鋼便橋設計施工方案
編制審核
2023年7月23日
一、 鋼便橋設計概況1
二、 鋼便橋架設施工4
三、 鋼便橋受力計算5
四、 鋼便橋的拆除方案16
五、 鋼便橋施工安全應急預案……………………16
六、 安全保證措施18
七、 人員、材料、機械裝置投入一覽表…………20
便橋施工方案和計算書
本鋼便橋為輕型鋼便橋，連線兩邊岸邊，用於村民出行、小噸位車輛運輸。其設計荷載採用公路-ⅰ級汽車荷載標準值。查《公路橋涵設計通用規範》知，其後輪重力標準值為2*140kn，設計值按2*10kn計算。
鋼便橋布置分述如下：
（一）、鋼便橋布設
鋼便橋採用529×10mm的鋼管樁作支承樁。鋼管樁的布置15m及30m跨度，共5跨，全長120m。橋墩設縱橫向群樁6根,樁中心間距2.
5公尺。鋼管樁頂縱向連線採用兩根2i30b工字鋼,橫向主橫樑中心位連線採用一根2i30b工字鋼，長度4.0公尺。
在2i30b工字鋼頂縱向布設12組貝雷片，貝雷片中心間距1.25公尺。貝雷片頂橫向均布25b工字鋼，間距0.
25公尺。25b工字鋼頂滿鋪一公分厚鋼板。具體見附圖。
（二）、鋼管樁樁基施工
鋼管樁採用汽車吊配振動錘進行打設。
1、振動錘的選擇。
（1）、振動錘應具有必要的起振力p0
p0≧0.6f
f---樁土之間摩阻力，根據便橋計算書，f按400kn考慮。
則p0≧240kn
（2）振動體系應具有必要的振幅
振動沉樁時，只有當振動錘使樁發生振動的必要振幅a0使振動力大於樁周土的瞬間全部彈性壓力，並使樁端處產生大於樁端地基的某種破壞力時，樁才能下沉。
a0= 0.8n+1
a0=n/12.5
n---標準貫入擊數。
按上兩式計算取平均值，即可求出a0 值。
樁下沉所必須的振幅為7～15mm。
（3）振動錘應具的必要頻率
振動沉樁時，只有當振動錘的頻率n大於自重作用下樁能夠自由下沉時振動頻率n0時，樁才能沉入預定的設計標高。
（4）振動錘應具有必要的偏心力矩
振動錘的偏心力矩ka0相當於衝擊錘的垂引數。因此，偏心力矩愈大，就愈能將更重的樁沉入至更硬的土層中去。
必要的偏心力矩ka0=a0×（qb+gp）（
a0---振動錘的必要振幅，如前所述；
qb---振動錘重量，本工程按60kn。
gp---樁的重量，本工程最長樁重70kn。
（5）振動體系應具有必要的重量qb+gp
振動沉樁時，振動體系必須具有克服樁尖處土層阻力的必要的重量。
（6）振動錘應具有必要的振動力fv
fv=0.04n2m (kn)
另外，在選定振動錘時，還應根據樁徑與長度，考慮一定時間完成的打入為宜。
2、振動沉樁施工要點
（1）振動錘：選擇45kw振動錘。
（2）接樁：鋼管樁的連線採用接頭對接焊及外拼板焊接連線，外拼板均勻布置6塊，管樁對接時要保證管口平整、密貼、順直。焊條採用國產j502，焊縫厚度應滿足要求。
應嚴格控制焊接質量，焊接強度不小於主材強度。鋼管樁對接必須順直。
（3）開始沉樁時宜用自重下沉，待樁身有足夠穩定性後，再採用振動下沉。
（4）樁帽或夾樁器必須夾緊樁頭，以免滑動降低沉樁效率、損壞機具。
（5）夾樁器及樁頭應有足夠夾持面積，以免損壞樁頭。
（6）沉樁過程中應控制振動錘連續作業時間，以免因時間過長而造成振動錘損壞。
（7）每根樁的沉樁作業，須一次完成，不可中途停頓過久，以免土的摩阻力恢復，繼續下沉困難。
3、停錘控制標準
振動沉樁的停錘標準，應以樁尖標高控制為主，以最終貫入度作為校核。如果樁尖已達標高而最終貫入度相差較大時，則應查明原因，研究後另行確定。
採用樁尖標高和貫入度雙控的方法作為確定停錘標準。
本工程最終貫入度（最後連續三次振錘一分鐘）按3cm/min控制或通過試樁確定貫入度控制標準。
4、出現異常情況的處理。
振動沉樁過程中，出現樁的偏移、傾斜或回彈（嚴重時），以及其他不正常情況時，均應暫停，並查明原因，採取措施方可繼續沉樁。
5、測量控制
根據座標定出樁基的縱橫中心線。施工中測量控制應注意下述幾點：
（1） 打一根樁複核一根，做好測量記錄。
（2） 測量人員應對樁的就位，垂直度和打設標高進行監測，確保施工精度。
（3） 沉樁完成後，測量人員應根據輪線測出樁的平面偏位值，認真做好記錄。便橋打樁施工測量工作內容：
a、樁位測量；b、垂直度測量；c、貫入度觀測。
（4） 貝雷桁架定位測量及複測。
（5） 貝雷架撓度觀測。
6、沉樁容許偏差垂直度：1%。樁位：縱橋向40mm，橫橋向50mm 。
7、結合本便橋的地質情況(據當地人口述)，又加上本便橋所處地理位置特殊，易受山洪衝撞。如果用振動沉樁不能到達有效深度時，須採用水下砼澆築來固定樁管。
(1) 用鋼板製作圍堰，使整個墩台連成一體，形成乙個橫5公尺、縱4公尺、高5公尺墩基進行水下澆注混凝土。墩基橫向兩端呈半圓形，減少水阻力，橫向下游方向每根立柱需兩條2i30b工字鋼斜撐加固。
（一）、鋼便橋的架設
1、鋼樁的打入應在同一直線上，鋼管樁打入後，由測量人員測出鋼管樁頂標高，割去多餘的鋼管樁，並在鋼管樁上割槽，槽的大小應比2i30寬度寬2～3cm。工字鋼底與管樁接觸處應焊接，同時應採用開槽割除的鋼管加工成10cm寬（長度根據需要定）加勁環板把工字鋼與鋼管焊接定位，每根鋼樁焊四塊加勁環板。。
2、主橫樑2i30b工字鋼架設好後，在工字鋼橫樑上縱橋向設12組貝雷片，貝雷片橫橋向間距1.25m。貝雷片與2i30b工字鋼之間採用槽鋼[10固定。
3、貝雷片頂順橋向按0.25公尺的間距均布i25b。
4、i25工字鋼頂橫橋向滿鋪一公分鋼板，接觸位滿焊。
便橋搭設完畢後，設定安全護欄，護欄高度為0.9-1.2m為宜，立桿的間距為2m，立桿焊接在工字鋼上，立桿採用［10槽鋼,扶手採用φ48×3.5mm鋼管，設定兩道。
（一）、便橋結構簡介
便橋結構見附圖，便橋採用鋼管樁群樁基礎，採用6根直徑為529mm的鋼管樁組成，鋼管樁頂縱向連線採用兩根2i30b工字鋼,橫向主橫樑中心位連線採用二根2i30b工字鋼，長度4.0公尺，橫樑上縱橋向布置兩組150cm高裝配式貝雷桁架主梁，每組兩片貝雷桁架採用45cm寬花架連線。貝雷桁架上橫鋪ⅰ25b工字鋼分布梁，貝雷桁架與分布粱全部採用u型扣固定，分布梁間距為25cm，i25工字鋼頂橫橋向滿鋪一公分鋼板。
橋台利用舊橋橋台。
（二）、480cm寬便橋各主要部件的應力計算
便橋受力計算採用50t的重車進行驗算，前輪每個取5t，每個後輪每個取20t，取後輪進行驗算，在便橋橫橋向分布如下，取最不利位置：
各主要部位受力，從下到上計算如下：
1、貝雷桁架縱樑受力計算
根據下面對橫向分布ⅰ30b工字鋼梁的受力計算可以得知，兩組貝雷桁架中的外側貝雷片總有一片承受上拔力，貝雷片的受力極不均勻，取受豎直向下的最大荷載計算，單片貝雷架承受的最大荷載為10256.18，按簡支梁計算，
貝雷架的跨中彎矩最大值mmax=10.26×12/4=30.78t.
m，單片貝雷片容許彎矩為78.8 t.m,所以貝雷桁架縱樑的受力能滿足需要。
注：貝雷片容許應力取值，取自《橋涵》下冊。
單片貝雷片的抗剪能力為24.5t，通過下面對橫向分布i30b工字鋼的受力計算知其最大支座反力為10256.18，兩個重輪，此時貝雷片相當於在跨中作用10256.
18×2=20512.36kg的集中力，顯然貝雷片的剪力等於20512.36kg，小於限值24.
5t，貝雷片抗剪能夠滿足要求。
2、鋼管樁上橫樑受力計算
橫樑支撐在鋼管樁上，其支點距離為250cm，按簡支梁計算，其計算如下：
先計算p的值：
p=4m貝雷桁架重量及橋面系總重的1/8+後輪總重的1/6
=約2000kg+6666.7=8666.7kg
採用清華大學結構力學求解器求得該梁的彎矩圖如下：
最大彎矩mmax數值為
σmax===1565.2kg/cm2=156.5mpa＜f=215mpa
其抗剪能力不需計算，能夠滿足要求。
3、ⅰ30b分布梁受力計算
1)、抗彎應力計算
重車採用兩個後輪，每個後輪重20t，每側分布寬度取為50cm，一側按作用在分布梁跨中時為分布梁跨中的最不利受力。分布線荷載q=10000/50=200kg/cm。
其計算如下：
採用清華大學結構力學求解器求得該梁的彎矩圖如下：
跨中彎矩最大mmax=74036.39kg·cm
分布梁為ⅰ30b工字鋼;
所以橫樑的最大應力σmax===295.9kg/cm2
=29.6mpa＜f=215mpa
橫樑抗彎應力能滿足規範要求。
以上計算均為靜載受力時的應力，考慮汽車荷載為動載，查荷載規範知動力係數為1.1，顯然，考慮動載作用的最大應力值近似等於上述計算的彎應力乘以1.1，仍然小於規範要求的抗彎強度設計值。
215mpa。
2）、抗剪能力計算
採用清華大學結構力學求解器求得該梁的剪力圖如下：
最大剪力為6361.61kg，採用《鋼結構設計規範》4.1.2式計算工字鋼剪應力：
=，式中:
v-----計算截面沿腹板截面作用的剪力
s-----計算剪應力處以上毛截面對中和輪的面積矩
i-----毛截面慣性矩
tw-----腹板厚度
v=6361.61kg s= 146.1cm3 i=2502cm4 tw=1.1cm
===338.4kg/cm2=33.8mpa＜fv=125mpa(鋼結構設計規範表3.4.1-1查得)，所以ⅰ30b工字鋼抗剪能力滿足要求。
3)、支座反力計算
橫向分布i25b工字鋼的支點約束反力採用清華大學結構力學求解器計算如下：（其中結點編號參照上述計算簡圖）
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