平和县县道山旧线五寨至观音亭公路改造工程柄窖溪中桥贝雷梁便桥专项施工方案（26页.doc

1、平和县县道山旧线五寨至观音亭公路改造工程柄窖溪中桥贝雷梁便桥专项施工方案编制人： 审核人： 审批人： 日 期： 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

2、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：柄窖溪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、漳州市平和县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、标准及漳州市相关规定、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

3、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。(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

4、，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柄窖溪中桥起讫桩号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）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

5、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 地质情况拟建柄窖溪桥位于桩号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30cm，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

6、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 结构形式柄窖溪施工钢便桥全长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工字钢，间距为30cm。在I36a工字钢上部布置1厘米厚度的花纹钢

7、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”军用贝雷梁，每片规格为3m1.5m，主梁长18m，贝雷片纵向用贝

8、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 施工进度计划柄窖溪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。具体工期计划如下：0号台基础施工：2017年8月5日至2017年8月1

9、0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

10、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I20a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

11、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

12、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 便桥的拆除柄窖溪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，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

13、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砼振捣棒ZX-505第6章 安全保证措施6.1 人员安全措施（1）

14、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

15、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柄窖溪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3

16、cm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）遇有六级以上大风或大雨、大雪、大雾等恶劣天气时，应停止起重吊装作业。（5

17、）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度，留出适当空间。（10）起重臂伸缩时，应按规定程序进行，

18、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

19、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：柄窖溪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，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，

20、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，横梁最大剪力Qmax=100KN。为增大安全系数，此处计算不考

21、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GB50017-2003第3.4节，Q235钢材设计抗剪强

22、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=0，=22.5KNm，工字钢截面无削弱，净截面模量即为

23、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:，且小于1，偏安全直接取0.9，因此，稳定性计算如下：=2

24、2.5/（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/m，每片贝雷梁均布荷载：19.5KN/m12=1.625K

25、N/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

26、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

27、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

28、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。2.3地基承载力计算上部荷载自上而下计算为：（1）车辆

29、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。