平川溪施工便桥设计施工方案

一、工程概况................................................................................................................ 1 二、施工便桥设计方案................................................................................................ 1 三 、施工便桥检算...................................................................................................... 2 四、便桥施工架设：.................................................................................................... 7 五、便桥主要材料数量：............................................................................................ 9

I 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦吟溪大桥施工便桥设计施工方案 一、工程概况 1、邦呤大桥位于本项目主线上跨越既有大盈溪河道，桥梁中心桩号为K26+575，起讫里程号为：K26+421.5~K26+728.5,桥长307.0m，该桥平面位于缓和曲线和直线上，纵断面位于R=25000m的竖曲线上。桥跨组合为：5×30+5×30m,共10孔，有9墩2台，其中7#墩位于大盈溪中间， 8#墩位于河道右侧的岸边。 2、桥址处大盈溪河道宽约50m，常年有水，设计流量，设计流速,设计水位：,水深1.7m，河底标高8.40m,岸顶标高：左岸13.964m，右岸13.434m。（水文资料按设计说明修正）

二、施工便桥设计方案

为保证大盈溪的正常通水，该桥施工时，拟设置施工便桥通过。施工便桥拟设于线路右侧道路红线以内，桥梁全长51.6m,起讫里程桩号为：K26+621~K26+672.6.便桥采用钢结构：桥台采用C20片石砼，桥墩采用￠40×0.9cm钢管排架墩（三柱式）并用[20槽钢做帽梁，用[10槽钢做剪刀撑，钢管与槽钢连接处设一块□70×70×1cm的钢板，排架墩钢管埋入地下1m以上，桥面采用I32工字钢做纵梁，[12.6槽钢做桥面板，桥面宽6m ,即（0.5+6×0.833+0.5=6.0m），设计I32工字钢7道（纵梁），桥面板采用[12.6槽钢倒扣（背朝上）间距（中对中）13cm，便桥孔跨：共8跨，每跨6m，共有7个排架墩、2个片石砼桥台。（详见附后立面、平面、横断面示意图） 第 1 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 三 、施工便桥检算 （一）便桥设计荷载(按公路I级车道荷载考虑) 公路Ⅰ级车道荷载的均布标准值Qk=10.5KN/m ,集中荷载标准值P k： 当计算跨径L≦5m时,Pk =180Kn L≥50m时，Pk=360KN 5m＜l＜50m时，按以上值内插 车辆荷载值标准值如下图： （二）便桥I32a工字钢纵梁检算： 1、I32a字钢自重荷载： 经查I32a工字钢每m重52.747kg A=67.156c㎡ Wx=692cm3 Ix=11100cm4 b=130mm d=9.5mm。 [32工字 钢自重荷载：52.747×9.8×7×1/1000=3.618KN/m。 2、桥面板[12.6槽钢重量荷载： 经查[12.6槽钢每m重量12.318kg。桥面板[12.6槽钢为横桥向铺设，间距13cm， 每延米按8根计算长度6m，每延米48m。因此，桥面板[12.6槽钢重量荷载为： 第 2 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 12.318×48×9.8×1/1000=5.794KN/m。 3、恒载合计：Q=3.618+5.794=9.412KN/m。车道荷载集中荷载值Pk=180+6×180/45=180+24=204KN，I32a工字槽钢纵梁汽车荷载计算图如下：（并考虑恒载） 4、I32a工字钢纵梁的抗弯强度计算： 从弯矩图可知：Mmax=398.6595 KN.m=398.6595×103×102N.cm =398.6595×105N.cm。 考虑安全系数1.2。 σmax=1.2×Mmax/Wx=1.2×398.6595×105N.cm/692cm3×7×0.9=0.0914N/cm2×105=91.4N/mm2=91.4MPa<[σ]=140MPa.（合格） 5、I32a工字钢纵梁的挠度计算： （1）均布荷载作用发生的挠度计算： f1=5/384EI(qI4)=5qI4/384EI=5×20.591×64/384×2.05×105×11100×7 第 3 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 =5×20.591×103×10-2×64×(102)4/384×2.05×105×102×111×7 =133429.68×109/61165440×107=0.218cm=2.18mm。 （2）汽车集中荷载作用发生的挠度计算： f2=8PL3/384EI=8×204×63×103×106/384×2.05×105×102×11100×7 =352512×109/61165440×107=0.576cm=5.76mm。 跨中最大挠度fmax=f1+f2=2.18+5.76=7.94mm结论：经计算I32a工字钢纵梁的抗弯拉强度、挠度、剪力符合要求 （三）便桥双[20槽钢帽梁检算：

便桥桥墩帽梁拟用I20槽钢2片，背靠背焊成整体，置于墩柱（Φ400×8钢管）顶上的钢板上（电焊连接）其受力图如下：

根据前面纵梁检算得知桥墩的受力163.773×2=327.546KN，并通过7根I32a工字钢均匀传递至桥墩帽梁上，因此，帽梁受力按均布荷载考虑并考虑不均系数0.9。q=327.546÷6=54.591KN/m经查表I20槽钢每m重：25.777kg。A=32.83km Wx=191cm3 I=1910cm4 b=75m d=9.0mm。 [20槽钢自重荷载：25.777×9.8×2×1/1000=1.7683KN/m。 2 第 4 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 1、帽梁强度检算： Mmax=1/8qI2=1/8×(54.591+1.7683)×2.52=1/8×56.3593×6.25 =44.031KN.m

σmax=1.2Mmax/Wx=1.2×44.031×103×102/191×2=0.13832×105N/cm2 =138.32MPa<[σ]=140.0MPa（合格） 2、帽梁挠度检算：

fmax=5qI4/384EI=5×56.3593×2.54/384×2.05×1051910×2=5×56.3593×103×10-2×2.54×108/384×2.05×105×1910×2=11025.288×109/3007104×105×102=0.3666cm=3.67mm<[f]=L/400=6.25mm（合格） 3、帽梁剪力检算：

从剪力图可知：Q=81.8865×2=163.773KN I20槽钢容许剪力：[Q]=2×0.9×σ.A=2×0.9×1400×32.837 =82749.24kg=82749.24×9.8/1000=810.94KN 所以，Q<[Q]合格。 结论：经检算双[20槽钢帽梁的抗弯拉强度、挠度、剪力符合要求。 （四）直径400mm钢管墩柱检算： 根据便桥设计方案，本施工便桥桥墩采用三柱式单排架墩墩柱拟采用直径400mm壁厚9mm的钢管，根据以上帽梁检算情况3根墩柱承受的荷载为P=327.546+1.7683×6=338.156KN平均每根柱子的荷载为P1=338.156÷ 第 5 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 3=112.719KNΦ40cm，管壁厚9mm的钢管柱截面几何参数为： 墩柱按Φ400×9mm钢管检算： 截面积：A=π（R2-r2)=π(202-19.12)=3.14×(400-364.81)=110.5cm2 截面贯性矩I=π/64(D2+d2)(D2-d2)=π/64(402+38.22)(402-38.22) =π/64(3059.24×140.76) =21127.23cm4 截面回转半径：i=1/4D2d2 =1/43059.24=55.31cm/4=13.83cm 强度σmax=112.719×1000/110.5=1.0201×103N/c㎡=10.201MPa<[σ]=215MPa（合格） 刚度：λ=I0/i=660/13.83=47.72<[λ]=150（合格） （五）、钢管柱基础持力层验算：

主要是验算钢管柱持力层地基承载力，经查阅邦吟溪大桥桥位工程地质纵断图，该便桥所处6#～8#墩表层是卵石层，厚度达到9m左右，地基承载力完全可以满足要求，末端最后一排桩（靠近8#墩岸上）表层地质相对会差一些，振动沉桩时，根据其电流显示情况作适当控制（加深埋入深度）。 （六）桥面板[12.6槽钢检算

按简支梁计算，计算跨径取L=0.83m。车轮宽度按30cm计算每对车轮的着地面积为0.6×0.2（宽×长），则轴重的一半荷载由3根槽钢承担，单根槽钢荷 载为60cm长的均布荷载，荷载值为：140×1/2×1/3×0.6=140×0.5×0.333÷0.6=38.85KN/m。采用公路Ⅰ级车辆荷载进行重轴在跨中位置按简支进行验算，考虑冲击系数1.4。[12.6槽钢：E=2.05×105MPa I=38.0cm4 Wy=10.2cm3 q=38.85KN/m 第 6 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 Mmax=1/8ql2=1/8×38.85×0.62×104×103×10-2=1.748×105N.cm

σ=Mmax/Wy=1.748×105=171.5MPa<1.3[σ]=188.5MPa合格 结论：桥面板采用[12.6槽钢符合要求。

四、便桥施工架设： 便桥通行车辆大多数是重型车辆，施工同样需要按照现行桥涵施工规范要求进行施工，确保施工安全及便桥施工质量。 （一）桥墩施工： 桥墩钢管连接要特别注意钢管的位置不能偏离设计位置误差值控制在10mm以内，并保证钢管的垂直度不超过0.5%，（即钢管柱底部，顶部中心位置不能相差20mm），钢管打入基础底面以后，向钢管内灌满干燥的中粗沙，并予以捣实，以提高钢管柱的刚度，再在管顶焊接口70×70×1cm的钢板，3根钢管柱按照设计图的要求用I10槽钢做剪刀撑连接成一整体，以提高桥墩的防撞击能力，提高 其安全度；3根钢管顶高程误差不超过5mm；墩顶双I20槽钢（帽梁）需焊接在 第 7 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 钢管顶上的钢板上,双I20槽钢安装到位后,需在其上面焊接I32a工字钢纵梁，并在其外侧焊接定位铁（采用I10槽钢，槽口向上），防止纵梁外移。 （二）I32a工字钢纵梁安装： 便桥墩台施工完毕，即可架设I32a工字钢纵梁。纵梁架设拟采用25T自行式起重机（汽车吊）吊装人工配合，吊装之前，先在帽梁上将工字钢纵梁的位置用红油柴标识清楚。工字钢长度12m（标准长度）每根刚好跨2孔，切勿割断，以提高纵梁的整体性,逐片到位后。先点焊固定后再架设另一片。全部就位后（每孔梁）经检查合格再完善焊缝。吊装时需注意安全，统一指挥,墩位上各有一个人护稳纵梁就位,吊点要准确。防止工字钢变形、扭曲。施工人员要戴安全帽，穿软底胶鞋。 （三）桥面板I12.6槽钢的拼装安装:

I12.6槽钢桥面板的铺设，因设计其中对中的间距是13cm,因此，基本是满铺位置较便于控制。主要注意事项是如有接头，接头必须置于纵梁工字钢顶上，切忌悬空；且接头要尽量减少，I12.6槽钢标准长度12m。一截两正好2根6m长，与桥面同宽。同时，接头也要避开车轮行走位置。桥面板与纵梁工字钢连接采用电焊连接要保证焊缝的质量。 （四）栏杆安装：

本施工便桥桥面桥面设置双侧高度1.2m栏杆，用角钢做立柱和扶手，下穿3道Φ16园钢做护栏，立柱焊在桥面板上，底部设三角铁加固。立柱和扶手连接采用螺栓连接，每处2个螺栓。 （五）便桥的使用与维护： 便桥施工完毕通车以前，需进一步检查各部位构件，着重检查相关杆件的连接部位，防止漏焊、少焊。有螺栓连接的部位，要进一步紧固螺栓，提高便桥的整体性，要组织试通车先轻车后重车。逐渐提速，观察表桥是否发生变化重点观测桥墩是否位移或沉降。发现问题及时处理,确保万无一失。 使用时桥两端要设立警示牌限速限重（V≤30km/h,Q≤50T）使用过程中，加强观测；山区河流，雨后上游流下来的杂物要及时清除，确保桥墩的安全（可在 第 8 页 共 9 页 泉州环城高速公路南安至石井段A5标邦呤大桥施工便桥设计施工方案 桥的上方设置防护墩C三角形分流墩）保持桥面清洁无杂物。 五、便桥主要才料数量： 邦吟溪大桥施工便桥主要工程材料数量表 序号 材料名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9

钢管 工字钢 槽钢 槽钢 槽钢 角钢 园钢 钢板 C20片石砼 规格型号 Φ400×9 I32a [20 [12.6 [10 <63×63×6 Φ16 δ=10mm 单位 m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/㎡ m3 数量 120.0 17723/336 2165/84 28381/2304 1351/135 1526/221 456/288 809/10.3 105 说明 第 9 页 共 9 页