钢便桥专项施工方案
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山东省临沂市陶然路沂河大桥新建工程
导流明渠钢栈桥
专项施工方案
中国铁建大桥工程局集团
临沂市陶然路沂河大桥项目部
二〇一四年六月目 录
导流明渠施工钢栈桥专项施工方案
一、工程简介
钢栈桥设置在线路前进方向左侧（北侧便道上），一期围堰时共设计3座钢栈桥：8#至13#墩之间1座（单个桥长120m）、18#至20#墩位之间2座（单个桥长60m），距离主线中心米；二期围堰时共设计2座钢栈桥：13#至16#墩及24#至27#墩位之间各1座（单个桥长120m），距离主线中心米；建成后主要用于混凝土罐车通行，钢筋、模板等材料运输，并兼备导流作用。
二、钢栈桥结构设计概述
钢栈桥设计长度60m/120m，采用多跨连续梁方案，单跨跨径为12m；跨径布置：5×12m/10×12m，栈桥桥面宽7m双车道设计；河水标高，钢栈桥顶标高设计为，比施工便道高出160cm，桥头考虑2%顺坡。
钢栈桥结构：桥面系由定型桥面板和“321”型贝雷梁组成，承重枕梁由双Ⅰ32a或Ⅰ40a工字钢组成，采用双墩钢管桩基础由6根325×8mm厚钢管桩组成，并设[10槽钢焊接水平联及剪刀撑增加双墩稳定性。
便桥全长范围内不设温度缝，仅桥面板安装时考虑16mm温度缝，防止温变时桥面板变形，影响行车质量。
钢栈桥纵断面布置图
钢栈桥横断面布置图 三、贝雷钢栈桥结构设计说明
1、设计参数及各项指标
（1）设计荷载
①、荷载取载重90吨履带吊施工车辆、60吨混凝土罐车。
②、荷载组合
组合一：履带吊车辆荷载Q1、车辆冲击荷载q1与钢栈桥均布恒载G同时考虑；
组合二：混凝土罐车荷载Q2、车辆冲击荷载q2与钢栈桥均布恒载G同时考虑；
组合一：S1=** (Q1+ q1)+*G)
组合二：S2=** (Q2+ q2)+*G)
取其最不利的组合进行验算：
S=｛S1、S2｝max= S1，即组合一最不利。
附注：人群，机具等临时荷载，由于栈桥属于单车道，汽车通行时桥面无法堆放材料设备，不予考虑。
（2）主要设计指标
钢栈桥主要技术标准
①、计算行车速度：8 km/h
②、设计荷载：90吨
③、桥跨布置：4×12+30+7×12=162m贝雷梁桥
钢材强度设计值
考虑钢栈桥属于临时结构，参照上述主要参考资料之规定，计算时，结构的内力计算（除钢管桩外）均控制在钢材的容许应力或倍容许应力以内（为临时结构钢材的提高系数）。钢管桩因考虑湖水锈蚀作用影响及使用周期将近两年的实际情况，其内力计算控制在容许应力以内，不考虑的临时结构钢材的提高系数。
2、结构设计
钢栈桥结构设计如下：
（1）基础及下部结构设计
本工程位于跨越沂河，河面宽约1600米，水下地质情况自上而下普遍为：中粗砂。
基础结构为：双墩6根Φ325×8mm钢管桩基础。
下部结构为：Ⅰ32a或Ⅰ40a双工字钢横梁
钢栈桥下部结构采用钢管桩，双墩布置6根钢管（桩径Φ325mm，壁厚8mm）。钢管桩横向间距3m，桩顶布置Ⅰ32a或Ⅰ40a双工字钢横梁，钢管桩与钢管桩之间用10槽钢作为管桩剪刀撑，并焊接牢固。
打钢管桩技术要求：
①、严格按设计书要求的位置和标高打桩。
②、钢管桩中轴线斜率<1％L。
③、钢管桩入土深度必须大于10m。
④、当个别钢管桩入土小于10m锤击不下，且用DZ60桩锤激振2分钟仍无进尺，必须现场分析地质状况，采取双排桩或其它加强措施，以提高钢管整体稳定性。
（2）、上部结构设计
上部结构为：标准跨300×150cm贝雷片8组纵梁,间距90cm。
321型贝雷片
根据行车荷载及桥面宽度要求，桥面采用面板厚度为10mm的正交异性桥面板。栈桥纵梁采用规格为150cm×300cm 国产贝雷片，12米跨纵梁每跨布置单层8片贝雷片。贝雷片纵向用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片下采用双排32a或40a工字钢横梁。
（3）、防护结构设计
栏杆：桥面采用小钢管（直径48mm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度米，栏杆纵向1.5米1根立柱(与桥面预留孔连接)、高度方向设置3道横杆。 栏杆纵向布置图
护轮带：并在栏杆底脚桥面内侧设置护轮带，护轮带用50cm长φ20钢筋每米设置一道，牢固焊接在桥面班上，限制车辆贴边行走，保证行车安全。
护轮带平面布置图
四、钢栈桥各部位受力验算
1、荷载
（1）动荷载：90t（荷载平面图）
（2）冲击荷载：10t
（3）每跨12米8组贝雷片自重： （4）两根7.5m I25a工字钢自重：
2、钢栈桥各部位内力计算
（1）、桥面板结构检算：
桥面宽7米，分节接长而成，厂家直接加工7×的单元片运到现场，面板厚10mm，板下衬10mm×10mm×10mm的与面板等厚的U型肋梁，中心间距26cm。
对面层进行校核：
沿顺桥向取60cm宽面板跨越顺桥向一块桥面板的长度为研究对象，简化成跨度为26cm的四跨连续梁建模如下：
计算模型：
旋挖钻单侧履带尺寸约5m×0.6m，
q=（900×+100×）/2/5=138KN/m，L=
依据《路桥施工计算手册》765页附表2-10得， 最大弯矩：M=× ql2=×138××=1KN?M
截面模量W=（1/6）60×1×1=10cm3
σ=M/W=1×1000/10×1000
=＜ [σw]= 215MPa
最大剪力：Q=× ql=×138×=
τ=Q/S=×1000/(10×600)= MPa< [τw]= 125MPa
ω=(100EI)
=×138×260×260×260×260/(100×2×100000×1/12×600×10×10×10)=
变形满足要求。
对肋梁进行结构检算：
取旋挖钻施压范围内的肋梁为研究对象，履带宽60cm，肋梁的跨度为贝雷片横向间距，为90cm，取一跨简支建立计算模型：
肋梁上方面板自重：G=×××7850×10/1000= 肋梁自重：G’=××1×××10=
均布荷载q=（++230××）/=m
依据《路桥施工计算手册》740页附表2-3得，
最大弯矩：M=× ql2=×××=
根据平行移轴公式计算U型肋梁的截面惯性矩：
I=2/12××××+
2××××+
1/12××××=6675000mm4
截面抵抗矩W=I/（150/3）=6675000/(1/3×150)=133500mm3
σ=M/W=×1000000/133500
=＜ [σw]= 215MPa
最大剪力：Q==××=
τ=Q/S=×1000/(2×10×100)=
最大挠度：ω=(100EI)
=5××900×900×900×900/（384×2×100000×6675000）
=
挠度满足要求。 所以在最大荷载作用下，面板的承载能力和变形都符合要求。
（2）、主梁贝雷梁结构检算
主梁标准跨：
单跨12m（净跨9m）由8片贝雷片通过花架拼装而成，间距米，以履带压住2片贝雷梁，车辆停放在跨中位置为最不利位置，按单跨简支梁建模，建立模型如下：
图中：q1=×(900+100)/2/(5××2=70kN/m
q2=×10/12=1kN/m
L1=5m, L2=12m
依据《装配式公路钢栈桥多用途使用手册》59页得，
单排单层贝雷片的参数如下：
截面模量W=3578cm3,截面惯性矩J=250497 cm4
单排单层截面承受的最大弯矩M=788 kNm
单排单层截面承受的最大剪力Q=245kN
最大弯矩出现在跨中位置，用荷载分解叠加的方式求解。
依据《路桥施工计算手册》740页及742页附表2-3及得，
M1=70×5×｛×6/12-2/2/5｝=394kNm
M2= ql2=×1×12×12=18 kN?m M= M1+ M2=412kN?m<788 kN?m
最大剪力
Q1= 70××5/12=102kN
Q2==×1×12=6 kN
Q= Q1+ Q2=108kN<245kN
跨中最大挠度变形：
ω1=70××5×((4×12-4××12-5×5/12）×6-4×6×6/12+4/(5×)/(24×EI) =23mm
ω2= 5×1××××(384×EI)
=
单销间隙引起的非弹性挠度：
ω3=d∑sin( (n-1)/2)α)=16mm
ω=++16=
所以8片贝雷片@90cm布置满足承载能力和变形要求。
（3）、主横梁结构检算
主横梁为2I32a或2I40a横贯四根桩基顶部，长8m，支撑贝雷梁，
简化为单跨简支梁，以一根双工字钢建立模型如下：
图中均布荷载
q=（（90+10）×10×+（45+10）×10×2）/6=m L=,I32a工字钢属性如下：
I=11080cm4,w=692cm3,S=400cm3,腰厚t=
最大弯矩出现在跨中，
依据《路桥施工计算手册》740页页附表2-3及得，
M=×ql2
=×××=263KNm
σ=M/W=263×1000/×2×692)
=181MPa＜ [σw]= 215MPa
抗弯强度满足要求。
支座处剪力Q==××2
=
截面抗剪强度
τ=QS/It
=2×1000×400/1000000/（11080/0××1000000）=< [τw]=125MPa
抗剪强度满足要求。
跨中挠度最大，
ω=5ql4/(384EI)
=5××1000××××(384××11080×2)=
变形量满足使用要求
所以，双I32a主横梁配置满足要求。
(4)、钢管桩承载力检算：
