钢便桥施工专项方案(一)(型钢纵梁)..

钢便桥施工专项方案（一）
一、便桥概况
本座钢便桥具有解决人员上下班及材料运输、机械设备运输等功能，可通行10m3砼搅拌车、25t汽车吊，XR320D旋挖钻及钻杆、钻头。

考虑到实际施工需要及行车要求跨洛河主河道（2#墩~~3#墩）设置钢便桥。

钢便桥采用钢管支撑柱，横向、纵向均用工字钢连接，纵梁工字钢上横铺槽钢作为桥面，支撑柱间用槽钢焊接作为剪刀撑。

钢便桥两侧用Φ48mm钢管做立柱，栏杆高度1.2米，栏杆纵向1.5米1根立柱（与桥面槽钢焊接），高度方向设置两道横杆，用红白油漆刷好，确保水上作业安全。

在钢便桥两端行车方向设置明显减速标志，起到警示作用。

钢便桥全长60m,跨径组合为6m+9m×6；桥宽6m。

二、施工方案
根据本桥所处河流水深、流速、河床地质等情况，采用25t汽车吊从一端向河中逐跨施工方案。

河流常年水深5~9m,下游橡胶坝顶面标高为：115.4。

最高水面至便桥底面0.6m（桥底高程为：116.0），钢管桩入土深度6m左右，则钢管桩自由长度9m左右, 钢管桩总长度15m。

三、结构布置
1、钢便桥材料及数量
①钢便桥材料
钢便桥支承柱为Φ630mm螺旋钢管桩，材料为Q235，壁厚δ=8mm。

间距
（中距）：纵向6m+6×9m,横向4m。

钢管桩横向采用2I32b工字钢于桩顶间连接，并视河面至便桥面高度采用［14#槽钢按剪力撑焊接,增强稳定性。

桩顶采用割开槽口的型式，2I32b工字钢直接卡入槽口内，I32b工字钢的长度为6m。

便桥采用I32b工字钢为纵梁，纵向工字钢与钢管桩用［14#槽钢焊接作为剪力撑。

纵梁上铺设焊接［20槽钢，横向宽度6m，间隔5cm。

钢便桥自下而上结构依次为：
Φ630mm钢管桩→2I32b工字钢横梁（8组16根）→I32b工字钢纵梁（8*7共56根）→桩间［14槽钢剪力撑加固，纵向工字钢与钢管桩斜撑加固→桥面横向［20槽钢→Φ48mm钢管护栏。

（详见钢便桥施工方案布置图）桥台采用M7.5浆砌片、块石桥台(石料强度不小于30号)，桥台形状为一长7m、宽3m、高2m 的三棱柱。

②钢便桥主要材料数量
钢便桥主要材料数量详见下表。

2、钢便桥布置
钢便桥的起点及终点均插入河堤6m或以上，以增强稳定性。

3、钢管桩入土深度
根据地质钻探提供的资料，河沟内为第四系卵石层，钢管桩桩底在中密层，中密层卵石承载力基本容许值为：400【fao】(kPa)，总入卵石深度6m左右。

四、施工机械
钢便桥的钢护筒振沉以及工字钢纵梁的拼装等采用25t汽车吊和振动锤逐跨进行施工。

钢便桥及平台施工主要机械设备表
振动锤参数表
五、施工方法
A.施工顺序
1.整体施工顺序
南筑岛便道→主河道→北筑岛便道
2.每跨便桥施工顺序
采用汽车吊从岸边→河中间逐跨施打→拼装完成。

施打钢管桩→焊接桩顶工字钢横联→安装纵向工字钢→安装纵梁上弦槽钢→焊接桩间槽钢剪刀撑及钢管桩与纵梁剪刀撑→临时护栏。

B.施工方法及技术要求
1.钢管桩采用Q235钢螺纹钢管，每节定尺12m,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. 施工钢便桥钢管桩采用DZ45A振动锤，施打入土时，采用双夹点将管学习壁夹牢进行振沉。

3.根据测量放样提供的点位，利用水位平稳或平潮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。

5.振沉时，汽车吊松绳速度应同步，防止振空锤损坏扒杆。

6.钢管桩平面中心桩位控制（允许）偏差为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.工字钢纵梁采用在平台上组拼，整跨安装。

安装时两端系绳索配合定位。

9.钢护筒振沉完毕后,应及时加焊横联工字钢及剪力撑，使之连成整体。

10. 主梁工字钢纵梁与钢管桩顶工字钢压焊连结，工字钢纵梁上均匀铺设焊接槽钢。

C.其它
1.施工用电采用自备200KW发电机1台供电，确保施工的连续性。

2.为保证钢便桥畅通，便桥上禁止堆放材料或设备。

六、水上作业安全事项
本河段为不通航河段，不需要临时封航。

但进行水上作业时，应注意做好水上安全措施，确保水上作业安全。

1.水上施工方案确定后，应严格按照批准的方案进行水上作业；
2.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；
3.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；
4.水上作业时，应设专人统一指挥；
5.设安全员全天候在便桥上值班，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.便桥临边，均应设置牢靠的防护栏；
7.所有作业人员均应穿救生衣；
8.在便桥的固定位置挂放3个救生圈及其它应急救生设备；
9.任何情况下，吊车停止作业时，汽车吊应将扒杆收回正常停车状态；
10. 如遇雷雨等恶劣天气、六级以上大风，应停止作业，人员应及时撤离；台风期间，应采取拉缆风绳等稳固措施；
11.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、砂包进行防护，防止钢管桩底脚悬空发生倾倒；
12.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，防止对便桥造成撞击；
13.夜间作业时，应提供满足夜间施工条件的照明灯光；
14.严禁向河里乱扔物件，危及河流安全及破坏环保；
15.钢便桥上严禁堆放任何物料，确保便桥安全；
16.定期或不定期对钢便桥进行检查，发现缺陷及时维修、更换；
17.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；
七、水上施工应急预案及措施
水上施工作业时，主要发生的事故是人员落水，因此，制订应急救援预案，具体如下：
当发生水上作业点施工人员落水时:
现场人员抛投救生圈或绳子，大声呼救，利用有效联络方法确定落水人员方位。

如果夜间采用照明灯照射落水者，组织水性好、经过水上救援训练的救生员及时搜救落水人员。

岸上人员做好接应工作。

现场负责人立即向本单位应急救助领导小组及救援部门报告。

报告内容必需说明出事地点、时间、落水人员数量及详细情况。

落水人员被救起，根据伤势情况及时送往医院救治，并提前通知救护车到现场接应。

八、文明施工与环境保护
（一）文明施工措施
1.材料、设备按规划点堆放整齐；
2.材料、设备堆放要稳固，防止倾倒危及施工人员安全；
3.每一工点完工后，应及时清理场地，做到工完场清；
4.不允许在便桥上堆放物料，确保便桥畅通。

（二）环境保护措施
1.严禁向河里倒弃生活垃圾，污染水源环境；生活垃圾必须装入加盖的储集容器里，并定期运至岸上倾倒；
2.禁止在平台上或岸边焚烧各种垃圾及废弃物，造成有毒气体；
3.施工现场无废弃物，在便桥操作面散落的砼碴应及时清理干净；
4.便桥拆除后，应及时进行河床清理，恢复河床、岸上地形原貌。

（三）防漏油措施
工地涉及的油类物品有：柴油、润滑油、机油等，使用时，应采取有效措施，防止油类泄漏。

1.定期检查设备是否漏油；
2.漏油设备应及时维修或更换；
3.所有重型和固定设备都应配有盛油工具箱，配置不少于3块30×30c m的3M抗水吸油棉、1双能保护至手腕20cm以上的橡胶手套、3个能装80升的塑料袋、盛油盆、塑料薄膜等工具，用以防止或处理油污染；
4.在使用或维修过程中，应做到以下几点：
（1）在所需修理的机械设备底盘底下铺塑料簿膜；
（2）在塑料簿膜上放盛油盒；
（3）如有油泄漏，用吸油棉吸附后，拧放到盛油盒里，将用过的吸油棉放到塑料袋里；
（4）报告所有溢油事件；
（5）记录溢油事件的日期、时间、地点、溢油量、清理溢油的措施和防止类似事件发生的措施。

九、便桥临时用电安全措施
1.安全用电管理制度
①凡使用和操作电动机械的人员，必须进行安全用电的技术培训教育，了解机电、设备常识，掌握机械性能、操作方法、规范规程，经培训、考核
合格后持证上岗。

②必须安排身体健康、精神正常、责任心强的人员从事电工工作，操作电焊机、卷扬机、搅拌机必须持证上岗。

③电气设备应有电工进行安装，试运转正常后交操作人员使用，并向操作人员进行技术交底。

④操作人员相对稳定，不得任意更换，以保证高效和安全生产。

⑤用电人员应按规定正确使用绝缘防护用品，电工要持证上岗。

2.安全用电措施
①.所有电气设备均应按照铭牌所标示的额定电压和额定功率使用。

②.多路电源进出线的开关柜和配电箱均采用密封式结构，进线及负荷回路均应标明名称，闸刀表明额定电压值。

各开关柜和配电箱均加锁，钥匙由值班电工保管。

③.开关及熔断器必须是上端接电源，下端接负荷。

④.不同电压的插销和插座采用不同的结构形式。

⑤.严禁将电线钩挂在闸刀上或直接插入插座内使用。

⑥.熔断器的熔丝熔断后应查明原因，在排除故障后方可更换。

⑦.连接电动机械和电动工具的电气回路均设保护开关或者插座，并不得直接外露。

对小型电焊机和振动棒等可移动机具必须使用橡皮软电缆，并且必须保证一机一开关。

⑧.使用发电机时，必须严格遵守发电机操作规程，并采取必要的倒闸操作程序。

每台发电机由专职的电工操作，必须在额定功率以下工作，不得超负荷运行。

发电机与变压器之间应有完善的闭锁措施。

⑨.工地用电实施三级配电二级保护，所有机械设备实行“三相五线制”，执行“一机、一箱、一闸、一漏电保护”处理，把事故隐患消除在萌芽状态。

⑩.保护零线：每一重复接地装置时，接地电阻不大于4Ω，电工应经常检测接地电阻，以确保接地良好。

⑾.夜间施工时，必须在操作区，主要道路、便桥、平台等区域采用一般照明和局部照明措施。

灯具采用高压汞灯、高压钠灯或者卤钨灯。

3.用电防火措施
①.导线和电缆的安全载流量不应小于长期工作电流，供电设备不可超过其过负荷能力长时间运行，以防止线路或设备过热。

②.保证电气设备绝缘良好、导电部分连接可靠，定期清扫积尘。

③.开关、电缆、母线、电流互感器等设备应满足短路热稳定的要求。

④.应正确使用开关电器，杜绝误操作事故。

⑤.保护装置应正确稳定，操作机构应灵活可靠，防止振动。

⑥.先断电后灭火。

发生电气火灾时应先断电源，而后再扑救。

切断电源后可按一般性火灾组织人员扑救，同时向公安消防部门报警。

⑦.如果需要电力部门切断电源，应迅速使用电话联系。

⑧.如遇带电导线断落地面，应划出8~10m的警戒线，以避免跨步触电。

⑨.带电灭火、应使用不导电的灭火剂。

例如二氧化碳、四氯化碳、1211干粉灭火剂。

不得使用泡沫灭火剂和喷射水流类导电性灭火剂。

灭火器喷咀离10KV带电体不应小于0.4m。

4.生活安全用电措施
①.生活区比较独立，采用独立的用电线路。

②.宿舍内不得使用电炉、电热管等大功率用电器。

③.各用电线路和用电设备安装、维修工作必须由电工或专业维修人员完成，严禁私自拉接电线。

④.办公室、食堂、宿舍等区域无人时必须关掉所有的用电设备。

⑤.驻地和主要通道、公共场所在夜间必须有照明措施。

⑥.安全员长定期对项目部所有人员进行用电安全教育，提高自我防范意识。

做到人人会报警、会逃生，会使用消防器材。

5、触电与救护
A、人体触电伤害事故的易发
（1）在保护措施不完善的情况下，易发生人体触电伤害事故。

（2）施工人员违章操作时，易发生人体触电伤害事故。

B、急救方法
（1）最首要的措施是使触电者迅速脱离电源。

使触电者迅速脱离电源的方法有两种：一种方法是切断电源开关；另一种是用干燥的绝缘木棒、布带等将电源线从触电者身上拨离，或者将触电者拨离电源。

（2）严禁救护者用手直接推、拉和触摸触电者；严禁救护者使用金属物品或其他绝缘性能差的物体（如潮湿的木棒、布带等）接触触电者。

（3）触电者脱离电源后，必须立即采取急救措施，如人工呼吸法、心脏按摩法。

十、水上施工安全保障组织体系
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附件：
钢便桥受力计算书
一、设计依据
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）
《装配式公路钢桥多用途使用手册》（人民交通出版社2001.6）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
《夏都大桥工程两阶段施工图设计基础资料》
二、设计荷载
1、恒载
恒载为结构自重。

2、活载
汽车-20级（混凝土搅拌运输车自重最大值为20t，满载混凝土重（12m3）后总重约50t）：P1=140KN，P2=P3=180KN。

轴距4m+1.4m，轮距1.8m；
XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：履带0.8×6.092m，纵向两轮中心距5.052m。

；
施工荷载及人群荷载：1KN/㎡。

考虑栈桥及施工实际情况，同方向车辆间距不小于20米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车。

三、材料容许应力值
1、16Mn钢
容许轴向力[σ]=200MPa
容许弯应力[σw]=210MPa
容许剪应力[τ]=120MPa。

2、A3钢(Q235)
容许轴向力[σ]= 140MPa
容许弯应力[σw]= 145MPa
容许剪应力[τ]= 85MPa
四、栈桥强度、刚度及稳定性验算
1、桥面横向［20槽钢受力计算
［20槽钢间距为5cm，支撑结构纵梁为I32b工字钢，间距80cm。

取0.8m 长［20槽钢按简支梁计算。

混凝土搅拌运输车总重按50t计算：P1=140KN，P2=P3=180kN。

后轮荷载较大，以后轮计算。

后轮着地面积A1=0.6m×0.2m=0.12㎡，后轮长度0.2m 等于工字钢宽度，所以后轮荷载P完全作用于一根［20槽钢上，P=180/2=90kN，q=P/A1=750 KN/㎡按集中力计算，偏安全。

XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：履带面积A2=0.8×6.092m=4.87㎡；均布荷载q2=P/2/A2=95.28 KN/㎡；作用于一根［20槽钢上的荷载P=q2×0.25×0.8=19.056kN；
自重荷载：q=22.63×10÷1000=0.23 KN/m
施工荷载及人群荷载：1KN/㎡。

由上述可知，混凝土搅拌运输车+自重荷载+施工及人群荷载为最不利组合。

Mmax=Pl/4+ql2/8=90×0.8÷4+（0.23+1×0.25）×0.8×0.8÷
8=18.03kN.m
Qmax=P/2+ql/2=45+(0.23+1×0.25)×0.8÷2=45.20kN
W= 178×10-6m3
σ=Mmax/w=101.3MPa<[σw]=210MPa；τ=Q/A=15.68MPa<[τ]=120MPa 满足要求。

2、I32b工字钢纵梁计算
A=54.90cm2，m=43.10kg/m，Wx=503.5cm3，Ix=8056.8cm4
纵梁I32b工字钢间距0.8m，跨度9.0m，支撑于钢管桩顶I32b工字钢上。

以跨度9.0m的简支梁为模型进行计算。

混凝土搅拌运输车总重按50t计算：P=500KN, P1=140KN，P2=P3=180KN，轴距4m+1.4m。

XR320D旋挖钻机（整机92.8t）：P=928KN,q=P/6=154.67KN/m；
自重荷载：［20槽钢q1=22.63×10÷1000×（1÷0.25）×6=5.43 KN/m 工字钢：q2=43.10×10÷1000×8=3.45KN/m
施工荷载及人群荷载：q=1×6=6KN/m。

由上述可知，XR320D旋挖钻机+自重荷载+施工及人群荷载为最不利组合。

当旋挖钻行驶至桥梁跨中时为弯矩最不利受力状态，由8根工字钢承受荷载。

Mmax=ql2/8=154.67×3+（5.43+3.45+6）×9×9÷8=614.67kN.m
单根工字钢所受弯矩M=614.67÷8=76.83kN.m
σ=Mmax/w=152.75MPa<[σw]=210MPa
当车辆行驶至钢管桩附近时为剪力最不利受力状态，由8根工字钢承受荷载。

Qmax=P+ql/2=928+(5.43+3.45+6)×9÷2=994.96kN
所受剪力Q=994.96÷8=124.37kN
τ=Q/A=22.65MPa<[τ]=120MPa
满足要求。

3、2I32b工字钢横梁
钢管桩顶横梁采用2×32b工字钢，长度6米。

栈桥施工活载及恒载均通过纵梁以集中荷载的方式传递至双工32b分配梁，根据纵梁计算可知，每根纵梁支点处最大支承力为124.37KN,又因两侧四根纵梁位于钢管桩上，所以仅需校核跨中3.37m段工字钢受力情况。

每根工字钢受力为4个集中力，每个集中力大小为124.37/2=62.19KN，工字钢自重：P=43.10÷100=0.431KN/m。

钢管桩中心距4.0m，按跨度3.4m简支梁模型计算,简化成间距1m，距离支点1.2m的两个集中力，集中力大小124.37KN。

工钢截面性质如下：
A=54.90cm2，m=43.10kg/m，Wx=503.5cm3，Ix=8056.8cm4
则Mmax=P/l（2c+b）a+ql2/8=124.37÷3.4×（2×1.2+1）×1.2+0.431×3.4×3.4÷8=149.87kN.m
Qmax=P/l（2c+b）+ql/2=124.37÷3.4×（2×1.2+1）+0.431×3.4÷2=125.1kN
σ=Mma/w=197.6MPa<[σw]=210MPa；τ=Q/A=22.8MPa<[τ]=120MPa
满足要求。

4、钢管桩计算
钢管桩顶面标高为115.55m，根据《夏都大桥工程两阶段施工图设计基础资料》可知，河床高程为107.2m，河沟内为第四系卵石层，钢管桩桩底在中密层卵石，钢管桩按入土5m计算，考虑河床表层冲刷，钢管桩总长度为15m。

钢管桩为直径630mm的标准螺旋焊接管，则钢管桩自重为G=15×1.23=18.45KN。

当旋挖钻行至桩顶位置时，钢管桩所受荷载最大，根据纵梁受力计算可知，每根钢管桩受力为（994.96+5.17）/2+18.45=518.52KN。

按550KN进行校核。

钢管采用Φ630×8mm钢管，A=137.005cm2，I=66494.922cm4，i＝22.027cm
W=2110.95 cm3，M＝90.61Kg/m
单根υ630mm，钢管截面承受的允许压力[N]
[N]＝（A ×[σ]）＝137.005×10-4×140×103＝1918kN
钢管桩受力287.22<[N]＝1918kN。

由于钢管墩为压杆，要考虑压弯失稳，故进行稳定性校核
按两端铰支计算钢管稳定容许应力，该处钢管最大自由长度为L＝8.5m （从河床面起至钢管墩顶止），按10m计算。

按照路桥施工计算手册表12-2公式，则钢管稳定容许应力：
[σ]ω＝υ[σ]＝0.810*140＝113.4MPa
式中：υ——压杆稳定系数；
λ＝νL/i＝1×10/0.22027=45.40＜80；
ν——压杆的长度系数，该处取ν＝1；
L ——压杆的自由长度，该处L=10.0m ； i ——压杆对轴的惯性半径，该处i ＝0.22027； [σ]——压杆材料的容许应力，钢管＝140MPa 。

查《钢结构设计规范》得，υ＝0.810。

单根钢管的稳定容许压力：
[P]＝[σ]ω·A ＝113.4×1.37005×101＝1553.64 kN 式中：[σ]ω——钢管的稳定容许应力（由上式求得）； A ——钢管壁的横截面面积（直径0.630m ，壁厚0.008m ） 故单根钢管稳定允许承载力[P]= 1553.64 kN>287.22KN 钢管桩规格满足要求。

钢管桩的竖向承载力计算
本栈桥所有桩基均支撑在中密卵石层上，按摩擦桩计算其容许承载力。

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）中的沉桩的承载力容许值公式，则桩的容许承载力为：
[]⎪
⎭⎫ ⎝⎛+=∑=n
i rk P r ik i i a q A q l u R 121αα
式中：[]a R ——单桩轴向受压承载力容许值（kN ），桩身自重与置换土重（当自重记入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；
u ——桩身周长（m ）； n ——土的层数；
i l ——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m ）； ik q ——与i l 对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa ）,宜采用单
桩摩阻力试验确定或通过静力触探试验测定，当无试验条件时按规范给定值选用；
rk q ——桩端处土的承载力标准值（kPa ），宜采用单桩试验确定或通过静力触探试验测定，当无试验条件时按规范给定值选用；
i α、
r α——分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数，对于锤击、静压沉桩其值均取为1.0。

桩端承载力：[P]=1/2(αA σr)=0.5×（0.9×0.311×5000）=699.75KN [P] 已大于钢管桩所受荷载550KN ，不需计算摩阻力。

所以打桩时根据地质情况入土深度5m ，桩长15m ，可以满足设计要求。

五、计算结论
1、根据计算，此种设计满足荷载设计要求。

2、在栈桥施工及使用过程中要定期测量河床标高及水的流速，若发现有较大出入应立即采取措施进行栈桥加固。

3、由于河床冲刷影响，导致钢管桩自由长度较大，所以必须考虑汽车制动力对栈桥的影响，因而在栈桥施工和运行期内，安排专人负责监督运行车辆在栈桥上的行使速度，将车速必须限制在15Km/h 以内，若发现车速超过15Km/h 的车辆，应立即采取措施进行管制，从而保证栈桥在施工和使用过程中的安全。