钢便桥施工方案06501

阜成门内大街至西安门大街热力管线工程

（阜成门内大街）

钢便桥施工方案

编制：

审核：

审批：

北京泰德市政工程有限公司

2016年05月20日

目录

1.工程概况 0

1.1工程总体介绍 0

1.2工程概况 0

1.3工程地质及水文地质情况 0

1.4盖挖竖井情况简介 (1)

1.5竖井及周围环境 (1)

2.便桥布置形式 (3)

3.结构形式确定 (4)

4、竖井正式钢便桥 (4)

4.1所需材料 (4)

4.2导行措施 (5)

5.便桥设计计算 (5)

6.桥面钢板验算 (5)

7.纵梁验算 (6)

8.施工准备 (9)

8.1劳动力准备 (9)

8.2机械准备 (9)

9.具体施工步骤 (9)

10.安全保证措施 (10)

10.1 组织措施 (10)

10.2 施工机械的安全措施 (10)

10.3钢便桥安全使用补充说明 (11)

1.工程概况

1.1工程总体介绍

（1）工程名称：阜成门内大街～西四南大街北沿热力管线工程；

（2）建设地点：北京市西城区；

（3）建设规模：管线全长698.1米；

（4）工期要求：计划工期205日历天。

（5）质量标准：合格。

1.2工程概况

本工程起点为1#点，接国

土资源部热力外线工程8点，

终点为9#点，接至二炮招待所

热力外线工程，管线全长698.1

米，其中1至5点管线长251.5

米，管径为DN400；5至9点

管线长446.6米，管径为

DN500。

本工程土建部分敷设方

式：1～2点、4～5点、8～9

点采用直埋敷设；其它采用浅

埋暗挖敷设。DN500隧道断面

（净尺寸）：2.6m×2.3m；

DN400隧道断面（净尺寸）：

2.3m×2.1m。全线共设5座检

查室，检查室均为钢筋混凝土

结构，其中2#、4#、5#、8#检

查室采用锚喷护壁的施工方

法，6#检查室为暗做检查室。隧道内设有固定、导向支架及滑动支墩若干。

1.3工程地质及水文地质情况

(1)拟建场地表层为人工堆积的杂填土层，厚约4.5～5.8m。于标高41.65～45.85m以下为第四系冲洪积粘质粉土层、粉质粘土层；于标高36.86～43.75m 以下为中砂层；于标高32.85～36.45m以下为第四系沉积卵石层；于标高27.25～30.95m以下为第四系冲洪积粉质粘土层；于标高25.65～28.95m以下为中砂层；于标高24.35～26.49m以下为第四系沉积卵石层。

(2)本标段暗挖隧道穿越地层主要为粘质粉土层、粉质粘土层及中砂层。

(3)隧道开挖深度范围内及隧道穿越的地层属松散结构的地层易发生崩塌，施工时注意调整支护措施，以保证其稳定性。

(4)根据图纸描述所示：本标段拟建场地历年来最高水位和近3～5年的最高水位及本次勘探的地下水水位，综合分析，建议地下水抗浮设防水位可按标高44.00m考虑。

(5)本标段暗挖隧道埋深平均标高为38.475m～41.09m，已位于地下水抗浮设防水位以下。

(6)本工程施工时应采取可靠的止水措施，确保在无水状态下施工。

1.4盖挖竖井情况简介

1）本工程主线检查室（2#、4#、5#、8#）均位于现况机动车道上，由于检查室占地尺寸较大，超过允许围挡占道宽度，为保证机动车及非机动车辆正常、安全行驶，依据交通管理部门要求对主线竖井采取搭设钢便桥的措施（活动围挡，夜间施工，昼间恢复交通），以满足车辆出行需求。

2）每座竖井搭设尺寸（2#钢便桥8.4*9m、4#钢便桥5.4*9m、5#钢便桥6.5*8.6m、8#钢便桥8.6*9.7m）不同，每座竖井钢便桥方案做法及承载计算书已委托北京建大龙安建筑设计有限公司设计并出图。

1.5竖井及周围环境

根据施工图纸及现场勘察了解，本标段设计管线采用直埋、暗挖隧道敷设方式，管线路由全部敷设于阜成门内大街与西四南大街现况道路下方，道路两侧均为绿化树木、线杆、民房、商业店铺和单位用房等。本标段全线共设4座暗挖竖井（分别为2#、4#、5#、8#）和1座暗做小室（6#），其中2#、4#竖井位于现况阜成门内大街上，5#竖井位于现况阜成门内大街与西四南大街十字交叉路口中间，6#暗做小室和8#竖井均位于现况西四南大街上。施工时需要提前做好与沿线居民、路政、交通等单位的协调工作，并做好拆迁的统计。本标段施工现场周围环境的具体情况详见如下照片：

2#井、4#位置环境照片

5#井位置环境照片

6#井位置环境照片

8#井、8#-9#直埋段位置环境照片

2.便桥布置形式

本工程共设置四座钢便桥，其中2号竖井初衬净尺寸为6.6m×4.2m，圈梁尺寸为8.4m×6.0m；4号竖井初衬净尺寸为m3.6×4.2m，圈梁尺寸为5.4m ×6.0m；5号竖井初衬净尺寸为5.7m×3.8m，圈梁尺寸为6.5m×5.6m；8号竖井初衬净尺寸为6.8m×4.9m，圈梁尺寸为8.6m×6.7m。竖井锁口圈施工过程中先搭设临时便桥，锁口圈梁施工完成后搭设竖井正式钢便桥，然后进行竖井施工，保证施工期间占道部位的正常通行。

3.结构形式确定

为保证便桥施工的安全和进度，特别考虑拆除便桥时的施工安全和方便，锁口圈土方开挖时，在与锁口圈梁垂直方向每间隔0.5m铺设一道50a工字钢，工字钢两端超出锁口圈外沿不小于1.5m，横向位于锁口圈外沿边缘，工字钢底部设15cm×15cm方木垫块，上铺2cm厚钢板，钢板需经过喷塑防滑、降噪处理，便桥使用期间，我施工单位每天派专人对钢便桥进行检查、巡视和疏导交通，若便桥有局部损坏，立即组织人力、物力进行维护。

防滑降噪层（SBS+金刚石颗粒）

4、竖井正式钢便桥

4.1所需材料

2#竖井：圈梁8.4m×6m，钢便桥宽8.5m×长9m，2cm厚钢板：77㎡；50a工字钢(垂直道路方向安装)：162m；

4#竖井：圈梁5.4m×6m，钢便桥长9m×宽6.1m，2cm厚钢板：55㎡；50a工字钢(顺道路方向安装)：117m；

5#竖井：圈梁6.5m×5.6m，钢便桥宽6.6m×长9m，2cm厚钢板：60㎡；50a工字钢：126m；

6#暗井：沉井尺寸Φ1350mm两个，2cm厚钢板（3m×2m）：12㎡；

8#竖井：圈梁8.6m×6.7m，钢便桥长12m×宽7m，2cm厚钢板：84㎡；50a工字钢(顺道路方向安装)：180m；

15cm×15cm方木：宽度1.5m范围内密排。

4.2导行措施

（1）夜间24：00开始进行钢便桥搭设，吊装须前按要求摆放交通标志并设置导行员对周边进行交通导行。吊车进场后设置发光警示标志，导行员指挥过往人员车辆远离吊装区域。

（2）钢便桥铺设完成后进行现场清理打扫，做到场干地净，凌晨5：00准时恢复交通。

（3）施工周期为150天。

5.便桥设计计算

钢便桥设计遵循安全可靠、方便快捷并能满足交通需求原则。5#井钢便

桥净跨度为9m ，桥面净宽度为5.6m 。

（1）因桥梁跨度较大，所以每次有二辆重型车通过；桥梁各种车辆荷载的轴重、纵向排列、横向排列以及车轮着地面积根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）取值，荷载效应组合时恒载分项系数取1.2，活载取1.4。

（2）因桥面平整，同时钢桥出入口两端设立减速带，汽车应以较慢速度驶过钢桥，不计汽车的冲击力。

（3）钢桥为直线型，车辆在钢桥上有转弯动作，因此需考虑车辆离心力。 本钢便桥内力计算时选取汽车—50级，按移动荷载计算。 6.桥面钢板验算

因汽车-50级汽车后轮的着地宽度为0.6m ，而纵梁采用热扎普通I50a 工字钢，间距为0.5m ，则可认为车辆后轮至少直接作用在一根纵梁上，对于车辆后轮桥面钢板不再验算。

汽车-50级重车和汽车—超50级前轮最大轴重为70kN ，单轮重为35kN ，作用面积为0.3m ×0.2m 。

桥面钢板厚度为20mm ，验算时按跨距为0.9m 的单跨简支梁计算，车轮作用宽度为300mm ，按均布荷载考虑。

钢板的截面性质为： 20/570.1m kN g =；

21000020500mm bh A =?==；

3422103.3205006

1

61mm bh w ?=??==； 4533103.32000512

1

121mm bh I ?=??==

； 2/205mm N f m =； 2/120mm N f v =； 25/101.2mm N E ?=。

取0.5m 宽钢板计算，钢板所受集中荷载为：

m kN p /49354.1=?=,

则内力如下：

m kN pl M ?=?==

125.645.0494max , kN P .524249

2max ===ν

钢板强度验算：[]满足）(2058.17610

3.305.110125.62246

max max mm N f mm N w M m =≤=???==γσ []满足）(12545.220

500105.24223

max

mm N f mm N bh v =<=??==ντ

钢板刚度验算：

mm

l

mm EI Pl 2250

][84.15

103.35101.2483

50061049483max ==<=??????==ωω（满足）

综上，钢板的强度和刚度均满足要求。

7.纵梁验算

纵梁采用热扎普通I50a ，间距0.5m ，跨度为9m ，因车辆最小轴距为1.4m ，单边轮压作用宽度为0.6m ，则车辆通过时轮压作用于2根纵梁上，为简化计算，忽略桥面钢板的弹性分布影响，按集中荷载作用在纵梁上面简支梁计算。

热扎普通I50a 截面性质：

t w ＝20mm I x ＝46472cm 4 W x ＝1858.9cm 3 S x ＝1084.1cm 3 E ＝210×103N/mm 2 G ＝93.61kN/m

Ⅰ50a 工字钢每延米自重m t q /094.01=，满铺钢板分配到工字钢梁上的重量为m t q /0785.02=。kN q q q 5.17221=+=。

车辆活载为集中荷载，按照汽－50标准，前轴P1=70kN 、后轴P2=130kN 。 纵梁承载力计算

根据钢便桥尺寸设计，可取出一个纵梁进行最不利的荷载计算，如能符合要求则钢便桥能满足要求。

纵梁计算按照简支梁计算，如下图所示。

取计算跨度l ＝9m 。

均布荷载引起的弯矩及剪力 弯矩

m kN M ql /7.78

0.617258122

＝?==

剪力 kN V ql 1.52

.617252

1＝?==

车辆荷载引起的弯矩及剪力

根据桥梁设计规范m l 20≤为短跨桥，仅需计算跨中弯矩即可。简支梁跨中C 点的弯矩影响线如下图：

分析可知汽－20最不利荷载布置为下图所示：

此时车辆荷载在跨中引起的最大弯矩为

kNm y P m M i i i 75.12613.1)1(24

0.62

130）＝（???=??∑??+=ξμ

μ+1 冲击系数（钢桥取1.3）；

ξ 并行车辆折减系数（单车道取1）；

m 横向分配系数（根据钢便桥表面约束特点取1=m ）

车辆荷载引起的剪力

最大剪力出现在靠近支座处，简支梁支点A 处的剪力影响线如下图：

剪力的最不利荷载布置如下图所示：

此时的最大剪力为

kN

y P m V i i i 100113.1)1(0

.640.62

702

1302）＝（-?+???=??∑??+=ξμ

荷载产生的总弯矩及剪力

kNm M M M 45.13475.1267.721=+=+=，kN V V V 1.1051001.521=+=+=

截面强度验算

抗弯强度验算：

2

29.185845.134/215][/3.723

mm N mm N cm

kNm Wz

M =≤===σσ σ弯应力 Wz 截面模量（查表得a 50I 39.1858cm Wx =）

满足抗弯强度要求 抗剪强度验算：

225.1191.105/88.02mm N cm

kN As

V ===τ

τ剪应力 As 抗剪截面面积（查表得a 50I

225.119cm As =）

钢梁挠度验算：

集中荷载引起得挠度： 00079.0483

==EI Pl c f

均布荷载引起得挠度： 00029.038454

==EI

ql q f 钢梁的总挠度：

0024.0250/100108.0=≤=+=q c f f f

E 弹性模量（取Mpa E 5

101.2?=）

Ix 惯性矩（查表取a 50I 446472cm Ix =)

故经过计算本工程采用的钢便桥满足强度及挠度要求。 8.施工准备 8.1劳动力准备

钢便桥施工由公司派遣的专业劳务安装队组织施工。每座竖井钢便桥人员约15人。

8.2机械准备

钢便桥在基地完成焊接及试拼装，每座钢便桥依据宽度分为三~四个块，

采用运输车运至施工现场，分块最大重量约8t，采用25t吊车吊运及组装，现场完成开挖后，分块吊装就位后，完成块与块间的组装，焊接成整体。

1）用切割机切开要铣刨的施工区域。

2）用铣刨机铣掉施工区域的沥青路面，厚度25mm，并将铣掉的沥青颗粒装车运走，然后盖上钢板。

3）揭开钢板，用破碎机凿除探坑位置的硬物，并人工挖至2m深，探测是否有障碍物，并将所挖出渣土装车运走，铺上钢板。

4）揭开钢板，用破碎机凿除第一块即竖井宽度1/3，两段凿除竖井锁口圈梁外1.5m范围，并铺上方木，确定好方木的高程并将渣土运走，然后盖上第一块钢便桥。

5）重复第四步，安装第二块、第三块等钢便桥，用挖土机取走竖井圈梁范围内的土方至1.6m深。

6）连接并加固所有“工”字钢及钢板形成整体。

7）吊装单块钢便桥，安装圈梁钢筋。

8）支模加固。

9）浇筑圈梁混凝土、养护。

10.安全保证措施

10.1 组织措施

（1）建立健全安全生产组织，成立以项目工程部经理为组长的安全生产领导小组，本工程设安全领导小组主持日常安全检查和监督指导工作。项目部设立以项目经理为核心的领导班子，全面负责整个工程安全工作。

（2）公司生产安全部派一专人指导、督促安全生产工作。

（3）项目工程部建立以安全员为首的、施工员、工人班组长、基层工会小组，安全监督岗的安全保证体系，形成“专管成线，群管成网”的安全管理网络保证体系。

10.2 施工机械的安全措施

操作人员应体检合格，无妨碍作业的疾病和生理缺陷，并应经过专业培训、考核合格取得建设行政主管部门颁发的操作证，方可持证上岗。工作中操作人员和配合作业人员必须按规定穿戴劳动保护用品。

机械必须按照出厂使用说明书规定的技术性能、承载能力和使用条件，正确操作，合理使用，严禁超载作业。

机械上的各种安全防护装置及监测、指示、仪表、报警等自动报警、信号装置应完好齐全，有缺损时应及时修复。安全防护装置不完整或已失效的机械不得使用。

（1）机械操作人员必须熟练掌握设备的性能和操作规程，严格按标准作业，按规范施工。

（2）所有工作人员必须严格佩戴劳动防护用品。

（3）必须严格劳动纪律，严禁酒后上岗，严禁在工作岗位上打闹。

10.3钢便桥安全使用补充说明

钢便桥使用过程中的监测和维护

钢便桥投入使用，为保证使用过程中的绝对安全，应定期对钢便桥进行监测和维护。

监测：在钢便桥上设置变形观测点：设置在桥梁两端及跨中，每周观测一次，并形成书面资料，同时上报业主和监理。若变形观测数据过大，应立即查找原因及提出整改方案上报业主及监理，经批准后，立即整改加固，以确保钢便桥使用的绝对安全。

监测责任人：韩会勇

维护：在使用过程中，每次维护检查形成书面记录。若有不良迹象，由项目部立即上报业主和监理，并上报整改方案，经批准后，立即整改加固，以确保钢便桥使用的绝对安全。

维护责任人：张浩

其他：由于本钢便桥设计仅为小车及公交车单车道通行，因此在进入钢便桥前100-300米内设置交通警示标志,对车辆进行限重和限高；严禁在钢便桥范围内紧急刹车。

该钢便桥启用后，立即按临时交通转换施工平面布置规划图进行交通转换和封闭施工。

附图：

三柳高速施工组织设计

三柳高速施工组织设计

钢

板

2

cm

厚

钢

板

50

工

字

钢

m

m

m

m

钢

板

缝

合

钢

板

工

字

钢

15

X

15

方

木

满

铺

钢

板

桥

架

设

示

意

图

工

50

间

距

50

10

*1

0木

方

路

面

洗

刨

2.

5公

分

钢

板

陷

入

搭

设

，

钢

板

面

喷

塑

防

滑

处

理

边

坡

锚

喷

护

壁

锁

口

圈

梁

开

挖

宽

度

搭

接

长

度

搭

接

长

度

1

5

1

5

竖

井

600500