贝雷梁钢栈桥便桥钓鱼法施工专项施工方案计算书.doc

1、.目 录1设计概况12设计依据13主要技术标准14场地工程地质条件概述24.1地层资料24.2水文气象条件35设计原则35.1设计要求35.2荷载45.3工况45.4结构布置46检算内容56.1最不利荷载56.2桥面钢板计算56.3 上横梁I25a工字钢计算56.3.1组合应力分析56.3.2剪应力分析66.3.3挠度分析66.3.4反力分析76.4贝雷梁计算76.4.1组合应力分析76.4.2剪应力分析86.4.3挠度分析86.4.4反力分析96.5下横梁2I28b工字钢计算96.5.1组合应力分析96.5.2剪应力分析106.5.3挠度分析106.5.4反力分析116.6钢管桩受力分析11

2、6.6.1 钢管桩入土深度计算116.6.2 钢管桩强度刚度计算126.6.3 钢管稳定性计算1212跨小清河栈桥结构设计及计算书1设计概况石济客运专线正线在济南市历城区孟家庄附近跨越小清河，桥梁名称为齐济（黄河后）特大桥。相应小清河干流设计桩号为30+886，桥梁轴线的法线与水流方向交角为30。小清河主河槽宽度约40m，铁路采用（32+48+32）m连续梁跨越小清河，需搭设一座栈桥使施工便道贯通。2设计依据公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ 024-85）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86） 钢结构设计规范（GB 50017-200

3、3） Midas计算软件。3主要技术标准.道路等级：施工栈桥.设计车速：15km/h.机动车设计荷载：8m3混凝土罐车（40t）。.桥面布置：单车道 .桥上净空高度：.桥下通航标准：不通航.桥上纵坡：04场地工程地质条件概述4.1地层资料（1）地形地貌小清河是市区段所属地貌为山前倾斜平原区，北部黄河自西向东流入渤海。沿线平原广阔，地势舒缓低平，属山前平原交接洼地，冲积平原，地形较平坦，起伏不大，多为耕地。（2）工程地质特性（2） 地层岩性4.2水文气象条件 5设计原则5.1设计要求 对于便桥设计选取合适的标准，参考钢结构设计规范（GB 50017-2003），公路桥涵钢结构及木结构设计规范（J

4、TJ 025-86）等相应规范、标准，保证桥梁的安全。便桥上有施工人员作业，必须保证绝对的安全，要求各构件处于弹性，最大应力小于屈服强度。贝雷桁的允许跨中挠度按照桁架选取，为L/400的单跨跨径；结构上的任何连接不破坏。5.2荷载8m3混凝土罐车（40t），系数取1.25，按照50t进行计算；50t履带吊；5.3工况荷载工况按照下表取值：设计状态工况荷载组合工作状态I结构自重8m3混凝土罐车结构自重50t履带吊非工作状态结构自重5.4结构布置栈桥采用一跨连续梁方案，总长度60m，标准跨径为12m。贝雷梁结构：施工栈桥采用512m一联“321”型贝雷桁架，桥面宽6.0m；桥面系：由钢板和型钢组成

5、，桥面板采用8mm厚花纹钢板，上横梁采用I25a工字钢，下横梁采用2I28b工字钢；桩基础：=530，=8mm厚钢管桩；钢管桩所用钢管，材质为Q235，采用钢板卷焊。施工栈桥在每联采用3530钢管桩，钢管桩桩长采用16m；便桥设计使用期为二年。横断面结构见下图5.4-1所示：图5.4-1 栈桥横断面图(单位：cm)6检算内容6.1最不利荷载8m3混凝土罐车（40t），系数取1.25，按照50t进行计算；50t履带吊；经过初步计算，认为工况一8m3混凝土罐车在12m跨栈桥作业时对栈桥结构起控制作用。故取结构8m3混凝土罐车为上部结构计算的设计荷载。8m3混凝土罐车轮距1.8m，轴距4.0m+1.

6、4m，轴重分布情况100KN+200KN+200KN,详见图6.1-1。6.2桥面钢板计算桥面板采用8mm厚花纹钢板铺成。8m3混凝土罐车前轮单胎着地面积0.30.3m（宽长），后轴每对车轮着地面积为0.60.3m（宽长）。I25a 翼缘宽度为116mm，故上横梁空隙宽度为，小于轮胎的宽度，故汽车荷载直接作用在纵梁上，桥面板几乎不受力，故可不对桥面板计算。图6.1-1 混凝土罐车荷载分布图6.3 上横梁I25a工字钢计算上横梁为I25a工字钢，间距30cm。8m3混凝土罐车作用在桥面时，最不利荷载为车的中(后)轮同时作用在横梁。活载：100KN。恒载（钢板、纵梁自重）：61.578500.00

7、8/6=94.2/m=0.9KN/m6.3.1组合应力分析当车轮处于横梁1.55m跨径中心时，所受应力最大最大组合应力，满足要求。6.3.2剪应力分析当车轮处于贝雷梁上方时，所受剪力最大最大剪应力为，满足要求。6.3.3挠度分析当车轮处于横梁1.55m跨径中心时，横梁挠度最大最大挠度值为0.67mm1550mm/400=3.875mm,满足要求。6.3.4反力分析当车轮处于贝雷梁上方时，所受反力最大最大支点反力为85.8KN。6.4贝雷梁计算取单片12m长贝雷梁进行分析计算，当车轮处于贝雷梁顶部时，受力最大。6.4.1组合应力分析当车辆处于跨中时，组合应力最大最大组合应力，满足要求。6.4.2

8、剪应力分析当车轮处于一端时，所受剪力最大最大剪应力为，满足要求。6.4.3挠度分析当车辆处于跨中时，挠度最大最大挠度值为18mm12000mm/400=30mm,满足要求。6.4.4反力分析当车轮处于一端时，所受反力最大最大支点反力为217.9KN。6.5下横梁2I28b工字钢计算6.5.1组合应力分析最大组合应力，满足要求。6.5.2剪应力分析最大剪应力为，满足要求。6.5.3挠度分析最大挠度值为0.79mm1550mm/400=3.875mm,满足要求。6.5.4反力分析最大支点反力为447.8KN。6.6钢管桩受力分析6.6.1 钢管桩入土深度计算 桥址区域地基为粉土粉质性土，按沉桩承载

9、力计算，查公路桥涵地基与基础设计规范（JTJD63-2007）得沉桩的容许承载力：式中：Ra单桩轴向受压容许承载力（kN）；（临时结构安全系数取2）；u桩的周长（m）；地面以下各土层厚度(m)；桩端截面面积(m2)； n土层数； 与li对应的各土层与桩侧摩阻力标准值(kpa)； 桩端处土的承载力标准值(kpa)，取0；、r分别为震动沉桩对各土层桩周摩擦力和桩底承压力的影响系数，采用液压式振动沉桩其值均取为1.0。采用530*8mm钢管立柱，有效桩长从河床面向下计算。承载力计算时不计钢管桩端承力，则沉桩容许承载力为： ，、按土取值1.0。根据地质工程报告：第一层：粉土，； 第二层：粉质黏土，；单

10、桩承载力Ra467.6KN。 得L=9.8m钢管桩入土深度为：L=1.5+9.8=11.3m。钢管桩长度：11.3+4.5=15.8m,钢管桩长度取16m。6.6.2 钢管桩强度刚度计算管桩受竖直力由下横梁传递而至，大小为N=447.8KN。则：=447.81000/（3.14(530530-522522)/4）67.78MPa215MPa,合格！6.6.3 钢管稳定性计算 立杆截面面积131.2cm2,惯性矩I=44695.5cm2,回转半径i=18.5mm,钢管自由长度l=2.0m,长细比,满足要求。查规范得=0.952。=F/(A*)=447.8/（3.14(530530-522522)/4)*0.952=71.2MPa210MPa,合格！