1、I 目录 第一章 编制依据 . 1 第二章 工程概况 . 1 第三章 钢便桥设计标准 . 1 第四章 钢便桥设计文字说明： . 2 1、桥台设计 . 2 2、下部结构设计 . 2 3、上部结构设计 . 2 4、钢便桥桥面结构设计 . 2 5、防护结构设计 . 2 第五章 施工方案 . 3 1、桥台施工 . 3 2、水中桥墩施工 . 3 3、贝雷主梁的安装 . 3 4、横梁安装 . 3 5、桥面安装 . 4 第六章 钢便桥验算书 . 4 1、钢便桥设计结构体系 . 4 2、荷载计算 . 4 第七章 钢便桥的维护保养 . 9 第八章 拆除钢便桥方案 . 9 第九章 质量保证措施 . 10 1、质量
2、管理机构 . 10 2、质量保证体系 . 10 3、质量保证制度 . 11 II 第十章 安全措施 . 12 第十一章 环保措施 . 13 第十二章 文明施工 . 14 1、进场材料堆放规范化 . 14 2、生产区文明施工管理 . 14 第十三章 应急预案 . 15 1、施工安全组织机构 . 15 2、危险源识别 . 18 3、各类突发事件应急措施 . 18 4、应急预案的培训与演练 . 23 5、突发事件应急预案响应 . 23 6、突发事件应急预案实施 . 24 7、恢复生产及应急抢险总结 . 25 8、工作原则与纪律 . 26 第十四章 钢便桥施工示意图 . 26 1 第一章 编制依据 （
3、 1） 国家、铁路总公司及河南省现行的有关法律、法规、政策及其它条例； （ 2） 郑阜铁路招投标相关文件； （ 3）新建郑州至周口至阜阳铁路河南段周淮特大桥（第一册）（郑阜施桥 -05）； （ 4） 航海海事部门水上施工施工要求； （ 5） 郑阜铁路河南段 ZFZQ-4标实施性施工组织设计； （ 6） 交通部公路桥涵施工设计规范 JT041-2000； （ 7） 人民交通部出版社路桥施工计算手册 ； （ 8） 交通部交通战备办公室装配式公路钢桥使用手册 ； （ 9） 钢管桩的设计与施工 ； （ 10） 公路桥涵钢结构设计规范 。 第二章 工程概况 中铁十八局 集团 郑阜铁路 河南段项目部 一分
4、部钢便桥工程位于河南周口市，钢便桥长度 暂定 144米，呈一字型，便桥宽 6米，采用上承式结构形式。 1、桥台结构：钢便桥采用打设钢管桩的方法。 2、上部结构：主纵梁采用贝雷片，组合形式为单层三组 （ 9排）结构形式，横梁采用 25b号工字钢 750铺设。 3、桥面结构：采用 12号工字钢满铺，间距 30cm， 桥面满焊花纹钢板。接头部位加焊钢板。 第三章 钢便桥设计标准 计算行车速度 5km/h。 设计 荷载 100吨。 2 桥跨布置：采用 12m*12两 跨，采用三排十三列钢管桩基，桩与桩之间距离 2.5m。 桥面布置：便桥净宽 6m。 设计行车间距：行车间距大于 12米。 第四章 钢便桥
5、设计文字说明： 1、桥台设计 钢便桥均采用打设钢管桩的方法。 2、下部结构设计 钢便桥 采 用单排 三 根 630X9mm 钢管 桩 ，每域的每排钢管面及两排钢管间露出水面部分均采用 20号槽钢水平方向和剪刀方向牢固焊接成整体。桩顶布置 2根 40b工字钢横梁，横梁接头部位焊接牢固，使钢管立柱形成一座牢固的排架结构。 施打钢管柱技术要求： 钢管桩入土深度 8米以上。 钢管桩中轴线斜率 1%L。 3、上部结构设计 钢便桥采用装配式公路钢桥，组合形式为单层三排、共三组结构形式。贝雷片纵向用贝雷销连接，横向用 900型支撑架连接以保证整体稳定性。 4、钢便桥桥面结构设计 工字钢横梁采用 25号工字钢
6、 750mm，工字钢两端焊接固定在贝雷梁上，上面铺设 12号工字钢 300mm，桥面满铺花纹钢板。 5、防护结构设计 钢便桥采用上承式，桥面焊有防护栏杆，贝雷片上面装有警示灯并贴上反光红白相间警示胶带，便桥入口处设立限载限速标志。 3 第五章 施工方案 主要采用汽车起重机（汽吊）来安装的方法，在钢便桥两端使用汽车吊吊起振动锤打入钢管桩。具体施工方法如下： 1、桥台施工 根据现场情况，采用打设钢管桩的方法。 2、水中桥墩施工 桥墩采用钢管桩基，钢管桩采用 DZ45震动打桩锤依次打入。采用汽吊的方法施工。将钢管桩桩头上割出可供吊具钩吊的三角小孔，用吊车将其竖直吊起，对准桩位放下。对准好桩位后用汽吊
7、吊起液压锤，液压夹头夹住钢管桩，初步检验桩体纵横方向垂直度，并在钢便桥上设置导向装置，确保桩体在锤击过程中始终保持垂直。符合要求后，开动锤将桩打入河床土中。直至贯 入度满足要求，即施打 5分钟，贯入度不到 2厘米为止。当桩底遇到硬物时，桩位易打偏或不垂直，应及时清理后再施打。钢便桥每个墩设计为三根钢管桩，待每一根钢管桩打完后，先用 20号槽钢采用剪刀撑形式来连接后，再在每排钢管桩上口统一带线割上口子来放置 2根 40工字钢，作为横梁使用，横梁和钢管用钢板焊接牢固。 3、贝雷主梁的安装 待两组桥墩施工完成后，就可以进行贝雷梁的安装，在岸边将贝雷片按照设计方式组合起来，中间安装采用支撑架连接，并用
8、 22X90螺丝拧紧，用销钉连接固定，一般一次性贝雷梁可拼装 12m，使用汽吊把拼装好的贝 雷片吊起来后，放到桥墩的横梁上，贝雷梁两边放好后，检查贝雷外侧距离能否满足 26m净宽要求，贝雷架摆放完毕后可以进行横梁安装。 4、横梁安装 横梁采用 25b型工字钢，用吊车放在贝雷片上固定好位置，然后用焊接固定，横梁铺设的平均间距在 75cm。 4 5、桥面安装 桥面板待横梁安装完后，即可进行施工。桥面铺设 12号工字钢 300mm，然后满铺花纹钢板。待桥面板全部施工完毕后，可选用 100吨以内车辆进行通车实验。 第六章 钢便桥验算书 1、钢便桥设计结构体系 钢便桥拟采用梁柱式钢管贝雷梁简支结构设计，
9、跨径设计 12m，采用直径 630mm钢管。横向钢管间距为 2.5m，每排 3根，桥面宽 6m设计，在钢管上横向布置 2根 I40b工字钢，纵向采用单层三排贝雷，贝雷纵梁上横向铺设 I25b工字钢，工字钢间距为 75cm，工字钢上铺设 12号工字钢 300mm，然后满铺花纹钢板。 计算参数取值： Q235型钢 :弹性模量 E(MPa)： 210000； 工字钢容许弯曲应力 o=215MPa，容许剪应力 t=125MPa。工字钢梁容许挠度 f为（ 1/200 1/1000)L这里取 L/400； 单片贝雷片： I=250500cm4， W=3578.5cm3； M=788.2KN m， Q=24
10、5.2KN，弦杆容许力 Nt=613KN。 2、荷载计算 上部结构 1） 恒载（按 6m宽度计）（静载系数 1.2) (1)花纹钢板 78.5 72=55KN； (2)12号工字钢 14 21 12=35KN； (3)贝雷架 270 36 1.15=110KN (1.15为连接件扩大系数 )； (4)I25b分配梁 ： 42 19 7=55KN； (5)双拼 I40b枕梁： 73.8 4 7=20KN； 桥跨部分设计长 12米，宽 6米； 5 枕梁上方材料重量： 255KN； 桥墩上部总重： 275KN q=255/12=21KN/m M静 =ql2/8=21 122/8 1.2=454KN.
11、m； Q静 =ql/2=21 12/2 1.2=151KN； 2） 活载 (1)混凝土罐车后轮轴：前后轴距 540cm； 后轴距 140cm； 轮距 234cm；轮径 110cm； 空载轮胎宽 20cm； 双胎距 40cm； 重载轮胎压地长度 20cm。载重量计 80t。本次按照 100t验算，总重 980KN。罐车前后轴受力比例为 25%和 75%，即各个轮胎压力如图所示； 冲击系数为 1.2，安全系数 1.4； 在桥上行驶时： M活 =(368 12/4)+(368 4.6/12 12/2)+(244 2/12 12/2) 1.2 1.4=3687KN.m Q活 =(12-5.4)/12
12、244+(12-1.4)/12 368+368 1.2 1.4=1390KN (2)施工荷载及人群荷载忽略不计。 3） 贝雷梁计算 (1)贝雷片在荷载作用下最大弯矩和剪切力： Mmax=M静 +M活 =4140KN.mQmax=Q静 +Q活 =1541KN 单片贝雷片承受弯矩和剪切力： M=4140/9=460KN.mM=788.2KN.m满足要求。 Q=1541/9=171KN Q=245.2KN满足要求。 6 注 :M单片 贝雷片容许弯矩； Q单片贝雷片容许剪力。 (2)挠度计算 12m跨选用 9排 321贝雷 。 贝雷纵梁最大挠度： fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5
13、 21 124)/(384 2100 250500)/9+980 123/(48 2100 250500)/9=8.6mm f=L/400=12000/400=30mm 满足规范要求。 4） I12工字钢分配梁验算 桥面采用花纹钢板及 12号工字钢，工字钢间距 30cm，共 21根。面桥面按支承于相邻工字钢上受集中荷载的简支板对其进行强度和刚度验算，计算结果偏安全。 25号工字钢横梁间距 50cm，车辆行驶过程中后轴压在 21根工字钢上，平均受力于两跨，则单根工字钢承重 980/21/2=23KN，安全系数 1.4，面板计算跨径 L=75cm， 12号工 字钢力学特性 :Wx=77cm3，Ix
14、=488cm4； 面板自重 :2.8KN/m,则 p=23KN； q=2.8KN/m； (1)强度： o=M/Wx=(23 0.75/4+2.8 0.752/8)/77 103 1.2 1.4=94 o=215MPa (2)刚度 ： (h为腹板净高， 为腹板厚度） t=p/h =(23+0.28 0.75/2)/110/5 103 1.2 1.4=70 t=125MPa (3)挠度验算： fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5 2.8 0.754)/(384 2100 488)+23 0.753/(48 2100 488)=0.1mm f=750/400=1.88mm fmax
15、 f满足规范要求。 故面板可满足施工荷载要求。 5） I25b工字钢横梁验算 根据钢便桥特点，荷载均考虑传递在 I25b的工字钢横梁上。车辆轴距 130cm，轮距 218cm； 轮径 110cm； 空载轮胎宽 20cm； 双胎距 40cm； 重载轮胎压地长度 20cm。则后轴压地长度为 410cm，则行驶中由至少由 7根工7 字钢共同承重，则单根工字钢受力为 140KN， I25b按支承于相邻贝雷片上受均布荷载的简支板对其进行强度和刚度验算。计算跨径 L=160cm，工字钢自重： 0.4KN/m,安全系数取 1.4:p=140/2 1.4=98KN； q=0.4+0.28=0.68KN/m I
16、25b工字钢力学特性： Wx=423cm3， Ix=5280cm4； 由于是 I25b工字钢集中荷载 （ 1） 强度 :(a为受力点距支撑点距离）查静力内力系数表； o=M/Wx=(0.25 98 1.6)/423 103 1.4=130 o=215MPa （ 2） 刚度 :(h为腹板净高， 为腹板厚度 )x=p/h =(98+0.5 1 1.6)/(250-26)/10 103 1.4=62 t=125MPa （ 3） 挠度验算： fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5 0.68 1.64)/(384 2100 5280)+98 1.63/(48 2100 5280)=0.7
17、5mm f=L/400=1610/400=4mm fmaxf满足规范要求。 故 I25b工字钢可满足施工荷载要求。 6)双拼 I40b枕梁验算 桩顶横向双拼 I40b工字钢， I40b支承于 630钢管桩上受集中荷载，上方重量通过 9片贝雷传递到枕梁上；重量由 2根工字钢共同承重，车辆停在墩处，枕梁受力最大；活载安全系数取 1.4； 工字钢自重： 0.64KN/m； 根据工字钢截面特性， I40b工字钢剪力完全满足要求。 I40b工字钢力学特性： Wx=1140cm3， Ix=22780cm4； 枕梁上部结构总重为： 255KN P=(255+980)/9/2 1.4=96KN,受力点距离支撑
18、点最远距离为 0.45m，q=0.64KN/m； （ 1） 强度： o=M/Wx=96 0.45+0.64 2.52/8/919 103=57 o=215MPa （ 2） 挠度验算： fmax=5ql4/384EI+pl3/48EI=(5 0.64 2.54)/(384 2100 22780)+96 2.53/(48 2100 22780)=0.8mmf=L/400=2500/400=6.25mm 8 fmax f满足规范要求。 故 I40b工字钢可满足施工荷载要求。 7)钢管立柱受力验算 从整体考虑，由 2根 I40b工字钢将上部所有荷载均匀地传递给下方 3根钢管桩。受力模式分析：车辆后轴位
19、于墩位处时钢管承担最大作用力，横向钢管桩间距 2.5m； (1)钢管桩强度验算（水上部位采用 630钢管基础，钢管顶采用双拼 I40b工字钢与贝雷片连接 )。 钢便桥单跨总重为： 275KN； 桩安全系数取 1.5； 单根钢管受力： P=(275+980)/3 1.5=628KN 钢管桩承载力容许值按以下公式计算：（ u是钢管桩周长， a是桩侧摩擦阻力系数，锤击桩取 1.0， L是钢管桩入土深度， q是土单位面积动摩阻力 )不计钢管桩自重，各土层侧摩阻力系数： 由水文资料可知，施工地点以粘土层和粉砂层为主，施工水深 1m，钢管桩露出水面部分 1m，则土层以上部分钢管桩长度为 2m； 侧摩阻力系
20、数取平均值 60。 根据公路桥涵地基与基础设计规范（ JTGD63-2007)沉桩承载力公式： Ra=uaLq/2=0.5 0.630 3.14 L 60 628KNL=10.6m，钢管总长为：12.6m 按照进场最小钢管计算 ,直径 630X9mm钢管： A=63 3.14 0.9=198cm2 则压应力： o=P/A=628/198X10=32MPa o=215MPa (2)钢管桩稳定性验算 630钢管回转半径为 22cm，入土 1m计算长细比： =2lp/d=2(300+40)/22=31150，其长细比小于主要的受压构件容许长细比 150。查钢结构设计规范得 0=0.961。 o=P/(A)=628 10/(198 0.961)=33MPa o=215MPa； 满足施工要求。
