桥工程施工设计方案方案

工程概况

1﹑桥型结构

五家塘桥全桥长104.96m。桥型为:上部构造为5*20m预应力砼空心板,下部构造为1-4号墩为三桩式墩配桩基础，0、5号台为台帽配桩基础。本桥分别在0号桥台、5号桥台各设8cm伸缩缝一道。

2﹑设计标准

1）桥面净宽：17.00m,桥长247m。

2）设计荷载：汽车超-20级，挂车-120

3）地震烈度：小于VI度

第一章施工总体布置及临时设施

一、搭设栈桥

本桥正式施工前应优先搭设好栈桥，方便1#、2#、3#、4#桥墩的施工。具体施工方案如下：

1、栈桥设计

五家塘桥工程1#—4#桥墩处需搭设栈桥，桥梁的施工机械设备需要在栈桥上作业。栈桥设计在桥梁左幅边缘。设计栈桥桥面净宽6m，桥梁总长度104m，分13跨。

全部栈桥和平台采用钢管桩做立柱，立柱用振动锤将管桩打入土层，打入深度根据地质情况而定，主要以贯入度和入土深度控制，以达到设计承载力。管桩为直径600㎜，壁厚6㎜的钢管。在靠管桩顶部处用Ⅰ12槽钢，桩顶焊接钢板，而后铺设Ⅰ32工字钢，工字钢与钢板满焊，使整个平台连成整体，提高稳定性。工字钢横梁上架设贝

雷纵梁、面层用Ⅰ25工字钢和枕木铺成。贝雷片与横梁采用U形螺栓锁紧；枕木用玛钉钉成整体，以保证施工机械的安全行走。

2、栈桥的受力验算

1、贝雷架的受力分析及验算：

贝雷纵梁最大跨度为8m，受力分析和验算按8m计算。

枕木：0.8×103kg/m3

Ⅰ25a工字钢：38.1kg/m

贝雷架自重：300kg/片、每片3m长

枕木重量：0.8×103×0.15×6×8=5760kg

Ⅰ25a工字钢重量：38.1×6×16=3657.6kg

贝雷架自重：300×4/3×8=3200kg

恒载：5760+3657.6+3200=12617.6kg

每延米恒载：12617.6/8=1577.2kg/m

恒载跨中弯距：1/2q12=1/2×1577.2×82=50470.4kg.m

=504.7KN.m

活载：施工中35T吊车履带，所有施工设备中最重，以其作为计算控制的标准。

受力筒算模型为筒支梁，查阅《装配式公路钢桥使用手册》35T 履带吊车空车在跨中生产弯距为1400KN.m、剪力为175KN.贝雷架容许力：弯距为3152.8KN.m、剪力为980KN.

栈桥所受弯距：504.7+1400=1904.7KN.m

1904.7/3152=0.60

按《装配式公路钢桥使用手册》中规定：在弯距未超过容许弯距的5%时，由容许剪力控制。

履带吊车停在一头靠近钢管桩时的剪力最大。

恒载的剪力为1/2q1=63.09KN

吊重物引起的剪力为：225.8×（120/500）=54.2KN

贝雷架所受最大剪力：63.09+175+54.2=292.29≤980KN

经上述受力分析计算得贝雷架能承受施工时产生的荷载，强度能达到要求。

2、钢管桩承载力及稳定性分析：

钢管桩用6㎜Q235热轧钢板卷制而成。

钢管桩的截面积=лR2-лr2=л（6002-5882）/4=11196.6㎜2 钢管桩的极限承载强度=215×11196.6=2407277N

吊车吊重时靠平台所受的荷载T

350×2+120×6=4T

T=355KN

钢管桩顶所承受的荷载：P=126.2+355=418KN≤2407.3KN 强度满足要求。

稳定性分析：

根据压杆稳定性公式：Pcr=л2×EI/（μ1）2

其中μ为下端固结，上端为铰接，并结合以往的计算经验，μ的取值为0.7.

E=2.1×105Mpa

I=1/64×л（ R4-r4 ）

=1/64×л（ 3004-2924 ）

=40744999㎜

I按顶标高为水平联系槽钢下边缘－2计算，底标高钢管桩打入粗砂混淤泥层的一半计算。查设计资料，设计桩长自由长度≥6.5m，Pcr=л2×EI/（μ1）2

=л22.1×105×40744999/（0.7×6500）2

=4079158aN=4079KN

Pcr/P=9.2

钢管桩的稳定系数为9.2

根据本工程所提供的地质报告和钢管桩的入土自由长度≥1.2米计算其极限摩阻力为：Q=л。D×ti.li

中粗砂li=1.5m ti=70Kpa

管桩为直径600㎜桩底强风化承载荷载 G=395.64KN

Q=3.14×0.6×（1.2×70）+395.640

=553.896KN≥418KN

经上述受力分析的稳定性计算。栈桥是安全的。本栈桥可满足35t 履带吊、砼搅拌运输车、和施工机械在栈桥上作业的安全要求。

3、栈桥及平台的施工方法

钻孔平台的搭设与栈桥的施工相同。栈桥的施工，采用履带吊车配合震动锤插打钢管桩的施工方法，将钢管桩打入土层中做栈桥桥墩，钢管桩打入深度根据地质情况而定，主要以贯入度和入土深度控制，

以达到设计承载力。设计采用45KW震动锤震动沉桩，当震动到贯入度很小（下沉量很少）时，桩顶承载力可达450KN，同时要以达到管桩入土深度6.5 m来校核。确保桥墩的稳定性。

施工步骤是：从0#墩开始，完成0#和1#墩管桩插打后，用水准仪测量标高，按设计标高将管桩顶部处用I12槽钢作水平撑，焊牢于管桩上，横梁和支撑焊接牢固后安装贝雷梁。贝雷梁在陆地按设计拼装，用吊车直接吊装就位。贝雷纵梁安装后，安装横向工字钢，横向工字钢按枕木设置，每根枕木两端必须搁置在工字钢横梁上，工字钢最大间距宜控制在50㎝左右，以改善枕木的抗弯距性能，工字钢横梁用U形螺栓和贝雷梁琐紧，使桥面整体稳定安全。

栈桥钢管桩入土深度原则：对于一般粘性土层φ600mm钢管桩入土深度以进入强风化岩层表面深度进行控制，具体入土深度将根据提供的详细地质资料数据结合实际施工情况进行确定，可以采用钢管桩的贯入度进行控制，贯入度最后90秒不得大于3mm。

栈桥下部结构施工钢管桩的加工与制造。每根栈桥钢管桩分两节加工，每节长度为7.5～10.5m不等,接桩在现场进行，采用设计图纸所示焊接接头，避免接头处于局部冲刷线附近。钢管桩的运输。钢管桩构件运输最大长度12.0m，构件单重为3t。构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置，以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。钢管桩下沉施工方法：钢管桩下沉采用悬打法施工，用35t履带吊车配合振动锤施打钢管桩；履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面，打入栈桥