台、1#墩的钢筋混凝土承台上。对于2#墩位置的临时墩，承受的钢桁梁的竖向重力及水平牵引力、水平摩擦力均最大，竖向力采用4根630*9螺旋焊缝钢管承担，水平力采用HN400*200型钢制作三角板力架。见图示：33滑移墩强度、刚度及稳定性验算岸上临时滑移墩验算以1墩为例结构概况： 1临时滑移墩顶部横梁采用三组合的H550型钢，双肢H550型钢作为立柱分配梁，墩顶采用刚性物进行支承填充；立柱采用23、5008无缝钢管；铁路侧基础强化处理后浇筑C30混凝土，厚度为40cm；公路侧利用原有承台，立柱内倾140。设计竖向正压力4000KN，水平摩擦力55吨，分别对横桥向平面、顺桥向平面和水平面进行验算。顶部横梁的内力及位移分析正载力计算时乘以1.2的系数。计算得各节点的反力： 结点约束反力（单元系统） 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 1103291.62 0.00000000 1103291.62 90.0000000 0.00000000 2 0.00000000 1319082.19 0.00000000 1319082.19 90.0000000 024、.00000000 3 0.00000000 1209617.47 0.00000000 1209617.47 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 1168008.70 0.00000000 1168008.70 90.0000000 0.00000000-弯矩图从图中可以看出，受中间负弯矩区的影响，加载区正弯矩相对与单跨简支梁有很大幅度的减小。 抗弯强度验算：M/W=205Mpa 查表得知，H550截面特性为：（强轴向）截面惯性矩 Ix=83407.3984(cm4)截面抵抗矩 Wx=2886.0693(cm3)回转半径 ix=21.5261(cm)截面面积25、 A =179.9999(cm2)线密度 =140.3999(kg/m)截面每延米外表面积=2.1960(m2/m)弹性模量 E=206*10e3(N/mm2)抗拉、抗压、和抗弯强度设计值 f=205(N/mm2)抗剪强度设计值 fv=120(N/mm2)M/W882633/3288610-6=101 Mpa205Mpa，满足！剪力图计算得知，横梁最大剪力发生在第二节点处，力值为1296KN.抗剪强度验算：N/A=24 Mpafv120 Mpa，满足！位移及刚度验算 该梁位移很小，最大位移发生在第二单元，仅为0.63mm（向上），可以忽略不计。立柱内力分析（公路侧）受力图示可以理解为二力杆件，26、根据2杆件的140内倾角，可以计算出1杆件受轴向拉力f1=117314N，2杆件受轴向压力f2452352N。查表得2杆件5008无缝钢管的截面特性为：截面惯性矩 Iy=37424.8516(cm4)截面抵抗矩 Wy=1496.9938(cm3)回转半径 iy=17.3971(cm)截面形心 y0=-0.0000(cm)截面面积 A =123.6533(cm2)线密度 =96.4496(kg/m)截面每延米外表面积=1.5708(m2/m)计算长度为5.42米长细比31.15，查表得稳定系数0.96稳定应力N/A=37.7MPa215 MPa ，满足！铁路侧立柱可不予验算，但由于1杆件受拉影响27、，立柱下端有位移，需生根设置，增加约束。砼基础 铁路侧立柱基础采用原有土（添加石灰）夯实处理，设计承载力标准值120KPa,上部浇筑素C30混凝土，平面尺寸为3米2米，厚度40cm。立柱底部焊制800*800*20（mm）钢板，外承式加强肋处理，增加砼受压面积，按照砼强度设计值，C30砼受压强度最小可达到20.1MPa，计算受压强度远小于设计值。下层土耐力考虑300的应力扩散角后，土层的有效计算面积可达到7.59m2，设计承载力标准值120 KPa，最大设计承载力可达到910KN，满足施工要求，但还需综合考虑摩擦阻力产生的轴向压力的影响。摩擦力作用力下支架的内力分析及验算由于使用抛光涂油的钢板28、表面与聚乙烯四氟面接触滑动，静摩擦系数取0.05，计算时按摩擦阻力550KN考虑。受力简图：计算图示 杆件的稳定性能满足安全施工要求，砼基础的最大承载力也能满足安全施工的要求。 水中临时滑移墩验算以临2a为例为减少水中临时墩对河道运输的干扰，拟在水中对应公路桥墩的位置设置两个临时墩临2a、临2b，分别采用4根1.5m的钻孔桩基础，最大承受竖向力按400吨考虑。各墩位置及结构检算见后。施工布置图 钢筋布置图单桩竖向承载力计算： 1土层参数： qsik - 桩侧极限侧阻力标准值（kPa）； qpk - 桩端极限端阻力标准值（kPa）； s、p - 大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数；名称 qsik29、 qpk s p备注强风化细砂岩601300(0.8/d)1/3(0.8/D)1/4按中砂取值弱风化细砂岩1502000(0.8/d)1/3(0.8/D)1/4 2.参考资料21建筑桩基技术规范 （JGJ 94-94）桩的极限侧阻力标准值qsk（kPa） 表-1土的名称土的状态混凝土预制桩水下钻（冲）孔桩沉 管灌注桩干作业钻孔桩填 土2028182615221826淤 泥111710169131016淤泥质土2028182615221826粘性土IL121262034162820340.75IL13650344828404480.50IL0.7550664864405248620.25IL0.30、5066826478526362760IL0.258291788863727686IL091101889872808696红粘土0.7W1.013321230102512300.5W0.73274307025683070粉 土e0.922442240163220400.75e0.94264406032504060e0.756485608050676080细粉砂稍 密2242224016322040中 密4263406032504060密 实6385608050676080中 砂中 密5474507242585070密 实7495729058757090粗 砂中 密74957495587550731、0密 实951169511675927090砾 砂中密、密实11613811613592110110130 W 为含水量，W/L；22建筑桩基技术规范 （JGJ 94-94）桩的极限端阻力标准值qpk（kPa） 表-2土名称桩型预制桩入土深度 （m）水下钻（冲）孔桩入土深度 （m）土的状态h99h1616h30h3051015h30粘性土0.75IL1210840630130011001700130019001001501502502503003004500.50IL0.7584017001500210019002500230032002003003504504505505507500.25I32、L0.501500230023003000270036003600440040050070080080090090010000IL0.2525003800380051005100590059006800750850100012001200140014001600粉 土0.75e0.98401700130021001900270025003400250350300500450650650850e0.751500230021003000270036003600440055080065090075010008501000粉 砂稍 密800160015002100190025002100300020033、400350500450600600700中密、密实140022002100300030003800380046004005007008008009009001100细 砂中密、密实2500380036004800440057005300650055065090010001000120012001500中 砂36005100510063006300720070008000850950130014001600170017001900粗 砂57007400740084008400950095001030014001500200022002300240023002500砾 砂中密、密实630010534、0015002500角砾、圆砾74001160018002800碎石、卵石84001270020003000土名称桩型沉管灌注桩入土深度 （m）干作业钻孔桩入土深度 （m）土的状态510151551015粘性土0.75IL14006006007507501000100014002004004007007009500.50IL0.75670110012001500150018001800200042063074095095012000.25IL0.5013002200230027002700300030003500850110015001700170019000IL0.252500290035035、039004000450042005000160018002200240026002800粉 土0.75e0.91200160016001800180021002100260060010001000140014001600e0.7518002200220025002500300030003500120017001400190016002100粉 砂稍 密80013001300180018002000200024005009001000140015001700中密、密实1300170018002400240028002800360085010001500170017001900细 砂中密、密实136、8002200300034003500390040004900120014001900210022002400中 砂28003200440050005200550055007000180020002800300033003500粗 砂45005000670072007700820084009000290032004200460049005200砾 砂中密、密实5000840032005300角砾、圆砾59009200碎石、卵石670010000注： 砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值，要综合考虑土的密实度，桩端进入持力层的深度比 hb/d，土愈密实， hb/d愈大，取值愈高。 3、成孔孔参数：37、 土层名称 层底深度 土层层厚 强风化细砂岩 9.00 9.00 弱风化细砂岩 12.00 3.00 4、设计时执行的规范： 建筑桩基技术规范（JGJ 9494） 以下简称 桩基规范 5、计算结果： s、p - 分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数； Ht - 桩顶面标高（M）； d - 桩身直径（mm）； u、L - 分别为桩身周长、桩身长度（M）； Ap - 桩端面积（M）； V - 桩身体积（M）； Gk - 桩身自重标准值（kN）； Qsk、Qpk - 单桩总极限侧阻力标准值、总极限端阻力标准值（kN）； Quk、R - 单桩竖向极限承载力标准值、竖向承载力设计值（kN）； 大38、直径灌注桩 s p 1.67 d 1500 u 4.712 Ap 1.767 最小桩长 Lmin 12.00m 大直径桩（d800mm）单桩竖向极限承载力标准值可按下式计算： Quk Qsk + Qpk u * si * qsik * lsi + p * qpk * Ap （桩基规范 ） 单桩竖向承载力设计值可按下式计算： R Qsk / s + Qpk / p （桩基规范 -1） 强风化细砂岩 桩侧土层：s 0.811 弱风化细砂岩 桩端土层：p 0.855计算结果 L V Gk Qsk Qpk Quk R 12.0 21.21 530 3783 3020 6804 4074上述计算原则为非39、永久结构，不考虑地震效应；不考虑土层液化折减系数，计算结果显示能满足施工要求，安全系数达到4.0。单桩水平承载力设计值 1、基本资料： 桩类型：桩身配筋率g0.65%的灌注桩 桩顶约束情况：自由 桩身直径 d 1500mm 混凝土强度等级 C25 Ft 1.30N/mm Ec 28000N/mm桩身纵筋 As 3217mm 净保护层厚度 c 50mm 钢筋弹性模量 Es 200000N/mm 桩入土深度 h 12.000m 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m 14MN/m4 桩顶竖向力 N 720.0kN 设计时执行的规范： 建筑桩基技术规范（JGJ 9494） 以下简称 桩基规范 2、单桩水平40、承载力设计值计算： (1)、桩身配筋率 g： g As / ( * d 2 / 4) 3217/(*15002/4) 0.18% (2)、桩身换算截面受拉边缘的表面模量 Wo： 扣除保护层的桩直径 do d - 2 * c 1500-2*50 1400mm 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 E Es / Ec 200000/28000 7.143 Wo * d / 32 * d 2 + 2 * (E - 1) * g * do 2 *1.500/32*1.5002+2*(7.143-1)*0.18%*1.4002 0.338m (3)、桩身换算截面积 An： An * d 2 / 4 * 141、 + (E - 1) * g *1.5002/4*1+(7.143-1)*0.18% 1.79m (4)、桩身抗弯刚度 EI： 桩身换算截面惯性距 Io Wo * d / 2 0.338*1.500/2 0.2533m4 对于钢筋混凝土桩，EI 0.85 * Ec * Io EI 0.85*28000*1000*0.2533 6029645.890kN/m (5)、桩的水平变形系数 按下式确定： (m * bo / EI) 1 / 5 （桩基规范） 对于圆形桩，当直径 d 1m 时，bo 0.9 * (d + 1) bo 0.9*(1.500+1) 2.250m (14000*2.250/6042、29645.890)1/5 0.3496（1/m） (6)、桩顶（身）最大弯矩系数 m： 桩的换算埋深 h 0.3496*12.000 4.196 查桩基规范表得：m 0.768 (7)、其余参数： 桩截面模量塑性系数 m 2.00 （圆形截面） 桩顶竖向力影响系数 N 0.5 （竖向压力） (8)、单桩水平承载力设计值 Rh： 对于桩身配筋率g0.65%的灌注桩，可按下列公式计算单桩水平承载力设计值 Rh： Rh * m * ft * Wo / m * (1.25 + 22 * g) * (1 N * N / m / ft / An) 0.350*2*1300*0.338/0.768*(1.43、25+22*0.18%)*(1+0.5*720.0/2/1300/1.79) 571.8kN（桩基规范-1）自由状态单桩水平承载力可达到57吨，四根桩之间需固结以增加刚度。河中临时墩上部结构验算1立柱采用80012螺旋钢管，计算长度 15.5米，钢管顶部为双肢HM482300，纵向分配梁为三组合321战备贝雷。最不利工况时荷载考虑有两部分：一.最大竖向正压力2000KN；二.最大水平力360KN。需重点验算在最大正压力和最大水平力作用下，钢管立柱的合成应力稳定问题。2由于钢管下端伸入混凝土有效长度为1.5米，该节点可理解为固结，整体验算简图可如下表示：利用结构力学求解器进行计算，计算数据如下：44、单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 -455548.583 178897.514 -1151690.06 -455548.583 178897.514 995080.114 2 -719965.940 -164503.960 551825.482 -719965.940 -164503.960 -23938.3774 3 -59817.1937 24115.1070 -71527.9217 -59817.1937 24115.1070 73162.7205 4 -1138734.94 -172971.699 46682.2983 -1138734.94 -172971.699 -45、558718.650 5 -1544451.41 181102.485 -1011628.38 -1544451.41 181102.485 1161601.43 6 110612.581 -101567.308 302007.958 110612.581 -101567.308 -307395.891 7 -554638.576 -28575.4355 47589.5443 -554638.576 -28575.4355 -150901.774 8 283133.555 -23370.8572 135858.740 283133.555 -23370.8572 -26480.4221-由此可46、见，由于合成外力引起的最大弯矩发生在单元1和单元5，最大弯矩为1161601nm，验算应力值为M/W168mpa，同时承受179KN的剪力，剪切应力为0.6mpa。 位移验算单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 - 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 2 0.02608926 -0.00089331 -0.00197780 3 0.02037170 -0.00130510 -0.00003338 4 0.02328225 -0.00367991 -0.00000795 5 0.02325467 -0.00302862 -0.00189399 6 0.47、06625467 -0.00302862 -0.00189399 7 0.06837170 -0.00130510 -0.00003338 8 0.06608926 -0.00089331 -0.00197780 -从上表可以看出第二第三单元的位移量最大，仅为3cm。结构刚度满足施工要求，为减少立柱水平位移和弯矩，拟于临2a、2b墩上设缆风绳，系于2#墩身上以抵消水平牵引力对立柱产生的水平推力。34钢桁梁拼架施工注意事项1架梁前，复测全桥贯彻测量后的墩顶十字中线和支座十字中线，复检垫石高程，锚孔直径和深度，墩跨、梁跨等竣工资料，确定钢梁固定支座，活动支座底板安装位置。2钢桁梁正式拖拉前，拖拉方48、案报送监理工程师签认，并与当地航道部门取得联系，启动航道封锁程序，确保钢梁拖拉安全、顺利地进行。3钢桁梁在路基临时墩以及枕木垛上拼装，采用10T龙门吊机进行起重作业。钢梁上弦节点上拱度采用上滑道与下弦杆之间布置不等垫块的办法解决。4钢梁杆件预拼预栓以及在膺架上组拼时，主桁各节点20%冲钉定位，80%螺栓并初拧，若悬臂安装钢梁时，则50%冲钉，50%螺栓，以保证钢梁拼装上拱度。5高强度螺栓施拧，采用扭矩法施工，分初拧和终拧进行。初拧钮矩约为终拧扭矩50%-70%，使用普通扳手进行，终拧必须使用经标定的电扳或带响扭矩扳手进行，高强度螺栓的初拧，终拧应在同一天内完成。本工程选用250-1000N-M49、的带响扭矩扳手进行高强度螺栓终拧，施拧时，上班前，下班后扭矩扳手必须使用100KG弹簧拉力器进行校核，施拧严禁使用其扭矩误差大于5%的扭矩扳手。扭矩扳手使用前，应进行编号，该扳手施拧的节点，部位均应详细记录，下班后，扭矩扳手再次用弹簧称进行校核，若误差大于3%，则该扳手所施拧的螺栓需使用指针式检查扳手，逐个检查，欠拧者补拧，超拧者更换螺栓重新施拧。6高强度螺栓终拧扭矩“规定值”主要决定于高栓扭矩系数。高强度螺栓出厂时，其扭矩系数和离散必须符合国标要求，工地须进行扭矩系数复验，并根据温度、湿度以及工艺试验等技术资料，经过数理统计分析，最后定出终拧扭矩“规定值”。7雨天或湿度过大时严禁进行高强度螺50、栓施拧工作。螺栓初拧、终拧时，应作明显标记，以防漏拧。螺栓施拧，应由栓群中心对称向外施拧，已施拧好的栓群，24小时内应检查，检查扳手在检查螺栓前，应校核，工地上一般采用法码法校核，其误差控制在2%以内。8钢桁梁高强度螺栓施拧完毕并经监理工程师检查签认后，及时涂防锈油漆，包括节点板嵌缝，防止螺栓表面锈蚀以及栓接摩擦面生锈。9固定支座，安装位置由实际墩跨、梁跨决定。活动支座底板纵向偏移量，根据架梁气温，通过计算确定。支承垫石顶面高程，四角高差均应满足规范有关要求，保证支座受力均匀一致，支承垫石砼灌注时，其顶面应高于设计标高10-20mm，支座安装前，高出部分凿除磨平，并在表面铺洒一层干水泥，使支座51、安装满足规范要求。10支座锚口下采用水泥砂浆灌孔，其配合比事先由试验确定，为保证密实度，水泥采用膨胀水泥。四、劳动力组织安排1、 管理人员本项目拟设10名管理人员，其中包括：项目经理1人，总工1人，测量工程师1人，拼装工程师2人，安全工程师1人，专职安全、质检员4人。2、 劳动力组织本项目按施工准备阶段，钢梁拼装、拖拉拼装、拖拉阶段，工程收尾阶段等三个阶段进行劳动力组织，各阶段劳动力交叉配合、综合布置。（1）准备阶段。包括船上排架搭设施工，岸上临时锚点布置、岸上临时支点施工，存、拼梁场场地硬化，龙门吊机安装等，均需40人。其中船上施工20人，龙门吊机组拼15人，其余杂工5人。（2）钢梁拼装、拖52、拉阶段。约需50人，其中安装龙门吊机的15人负责钢梁拼装；拖拉阶段安排30人，分配在岸上临时墩作业面6人，水中墩作业面8人，牵引制动作业面10人，监测、安全专职人员6人。（3） 工程收尾阶段。主要包括龙门吊机拆除、水上船只平台拆除、收尾工作，约需30人。3、架梁领导小组 组长： 付组长： 技术负责人： 安全负责人： 现场指挥：五、安全、质量保障措施1、质量保证措施1.1质量目标：工程合格率100%，优良率达90%以上。牢固树立“百年大计，质量第一”的思想，正确处理好质量、进度、成本三者的关系，始终把工程质量放在首位。1.2严格按铁路桥涵施工规范和架梁规则进行施工，严格执行铁路工程验标。认真编制53、实施性施工组织设计，架梁工艺以及高强度螺栓施拧工艺。1.3实行工程施工全过程、全方位的质量目标管理。认真贯彻“预防为主”和“事前把关”的质量管理方针，充分发挥专职质检工程师的作用，以工序质量控制为核心，内部拼装及施拧实行三级验收，报请甲方监理工程师四级验收。1.4所有施工人员必须持证上岗，岗前认真学习和熟练掌握施工工艺方法和工程质量验收标准。上道施工工序未经检查验收，下道工序不得进行，工程技术人员认真填写工程日志和及时办理各项检查签证。2、安全保障措施2.1真正树立“安全第一，预防为主”的指导思想，消灭重大人身伤亡，重大机械事故。2.2设立专职安全员，成立由本项目部施工负责人任组长的安全生产领54、导小组，定期经常性开展安全大检查，发现事故苗头，及时分析原因，及时组织处理，把各种事故隐患消灭在萌芽状态。2.3严格执行各项安全管理制度，操作规程，严格执行三级安全教育和技术交底制度，未经安全教育的人员，不准上岗作业。2.4违章作业，违章指挥及违反安全操作规程者一律进行严肃处理。专职安全员经常督促和落实各项安全规章制度，如进入施工现场者必须戴好安全帽，高空作业人员必须系好安全带，重要部位必须持好安全网。2.5安全用电，注意防火。坚持一机一闸一漏电保护装置。2.6现场文明施工，材料堆放整齐，与地方保持良好的关系。2.7水中临时墩应设照明灯，设警示标志和防护桩等以防被过往船只碰撞。六、机械设备配备表序号机械设备名称及规格单位数量备注一水中临时墩作业设备1打桩船艘1租2冲击钻机台2租3吊船30吨艘1租4运输船艘1租二架梁机械设备配备表125T汽车吊机台1租2H型钢支架T120购新35T慢动卷扬机台2现有41.5T卷扬机台2现有5500A交流电焊机台4现有6200T三座标横移镐个4现有750T液压千斤顶个3现有8200T移运器个12现有92T、5T手拉葫芦个5现有101.25T工具车辆1现有11250-1000N-M扭矩扳手把6现有12QZ-100指针式检查扳手把2现有13100KG弹簧拉力器只2现有14全站仪台1现有15水准仪台1现有