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1、 钢便桥设计施工方案编制 审核 某某年7月23日目录一、 钢便桥设计概况.1二、 钢便桥架设施工.4三、 钢便桥受力计算.5四、 钢便桥的拆除方案16五、 钢便桥施工安全应急预案16六、 安全保证措施18七、 人员、材料、机械设备投入一览表20 便桥施工方案和计算书一、 钢便桥设计概况本钢便桥为轻型钢便桥，连接两边岸边，用于村民出行、小吨位车辆运输。其设计荷载采用公路-级汽车荷载标准值。查公路桥涵设计通用规范知，其后轮重力标准值为2*140KN，设计值按2*10KN计算。钢便桥布置分述如下：（一）、钢便桥布设 钢便桥采用52910mm的钢管桩作支承桩。钢管桩的布置15m及30m跨度，共5跨，全
2、长120m。桥墩设纵横向群桩6根,桩中心间距2.5米。钢管桩顶纵向连接采用两根2I30b工字钢,横向主横梁中心位连接采用一根2I30b工字钢，长度4.0米。在2I30b工字钢顶纵向布设12组贝雷片，贝雷片中心间距1.25米。贝雷片顶横向均布25b工字钢，间距0.25米。25b工字钢顶满铺一公分厚钢板。具体见附图。（二）、钢管桩桩基施工钢管桩采用汽车吊配振动锤进行打设。1、振动锤的选择。（1）、振动锤应具有必要的起振力P0P00.6FF-桩土之间摩阻力，根据便桥计算书，F按400KN考虑。则P0240KN（2）振动体系应具有必要的振幅 振动沉桩时，只有当振动锤使桩发生振动的必要振幅A0使振动力大
3、于桩周土的瞬间全部弹性压力，并使桩端处产生大于桩端地基的某种破坏力时，桩才能下沉。A0= 0.8N+1A0=N/12.5N-标准贯入击数。按上两式计算取平均值，即可求出A0 值。桩下沉所必须的振幅为715mm。（3）振动锤应具的必要频率振动沉桩时，只有当振动锤的频率n大于自重作用下桩能够自由下沉时振动频率n0时，桩才能沉入预定的设计标高。（4）振动锤应具有必要的偏心力矩振动锤的偏心力矩KA0相当于冲击锤的垂参数。因此，偏心力矩愈大，就愈能将更重的桩沉入至更硬的土层中去。必要的偏心力矩KA0=A0KN.cmP）（KN.cm）A0-振动锤的必要振幅，如前所述；QB-振动锤重量，本工程按60KN。G
4、P-桩的重量，本工程最长桩重70KN。（5）振动体系应具有必要的重量QB+GP振动沉桩时，振动体系必须具有克服桩尖处土层阻力的必要的重量。（6）振动锤应具有必要的振动力FVFV=0.04n2M (KN)另外，在选定振动锤时，还应根据桩径与长度，考虑一定时间完成的打入为宜。2、振动沉桩施工要点（1）振动锤：选择45KW振动锤。（2）接桩：钢管桩的连接采用接头对接焊及外拼板焊接连接，外拼板均匀布置6块，管桩对接时要保证管口平整、密贴、顺直。焊条采用国产J502，焊缝厚度应满足要求。应严格控制焊接质量，焊接强度不小于主材强度。钢管桩对接必须顺直。（3）开始沉桩时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定性后，再
5、采用振动下沉。（4）桩帽或夹桩器必须夹紧桩头，以免滑动降低沉桩效率、损坏机具。（5）夹桩器及桩头应有足够夹持面积，以免损坏桩头。（6）沉桩过程中应控制振动锤连续作业时间，以免因时间过长而造成振动锤损坏。（7）每根桩的沉桩作业，须一次完成，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。3、停锤控制标准振动沉桩的停锤标准，应以桩尖标高控制为主，以最终贯入度作为校核。如果桩尖已达标高而最终贯入度相差较大时，则应查明原因，研究后另行确定。采用桩尖标高和贯入度双控的方法作为确定停锤标准。本工程最终贯入度（最后连续三次振锤一分钟）按3cm/min控制或通过试桩确定贯入度控制标准。4、出现异常情况的处
6、理。 振动沉桩过程中，出现桩的偏移、倾斜或回弹（严重时），以及其他不正常情况时，均应暂停，并查明原因，采取措施方可继续沉桩。5、测量控制 根据坐标定出桩基的纵横中心线。施工中测量控制应注意下述几点：（1） 打一根桩复核一根，做好测量记录。（2） 测量人员应对桩的就位，垂直度和打设标高进行监测，确保施工精度。（3） 沉桩完成后，测量人员应根据轮线测出桩的平面偏位值，认真做好记录。便桥打桩施工测量工作内容：a、桩位测量；b、垂直度测量；c、贯入度观测。（4） 贝雷桁架定位测量及复测。（5） 贝雷架挠度观测。6、沉桩容许偏差垂直度：1%。桩位：纵桥向40mm，横桥向50mm 。7、结合本便桥的地质情
7、况(据当地人口述)，又加上本便桥所处地理位置特殊，易受山洪冲撞。如果用振动沉桩不能到达有效深度时，须采用水下砼浇筑来固定桩管。 (1) 用钢板制作围堰，使整个墩台连成一体，形成一个横5米、纵4米、高5米墩基进行水下浇注混凝土。墩基横向两端呈半圆形，减少水阻力，横向下游方向每根立柱需两条2I30b工字钢斜撑加固。 二、 钢便桥架设施工 （一）、钢便桥的架设1、钢桩的打入应在同一直线上，钢管桩打入后，由测量人员测出钢管桩顶标高，割去多余的钢管桩，并在钢管桩上割槽，槽的大小应比2I30宽度宽23cm。工字钢底与管桩接触处应焊接，同时应采用开槽割除的钢管加工成10cm宽（长度根据需要定）加劲环板把工字
8、钢与钢管焊接定位，每根钢桩焊四块加劲环板。在钢管桩的槽口上便桥纵向各架设4米长2I30工字钢后主横梁横向中心线安装4米长2I30工字钢并焊接满焊接触位。 2、主横梁2I30b工字钢架设好后，在工字钢横梁上纵桥向设12组贝雷片，贝雷片横桥向间距1.25m。贝雷片与2I30b工字钢之间采用槽钢10固定。3、贝雷片顶顺桥向按0.25米的间距均布I25b。4、I25工字钢顶横桥向满铺一公分钢板，接触位满焊。便桥搭设完毕后，设置安全护栏，护栏高度为0.9-1.2m为宜，立杆的间距为2m，立杆焊接在工字钢上，立杆采用10槽钢,扶手采用483.5mm钢管，设置两道。三、钢便桥受力计算（一）、便桥结构简介便桥
9、结构见附图，便桥采用钢管桩群桩基础，采用6根直径为529mm的钢管桩组成，钢管桩顶纵向连接采用两根2I30b工字钢,横向主横梁中心位连接采用二根2I30b工字钢，长度4.0米，横梁上纵桥向布置两组150cm高装配式贝雷桁架主梁，每组两片贝雷桁架采用45cm宽花架连接。贝雷桁架上横铺25b工字钢分布梁，贝雷桁架与分布粱全部采用U型扣固定，分布梁间距为25cm，I25工字钢顶横桥向满铺一公分钢板。桥台利用旧桥桥台。（二）、480cm宽便桥各主要部件的应力计算便桥受力计算采用50T的重车进行验算，前轮每个取5T，每个后轮每个取20T，取后轮进行验算，在便桥横桥向分布如下，取最不利位置：各主要部位受力
10、，从下到上计算如下：1、贝雷桁架纵梁受力计算根据下面对横向分布30b工字钢梁的受力计算可以得知，两组贝雷桁架中的外侧贝雷片总有一片承受上拔力，贝雷片的受力极不均匀，取受竖直向下的最大荷载计算，单片贝雷架承受的最大荷载为10256.18，按简支梁计算，贝雷架的跨中弯矩最大值Mmax=10.2612/4=30.78t.mt.m贝雷片容许弯矩为78.8 t.m,所以贝雷桁架纵梁的受力能满足需要。注：贝雷片容许应力取值，取自桥涵下册。单片贝雷片的抗剪能力为24.5t，通过下面对横向分布I30b工字钢的受力计算知其最大支座反力为10256.18，两个重轮，此时贝雷片相当于在跨中作用10256.182=2
11、0512.36Kg的集中力，显然贝雷片的剪力等于20512.36Kg，小于限值24.5t，贝雷片抗剪能够满足要求。2、钢管桩上横梁受力计算横梁支撑在钢管桩上，其支点距离为250cm，按简支梁计算，其计算如下：先计算P的值：P=4m贝雷桁架重量及桥面系总重的1/8+后轮总重的1/6=约2000Kg+6666.7=8666.7Kg采用清华大学结构力学求解器求得该梁的弯矩图如下：最大弯矩Mmax.75Kg.cm.75Kg.cmmax=1565.2Kg/cm2=156.5MPaf=215Mpa其抗剪能力不需计算，能够满足要求。3、30b分布梁受力计算 1)、抗弯应力计算重车采用两个后轮，每个后轮重20
12、t，每侧分布宽度取为50cm，一侧按作用在分布梁跨中时为分布梁跨中的最不利受力。分布线荷载q=10000/50=200Kg/cm。其计算如下：采用清华大学结构力学求解器求得该梁的弯矩图如下：跨中弯矩最大Mmax=74036.39Kgcm分布梁为30b工字钢;所以横梁的最大应力max=295.9Kg/cm2=29.6Mpaf=215Mpa横梁抗弯应力能满足规范要求。以上计算均为静载受力时的应力，考虑汽车荷载为动载，查荷载规范知动力系数为1.1，显然，考虑动载作用的最大应力值近似等于上述计算的弯应力乘以1.1，仍然小于规范要求的抗弯强度设计值。215Mpa。2）、抗剪能力计算采用清华大学结构力学求
13、解器求得该梁的剪力图如下：最大剪力为6361.61Kg，采用钢结构设计规范4.1.2式计算工字钢剪应力：=，式中:V-计算截面沿腹板截面作用的剪力S-计算剪应力处以上毛截面对中和轮的面积矩I-毛截面惯性矩tw-腹板厚度V=6361.61Kg S= 146.1cm3 I=2502cm4 tw=1.1cm=338.4Kg/cm2=33.8MPafv=125Mpa(钢结构设计规范表3.4.1-1查得)，所以30b工字钢抗剪能力满足要求。3)、支座反力计算横向分布I25b工字钢的支点约束反力采用清华大学结构力学求解器计算如下：（其中结点编号参照上述计算简图）反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)- 结点约束反力 合力 支 座 - - 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩- 2 0.00000000 -175.-90.0000000 0.00000000 3 0.0000000 0.00000000 5 0.00000000 10256.1803 0.00000000 10256.0000000 0.0000
