钢便桥施工专项方案(0808)(李)

施 工 专 项 方 案

二0一0年十月十一日

钢   便  桥

施 工 专 项 方 案

编 制 ：             

复 核 ：             

           审 核 ：             

编制单位：                         

编制日期：      2010年10月11日   

钢便桥施工专项方案

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、灌注砼等功能，可通行10m3砼搅拌车、25t汽车吊。

钢便桥全长141m,跨径组合为：9+11×12（m）；桥宽B=2×4=8（m）。

钢便桥两侧用Φ50mm钢管焊接临时护栏，护栏高1m，确保水上作业安全。

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汽车吊从岸边向河中逐跨施工方案。

河流水深4~5m,水面至便桥面5m，钢管桩入土深度5m左右，则钢管桩自由长度9~10m。

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Φ52.9cm钢管桩，材料为Q235，壁厚δ=8mm。间距（中距）：纵向9m及12m,横向3.45m（双排），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#槽钢按剪力杆焊接,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8m。

 便桥纵向采用贝雷梁，共3组6片，采用b=45cm的标准花窗联接。组间用［14#槽钢作为剪力杆。

  贝雷片上弦铺设I30a工字钢，间距@45cm。

钢便桥自下而上结构依次为：

Φ52.9cm钢管桩→2I32b工字钢横梁→贝雷纵梁（3组，间距5.2m）→横向I30a工字钢横梁→车行道钢板（δ=10mm）。（详见钢便桥施工方案布置图）。

②钢便桥主要材料数量

   钢便桥主要材料数量详见下表。

钢便桥的起点及终点均应插入河堤3m或以上，以增强稳定性。两端铺设钢板拉顺，以便车辆上下。要求地基承载力≮150KPa，如不能满足,应采取换填砖碴或施打松木桩进行处理。

3、钢管桩入土深度

   根据地质钻探提供的资料，钢管桩桩底宜穿过淤泥层，进入强风化泥岩或弱风化泥岩作为持力层，总入土深度5m左右。有问题

四、施工机械

  钢便桥的钢护筒振沉以及贝雷梁的拼装等采用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

五、施工方法

   A.施工顺序

   1.整体施工顺序

岸边→河中→岸边

     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→安装纵向贝雷梁→安装贝雷上弦工字钢→铺设车行道防滑钢板→临时护栏。

      B.施工方法及技术要求

1.钢管桩采用Q235钢板卷制而成，每节长度6~10m,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。（不准确）

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.贝雷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杆，使之连成整体。

 10. 主梁贝雷梁与钢管桩顶采用槽钢压焊连结，分配梁与主梁交叉处，用Φ20mm骑马螺栓连结，骑马螺栓配套的钢板厚度δ=12mm，宽度6cm；钢板与工字钢采用点焊联结。

C.其它

1.施工用电采用自备300KW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30×30cm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，采用的用电线路。

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

施工过程检查

1．安全技术措施交底后是否人人明白和心中有数；

2．施工生产过程中各种不安全因素是否得到控制；

3．施工机械是否安全挂牌；

4．安全操作规程和安全技术措施是否认真执行；

5．现场有无违章指挥，违章作业；

6．每周一次安全大检查是否正常进行；

7．安全隐患是否限期整改；

8．信息反馈是否准确及时；

9.安全防护设施是否被挪用。

附件：

钢便桥受力计算书

（说明）：

三个便桥中，取受载最不利的便桥计算，即桥长141m，宽8m，第一跨长9m，其余11跨跨径12m的便桥验算荷载。

1、结构形式

详见附图。

2、计算参数

1）荷载：公路I级，汽超-20级，车辆荷载550KN，车速10km/h，冲击系数1.3。

2）水流速度2.18m/s，漂流物自重10KN，考虑冲击力，不考虑风荷载。

3）计算跨径按12m计算，宽8m。

4）贝雷片主梁力学特性

贝雷架选用国产 1500× 3000型贝雷桁架片，高度 1.5m，每单片长度 3.0m。每片每延米 1KN/m（包括连接器等附属物）。单排单层不加强贝雷架的容许弯矩为 [M]=788.2KN.m。单排单层不加强贝雷架的容许剪 [V]=245.2KN，销子剪力550KN。惯性矩：I=250500cm4。

5）钢材力学特性：

型钢：[σ]=210MPa，[τ]=120MPa，E=2.1×1011N/m。 

6）《公路桥梁》规定：行车速度100km/h，对于1-2车道，制动力按照布置在荷载长度内的一列汽车队总重量的10%计算，但不小于一辆车重的30%。

550KN汽车按照10km/h制动行驶，其制动力一般小于自重的10%，即最大为55KN（验算稳定性用）。 

3、I30b工字钢受力验算

1）计算说明

荷载按公路-I级，550KN汽车行驶，冲击系数1.3，则汽车后轮单侧最大力为：P=1.3×140/2=91KN，受力面积60cm×20cm，计算按两根工字钢同时承受单轮力。 I30b工字钢：间距45cm，单位自重相对车辆荷载忽略不计。按照单跨简支梁计算。

2）材料力学性能及指标

I30b工字钢：间距45cm，计算跨径L=3.45×2m，单位自重0.53KN/m。

E=2.1×1011N/m，Ix=9400×10-8m4，Wx=627×10-6m3，d=11×10-3m，Ix/Sx=25.4×10-2m。

3）计算模型

I30b工字钢间距45cm，每跨受到一辆车的荷载作用，每辆车轮胎作用的力由2根工字钢承受，轴重140KN，每侧车轮荷载为70KN，受力模型如下： 

最不利情况考虑，集中荷载P最大弯矩为：

Mmax=41.27KN.m

则σ= Mmax/W=41.27×1000/（627×10-6）

=65.82MPa <[σ]=210MPa，满足条件。

考虑最不利情况，剪力验算：

Qmax=29.67KN，则：

τmax=QS/It=(29.67×103/25.4×10-2×11×10-3)/106

=10.6（MPa）﹤fv=120(MPa)

满足条件。

4）刚度计算

按照简支梁偏安全验算其挠度。

fmax=2×35000×3.45×3.45×2.1/（24×2×1011×9400×10-8）

=0.0036m4、贝雷片纵梁计算

1）材料力学性能及指标

贝雷架选用国产 1500× 3000型贝雷桁架片，高度 1.5m，每单片长度 3.0m。每片每延米 1KN/m（包括连接器等附属物）。单排单层不加强贝雷架的容许弯矩为 [M]=788.2KN.m。单排单层不加强贝雷架的容许剪力 [V]=245.2KN，销子剪力550KN。惯性矩：I=250500cm4。

因汽车—超20级长15m，前轴重30KN，中轴重120KN，后轴重140KN，中轴和后轴的轴间间距为1.4m，前轴距中轴3m，中轴距后轴尽距7m；而便桥跨径为12m，所以按照最不利布载时，（1）后轴作用在便桥中心时，（2）前轴和中轴作用在便桥上时，分别按简支梁偏安全计算。

后轴作用在便桥中心时，受力最不利图

则：

Mmax=398.7KN.m<  [M]=788.2KN.m

Qmax=79.2KN<[Q]= 245.2KN

fmax=2×70000×12×12×6.7/（24×2×1011×250500×10-8）

=0.011m所以贝雷片梁受力满足要求。

5、钢管桩局部冲刷计算

钢管桩与水流切线夹角为α=450，考虑到水中桩位处边坡平缓，取角度50，边坡系数m=ctg50=11.43，地基表层为淤泥，容许不冲刷流速为=0.2m/s，计算水流速度V=2.18m/s，

则冲刷深度：

6、钢管桩承载力计算

1）基本计算参数

因没有地质参数，假设地质参数如下表： 

2）荷载计算

假设满布两辆车通过，则中间一根钢管的荷车辆载为550KN。考虑上部荷载和钢管自重，暂定钢管长20m，则中间一根钢管受到的荷载为为：

P=550+205.44+20.55=755.99KN。

考虑系数1.2（这里不计钢管桩水中部分浮力）则：

N=1.2P=931.19KN。

根据经验公式计算单桩竖向承载力

，所取参数均取最不利情况。

设持力层为砂砾，取其极限承载力=500KPa(考虑最不利状态，液限>1)，土层的变化为：

2m淤泥+3m亚粘土+4m粗砂+11m砂砾，则桩的承载力为：

桩端承载力为：0.5×500=250KN；

淤泥承载力为：0.5×3.14×0.529×2×15=24.92KN；

亚粘土承载力为：0.5×3.14×0.529×3×40=99.66KN；

粗砂承载力为：0.5×3.14×0.529×4×50=166.11KN；

以上合计：540.69KN。

则桩打入砂砾中的深度为：

H=（931.19-540.69）/（0.5×3.14×0.529×90）

  =5.22m

取整6m，则要求入土深度为：15m，桩长为入土深度加水深。

说明：因没有地质资料，自己按照实际地质资料计算承载力。地质资料，以下计算按照水深10m计算。

7、流水及漂流物对钢管桩冲击力横桥向计算

1）荷载计算

钢管桩所受的流水压力（均布荷载）

 q=0.8DγV2/(2g)=0.529×0.8×10×2.182/20=1.006KN/m

钢管桩所受漂流物冲击力（集中荷载）

 P=WV/ (gt)=10×2.18/(10×1)=2.18KN

2）计算模型

按照单桩悬臂梁计算，最不利情况如下图所示。

3）强度计算(q+P组和最大弯矩)

MB=qL2/2+PL=1×102/2+2.18×10=71.8KN.m

σ= MB/W=71.8×103/（1777×10-6）

  =40.41MPa <[σ]=210MPa，(满足条件)。

8、汽车制动力顺桥向稳定计算

1）计算说明

550KN汽车按照10km/h制动行驶，其制动力一般小于自重的10%，按排两辆计算即最大为110KN，计算时可以移至支座的底板面上（钢管桩上）。

出于安全考虑，制动力影响2跨，6根钢管桩受力承担，中间两根钢管承担一半的制动力，则钢管桩顶受到最大力为：

P=110/4=27.5KN。

2）计算模型

按照单桩悬臂梁计算，最不利情况如下图所示。

备注：计算时不考虑管内填砂密实加强。

3）强度计算

P=55KN，L=10m

MB=PL=275×10=275KNm

σ= MB/W=275×103/（1777×10-6）

=154.75MPa <[σ]=210MPa，满足条件。

9、钢管桩压杆稳定性计算

钢管桩水中长度为10m，管桩非入土长度为15m。钢管桩按上端自由，下端固支考虑。

φ0.529m钢管桩：计算长度L=10m，P=931.19KN。

钢管桩承受临界荷载P利用欧拉公式计算：

(满足条件)。