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1、公路改造工程中橋貝雷梁便橋基礎、背墻、上部結構等施 工 方 案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目 錄第1章 編制依據、原則11.1 編制依據11.2 編制原則1第2章 工程概況22.1 便橋位置處工程概況22.2 便橋設計概況3 設計標準4 結構形式4 基礎及下部結構設計7 上部結構設計72.2.5 橋面板設計7第3章 施工進度計劃7第4章 便橋施工方案84.1 施工工藝流程84.2 主要施工工藝8 基礎施工8 橋臺、背墻施工8 上部結構施工94.3 便橋的拆除9第5章 施工人員及機械設備配置95.1 擬2、投入的施工人員計劃95.2 擬投入的主要設備計劃10第6章 安全保證措施106.1 人員安全措施106.2 水上施工安全措施116.3 便橋安裝安全措施116.4 車輛運行安全措施12附件1：XX中橋施工便橋結構計算書151、計算說明152、受力計算152.1型鋼分配梁受力計算15抗剪驗算152.2貝雷梁內力計算172.3地基承載力計算22第1章 編制依據、原則1.1 編制依據1、xx市xx縣PPP項目執行協議及施工合同；2、本工程地質勘察報告；3、項目相關施工圖設計；4、國家頒發的施工相關技術規范、規程、標準及xx市相關規定、標準及文件；5、我公司現有的施工機械設備及施工技術力量；6、建設項3、目環境保護管理條例及中華人民共和國環境保護法；7、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊8、結構力學（研究生入學考試輔導叢書）于玲玲版9、結構力學（高等教育出版社 楊茀康版） 10、路橋施工計算手冊11、鋼結構設計規范GB50017-200312、公路橋涵鋼結構及木結構設計規范JTJ025-200013、現場調查、采集、咨詢所獲取的資料。1.2 編制原則(1)嚴格按照相關施工規范、標準中各項規定和設計文件的各項要求進行編制。(2)工期滿足業主對本標段工期的要求。(3)加強環保，不出現環境污染事故。(4)尊重當地宗教信仰和風俗習慣，制定文明施工措施，文明施工。(5)滿足防洪的有關要求，以此確定標高、跨度。4、(6)各部位構件嚴格檢算，考慮便橋使用時間較長，且要經過汛期洪峰的考驗，設計時考慮足夠的安全系數。(7)以“安全第一”為原則，結合施工最大荷載和最佳作業空間，確保施工人員及施工機械不相互干擾、方便施工，操作安全。(8)經濟實用，美觀大方，除滿足施工期間使用外，還結合材料的定型尺寸設計，易施工、易拆除，可周轉使用，減少浪費，降低工程成本。第2章 工程概況2.1 便橋位置處工程概況xx中橋起訖樁號K2+416.98K2+447.02，橋長30.04米，橋面凈寬15米。設計上部結構120米預應力混凝土空心板梁，下部構造采用U型橋臺。橋梁設計位置有舊橋一處，需拆除后重建，施工中要確保X561（山舊線）5、道路通行，故需施工便橋一處，將原道路改路后修建新橋。橋址區跨越河流一條，河道寬1216米，設計水位165.95米，水深約1.5-2.0米。橋址區無軟弱地層、液化砂層及特殊性巖土分部，地質環境穩定性較好。便橋位置及周邊關系示意圖2.2 地質情況擬建xx橋位于樁號K2+432處，橋址區沖溝兩岸地形較平坦，兩岸地勢標高169.8m左右，屬沖溝洼地地貌單元。橋址處斷面圖及各巖層地基土設計參數如下：2.3 便橋設計概況經合理選址，在原橋址左側不影響新橋施工的位置設計鋼便橋，鋼便橋與河道垂直，全長18m，橋面寬度為7.0m。鋼便橋上部采用非加強型三排單層貝雷梁4組，上部布置橫橋向I36a工字鋼，間距為306、cm，在I36a工字鋼上部布置1厘米厚度的花紋鋼板，基礎采用擴大基礎。貝雷梁力學特性如下：（單排單層非加強型）2.3.1 設計標準（1）通過對通過此段的各種車型比較，選擇一種4軸80t貨車（每個軸重20t，軸距為3+1.4+1.4）進行設計，設計安全系數不小于1.2。（2）行車速度按安全速度行駛：8Km/h。2.3.2 結構形式xx施工鋼便橋全長18m，上部采用一跨布置的貝雷梁鋼鋼便橋，橋面寬度為7.0m。貝雷梁聯端設置伸縮縫，伸縮縫預留寬度不小于5公分。為了后續工序施工方便，鋼便橋橋面與施工便道路面齊平。鋼便橋上部采用4組12片貝雷縱梁（非加強單層），貝雷上部布置橫橋向長度為7m長I36a工7、字鋼，間距為30cm。在I36a工字鋼上部布置1厘米厚度的花紋鋼板，基礎采用C15片石混凝土擴大基礎，橋臺及背墻采用C25素混凝土。根據現場調查及圖紙資料，便橋橋址處河底為粉質粘土和風化殘積土，地基承載力容許值為270KPa。（便橋計算書見附件1） 2.3.3 基礎及下部結構設計本便橋基礎采用C15片石混凝土擴大基礎，基礎尺寸為：長8米，寬2.5米，高1米。橋臺和背墻采用C25素混凝土橋臺，橋臺設計為梯形，尺寸為：頂寬1米，低寬1.9米，高2米，長7.5米；背墻尺寸為：長7.5米，寬0.3米，高1.88米。2.3.4 上部結構設計橋梁上部結構采用三排單層貝雷桁片組拼，貝雷桁片型號選用“321”8、軍用貝雷梁，每片規格為3m1.5m，主梁長18m，貝雷片縱向用貝雷銷聯結，橫向用90定型支撐片聯結以保證其整體穩定性。貝雷片與工字鋼主橫梁間用焊接角鋼限位方式聯結以防滑動擺動。2.3.5 橋面板設計橋面寬7.0m，橋面采用7m長I36a工字鋼作為分配梁，間距按30cm布置（置于貝雷梁的各節點上），置于貝雷梁上并用U型抱箍連接；工字鋼頂滿鋪10mm厚花紋鋼板做橋面板。橋面兩側采用483.5mm鋼管做成的欄桿進行防護，欄桿高度1.2米，欄桿縱向1.5米1根立柱(與橋面分配橫梁焊接)、高度方向設置兩道橫桿。第3章 施工進度計劃xx中橋施工便橋計劃工期25天，計劃8月5日開工，8月31日完工。具體工期9、計劃如下：0號臺基礎施工：2017年8月5日至2017年8月10日；1號臺基礎施工：2017年8月11日至2017年8月15日；0號臺橋臺、背墻施工：2017年8月16日至2017年8月17日；1號臺橋臺、背墻施工：2017年8月18日至2017年8月19日；貝雷片組拼、安裝：2017年8月15日至2017年8月22日；I36a型鋼安裝：2017年8月25日至8月28日；橋面板鋪裝：2017年8月29日至8月31日。第4章 便橋施工方案4.1 施工工藝流程貝雷梁鋼便橋施工工藝流程如下圖所示：貝雷梁鋼便橋施工工藝流程圖4.2 主要施工工藝4.2.1 基礎施工基礎施工前在靠近河道一側插打I36型鋼10、鋼架和鋼板防護，型鋼間距1米，鋼板厚1cm，插打完成后在鋼板外側填土，阻斷河水大量涌入基坑。基礎開挖采用挖掘機開挖，基坑底漏出全風化巖層后進行基底承載力試驗，達到設計要求后用水泵將基坑內水抽出，立即澆筑片石混凝土，片石應按規范要求分層擺好，澆筑完一層后再擺一層繼續澆筑，片石之間應有一定間隙，基礎頂面達到設計標高后在基礎頂面預留接茬石或接茬鋼筋，并及時養護，混凝土表面做拉毛處理。4.2.2 橋臺、背墻施工橋臺、背墻施工采用定型鋼模板，臺身在基礎施工完成3天后進行，施工前對基礎砼面進行清理，然后立模澆筑混凝土，模板采用定型組合鋼模板，混凝土分2次澆筑，采用插入式振搗，橋臺頂面在設計位置預埋I20a11、型鋼。橋臺施工完成前在背墻位置預埋接茬鋼筋，接茬筋采用22帶肋鋼筋，接茬筋插入臺身不小于100cm，外漏30-50cm，縱向間距1米，前后交錯布置。橋臺混凝土澆筑完成后立背墻模板，澆筑混凝土。4.2.3 上部結構施工在便橋大里程橋頭平整拼裝場地，首先在場地上將貝雷梁按照每組尺寸拼裝好，檢查合格后整體吊裝到位。采用履帶吊直接吊裝在橋臺上，貝雷梁安裝前在臺身預埋型鋼上焊接角鋼限制貝雷梁的左右移動。貝雷梁的位置需先放線后確定，以保證鋼便橋軸線不偏移，貝雷梁拼裝完畢，其上鋪設I36a橫向分配梁，間距30cm，I36a與貝雷梁間采用“U”型螺拴固定，每個節點1套螺栓，在型鋼上滿鋪1cm厚刻紋鋼板作為橋面12、板，如遇與“U”型螺栓螺母沖突時，可適當調整其間距。橋面兩側采用483.5mm鋼管做成的欄桿進行防護，欄桿高度1.2米，欄桿縱向1.5米1根立柱(與橋面分配橫梁焊接)、高度方向設置兩道橫桿。鋼便橋施工完成后，需做設計荷載試驗，確認安全后方可向前推進。通行前在橋臺位置和貝雷梁上埋設觀測點，并做好沉降和位移觀測。4.3 便橋的拆除xx中橋施工完成恢復通車后，對便橋進行拆除。拆除按照先做后拆，后做先拆的原則進行。先拆除橋面板與橫梁之間的U型螺栓，為了方便螺栓的拆除，事先將螺栓處用機油浸泡。拆除完螺栓后將橋面板逐塊吊掉。其次將橫梁夾具卸下，將橫梁從兩排貝雷之間抽出。再其次打開跨間貝雷片之間的貝雷銷子，13、用履帶吊將單側三排五節貝雷組吊置岸上，在岸上將貝雷組之間的銷子、連接片、加強桿螺栓拆除分解。拆除過程須有專人指揮，順序拆除，拆除后的鋼材和貝雷梁集中堆放，統一運出場外。第5章 施工人員及機械設備配置5.1 擬投入的施工人員計劃本工程擬投入的施工人員如下表所示。序號崗位人數備注1管理人員5/2吊裝工2/3電焊工4/4砼工5/5電工1/6普工10/7機械操作手5/合計/32/5.2 擬投入的主要設備計劃本工程擬投入的主要機械設備如下。序號設備名稱規格型號臺數備注1履帶吊車50t1/2發電機160KW1/3汽車吊25t1/4挖掘機PC2201/5電焊機BX1-5002/6潛水泵7.5KW2/7砼振搗14、棒ZX-505第6章 安全保證措施6.1 人員安全措施（1）參加施工的人員，必須接受安全技術教育，熟知和遵守本工程的各項安全技術操作規程，并應定期進行安全技術考核，合格者方準上崗操作。對于從事車輛駕駛、機械操作等特種工程的人員，應經過專業培訓，獲得合格證后，方準持證上崗。（2）加強與氣象、水文等部門的聯系，及時掌握氣溫、雨水、臺風等預報，做好防范工作。施工和使用時密切關注河流的水文情況，尤其是上游的降雨情況，洪水預警信息，接到洪水預警時人員及施工機械應立即撤離。（3）操作人員上崗前，必須按規定穿戴防護用品。施工負責人和安全檢查員應隨時檢查勞動防護用品的穿戴情況，不按規定穿戴防護用品的人員不得上15、崗。（4）施工所用的各種機具設備和勞動保護用品，應定期進行檢查和必要的檢驗，保證其經常處于完好狀態；不合格的機具設備和勞動保護用品嚴禁使用。（5）現場的變（配）電設備處，必須備有滅火器材和高壓安全用具。非電工人員嚴禁接近帶電設備。（6）遇有雷雨天氣和6級以上大風時不得吊裝作業。6.2 水上施工安全措施項目部成立xx中橋施工鋼便橋日常檢查班組，由現場工長與技術員每天對便橋結構與連接件進行巡視檢查，并做好檢查記錄，一旦發現開裂、松動及時補強。便橋施工完成后，在安排專人做好便橋變形沉降觀測，于便橋上設計觀測點，進行平面與高程每周進行測量，記入監測記錄表格中，監測記錄表附后。監測點布置圖當測量數據顯示16、沉降或位移在持續發生，應加強觀測，三天一測。當沉降量大于3cm或在外力作用下便橋基礎垂直度偏差大于1%時，須立即封閉便橋，并制定處理措施加固后方可通行。6.3 便橋安裝安全措施貝雷梁、分配梁及橋面板安裝時，采用履帶吊或汽車吊在橋頭吊裝架設，便橋上不允許有汽車吊交叉作業。（1）利用吊車施工時必須有一名專職人員隨設備進行防護，做到“一機一人”監護。（2）吊裝作業前必須明確需吊裝的重量，不允許超重、超工作半徑吊裝作業。（3）起重吊裝的指揮人員必須持證上崗，作業時應與操作人員密切配合，執行規定的指揮信號。操作人員應按照指揮人員的信號進行作業，當信號不清或錯誤時，操作人員可拒絕執行。（4）遇有六級以上大17、風或大雨、大雪、大霧等惡劣天氣時，應停止起重吊裝作業。（5）起重機作業時，起重臂和重物下方嚴禁有人停留、工作或通過。重物吊運時，嚴禁從人上方通過。嚴禁用起重機載運人員。（6）起重吊啟動前應重點檢查項目：各安全保護裝置和指示儀表齊全完好；鋼絲繩及連接部位符合規定；燃油、潤滑油、液壓油及冷卻水添加充足；各連接件無松動。（7）履帶吊車作業前，應全部伸出履帶板，調整機體使回轉支承面的傾斜度在無載荷時不大于11000（水準泡居中）。（8）起吊作業時，運輸車駕駛室內不得有人，重物不得跨越駕駛室上方，且不得在汽車前方起吊。（9）應根據所吊重物的重量和提升高度，調整起重臂長度和仰角，并應估計吊索和重物本身的高18、度，留出適當空間。（10）起重臂伸縮時，應按規定程序進行，在伸臂的同時應相應下降吊鉤。當限制器發出警報時，應立即停止伸臂。起重臂縮回時，仰角不宜太小。（11）起重臂伸出后，出現前節臂桿的長度大于后節伸出長度時，必須進行調整，消除不正常情況后，方可作業。（12）采用自由（重力）下降時，載荷不得超過該工況下額定起重量的20，并應使重物有控制地下降，下降停止前應逐漸減速，不得使用緊急制動。（13）起吊重物達到額定起重量的50及以上時，應使用低速檔。（14）作業中發現起重機傾斜、支腿不穩等異常現象時，應立即使重物下降落在安全的地方，下降中嚴禁制動。6.4 車輛運行安全措施施工運輸車輛在便橋上運行時須注19、意以下事項：（1）施工便橋單向只允許一輛車通行，嚴禁兩車同時上橋，車輛會車避讓在橋頭引道處實施。（2）在便橋用反光油漆標識行車道，所有運輸車輛在便橋上通行時需按照標識車道通行，嚴禁靠邊行駛。（3）便橋上車輛運行速度不大于8km/h。（4）在便橋入口處標明便橋設計荷載，嚴禁超設計荷載車輛通行。棧橋處交通標識及警示標志（5）施工車輛通過施工便橋時，安排專職人員值班，告誡司機安全文明駕駛，并對施工車輛要求按便橋設計重量運輸，嚴禁超載外掛。（6）便橋處交通標識及警示牌位置布置圖如下：附件1：xx中橋施工便橋結構計算書1、計算說明本次計算采用簡易計算，便橋沒有施工荷載，吊車等施工車輛不允許在便橋上作業，20、故總荷載除考慮結構自身荷載外上部荷載考慮一輛4軸大貨車，載重80t，車輛軸距3m+1.4m+1.4m。因分配梁采用I36a型鋼鋼架，鋼板懸空部分間距僅為30-13.6=16.4cm，故計算時不需考慮橋面鋼板受力。本次計算僅對I36分配梁、321貝雷梁和基礎進行計算。2、受力計算2.1型鋼分配梁受力計算最不利的情況是一個I36a型鋼承受一個軸重，型鋼下部貝雷梁間距最大值為0.9m，車輪單軸兩個車輪間距至少大于0.9，此時每處型鋼單獨承受的荷載為100KN。抗剪驗算當車輪位于貝雷梁邊緣時，橫梁受剪力最大，為安全起見，將工字鋼多跨連梁簡化為多段簡支，由下圖可知，剪力最大值與工字鋼支座間距無關，橫梁最21、大剪力Qmax=100KN。為增大安全系數，此處計算不考慮腹板屈曲后強度，根據GB50017-2003鋼結構設計規范，主平面內受彎實腹構件抗剪強度應按下式計算：V計算截面沿腹板平面作用剪力；S計算剪應力處以上毛截面對中和軸面積矩；I毛截面慣性矩；腹板厚度；鋼材抗剪強度設計值。V、I、均可查閱型鋼參數表獲得，此處只需計算面積矩，根據剪應力分部規律，剪應力最大值在工字鋼中心點取最大值，此時面積矩為：S=bth/2+（h/2-t）（h/2-t）/2=521.3cm。（b為翼緣寬度，t為翼緣厚度，h為工鋼高度）故，抗剪強度=100521.3/（157601）=3.31KN/cm=33.1MPa，查閱G22、B50017-2003第3.4節，Q235鋼材設計抗剪強度為=125N/mm=125MPa，顯然。（最大剪應力遠小于鋼材抗剪強度，故鋼材自重可忽略）2.1.2彎矩驗算同剪力計算模型，為提高安全系數，多跨連梁簡化為兩端簡直梁進行計算，根據彎矩內力圖可知，集中荷載位于跨中時彎矩最大， （F為集中力，L為計算跨度）=1/41000.9=22.5KNm（1）強度驗算主平面內受彎實腹構件，抗彎強度按下式計算：、同一截面處繞x、y軸的彎矩（x為強軸，y為弱軸）；、對想x軸和y軸的凈截面模量；、截面塑性發展系數；對工字鋼截面繞強軸為1.05，弱軸為1.2；f鋼材的抗彎強度設計值。工鋼不受水平荷載，因此繞弱軸23、=0，=22.5KNm，工字鋼截面無削弱，凈截面模量即為毛截面模量，=（毛截面慣性矩，查表可獲得），工字鋼受彎截面繞x軸彎曲，故塑性發展系數取1.05。強度驗算如下：=22.5/（1.05875）=2.449KN/cm=24.49MPa215MPa，強度計算通過。（2）穩定性驗算根據GB50017-2003鋼結構設計規范，最大剛度主平面內受彎構件整體穩定性驗算公式為：繞強軸作用最大彎矩.；按受壓纖維確定工鋼毛截面模量。梁整體穩定性系數，應按附錄B確定。查閱規范附錄B.2，跨度為2m時（表中最小跨度），穩定系數取2.4，計算模型工字鋼跨度0.9m，應取值大于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，穩定性計算如下：=22.5/（0.9875）=2.857KN/cm=28.57MPa，查閱GB50017-2003第3.4節，Q235鋼材設計抗拉、壓、彎強度為f=215N/mm=215MPa，顯然28.57MPaf，穩定性計算通過。2.2貝雷梁內力計算上部荷載車輛荷載：80t，四軸分布，軸距3+1.4+1.4；I36a型鋼：按均布荷載計算=mgl/a=759.9100.3=13.98KN/m；（m為工鋼單位重量，kg/m；g為重力加速度，l為工鋼長度，a為間距）。鋼板：均布荷載=70.01785010=5.50KN/m均布荷載為：q=+ =19.5KN/m25、，每片貝雷梁均布荷載：19.5KN/m12=1.625KN/m。貝雷梁間距為：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片貝雷梁同時受力，單片貝雷梁受集中力800 KN 5=160KN=40KN4，間距分別為3m、1.4m、1.4m。受力計算均布荷載可直接利用力學計算公式，求出每個位置的剪力和彎矩，在計算集中荷載組時，由于車輛移動，荷載組也在貝雷梁上移動，參考結構力學（高等教育出版社 楊茀康版）利用影響線法計算移動荷載組下的絕對最大彎矩，再與活荷載效應進行線性組合，進行強度驗算。1）剪力驗算移動荷載組下，后輪剛壓過貝雷梁支26、座時，支座處剪力值達到最大，具體位置如下圖：計算左側支座反力，利用彎矩平衡，對右支座取距，得力矩平衡等式：F右18m=40KN（18m+16.6m+15.2m+12.2m），解出：F右=137.78KN只有均布荷載作用時，最大剪力位于兩端支座，=0.51.62518=14.63KN。荷載組合在左側支座處取得剪力最大值137.78+14.63=152.41 KN，貝雷片容許剪力為245.2KN，安全系數為1.6，滿足設計要求。2）彎矩、撓度計算（1）移動荷載組絕對最大彎矩計算此塊計算主要參考結構力學（高等教育出版社 楊茀康版）影響線知識章節。A.臨界荷載確定采用清華大學土木工程結構力學求解器，對27、四個荷載分別位于中點時進行彎矩計算，算得第三個輪壓位于梁中點時彎矩最大，因此Pcr=P3。（P3表示第三個輪壓）。B.移動荷載組，將Pcr與梁上合力對稱分布中點兩側a計算合力位置合力值為160KN，設合力距離最后一個輪x，根據力矩平衡，對最后一個輪進行取距：F合X=40KN（1.4m+2.8m+5.8m），解得X=2.5m，合力位于第2個輪與第3個輪之間（上圖為假設位置），Pcr（F3）與F合之間的距離為1.1m。b最大彎矩位置將Pcr與F合對稱于彎矩梁中心兩側，即F3位于中點左側0.55m時，Pcr（F3）作用處彎矩即為絕對最大彎矩。c最大彎矩計算根據上圖計算絕對最大彎矩，采用清華大學結構力28、學求解器進行求解：錄入的參數如下：輸入參數圖彎矩計算結果如圖所示：由結果圖可知，彎矩最大值為578.69KNm。（2）均布荷載作用下最大彎矩Mmax=1/8ql=0.1251.62518=65.8KNm（3）組合最大彎矩及撓度計算組合最大彎矩為Mmax=578.69+65.8KNm=644.5KNm，貝雷片的容許彎矩788.2KNm，安全系數為1.22。貝雷片抗彎剛度為526044.12KNm，輸入結構力學求解器，并加入均布荷載，撓度計算結果如圖所示：參數設置計算結果最大撓度為3.82cm，容許最大撓度為1800/400=4.5cm，安全系數為1.35。故貝雷梁的剪力、彎矩和撓度均滿足安全要求29、。2.3地基承載力計算上部荷載自上而下計算為：（1）車輛荷載800KN（2）鋼板重量1870.01785010=98.91KN（3）I36型鋼重量：6076010=252KN（4）貝雷梁重量：72片貝雷片（單位重270kg），120個插銷（單重3kg），42個小連接片（單重21kg），14個大連接片（單重42kg）。總重=72270+1203+4221+1442=212.7KN。（5）混凝土重量：背墻體積：7.50.31.88=4.23m3橋臺體積：（1+1.9）227.5=21.75m3基礎體積：82.51=20m3混凝土總重：（4.23+21.75+20）245010=1126.51KN地基承載力為（偏安全起見，車重計算在一側基礎上情況）：800+（98.91+252+212.7+1126.51）/2（82.5）=82.25KPa270KPa地基承載力滿足要求。