滨河路西钢便桥施工方案

澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）建设项目人行钢便桥施工方案编制：邹树清日期：复核：日期：审批：日期：澳门援建嘉陵江大桥（滨河路西）项目部二0一0年五月廿五日澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）2/13人行钢便桥施工方案一、工程简介滨河路西下穿道路工程项目是澳门援建广元嘉陵江桥的一部分，该工程下穿新修嘉陵江大桥、广旺铁路大、新修建的铁桥引桥。该处设计为：拆除嘉陵江人行铁桥的引桥（拱桥），重新一座16.5m+11.5m两跨连续实心板横跨该下穿道路，采用现浇法施工。为方便施工，又必须保证行人和非机动车辆通行。我部准备在此处修建一跨度为30m的临时钢便桥。上部采用4列双排单层加强贝雷桁架拼装，顶部采用27工字钢连接，再铺一层7.0cm厚桥面。该钢便桥西侧接东风煤坪的现状道路；东侧顺接原有广元嘉陵江人行桥桥墩。二、桥位选址及布置根据施工便道的位置和桥位条件，保证施工便道贯通。根据该新修引桥的位置、地形、高差和地质等情况，测定最适宜的桥梁中线；测定推出桥梁跨径。三、贝雷架桥面结构1、桁架及销子桁架结构由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成。上下弦杆的一端为阴头，另一端为阳头。阴阳头都有销栓孔。两节桁架连接时，将一节的阳头插入另一节的阴头内，对准销子孔，插上销子。弦杆焊有多块带圆孔的钢板，其中有：弦杆螺栓孔，在拼装双层或加强桥梁时，在此孔插桁架螺栓或弦杆螺栓，使双层桁架或桁架与加强弦杆结合起来；支撑架孔，用于安装支撑架。当桁架用在桥梁上部时，使用中间两个孔；当桁架用作桥墩时，用端部的一对孔，以加固上下节桁架。下弦杆两端钢板上的圆孔及弦杆槽钢腹板上的长圆孔叫做风构孔，用以连接抗风拉杆。下弦杆设有4块澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）3/13横梁垫板，上有栓钉，以固定横梁位置。端竖杆有支撑架孔，为安装支撑架、斜撑与联板用。端竖杆及中竖杆的矩形孔叫做横梁夹具孔，用来安装横梁夹具。2、加强弦杆加强弦杆是为了提高桥梁的抗弯能力，发挥桁架腹杆的抗剪作用。桥梁端部弯矩小，故首尾节桁架均不设加强弦杆。加强弦杆，两端设有阴阳头，中部设有支撑架孔与弦杆螺栓孔。弦杆螺栓孔板反焊于杆件的一面，使连接加强弦杆与桁架的弦杆螺帽不致外露，保证桥梁推出时顺利通过滚轴。加强弦杆与桁架连接。斜撑的作用在于增加桥梁的横向稳定，其两端各有一空心圆锥形套筒，上端连于桁架端竖杆支撑架孔，下端则连在横梁短柱上。每节桥梁在桁架后端竖杆（以桥梁推出方向为前方）上各装一对斜撑，桥头端柱上另加一根。斜撑与桁架和横梁的连接用斜撑螺栓。3、联板联板用撑架螺栓连在第二排与第一排桁架的端竖杆上（三排时不使用），架设三排单层桥梁时，每节桁架前端竖杆上各设一块，首尾节安排在端柱上。三排双层时，每节上层桁架的相应位置也应安排。4、支撑架支撑架，用撑架螺栓连接于第一排与第二排桁架之间，使成一整体。架设双排单层桥时，每节桁架（或加强弦杆）顶面之中央水平位置各安装一个；双排双层时，除在上层每节桁架（或加强弦杆）顶面中央的水平位置各用一个外，每节上层桁架后端竖杆上也装一个（首节桁架前端竖杆另加一个）；三排桥梁澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）4/13支撑架安装部位与双排桥梁同。上述斜撑、支撑架及联板都备有空心圆锥形套筒，安装时如套筒不能完全压入孔眼，只需旋紧螺栓，套筒自可导入孔眼内。5、抗风拉杆抗风拉杆，两端各有一个销钉孔，并有用链条系挂的销钉，利用该销钉使抗风拉杆与桁架连接。杆中部设有连接夹，以便弯折，便于运输。杆上还备有反向螺纹的松紧螺旋套，用来调整拉杆长度。螺旋套内设有小垫块，称作“长度指示块”。转动螺旋套至杆端触及垫块，表示拉杆已处于正确长度。螺旋套一端并附设销紧螺母，以防拉杆松脱。每格桥梁需用交叉设置两根抗风拉杆，承受垂直于桥梁任何一侧的风力。抗风拉杆保持正确长度，以保证桥梁正直和有效的承受风力。四、贝雷架的技术性能1、主梁组合类别构成主梁的桁架可以数排并列或双排叠置，主梁断面组合形式分别是单排单层、双排单层、三排单层、双排双层、三排双层。另外，为增加主梁的桁架的强度，在桁架上弦上面和下弦下面，另可以连接一加强弦杆，称为加强型。断面组合形式不加强的5种，加强的5种，一共10种组合。2、主梁几何特性（表2-1）组合类别W（cm3）J(cm4)单排单层不加强3578.5250497.2加强7699.1577434.4双排单层不加强7157.1500994.4加强15398.31154868.8三排单层不加强10735.6751491.6加强23097.41732303.2双排双层不加强14817.92148588.8加强30641.74596255.2澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）5/13三排双层不加强22226.83222883.2加强45962.66894390.03、桁架容许内力表（表2-2）容许内力不加强加强单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩788.21576.42246.43265.44653.21687.53375.04809.46750.09618.8剪力245.2490.5698.9490.5698.9245.2490.5698.9490.5698.9五、本便桥主梁结构设计及材料清单1、结构设计本便桥主梁采用4榀“双排单层加强型”桁架作为主受力构件，桁架顶部采用27工字钢作为横梁，间距0.4m，工字钢与贝雷片用横梁夹具连接；横梁顶铺设1.0cm厚钢板作为桥面。结构详图见后附《便桥设计详图》2、用材清单序号名称单位数量单件重量（kg）重量(kg)备注1桥面板m2151.27911944.81.0cm厚2栏杆m1083.32358.6φ48钢管3护轮木m3620.20cm方木4横向分配梁根46431.119830.6I28b工字钢5分配梁夹具栓个1843.6667.7φ20圆钢6分配梁夹具板块18413.72527.7□350.500.107贝雷桁架片48275.8113238.98桁架销个803.06244.89加强弦杆根8081.726537.610弦杆销个643.06195.811弦杆螺栓个1603480.012支撑架个2821.45600.613支撑架螺栓个1120.7685.114斜撑根329.333298.7L50.50.415下连接杆根3127.8383.412工字钢澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）6/1316下连接杆根2431.1862.2I28b工字钢17下连接杆夹具栓个403.6145.2φ20圆钢18下连接杆夹具板块4013.7549.5□350.500.1019钢板块819.75158.0□500.500.1020钢板块839.5316.0□500.1000.1021斜撑梁根860.475483.8I16工字钢22合计59908.9六、贝雷架结构验算本便桥设计要求仅供人行和非机动车。桥梁主梁采用4列双排单层加强型贝雷梁，每列主梁承重10t活荷载，机械履带长5米，按均布荷载计算，Q＝40KN/m；梁体上部自重60t，每列承重5t，按30m均布荷载考虑，q＝8.3KN/m。1、弯矩验算当活载作用在跨中时，为便桥的弯矩最不利荷载。便桥受力图及计算公式列示如下：M活Max＝RA.(6.5+2.5)-2.5Q.5/4=100.9-2.5.40.1.25=775KN.m；M自Max＝1/8QL2=0.125.8.3.302=336.15KN.mMMax＝1.1.1.2.1.05（M活Max+M自Max）＝1540.05KN.m＜[M]＝3375KN.m，满足受力要求。2、剪力验算当活荷载作用在桥头时，为剪力的最不利荷载情况，剪力图及计算公式列示如下：Q活Max＝40.5.15.5/30=103.32KN；Q自Max＝8.3.30/2=124.5KN;QMax＝1.1.1.2.1.05(Q活Max+Q自Max)＝315.6KN＜[Q]＝490.5KN，满足受力要求。澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）7/133、挠度验算挠度在弯矩最不利荷载时出现在跨中，活荷载按集中荷载计算，P＝200KN，自重按均布荷载计算，q＝8.3KN/m，挠度计算如下：f＝5ql4/384EI+ｐｌ3/48ＥＩ＝5×8.3×103×304/(384×2.1×1011×0.011548688)+200×1000×303／(48×2.1×1011×0.011548688)＝0.037mm＜[f]=L/400=30/400=0.075m满足要求。30米便桥满足结构受力要求,故本方案可行。七、贝雷梁便桥施工工艺1、施工工艺流程：澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）8/132、主要施工方法1）、施工准备钢便桥拼架施工前,各项准备工作必须完成。准备工作包括：墩台混凝施工准备支墩拼装铺设滑道、滑板拼装导梁和部分主桁顶推钢梁主桁接长拆除部分导梁主桁接长、顶推安装桥面系右岸主桁接长、左岸桥台加高、台后填土落梁架立脚手架右岸支墩顶面主桁就位澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）9/13土灌筑、预埋件制安、配重混凝土块预制、地锚施工、杆件进场并分类清点、机具设备进场并调试。2）、支墩拼装支墩拼装前，先进行支墩位置放样，检查预埋钢板的位置及平整度，标出支墩各立杆中心。拼装杆件，找平顶面，将立杆与预埋钢板焊接牢固，焊缝高1.5cm。立杆拼装完须用锤球吊线检查垂直度，当杆件垂直时即可拧紧螺栓，确保其位置正确，支墩拼装完后安装分配梁及支垛，分配梁采用I36b工字钢，支垛采用枕木搭设。3）、铺设滑道支墩顶面支垛搭设完成及0号台尾填土完成，进行场地平整，铺设枕木后，即可进行滑道铺设，滑道由I20a工字钢组成，滑道与支垛之间采用道钉固定，滑道与滑道之间采用φ48钢管焊接固定，保证滑道间距及滑道顶面标高准确。4）、导梁和主桁的拼装导梁及主梁拼装时，采用纵向分段拼装方法施工，其拼装顺序是：下弦杆下平纵联纵梁横梁斜杆竖杆上弦杆上平纵联横联导梁拼装时，采用小枕木搭设拼装台座，使其与滑板同高，滑板落于滑道上，并使其密贴，滑板设于钢梁节点处，每4m一道与下弦杆连接。拼装工艺a/捆吊拴捆时应注意杆件的重力大小及重心位置，杆件采用专用吊具拴捆、起吊,使弦杆、纵横梁等尽可能保持水平,竖杆保持竖直，斜杆保持40°～50°的倾角。B、对孔杆件起吊就位后对孔时，在栓孔基本重合的瞬间（相错10mm以内），将小撬棍插入孔内拨正，然后微起落吊钩，使杆件转动对合其他孔眼，弦澳门援建嘉陵江大桥工程（滨河路西）10/13杆先对近端孔眼，竖杆先对下端孔眼，斜杆先吊成较陡状态，待下端对合后再徐徐降低吊钩对合上端。C、穿插钉栓对好孔眼后，先穿入冲钉定位，再穿入螺栓，确认板缝间无任何杂物时，即拧紧螺栓，冲钉穿入时只能用小锤轻轻敲入孔内，不能用强迫过孔的方式入孔，以免孔边变形。D、调整平、立面位置拼装工作开始后需随时观测钢梁的平、立面位置，并及时进行调整。E、紧螺栓螺栓的施拧分初拧、复拧、终拧三个步骤：初拧、复拧采用长30cm的扳手，由一个人以下压姿势拧至不动为止，为避免初拧时的螺栓预拉力降低，同一节点上的螺栓应尽可能采用几何对称法施拧，终拧采用电动扭矩扳手，扭距值不小于235KN.M，施拧顺序由节点中心向外辐射状扩展栓合，使钢板均匀伸展、压平，避免因波状变形使钢板产生裂隙而降低预拉力。5）、顶推施工钢便桥架设采用千斤顶顶推法施工。采用I36b工字钢安装顶推台座，采用两台油压千斤顶以串联方式同时顶推，加快顶推速度，顶推前在滑道上涂一层黄油以减小摩擦力。顶推过程中以增加配重的方式使钢梁纵向稳定系数K始终大于1.5，即支墩后方的锚固加上压重对支墩处的弯矩（稳定力矩）与支墩前方是出的钢梁和导梁的弯矩（倾覆力矩）之比大于1.5。钢梁水平力主要由风荷载及两股滑道高低不平引起，顶推过程中需经常检查滑道平整度，及时进行起道调整，受风力时在钢梁两侧拉上缆风绳固定在地锚上。为防止钢梁测移，在支墩两侧各安一台10t手拉葫芦，用以纠偏。6）、落梁万能杆件钢梁顶推到位后，即可进行落梁施工，将钢梁置于支座垫梁上。澳门援建嘉陵江大