便桥设计方案
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滨州公铁黄河大桥
便桥设计施工方案
一、编制原则
1．满足通航、防洪、防凌的有关要求，以此确定标高、跨度。
2．各部位构件严格检算，考虑便桥使用时间较长，且要经过汛期洪峰及冰凌的考验，设计中安全储备较大。
3．以“安全第一”为原则，结合施工最大荷载和最佳作业空间，确保施工人员及施工机械不相互干扰、方便施工，操作安全。
4．经济实用，美观大方，除满足施工期间的使用外，还结合材料的定型尺寸设计，易施工、易拆除，可周转使用，减少浪费，降低工程成本。
二、便桥设计方案
1、设计标准
（1）、便桥荷载按单车--350KN设计，最重施工机械35T吊车， 6m3砼罐车在满载情况下为25T。
（2）、行车速度：重车10KM/h，轻车30KM／h。
2、桥型及结构（参见总布置图）跨度布置，除南岸浅滩3孔21米外，主河槽为24米。
全桥上部结构采用加强型双排单层贝雷桁架纵梁，下承式结构，梁底高程黄海＋16.00。
下部结构除O＃台、13＃为C25砼下部结构外，1#～12#墩为每墩2根￠720mm钢管桩基础。
3、平面布置
便桥布置在主桥下游，便桥线路中心线与主桥中心线平行，与主桥相距18m,直线布置。
便桥共13跨，跨径组合为由北向南5×24m+2×12m+3×24m+3×21m，全长279m。
为了水中2#墩施工，便桥在2#墩对应位置设置两跨12m的加宽段，加宽段为15m，梁跨采用I56a工字钢搭设。
四、施工方案
l、基础
便桥的1#墩至12#墩基础均采用钢管桩，钢管桩的规格采用φ720×9mm。
为防止河流局部冲刷，桩长为24m。
桩位布置参见总体布置图。
为确保栈桥稳定抗击水流冲击力，同排钢管桩间在水流向均设剪刀撑，剪刀撑将用［20或∠100×100角钢与钢管桩焊接，桥梁纵向在C3、C6、C8及C114个墩处设双排桩，每墩4根桩，相互用剪刀撑连结以抗击行车方向的制
动力及其它纵向水平力。
钢管桩施工利用10t浮吊振动锤打入，桩打入深度以最后桩锤的贯入度和钢管桩的回弹量来调整，但C3至C12诸桩尖高程不应高于－8.5，如施打无太大困难，C1～C10宜加长桩长2～3m。
0#台、13#墩为C25砼结构，台顶预留角钢限位孔(10×lOcm)及纵梁支座垫板。
2．垫梁
桩头用65×65CM的10mm厚的钢盖板将钢管桩顶焊接，此盖板在桩身范围加两道宽100×10的加劲勒，形成支撑垫板，而后在垫板上横桥向平行布置两根I40a工字钢，作为垫梁，并将I40a工字钢与垫板焊牢，形成门式框架。
3．上部结构
便桥共13跨，跨径组合为5×24m+2×12m+3×24m+3×21m，除2跨12米的梁将用I56外，其它均用贝雷梁拼装结构，为降低行车道高程将用双排单层加强型贝雷梁下承式结构行车道。
下承式加强型双排单层贝雷片，横梁自制。
同侧双排桁架采用支撑架连接。
12米跨I56a工字钢较高，为防止倾覆，在垫梁上同一纵梁的两侧用角钢支撑，且相邻纵梁间在腹板中部用角钢相连。
21m、24m跨桥面横梁采用I32b工字钢制作，横梁间距1．5米，置于
纵梁贝雷梁主桁下弦杆上，用φ22的U型螺栓连接，桥面板用[20a槽钢扣在横梁上形成，槽口向下，为增强槽钢的承载力，把槽钢下口与工字钢点焊连接，同时调整两端间距，使接缝位于横梁上。
12米跨采用I56a工字钢作纵梁，与垫梁间采用焊接连接，纵梁中心间距为1．3米。
垂直于纵梁铺设【20a槽钢面板，把槽钢下口与工字钢点焊连接，为整尺利用槽钢，面板接头不错开，接头落于I50a工字钢上，上部采用100×10mm扁铁压条焊牢，每1．5米一道，把槽钢连成整体，保持平台平顺且起防滑作用。
贝雷梁在岸边预拼场按设计拼装成所需长度段，拼装好的贝雷梁和型钢用炮车或茨尼平车运输，浮吊安装。
4、附属工程
为确保便桥稳固，各节点间采用自行加工φ22的U型螺栓连接，钢管桩联接系剪刀撑及垫板均自行加工。
各跨的I32b工字钢横梁(6m)在布置时，便桥上下游侧伸出纵梁外17cm，在其上可布设泥浆管安设电力线。
为防止车辆行使侧向偏离纵梁，桥面上用[8a槽钢通长设置护轮线，并涂上夜间反光漆。
在便桥端头设置限速牌，安全行驶标志，夜间警示标志。
便桥上每各一定间距设置照明灯及荧光标志，便桥加宽段处设置大功率的照明灯，供
夜间施工。
五、质量、安全注意事项
l、各构件焊接要焊透，长度满足要求。
螺栓连接应将螺栓拧紧，使用一段时间后安排专人检查加固。
2、车辆行驶严格按限速要求，禁止急停、加速。
车辆和机械在桥面上至少错开一跨行使。
3、洪汛期时，专人观察水位，检查冲刷深度，当水位超出设计水位时，应采取拆除措施；凌汛时，安排人员排除大冰块，防止撞击便桥或形成冰塞。
汛期时，与河务部门及时联系，掌握水文变化情况。
4、严禁非施工车辆和人员上桥，安排专人值勤，负责便桥安全。
计算书
一、钢管桩受力计算
1、计算条件：
①钢管桩为Φ720管桩，δ=9mm，桩长24m
②钢管桩入土深度按20m计算
③钢管桩局部冲刷深度暂定为8m
④按稍松的粉细沙土层计算，极限摩阻力f i取20kP a
2、每一根钢管桩所受竖向荷载
①恒载：
每孔贝雷梁自重: 5.73kN/m×24m＝137.52kN
每孔桥面横梁I32b自重: 0.577 kN/m×6m/根×16根
=55.392KN
每孔桥面槽钢［20a自重: 0.226 kN/m×24m/根×20根=108.48
KN
每孔钢管桩自重: 1.02 kN/m×24m/根×2根=48.96 KN
则均摊到每根管桩的恒载为
（137.52+55.392+108.48+48.96）÷2=175.176 KN
②活载：桥上通过的车辆最重按350KN计
则单桩承受的最大活载为
R max＝350÷2=175kN
每根钢管桩所承受的最大竖向荷载为
P max=175.176+1.3×175=402.676KN
3、每根桩容许承载力计算
Q＝U∑αi f i l i＋λARα（开口桩λARα不宜计入）
=0.720×3.14×1.0×25×10
＝565.5kN ＞402.676KN
式中：
U为桩身截面周长
αi为震动沉入时对桩周土层摩擦力的影响系数，此桩为打入
桩，取值为1.0
f i为土层的极限摩擦力，稍松的沙层取25KPa
l i为土层厚度，取10m
4、P max=402.676KN＜Q＝565.5kN
所以钢管桩的承载力满足施工要求
二、贝雷梁受力检算
1、计算条件
①贝雷梁为双排单层加强型，W=30796cm3
②贝雷梁的跨度为L=24m
③通行最重车辆为350KN
2、荷载计算
①恒载：恒载为自重，均布荷载q=12.358kN/m
②活载：集中荷载P=350KN
3、强度检算
①抗弯：集中荷载P=350KN作用于跨中时，贝雷梁弯距最大
M max＝PL/4+qL2/8=2989.8kN·m
查《装配式公路钢桥使用手册》，加强型双排单层梁的允许弯矩为
3375KN·m，M max=2989.8kN·m＜3375 kN·m
②抗剪：吊车的轴距为5米，当后轴处在支点上时由吊车自重产生的
最大剪力Q max1＝270KN，由桥面系自重产生剪力的剪力为Q=148.2KN 则Q max＝Q max1+Q=418.2KN
查《装配式公路钢桥使用手册》，加强型双排单层梁的允许剪力为490.5KN，Q max =418.20kN＜490.5KN
③结论：通过上述计算证明贝雷梁的强度性能满足施工要求
三、桥面横梁选型计算
1、计算条件：桥面系横梁每隔1.5米配置一根，横梁的计算跨度取
5米，购料自加工，[σ]=180MPa。
2、荷载计算
横梁承受的恒载为桥面槽钢的自重压力：q=1.36KN/m
横梁承受的活载为吊车自重压力，当35吨汽车吊的后轮一轴正
对横梁时活载最大为156KN（后轴距约1米，假定三轴受力相
等），后轮距为1.8米，则每轮下的集中荷载为P=78KN（假定
汽车吊始终处在便桥正中位置）。
3、横梁选型计算
横梁承受的最大弯矩为：
M max=qL2/8+Pa=129 kN·m (式中a=5/2－1.8/2=1.6m) 则W=M max/[σ]=716.7CM3
查表知：I28a w=508cm3
I32a w=692cm3
I32b w=726cm3＞716.7 CM3
I36a w=875cm3＞716.7 CM3
所以，选择I32b做横梁能满足要求。
