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钢栈桥设计与检算书(单排双桩-6m跨)

钢栈桥设计与检算书(单排双桩-6m跨)
钢栈桥设计与检算书(单排双桩-6m跨)

西藏山南地区泽当大桥新建工程

钢管桩贝雷梁栈桥设计与检算书

一、设计依据

为贯通西藏山南地区泽当大桥新建工程便道,及水中墩位桩基、

墩身、盖梁等施工机械、材料、砼的运输,拟在14#墩至15#墩之间

修建一座施工用贝雷钢管桩栈桥。

钢栈桥设计指标:

②钢便桥设计长度:L(24米);

②钢便桥跨径组合:6m*4跨;

③钢便桥桥面宽度:桥面净宽6m;

④设计荷载:1、10m3砼运输车总重45吨;2、50吨履带吊,自

重+吊重,总重70吨;

⑤设计车速:15km/h;

⑥设计安全等级:二级;

⑦设计基准期:1.5年;

⑧设计洪水频率:参照泽当大桥施工图设计。

二、设计标准及规范

《建筑结构荷载规范》﹙GB 50009-2012﹚

《钢结构设计规范》﹙GB 50017-2003﹚

《建筑桩基技术规范》﹙JGJ 94-2008﹚

《公路工程技术标准》﹙GTG B01-2003﹚

《公路桥涵设计通用规范》﹙JTG D60-2004﹚

《公路桥涵施工技术规范》﹙JTG TF50-2011﹚

《装配式公路钢桥多用途使用手册》

三、材质

(1)本钢便桥所用的材料,其品种、规格、机械性能、化学成分应符合相应技术标准的规定,并具有完整的出厂质量证明书。

(2)桁架型钢材料为16Mn,桥板、面板材料为Q235B。

(3)桁架销子的材料为30CrMnTiA,并经过热处理

四、便桥安全使用规定

1、钢便桥上、下游各50m为禁航区。

2、钢便桥施工完成后,在两桥端设置,限速、限载警示标示,并派专人在桥端设专用挡杆,管理通行车辆 ,保证载重车辆通行时,保持车距不少于20m。

3、严禁车辆在桥上急刹车、转向、偏载,意外停车时,严禁在原地猛烈启动。

4、钢便桥维护:定期检查桥面,清扫桥面,保持桥面整洁。定期检查各连接部位,特别是横梁与桁架的连接部位,如有松动,及时拧紧。

五、栈桥结构

我项目部工程主要为跨雅鲁藏布江大桥,遇雅鲁藏布江主要河道及表层液化严重区域时需要修建栈桥桥进行跨越。

栈桥设计采用钢管桩和贝雷梁搭设,跨径6m,桥面净宽6m,采用单排基础,每排两根529mm钢管桩基础,其上采用双拼I32b工字

钢作为支座横梁,采用两道单层双排加强型贝雷梁作为纵梁,桥面为上承式结构,每1.5m 设置一道I32b 工字钢作为桥面分配横梁,承力在贝雷梁上,其上纵向铺设I20a 工字钢为纵向分配梁(间距0.3m ),工字钢顶面铺设6mm 厚花纹钢板作为桥面板。

钢便桥示意图见下图。

a

小里程

2#

4#6#8#

278#280282#

6

。。。

6

1#3#5#7#279#281#6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

6

六、栈桥检算

4m 宽桥跨(a-a 截面)验算

(一)概述

栈桥跨径6m,桥面净宽6m,采用单排基础,每排两根529mm钢管桩基础,其上采用双拼I32b工字钢作为支座横梁,采用两道单层双排加强型贝雷梁作为纵梁,桥面为上承式结构,每1.5m设置一道I32b工字钢作为桥面分配横梁,其上纵向铺设I20a工字钢为纵向分配梁,横向间距0.3m,工字钢上铺设6mm厚花纹钢板作为桥面板。

(二)检算参数

1.构件自重

1)贝雷梁:共计四道,每道每跨2片,每片贝雷片按270kg,加

强弦杆每片80kg,销子每个3kg,含支撑架、插销等配件,每

道每跨按900kg计算,每跨贝雷梁总重为4*900=3600kg

2)桥面板6mm花纹钢板:面积为6*6=36㎡,总重量为:

7850*36*0.006=1695.6kg

3)I20a桥面纵梁:跨径6m,横断面数量20,每米重27.9Kg,总

重为6*20*27.9=3348kg

4)I32b分配横梁:每跨4道,每道6m,每米重57.7kg,总重为

4*6*57.7=1384.8kg

5)桩顶2I32b支座横梁:每跨2道,每道6m,每米重57.7kg,

总重为2*6*57.7=692.4kg

6)钢管桩:直径529mm,壁厚8mm,为计算简便,对每跨钢管桩

分解计算,每跨钢管桩数量为2根,按富余长度每根长度18m

单位重量为102.789kg/m,总重量为2*18*102.789=3700.4kg

每跨栈桥总重为

3600+1695.6+3348+1384.8+692.4+3700.4=14420.8kg,

合14.42t

2.构件截面特性

1)贝雷梁:此便桥采用双排单层加强型贝雷梁结构,单侧(单层

双排)贝雷梁结构截面抵抗矩W为15398(cm3),截面惯性矩

J=1154868(cm4),容许弯矩为3375KN?m,容许剪力为490KN。

2)桥面板6mm花纹钢板:刚性小,仅在检算时考虑其对I20a桥

面纵梁的受力分配作用和稳定作用,不做检算。

3)I20a桥面纵梁:截面抵抗矩Wx为237(cm3),截面惯性矩

Ix=2370(cm4),面积矩Sx=136.1(cm3),回转半径ix=8.15

(cm)。

4)I32b横梁:截面抵抗矩Wx为726(cm3),截面惯性矩Ix=11620

(cm4),面积矩Sx=541.2(cm3),回转半径ix=12.6(cm)。

5)钢管桩(直径600mm,壁厚6mm):轴惯性矩Ix=49387(cm4),

回转半径ix=21(cm)。

3.作用荷载

1)自重荷载:G总=27.21*10=272.1KN;

2)汽车荷载:栈桥汽车荷载按公路-Ⅱ级进行计算;

3)人行荷载:行人荷载按3kN/㎡计算,分布在每跨两侧0.5m范

围,则每跨总荷载为12*2*0.5*3=36KN,单桩承受行人荷载为

36/2=18KN。

4)工况荷载:考虑QUY50履带吊(吊重20t)、45t砼运输车,汽

车冲击系数按1.2计算。

(三)桥面结构检算

因人行荷载很小,只作用在桥面两侧0.5m范为,且不与车辆荷载重合,桥面结构检算时不予考虑。

I20a桥面纵梁检算:I20a工字钢纵向铺设于桥面I32b横梁上,中-中间距0.3m,I32b横梁间距1.5m。

1.I20a纵梁检算

1)I20a纵梁受力分析

a、桥面板荷载:按均布荷载计算;

b、车辆荷载:考虑最不利工况,45t砼运输车后轴作用在1.5m 跨中位置,砼运输车轴距为3650+1350(mm),前后轴荷载分别为6995Kg /18000Kg,前后轮距为2047(mm)/1848(mm),(轮胎规格为12.00R20,轮胎胎顶宽度为12英寸(30.48cm)参考徐工后双桥10方混凝土搅拌车)。考虑桥面钢板的应力分散作用,按每个后轮的作用力分布在一道I20a工字钢上。每道I20a工字钢受力按集中力计算。且要考虑冲击荷载系数,按1.2取值。

2)I20a纵梁抗弯强度和抗剪强度及稳定性、挠度检算

⑴I20a抗弯强度检算

I20a工字钢的抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215MPa,抗剪强度设计值为[f v]=125MPa。

计算跨度L=1.5m,

钢板重力,取纵向0.3m 宽钢板计算,为均布荷载q=0.1413KN/m 集中力KN F 544

10

180002.1=??=

弯矩M KN 29.208

5.11413.045.15484Mx 2

2?=?+?=+?=qL L F

其抗弯强度nx

x W f γx

M =

式中x γ───截面塑性发展系数,I20a 工字钢取1.05; nx W ───净截面模量,为237(cm 3); 则

MPa f MPa W f nx x 215][54.81)

10237(05.11029.20M 6

3x =<=???==-γ I20a 纵梁抗弯强度满足要求。 ⑵ I20a 抗剪强度检算

I20a 纵梁在1.5m 跨端所受剪力为集中力的1/2, 即KN ql F V 11.272

5.11413.025422=?+=+=

其抗剪强度w

It VS

=

τ 式中V ───剪力; S ───面积矩; I ─── 截面惯性矩;

t w ───腹板厚度,I20a 工字钢为7mm ;

则MPa f MPa It VS v w 125][24.22107102370101.1361011.273

86

3=<=??????==---τ

I20a 纵梁抗剪强度满足要求。 ⑶ I20a 稳定性检算

按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第4.2.1条要求,因I20a 纵梁自由长度L 与其翼缘板宽度b 之比值L/b=1.5/0.1=15>13,需要进行稳定性检算。

检算公式为f W M x

b x

≤? 式中:

b ?───梁的整体稳定性系数,按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 确定,I20a 工字钢上翼缘受力,自由长度为1.5m ,按最不利情况考虑,b ?=2,

MPa f MPa W M x b x 215][53.851023721054.406

3

=≤=???=-? I20a 稳定性满足要求。 ⑷ I 20a 桥面纵梁挠度检算

I20a 纵梁挠度可以分解为受桥面板及纵梁自身重量作用产生的挠度和受车辆后轴集中荷载作用产生的荷载两部分,且其最大挠度位置均在跨中截面。

a 、受桥面板及纵梁自身重量作用产生的挠度 桥面板自重荷载为均布荷载,q 1=0.1413KN/m; 纵梁自重荷载为均布荷载,q 2=0.279KN/m; q=q 1+q 2=0.1415+0.279=0.4205KN/m I20a 纵梁受均布荷载q 作用产生的挠度为

m EI ql f 68

654

3411057.510

237010101.23845.1104205.053845--?=????????==,

数值太小,可以忽略不计。

b 、受集中力F 作用产生的挠度

m EI Fl f 4

8

653332106.710

237010101.2485.1105448--?=???????== 纵梁挠度f=f 2=7.6*10-4

I32b 桥面横梁两端支撑在贝雷梁上,净距3.25m ,每1.5m 一道,承受I20a 桥面纵梁传递的荷载和I20a 纵梁重量。每道横梁上净宽范围布置11根I20a 纵梁(间距0.3m ),取桥面纵向1.5m 为计算单元检算。按最不利工况,45t 砼运输车后轮作用在I32b 横梁正上方位置,车后轴作用力按完全传递至横梁考虑,另一后轮距此横梁1.35m ,对此横梁的分力为F1。受力情况如下图所示。

2) I32b 横梁抗弯强度和抗剪强度及稳定性、挠度检算

⑴ I32b 桥面横梁抗弯强度检算

1.5m 长I20a 桥面纵梁及桥面钢板向下重力为1.5*27.9*10+

1.5*0.3*0.006*7850*10=418.5+212=0.6305N 。

后轴作用力KN F 1082

10

180002.1=??=

后轴作用力()KN F F F 8.101.05

.135.15.11=?=-=

最大弯矩在4m 跨中位置,跨中弯矩计算下表

I32b 桥面横梁跨中弯矩计算表

I32b 工字钢的抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215MPa ,抗剪强度设计值为[f v]=125MPa 。

弯矩M KN 6.103Mx ?= 其抗弯强度nx

x W f γx

M =

式中x γ───截面塑性发展系数,I32b 工字钢取1.05; nx W ───净截面模量,为726(cm 3); 则

MPa f MPa W f nx x 215][9.135)

10726(05.1106.103M 6

3x =<=???==-γ I32b 横梁抗弯强度满足要求。

⑵ I32b 桥面横梁抗剪强度检算

I32b 纵梁在两端所受剪力为集中力的1/2,

即KN F F G V 95.1212

8

.11826305.0102)(2101=?+?=+?+?=

其抗剪强度w

It VS

=

τ 式中V ───剪力; S ───面积矩; I ─── 截面惯性矩;

t w ───腹板厚度,I32b 工字钢为11.5mm ;

则MPa f MPa It VS v w 125][89.3810

5.111011620101.4261095.1213

86

3=<=??????==---τ I32b 横梁抗剪强度满足要求。 ⑶ I32b 桥面横梁稳定性检算

按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第4.2.1条要求,因I32b 横梁自有长度L 与其翼缘板宽度b 之比值L/b=3.25/0.138=24>13,需要进行稳定性检算。

检算公式为f W M x

b x

≤? 式中:

b ?───梁的整体稳定性系数,按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 确定,I32b 工字钢上翼缘受力,自由长度为4m ,按最不利情况考虑,b ?=0.93,

MPa f MPa W M x b x 215][44.1531072693.0106.1036

3=≤=???=-?

I32b 工字钢稳定性满足要求。

⑷ I 32b 桥面横梁挠度检算

I32b 横梁挠度可以分解为受上承桥面结构重量及自身重量作用产生的挠度和受车辆后轴集中荷载作用产生的荷载两部分,且其最大挠度位置均在跨中截面。

a 、受上承桥面结构重量作用产生的挠度 上承桥面结构荷载按均布荷载计算,

q 1=(3.25*1.5*0.006*7850*10+10*1.5*27.9*10)/3.25=1.994KN/m

自身重量荷载为 q 2=57.7*10=0.577KN/m

q=q 1+q 2=1.994+0.577=2.571KN/m

I32b 纵梁受均布荷载q 作用产生的挠度为

m EI ql f 48

654

3411053.110

1162010101.238425.310571.253845--?=????????==, b 、受集中力(F+F 1)作用产生的挠度 集中力为118.8KN/m ,

)

(10671.2261.151075.1)908.0344.0388.6213.22(1075.1)848.1701.0701.025.3701.0425.3701.03(25

.31011620101.26701.0108.118]24)2[(6)(3442

3228

1133232212m c b a a l a l c a EIl

a

F F f ----?=??=-+-??=?-+??-??????????=--+-++=

纵梁挠度f=f 1+f 2=0.000153+0.002671=0.00282m

I32b 桥面横梁挠度符合要求。

3.贝雷梁检算

1)贝雷梁受力分析

贝雷梁采用双排单层加强型结构,考虑最不利工况,按50t履带桥位于跨中时计算,最大弯矩出现在跨中位置,履带吊行走时要限速,可以不考虑冲击系数,贝雷梁受力简图如下所示:

2)贝雷梁抗弯强度和抗剪强度及挠度检算

每道I32b工字钢传递给贝雷梁的力为其自身重力及其分担的I20a纵梁和桥面板的重力,G总=(6*1.5*0.006*7850+20*1.5*27.9+ 6*57.7)*10=16.071KN。

50t履带吊履带接地长度为4.7m,自重50t,吊重20t,考虑偏载系数1.3,总荷载为70*10*1.3/4.7=193.622KN/m。

跨中弯矩计算如下表:

贝雷梁跨中弯矩计算表

跨中最大弯矩M 3375KN [M]M KN 359.743Mx ?=

⑵ 贝雷梁抗剪强度检算

每侧贝雷梁最大剪力产生在每跨两端支座(钢管桩)处,支座处所受剪力为每侧贝雷梁所受向下总合力的的1/2,每侧贝雷梁所受向下总合力包括每跨桥面结构自重(构件自重第1、2、3、4项)和桥面所受50t 履带吊质量所产生的总重力的1/2,需考虑偏载系数1.3。

G 总=(3600+1695.6+3348+1384.8)*10=100.284KN G 吊=70*10*1.3=910KN 每侧贝雷梁所受向下总合力为 KN G G F 142.5052

910

284.1002吊总侧=+=+=

每道贝雷梁端所受剪力为 KN V KN F V 490][57.2522

142.5052侧=<===

贝雷梁抗剪强度满足要求。 ⑶ 贝雷梁挠度检算

贝雷梁挠度可以分解为受桥面结构自重荷载作用产生的挠度和受车辆荷载(QUY50履带吊)自重作用产生的荷载以及贝雷梁自身销孔间隙所产生的非弹性挠度三部分,且其最大挠度位置均在跨中截面。

c 、受桥面结构自重荷载作用产生的挠度

桥面结构自重荷载按均布荷载计算,每侧贝雷梁所受均布荷载为F/L 贝雷=100.284/2/6=8.357KN/m 。贝雷梁由此产生的挠度为

m 0.00094810

11548686105102.13844

123108.3575EI 3844ql 51f =-????????=

=

b 、受车辆(QUY50履带吊)自重荷载作用产生的挠度

车辆(QUY50履带吊)自重荷载为均布荷载,考虑偏载系数1.3,q 吊=,193.622KN/m ,对贝雷梁作用产生的挠度为

)

(0137.01.24010707.5]78.1126)84.144.448[(10707.5]65.37.4)65.36(126)127.41265.34124[(101154868101.2247.465.310622.193]

)2(2)44[(24554

2281134

2

22m bc a l

l l l b l c l EI qcb f =??=+-?--??=?-+-?-?-?????????=-+---=--- c 、贝雷梁自身销孔间隙所产生的非弹性挠度

根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》提供的公式,因每孔每道为2节贝雷片组成,按f 3=0.05n 2计算,n 为每孔贝雷片节数。

()m cm n f 002.0)(2.0205.005.0223==?== 贝雷梁跨中最大挠度总大小为

()m f f f f 01664.0002.00137.000094.0321=++=++= f/L 贝雷=0.01664

栈桥桥面结构及钢管桩均连接紧密,贝雷梁高1.5m,没侧两道贝雷梁用0.9m宽支撑架连接,跨径12m,整体结构稳定,在栈桥桥面结构抗弯、抗剪和挠度满足要求的情况下,其稳定性不用检算。

4.2I32b工字钢支座横梁检算

1)2I32b工字钢支座横梁受力分析

2I32b横梁支撑于钢管桩顶纵梁上,其上放置单层双排贝雷梁,2I32b横梁起横向联系及支座作用,因为采用双排式基础,每个支座处两道2I32b横梁,受力简图如下所示:

2)I32b支座横梁抗弯强度和抗剪强度及稳定性检算

⑴ I32b支座横梁抗弯强度检算

考虑桥面结构自重及履带吊工作重量,每道贝雷梁向下作用力为 F=((3600+1695.6+3348+1384.8)*10+70000*10)/4=200.07KN 每道2I32b横梁所受集中力为f=F/2=100.04KN

最大弯矩在跨中位置,跨中弯矩计算下表

I32b 支座横梁弯矩计算表

I32b 工字钢的抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215MPa ,抗剪强度设计值为[f v]=125MPa 。

弯矩M KN 006.15Mx ?= 其抗弯强度nx

x W f γx

M =

式中x γ───截面塑性发展系数,I32b 工字钢取1.05; nx W ───净截面模量,为726(cm 3); 则

MPa f MPa W f nx x 215][68.19)

10726(05.110006.15M 6

3x =<=???==-γ I32b 横梁抗弯强度满足要求。

⑵ I32b 支座横梁抗剪强度检算 I32b 支座横梁在两端所受剪力为F , 即v=f=100.04KN 其抗剪强度w

It VS

=

τ 式中V ───剪力; S ───面积矩; I ─── 截面惯性矩;

t w ───腹板厚度,I32b 工字钢为11.5mm ;

则MPa f MPa It VS v w 125][90.3110

5.111011620101.4261004.1003

86

3=<=??????==---τ I32b 支座横梁抗剪强度满足要求。 ⑶ I32b 支座横梁稳定性检算

按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第4.2.1条要求,因I32b 横梁自有长度L 与其翼缘板宽度b 之比值L/b=3.72/0.132=28.2>13,需要进行稳定性检算。

检算公式为f W M x

b x

≤? 式中:

b ?───梁的整体稳定性系数,按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 确定,I32b 工字钢上翼缘受力,自由长度为4m ,按最不利情况考虑,b ?=1.07,

MPa f MPa W M x b x 215][39.2110

72607.110613.166

3

=≤=???=-? I32b 工字钢稳定性满足要求。 3) 2I32b 支座横梁局部抗压强度检算

2I32b 支座横梁受贝雷梁传递集中力 f=100.04KN

计算其腹板上边缘处的局部抗压强度:

MPa f MPa l t F z w c 215][66.33)0165.05176.0(105.111004.1000.13

3

=<=?+????==-ψσ

局部抗压强度符合要求。

(四)钢管桩检算

1)钢管桩受力分析

因栈桥跨度较小(仅6m),且贝雷梁整体传力性较好,分析钢管桩受力时按两跨共同受力考虑。

钢管桩承受上部2I32b工字钢纵梁传递的桥面恒载和活载及其自重作用。

(1)恒载计算

钢管桩所受恒载为每跨结构自重荷载,为F=G每跨/4=14.42*10/2=72.1KN。

(2)活载计算

a、砼运输车活载计算:按两跨连续梁分析,考虑最不利工况,作用在便桥的活载按车辆荷载的双后轴荷载作用在两跨中支座处,按4根桩共同受力计算,并考虑冲击系数,单桩承受活载值为2*180*1.2/4=108KN。

b、QUY50履带吊活载计算:考虑最不利工况,QUY50履带吊(吊重20t)作用在支座处,单排两根钢管桩承担计算,不考虑冲击系数,单桩承受活载值为(50+20)*10/4=175KN>108KN,计算时活载取175KN。

c、单桩承受行人荷载为36/4=9KN。

2)单桩受力计算

按标准荷载组合P=1.2*P恒+1.4*P活计算

单桩所受总荷载为

1.2*7

2.1+1.4*(175+9)=344.12KN 3) 单桩轴向受压承载力容许值及桩长计算

钢管桩单桩承载力计算:根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)之公式5.3.7-1:

∑+=p

pk p i sik A q l q u Q λ (5.3.7-1)

d h d h b p b /16.05/=<λ时,当 (5.3.7-2)

8

.05/=≥p b d h λ时,当 (5.3.7-3)

式中:

μ——桩身周长,取0.529*π=1.662m ;

q sik ——桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)表 5.3.5-1 取值,取25KPa ;

Q pk ——极限端阻力标准值,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)表 5.3.5-2 取值,取650KPa ;

λp ——桩底端闭塞效应系数,对于闭口钢管桩λ=1,对于敞口钢管宜按式(5.3.7-2)、(5.3.7-3)取值;

h b ——桩底端进入持力层深度(m); d ——钢管桩内直径(m),取0.513m ;

A p ——桩底投影面积,取π*0.2645^2=0.22㎡。 预计入土深度为10m ,且取安全系数为2.0,则

8

.059.18529.0/10/=≥==p b d h λ,当

()

()12

.34422.06508.025662.15.05.0=??+???=+?=∑i p pk p i sik l A q l q u Q λ

隧道仰拱栈桥设计计算(实例介绍)

隧道仰拱栈桥设计计算(实例介绍) 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况,并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm ,以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行,两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m 进行计算,如图a 所示: 25a 工字钢 小里 程端 图a A B 大里程端 12m 8m 2m 2m 单位: m 工字钢间上下翼缘板采用通长焊接,提高整体性. 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁,每两根工

字钢上下翼缘板通长焊接,横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力,并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车40t 重车,前后轮轮距为4.5m ,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重,工字钢为整体共同承担重车荷载,工字钢自重、按1.15系数设计,动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能,故计算简图可采用简支梁(如图b )。 A 图b 单位:cm 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的,因此在进行结 构强度计算时,应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ]故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时,应取P/3荷载在跨中位置(如图c ): 图c A 单位:cm 计算最大剪应力时,取荷载靠近支座位置(如图d )。

18m跨度钢栈桥计算书 11.21

栈桥计算书 一、基本参数 1、水文地质资料 栈桥位于重庆荣昌赵河滩濑溪河,水面宽约68m,平均水深4m,最深处水深6米。 地质水文条件:渡口靠岸边部分平均水深2-3米,河中部分最高水深6米。河底地质为:大部分桩基础所在位置处覆盖层较薄,覆盖淤泥厚度为1.5m左右,其余为强风化砂 岩和中风化砂岩,地基承载力σ 0取值分为500kp a 。 2、荷载形式 (1)60t水泥运输车 通过栈桥车辆荷载按60t水泥运输车考虑,运输车重轴(后轴)单侧为4轮,单轮宽30cm,双轮横向净距10cm,单个车轮着地面积=0.2*0.3 m2。两后轴间距135cm,左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。车总宽为250cm。 运输车前轴重P1=120kN,后轴重P2=480kN。 设计通车能力:车辆限重60t,限速5km/h,按通过栈桥车辆为60t水泥运输车满载时考虑,后轴按480kN计算。施工区段前后均有拦水坝,不考虑大型船只和排筏的撞击力,施工及使用时做好安全防护措施。 3、栈桥标高的确定 为满足水中墩、基础、梁部施工设备、材料的运输及施工人员通行施工需要,结合河道通航要求,在河道内施工栈桥。桥位处设计施工水位为296.8m,汛期水位上涨4~6m。结合便桥前后路基情况,确定栈桥桥面标高设计为305.00m。 4、栈桥设计方案 在濑溪河河道内架设全长约96m的施工栈桥。栈桥拟采用六排单层贝雷梁桁架结构为梁体作为主要承重结构,桥面宽设计为4.5m,桥跨为连续结构,最大跨径18m,栈桥共设置6跨。 (1) 栈桥设置要求 栈桥承载力满足:60t水泥运输车行走要求。 (2)栈桥结构 栈桥至下而上依次为: 钢管桩基础:由于河床底岩质硬,无法将钢管桩打入,综合考虑采用钢管桩与混凝土桩相结合的方法,即先施工混凝土桩,入岩深度约1.5m,然后在混凝土桩上安装钢管桩。

仰拱栈桥方案

仰拱栈桥施工方案 一、工程概况 1、隧道设计技术标准 (1) 公路等级:双向四车道高速公路 (2) 设计速度:80km/h (3) 设计荷载:公路-I级 (4) 隧道建筑限界,见表1 表1 隧道建筑限界表 (5)洞内清洁:纵向通风时,CO允许浓度:隧道长度L≤1000m δ=300PPm,隧道长度L≥3000m δ=250PPm(其余内插取值),烟雾允许浓度:0.0065m-1。 2、隧道设置 本隧道按长度划分属长隧道 表2 隧道一览表 寒岭界隧道

隧道全长2820m,隧道为双洞单向交通隧道,左右洞测设线间距21.0~37.5m,其中炎陵端K87+580~K87+800、汝城端K90+300~K90+400测设线间距小于25m,按分离式隧道设计,施工按小净距方法施工。 炎陵端起隧道平面上位于R=1600m+R1800m的S曲线上,汝城端隧道左线为直线段接R=1000m的缓和曲线段,右线为直线段接R=1200m的缓和曲线段。左右洞路面最大横坡均为3%,在反向超高段进行了超高变化段的设置。 隧道纵面左线、右线纵坡从炎陵端至汝城端均为2.85%的下坡,坡长在隧道范围内为2820m。 3、施工进度 随着施工进度要求,我合同段各隧道即将进入仰拱部位的施工,为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响,采用在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥,隔跨跳跃施工,待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后,即强度达到设计强度的100%,方可移走栈桥,到下一隧底开挖槽上,依次循环使用。 二、仰拱栈桥的选型 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm,以提高栈桥结构的

钢栈桥计算书

1编制依据 (1) 2工程概况 (1) 3钢栈桥及钢平台设计方案 (2) 3.1钢栈桥布置图 (2) 3.2钢平台布置图 (3) 4栈桥检算 (3) 4.1设计方法 (3) 4.2桥面板承载力验算 (4) 4.3 120a工字钢分配梁承载力验算 (5) 4.4贝雷片纵梁承载力验算 (6) 4. 5 I45b工字钢横梁承载力验算 (9) 4.6桥面护栏受力验算 (10) 5桩基检算 (13) 5.1钢管桩承载力验算 (13) ?5. 2桩基入土深度计算 (13) ?5. 3钢管桩自身稳定性验算 (14) 5.4钢管桩抗倾覆性验算 (14) ?5. 5钢管桩水平位移验算 (14) 6钻孔平台 (15)

*********钢栈桥计算书 1编制依据 1、现场踏勘所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料; 2、国家及地方关于安全生产及坏境保护等方面的法律法规; 3、《钢结构设计规范》GB-50017-2011; 4、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015 5、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007 6、《公路工程施工安全技术规范》(JTG F90-2015) 7、《路桥施工计算手册》(人民交通出版社) 8、*********设计图纸。 2工程概况 *********位于顺昌县水南镇焕仔坑附近,跨越富屯溪。本项目起点桩号 K7+1-54,终点桩号K7+498. 5,桥梁全长344.5m。 *********场区属于剥蚀丘陵夹冲洪积地貌,桥址区地形较起伏,起点台较坡度约15。-20°,终点台较坡度约5。-10° o桥梁跨越富屯溪,勘查期间水深约3-9m,溪宽约180-190m o *********桩基施工是本工程的控制工期工程,我项目部经过对富屯溪水文、地质及其现场情况的详细调査,为保证工期,加快施工进度,跨富屯溪水中主墩计划采用钢栈桥+钢平台施工方案。 *********河中墩共7组,距河岸边最近的8#墩距岸边约20m,根据富屯溪历年

大型钢栈桥计算书

吉水赣江特大桥水上栈桥安全检算 一、栈桥设计概况 1、栈桥设计 吉水赣江特大桥1-12#墩位于赣江水中,其中1-3#墩搭设钢栈桥;3-4#墩预留航道;4-5#墩搭设钢栈桥;5-12#墩吹沙筑路。栈桥总长度约380m,桥面标高定为+48.62m,栈桥中心线距离桥梁中心线距离为15m。 吉水赣江特大桥栈桥结构采用钢管贝雷栈桥,栈桥设计跨度为12m,3跨1联设置制动墩---采用双排4根钢管桩,其余采用标准墩---单排3根钢管桩。钢管采用φ529*10mm螺旋钢管,钢管上设置横梁---采用工字钢36a双拼;横梁上设置6片3组贝雷片,分配梁采用I28b工字钢,间距75cm;面板采用126*600cm 的组合面板,下部采用5根I14的工字钢,最大间距33.5cm。上铺8mm厚花纹钢板。 二、计算依据 1、钢结构设计规范GB50017-2003 2、铁路桥梁钢结构设计规范-TB10002.2-2005 3、装配式公路钢桥多用途使用手册-人民交通出版社 4、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 三、设计荷载 1、恒载 梁部恒载包括:横梁、贝雷梁、分配梁、桥面系、栏杆等结构重量。经主要工程材料数量统计采用:G=2t/m。 2、施工荷载 考虑栈桥为临时结构,栈桥搭设及运行主要以通行砼罐车、50t履带吊以及故仅考虑以下二种荷载作为计算荷载。 工况一、9m3砼罐车:总重G=35t 按前轴分配20%即35*0.2=7t,后轴分配80%即35*0.8=28t计算。

7t14t14t 工况二、50t履带吊自重50t,吊重按10t计算;履带与桥面接触长度为4.7m。则q=0.5*(50+10)/4.7=6.4t/m。 四、检算项目 1.面板计算 桥面系为工厂预制模板;模板面采用σ=8mm花纹钢板,规格为1.25*6.0m;纵肋采用工字钢I14,最大间距33.5cm。 面板-纵肋I14工字钢计算 I14工字钢的截面特性:Ix=712cm4 Wx=102cm3 ix=5.79cm Sx=58.4cm3 工况1:砼罐车 ①荷载: 砼罐车轮胎单侧荷载,如下图所示: 3.5t7t7t ①计算模型

仰拱栈桥验算

一、概况 为确保隧道施工畅通,并保证掌子面与仰拱同时施工的需要,经研究决定在施工仰拱时,临时架设一副栈桥。 从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑,仰拱栈桥采用8片I40a工字钢作为主梁,4片为一组,两组工字钢间净距60cm,工字钢上横向满铺Φ22螺纹钢(间距0.05m)。设计栈桥承载不小于40吨(不含栈桥自重,隧道施工用车中最大重量为35吨)。 二、荷载分析 根据现场施工需要,栈桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P两部分组成,其中车辆荷载为主要荷载。如图1所示: 图1 为简便计算方法,桥梁自重荷载按均布荷载考虑,车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。 1、q值确定 由资料查得I40a工字钢每米重67.598kg,Φ22螺纹钢每米铺设20根,每根长1.2m,Φ22螺纹钢每米铺设重71.52kg。单片工字钢自重按3.419KN/m计算,即q=3.4191KN/m。 2、P值确定 根据施工需要,栈桥要求能通过后轮重40吨的大型车辆,及单侧

车轮压力为200KN ,单片I40a 工字钢尺寸如图2: 如单侧车轮压力由4片梁同时承受, 因车轮单个宽 30cm ,因此必须求出车 轮中心点处最大压力 m ax f ,I40a 工字钢翼板 宽14.2cm ,每片工字钢 间横向间距为21cm ,由 于上方Φ22螺纹钢铺满桥面,因此单侧车轮同 时均匀的作用于4片工字钢上。而f 按图3所示转换为直线分布,如图4: f max max f f f f 图4 由图4可得到m ax f =F/4=50KN 取50KN 。 由于栈桥设计车辆匀速通过,车辆对桥面的冲击荷载较小,故冲击荷载不考虑,P=50KN 。 三、结构强度检算 由图1所示单片工字钢受力图示,已知q=3.419KN/m ,P=50KN ,工字钢计算跨径l =10m ,根据设计规范,I40a 工字钢容许弯曲应力图3F f

重型便桥施工检算(midas验算)

姑溪河特大桥水上栈桥重型栈桥施工检算书中国安能建设总公司宁安铁路客运专线NASZ-4标 ***特大桥水上重型钢栈桥 检算书 审批: 审核: 编制: 山东铁正义和工程勘察设计有限公司 2010年8月20日

目录 1 计算依据 (1) 2 工程概况 (1) 3 结构设计 (2) 3.1总体思路 (2) 3.2重型便桥结构设计 (2) 3.3主要设计参数 (3) 4 材料主要参数及截面特性 (3) 5 计算 (3) 5.1建立计算模型 (3) 5.2计算模型荷载的加载方式 (5) 5.2.1 车辆荷载加载位置 (5) 5.2.1 车辆移动荷载加设 (6) 5.3验算结果 (6) 5.3.1 桥面结构受力情况 (6) 5.3.2 25b横向分配梁受力情况 (7) 5.3.3 栈桥主梁贝雷梁受力情况 (7) 5.3.4 双25b工字钢横梁受力情况 (7) 5.3.5 钢管支墩竖向最大应力 (8) 5.3. 6 栈桥结构整体变形情况 (8) 5. 3. 7 钢管桩最大竖向反力 (9) 5. 3. 8 钢管桩入土深度检算 (9) 5.3.9桥台处钢管承载力验算 (10) 6 结论 (11)

***大桥重型栈桥检算书 1 计算依据 1、《***大桥重型栈桥设计图》 2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86) 3、《钢结构-原理与设计》(清华版) 4、《路桥施工计算手册》(人交版) 5、《结构力学》、《材料力学》(高教版) 6、《装配式公路钢桥多用途使用手册》(人交版) 7、《结构设计原理》(人交版) 2 工程概况 ***大桥位于安徽省马鞍山市当涂县境内,在现***特大桥(60+100+100+60)m连续梁的30#、31#、32#墩处跨越***主河道。它的建设贯通了南京和宁安的铁路路线,对于促进地区经济发展具有十分重要的意义。 图1 桥址平面图 桥位位于***白紸村河段内,经过多年治理,该河段现已成为人工控制的弯曲性河段。河湾难以自由发展,河道比较稳定。桥址处两岸大堤相距约588m,现主河槽宽200m。桥轴线与现水流交角约90度。设计通航水位9.71m,H1%为10.87m,河床标高:0.022m,

隧洞设计实例

隧洞设计实例 一、隧洞的基本任务和基本数据 1、隧洞的基本任务 泄水隧洞的进口全部淹没在水下,进口高程接近河床高程,其担负的任务如下: (1) 预泄库水,增大水库的调蓄能力。 (2) 放空水库以便检修。 (3)排放泥沙,减小水库淤积。 (4) 施工导流。 (5) 配合溢洪道渲泄洪水。 2、设计基本数据 (1) 洞壁糙率泄洪洞采用钢筋砼衬砌,n=0.014~0.017,考虑到本隧洞施工质量较好,故取较小值n=0.014。 (2) 水利计算成果见表1。 二、隧洞的工程布置 1、洞型选择 由于段村坝址为石英砂岩,地质条件较好,所以采用圆形有压隧洞,圆形断面的水流条件和受力条件比较好,并且可以充分利用围岩的弹性抗力,从而减小衬砌的工程量,降低施工的难度和造价。同时有压隧洞水流较平顺、稳定,不易产生不利流态。 2、洞线位置 洞轴线布置在右岸,这样出口水流对段村无影响,进口山势较陡,进流条件好,洞线为直线,较短,工程量小又利于泄洪。 3、工程布置 泄洪隧洞由进口段、洞身段、出口段三部分组成。 (1)进口型式 由于进口部位山体岩石条件较好,故采用竖井式进口,在岩体中开挖竖井,将闸门放在竖井底部,在井的顶部布置启闭机及操作室、检修平台,竖井式进口结构简单,不受风浪影

响,地震影响也较小,比较安全。 (2) 进口段 包括进口喇叭口段、闸室段、通气孔、渐变段等。 1) 进口喇叭口段 为了与孔口的水流型态相适应,使水流平顺,避免产生不利的负压和空蚀破坏,同时尽量减少局部水头损失,提高泄流能力,在隧洞进口首部,其形状应与孔口锐缘出流流线相吻合,一般顺水流方向做成三向收缩的矩形断面喇叭口形,其收缩曲线为1/4椭图曲线,顶面椭圆方程为: 1)5.33.0(5.32 222 =?+y x ,用下列坐标绘制顶面曲线,见表1。 表1 侧面曲线方程为:1)5.32.0(5.32 2=?+x ,用下列坐标绘制侧面曲线,见表2。 表2 2) 进口闸室段 闸孔尺寸为3.5×3.5m ,闸室段长度参照工程经验取6.0m ,在闸门上端设置操作室,后设工作桥与坝面相连,桥面高程为365.81m ,与坝顶路面高程一致,在操作室与闸室之间设置检修平台,平台高程在正常高水位360.52m 以上,取361.50m 。 闸门用5.0×4.0m 的平面钢闸门,闸门槽宽度为1.0m ,深度为75cm ,由于高速水流通过平面闸门闸孔时,水流在门槽边界突变,容易发生空化水流,致使门槽及附近的边墙或底板发生空蚀。为此,将门槽的下游壁削去尖角,用半径为R=10cm 的圆弧代替,并做成1:12的斜坡,错距采用8cm 。 3) 通气孔 在闸室右部设置通气孔,其作用是在关闭检修门,打开工作门放水时,向孔中充气,使洞中水流顺利排出;检修完毕后,关闭工作门,向检修闸门和工作闸门之间充水时,排出洞中空气,使洞中充满水。通气孔的断面积一般取泄水孔断面积的0.5%~1%,此 泄水孔的断面积为9.62m 2 )4 5.314.3(2 ?,所以通气孔取0.25×0.25m ,通气孔的进口必须与闸门启闭机室相分离,以免在充、排气时影响工作人员的安全。 4)渐变段 为使水流平顺过渡,防止产生负压和空蚀,设置渐变段,由于渐变段施工复杂,故不宜太长,但是为使水流过渡平顺,又不能太短,一般用洞身直径的2~3倍,取渐变段长度为8.0m 。 根据本隧洞的任务,其进口高程应设置得低一些,河床的平均高程为340m ,这样既便于施工期导流,降低围墙高程,又可在运用期泄水,力争一洞多用,以求隧洞施工方便,运用安全,造价低廉。 (3) 洞身段 考虑到所选洞线的地形、地质情况,并运用情况,洞线长为230m ,洞身段长198.5m ,为了便于施工时出碴和检修时排除积水,坡降i =1/500,顺坡。 初拟洞径:按管流公式计算,公式为 02gH w Q μ=; 式中 μ—流量系数,μ=0.74~0.77 ,这里取0.74; w —出口断面面积(m 2 ); H 0—作用于隧洞的有效水头;H 0=库水位一出口顶部高程。 分别列表(3)计算设计及校核洪水位时所需的洞径:

隧道9米仰拱栈桥施工方案(受力及稳定性验算)

贵阳市轨道交通1号线第七工作段 火沙区间暗挖隧道仰拱栈桥施工方案 编制: 审核: 批准: 中铁十五局集团贵阳轨道交通1号线第七工作段项目经理部 年月日

仰拱栈桥施工方案 一、工程概述 随着施工进度要求,我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工,为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响,故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。隔跨跳跃施工,待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后,即强度达到设计强度的100%,方可移走栈桥,到下一隧底开挖槽上,依次循环使用。 二、仰拱栈桥的选型 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况,并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根I20b工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm,以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行,两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度9米。净跨度按6m进行计算,如图a所示: 栈桥纵断面图 栈桥横断面图

三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根I20b工字钢并排布置作为纵梁,每两根工字钢上下翼缘板通长焊接,横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力,并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车(东风金刚4100)40t重车,前后轮轴距为3.2m,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重,工字钢为整体共同承担重车荷载,工字钢自重、按1.15系数设计,动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能,故计算简图可采用简支梁(如图b)。 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的,因此在进行结构强度计算时,应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ]故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时,应取P/3荷载在跨中位置(如图c): 计算最大剪应力时,取荷载靠近支座位置(如图d):

钢栈桥及钢平台作业指导书

一、工程概述 本桥跨越资江,属深水大跨桥,全长1941m,中心里程DK183+761.85。主桥孔跨布置为(60+3×100+60)m双线连续箱梁,主桥18#~21#墩为水中墩,承台平面尺寸为14.4×25.2米,高6.5米,大承台高4米,小承台高2.5米,每个承台下设15根 根据工程实际需要,栈桥只在18#~20#搭设,全长200m,宽8m。20#墩桩基施工采用水中钢平台,18#、19#、21#采用筑岛施工。 二、栈桥及钢平台的设计说明 1、主要作用和功能 ⑴栈桥是桥梁基础、墩身及上部构造的钢筋、混凝土、模板等材料的运输通道;是钻机、吊车、施工车辆等机械设备进场或转场通道;是人员通行的通道。 ⑵钢平台是钻孔桩基施工的工作平台。 2、设计遵循原则 本桥水中墩为18#~21#墩,共4个桥墩。为了快速、安全和方便的施工主桥水上桥墩,在18#~20#搭设施工栈桥作为各种材料、机具、人员等的运输通道。 主要遵循的是“安全”和“经济”的原则。“安全”原则要求栈桥及钢平台具有足够的承载能力,不发生任何因栈桥和钢平台问题造成的人员伤亡、不能延误资江特大桥主桥的工期。因此设计标准不可偏小,必须留有足够的富余度。 “经济”原则要求栈桥的设计应该通过各方面的优化尽量降低造价。从“安全”原则出发,结构的强度、延性都应留有足够的富余。从“经济”原则出发,栈桥的使

用期为3年,作为临建工程,建设高度依据下游浪石滩水电站水库20年一遇的建库回水位标高确定。 三、栈桥及钢平台的设计 1、栈桥及平台使用要求 (1)栈桥承载力应满足QUY50履带吊在桥面行走及起重要求,35t混凝土罐车行走及错车要求。 (2)栈桥的宽度设置应满足各种施工车辆行走的要求。 (3)栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、承台、墩身施工。 (4)栈桥高程设计按下游浪石滩水电站水库20年一遇水位设计高出2m,即182m。 (5)平台承载力应满足QUY50履带吊在平台上行走及起吊20t要求;每台10t 重的冲击钻机(工作状态下P=40t,钻机底座尺寸3.0×5.0m)。 2、栈桥及平台设计条件 钢材容重:78.5 kN/m3 最高水位高程:+180m QUY50履带吊(考虑吊重20t)荷载 35t砼运输车(按汽-20重车考虑力的分布)荷载 3、栈桥及钢平台的布置形式 (1)栈桥构造 ①平面布置 20号墩桩基础采用钢平台钻孔施工,钢平台两侧搭设支栈桥作为吊车、施工车辆等施工设备的工作平台。从18号墩至20号墩搭设钢栈桥,栈桥中心线距桥轴线29m,栈桥标准宽度8.0m,主栈桥长209m,支栈桥2座总长84m。

隧道仰拱栈桥设计计算实例

按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况,并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm ,以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行,两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m 进行计算,如图a 所示: 25a 工字钢小里 程端图a A B 大里程端 12m 8m 2m 2m 单位: m 工字钢间上下翼缘板采用 通长焊接,提高整体性. 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁,每两根

工字钢上下翼缘板通长焊接,横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力,并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车40t 重车,前后轮轮距为4.5m ,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重,工字钢为整体共同承担重车荷载,工字钢自重、按1.15系数设计,动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能,故计算简图可采用简支梁(如图b )。 A 图b 单位:cm 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的,因此在进行结构强度计算时,应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ]故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时,应取P/3荷载在跨中位置(如图c ):

钢栈桥计算(终)

毛集特大桥钢栈桥受力计算书 、工程概况 毛集特大桥钢栈桥由两段组成,一段由 149号墩至 160 号墩,长为 409.2m;另一段由 195 号墩至 201号墩,长为 216.6m;两段栈桥总长为 625.8m。两段栈桥结构形式一致,5 跨一联设置一制动墩,标准跨径 12m,桥面宽 6m,钢管桩基础为Φ529×8mm 钢管,钢管桩上横梁为 2I40a 工字钢,工字钢上安放 3 组贝雷梁,两组贝雷梁中心距为2.05m,贝雷梁上间隔 0.375m 横向布置 I25a 工字钢作为分配梁,分配梁上纵向满铺 8mm 桥面钢板,φ48mm 钢管作为桥面栏杆。栈桥结构布置见图 1 所示: 图1 钢栈桥结构图 二、计算依据 1.《毛集特大桥钢栈桥结构图》 2.《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 3.《桥涵》 (下册 ) 4.《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2001) 5.《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004)

6.《铁路桥涵地基与基础设计规范》(TB 10002.5-2005) 7.《装配式公路钢桥多用途使用手册》(黄绍金等编著)人民交通出版社对 Q235钢取[σ]=215MPa, [τ]=125MPa。 对贝雷梁结构的容许轴力取弦杆 560kN,竖杆 210kN,斜杆 171.5kN。 三、计算荷载 1.恒载:结构自重 2.活载: 10m3混凝土罐车, 80t 履带吊荷载(自重 +吊装荷载)和 80t 旋挖钻机荷 载,详见图 2 所示 a. 旋挖转机结构尺寸图 b.50t 履带吊结构尺寸

c.10m3混凝土罐车结构尺寸图 图2 设计荷载尺寸图 3.流水压力 根据《公路桥涵设计通用规范》,作用在桥墩上的流水压力: 2 作用在桥墩上的流水压力:P KA (kN) 2g K ——形状系数,圆形取 0.8; ——水的容重 10kN/m3; g——重力加速度 9.81m/s2; ——平均水流速度 2m/s; A ——阻水面积,取 6.0m 长度计算,则面积为 3.18m2; 2 施工区域流水流速 2m/s,代入公式则流水压力为: P KA ,求得 P=4.68kN 2g 水流力作用在设计水位以下 1/3 水深处,即为水深 2m 处。 4.风荷载 按《公路桥涵设计通用规范》第 4.3.7 条规定 F wh K0K1K3W d A wh F wh——横桥向风荷载标准值( kN); K0——设计风速重现期换算系数,取 0.75; W d——基准风压,查附录 A,取寿县地区 50 年一遇,基本风压值 0.35kpa计算; K3——地形、地理条件系数,根据规范表 4.3.7-1,一般地区取 1.0; K1——风载阻力系数,单片贝雷桁架净面积: A n =1.25m2,单跨栈桥上部结构贝雷桁架净面积: A n =1.25 4×=5m2,单跨栈桥上部结构横向分配梁 I25 迎风向净面积: A n

单线铁路隧道自行式仰拱栈桥带模板施工工法

单线铁路隧道自行式仰拱栈桥带模板施工工法随着我国铁路工程技术高速发展以及铁路线路标准的提高,铁路线路选线中不可避免的选择隧道方式穿越复杂地形,使隧道在线路中的占比越来越大,长大隧道越来越多,施工进度成为隧道施工的关键重点工作。施工组织中工装设备配套技术成为隧道施工进度及成本控制的决定性因素。隧道施工中二衬仰拱施工成为施工进度控制中的关键一环,对施工进度起着关键性控制作用。一般隧道施工中还受安全步距规定的影响。 2、工法特点 2.1 施工干扰少,作业空间大,工效高。 2.2 一次浇筑长度长,矮边墙线型好,混凝土能达到内实外美的质量要求。 2.3 端部模板封堵次数少,减少施工缝用止水带等材料,减少人工费及材料费。 2.4 施工循环时间短,施工进度快。 3、适用范围 适用于单线铁路隧道二衬有仰拱隧道施工,也可用于无仰拱隧道施工。双线隧道也可作为参考。 4、工艺原理 根据以前施工的短栈桥及整体仰拱模板优化衍变而来,仰拱长栈桥由主桥长度30m、前后桥、矮边墙整体模板及行走系统组成,根据走行方式不同有后驱液压中支腿滑动式和前履带行走式。栈桥中间采用液压式支腿支撑可滑动栈桥,后端安装驱动轮前推移动栈桥。仰拱小边墙两侧模板加工为一个整体,前端行走小车挂在栈桥的纵梁内侧(兼轨道)上,后端配置驱动轮,置于水沟槽内,前后驱动前移。 栈桥可一次前行约27m,分段进行清底绑扎仰拱钢筋,小边墙整体模板前移定位,安装封端模板,浇筑混凝土养护,拆模前移完成一个施工循环。 5、施工工艺流程和操作要点 5.1 施工工艺流程 仰拱及填充施工工艺流程,见图5.1。

图5.1 仰拱及填充施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1隧底清渣 隧道洞身开挖按设计及规范要求需进行仰拱施工时,先采用挖掘机配合自卸汽车进行仰拱初始段隧底清渣,然后组织仰拱栈桥组装。 5.2.2栈桥行走 行走时伸缩支腿支撑(四支腿结构保稳定)于仰拱基面上,前支腿收放,后端驱动轮驱动栈桥前移,栈桥主重在伸缩支腿滑动前移,栈桥前进到位后,前端受力支腿支撑在仰拱上,收缩滑动支腿完成行走。行走可一次或多次前进移动完成栈桥行走。整体仰拱(矮边墙)模板前端行走小车吊挂在行走轨道(栈桥主梁内侧)上,矮边墙后置驱动与行走小车同时向前驱动仰拱(矮边墙)模板前移,横向移动矮边墙整体模板定位,安装封端模板安装止水带即可进行仰拱混凝土浇筑。

隧道仰拱栈桥施工方案

仰拱栈桥方案 编制: 复核: 审批: 云桂铁路Ⅳ标段中铁十局项目部三分部二0一0年九月 仰拱栈桥施工方案

一、工程概述 随着施工进度要求,我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工,为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响,故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。隔跨跳跃施工,待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后,即强度达到设计强度的100%,方可移走栈桥,到下一隧底开挖槽上,依次循环使用。 二、仰拱栈桥的选型 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况,并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则,一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况,并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组,栈桥每边采用三组并排,顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10~15cm ,以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行,两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m 进行计算,如图a 所示: 图a 单位: m

工字钢间上下翼缘板采用 通长焊接,提高整体性. 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁,每两根工字钢上下翼缘板通长焊接,横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接,保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力,并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车40t 重车,前后轮轮距为4.5m ,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重,工字钢为整体共同承担重车荷载,工字钢自重、按1.15系数设计,动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能,故计算简图可采用简支梁(如图b )。 A 图b 单位:cm 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的,因此在进行结构强 度计算时,应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力[σ]故需确定荷载的最不利位置,经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时,应取P/3荷载在跨中位置(如图c ):

贝雷片-潮白新河钢栈桥及钢平台计算说明书

贝雷片-潮白新河钢栈桥及钢平台计算说明书

津汉高速公路工程1标段 潮白新河钢栈桥(贝雷架)计算说明书 工程名称:津汉高速公路工程1标段 编制单位:津汉高速公路工程1标段项目经理部 编制人: 技术负责人: 审批单位: 审批人: 中交一航局津汉高速公路工程1标段项目经理部 2011年12月27日

中交一航局津汉高速公路工程1标段项目经理部潮白新河特大桥钢栈桥计算说明书 目录 1、设计方案 (2) 2、施工方案 (2) 3、注意事项 (3) 4、栈桥检算 (3) 4.1、贝雷片纵梁检算 (5) 4.1.1、荷载计算: (5) 4.1.2、抗弯计算 (6) 4.1.3、抗剪计算 (6) 4.1.4、挠度计算 (6) 4.2、工字钢横梁检算 (7) 4.2.1、抗弯计算 (7) 4.2.2、抗剪计算 (7) 4.2.3、挠度计算 (7) 4.3、钢管桩检算 (7) 4.3.1、钢管桩承载能力检算 (7) 4.3.2、钢管桩摩擦力检算 (8) 4.3.3、钢管桩检算 (9) 1

1、设计方案 潮白新河为一级河道,主要功能为排洪、泄涝、供两岸工农业用水。据天津市宁车沽闸管理所工作人员介绍,当潮白新河水位达到2.9m时即开闸泄洪,以防止周围农田鱼塘等受灾害。综合考虑河道内现有水文地质情况及实际排洪、施工需要,根据现场地形,在潮白新河特大桥主河道范围内修筑钢栈桥便道。在15#~16#墩之间预留航道,设计栈桥长180m,顶宽6m,钢管桩顶高程2.5m,栈桥顶面高程3.77m。河滩部分采用山皮土便道连接钢栈桥与堤岸,便道宽6m。施工期间做好汛期施工工作,并注意加强对便道、栈桥的维修及保养。 全桥分为17跨,共设16个墩。桥梁跨度为第一跨和最后一跨为8m,从第二跨到第十六跨均为9m。桥宽6米,平台宽8米。 主栈桥两侧基础采用混凝土扩大基础,中间均采用钢管桩,钢管桩规格为直径600毫米、壁厚8毫米、长21米的钢管。每个墩设三根钢管桩作为基础。钢管桩顶采用三根45工字钢作为横梁。 副栈桥两侧基础采用混凝土扩大基,中间均采用钢管桩,钢管桩规格为直径600 毫米、壁厚8毫米、长21米的钢管。每个墩设四根钢管桩作为基础。钢管桩顶采用三根45工字钢作为横梁。 栈桥上部结构采用10排贝雷片作为纵梁,分为5组,用45厘米连接片进行连接,两侧纵梁之间采用90厘米连接片进行连接,以增强栈桥的整体稳定性。钢平台上部结构采用10排贝雷片作为纵梁,分为5组,用45厘米连接片进行连接,两侧纵梁之间采用90厘米连接片进行连接,以增强平台的整体稳定性。 桥面系满铺20cm的方木,桥面两侧设防护栏杆。 2 施工方案 (1)施工准备 使用50吨汽车吊装器材,同时在岸上拼装贝雷片,精确计算测量桥台及钢管桩的位置。(2)基础施工 陆地部分采用50吨吊车和10吨震动锤打设,水中墩部分通过测量定位安装导向架,

栈桥详细计算书

目录 1、编制依据及规范标准 (4) 1.1、编制依据 (4) 1.2、规范标准 (4) 2、主要技术标准及设计说明 (4) 2.1、主要技术标准 (4) 2.2、设计说明 (4) 2.2.1、桥面板 (5) 2.2.2、工字钢纵梁 (5) 2.2.3、工字钢横梁 (5) 2.2.4、贝雷梁 (5) 2.2.5、桩顶分配梁 (5) 2.2.6、基础 (6) 2.2.7、附属结构 (6) 3、荷载计算 (6) 3.1、活载计算 (6) 3.2、恒载计算 (7) 3.3、荷载组合 (7)

4、结构计算 (7) 4.1、桥面板计算 (8) 4.1.1、荷载计算 (8) 4.1.2、材料力学性能参数及指标 (9) 4.1.3、力学模型 (9) 4.1.3、承载力检算 (9) 4.2、工字钢纵梁计算 (10) 4.2.1、荷载计算 (10) 4.2.2、材料力学性能参数及指标 (11) 4.2.3、力学模型 (11) 4.2.4、承载力检算 (11) 4.3、工字钢横梁计算 (13) 4.3.1、荷载计算 (13) 4.3.2、材料力学性能参数及指标 (13) 4.3.3、力学模型 (14) 4.3.4、承载力检算 (14) 4.4、贝雷梁计算 (15) 4.4.1、荷载计算 (15) 4.4.2、材料力学性能参数及指标 (16)

4.4.3、力学模型 (16) 4.4.4、承载力检算 (17) 4.5、钢管桩顶分配梁计算 (18) 4.5.1、荷载计算 (18) 4.5.3、力学模型 (19) 4.5.4、承载力检算 (19) 4.6、钢管桩基础计算 (19) 4.6.1、荷载计算 (19) 4.6.2、桩长计算 (20) 4.7、桥台计算 (20) 4.7.1、基底承载力计算 (21)

仰拱栈桥施工作业指导书

栈桥施工作业指导书 1 适用范围 适用于合肥至福州铁路客运专线(闽赣段)土建工程HFMG-2标隧道开挖施工。 2 作业准备 2.1 内业技术准备 施工技术人员学习实施性施工组织设计,熟悉规范及图纸,编制作业指导书,提前给作业人员交底,对参加施工人员进行上岗培训,考核合格后持证上岗。 2.2 外业技术准备 施工中所涉及到的各种外部技术数据收集,施工现场布置及机械设备就位,原材料进厂。 3 栈桥施工 3.1 施工步骤 仰拱施工主要步骤:隧底底板开挖及清理→栈桥架设→架立钢拱架→仰拱喷射砼→砼养护→绑扎衬砌钢筋→立模、安设止水带→浇注衬砌砼→砼养护→中心水沟支座架设→中心水沟固定→立仰拱填充模板→仰拱填充混凝土施工→砼养护,见仰拱主要施工作业流程图。 为保证整体工期要求、仰拱、填充混凝土施工质量,避免施工运输对混凝土造成破坏,减少仰拱对施工进度的影响,降低施工干扰,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,见“仰拱栈桥立面示意图”,保证运碴车辆和其它车辆的通行。填充混凝土在仰拱混凝土达到一定强度后整幅灌注。并进行全幅一次性施工。 仰拱混凝土采用在洞外拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。

仰拱主要施工作业流程图 不 合 格 不 合 格

仰拱栈桥立面示意图4-1 初期支护衬砌台车衬砌 通风管 仰拱栈桥待施作仰拱地段已施作仰拱地段 3.2栈桥施工要求 根据隧道施工的实际情况,与开挖面的设备配置和施工进度要求相适应,仰拱衬砌及仰拱填充采用移动式仰拱栈桥方案,栈桥主梁I40工字钢4片双面焊接自制而成,桥面铺10mm的防滑板,栈桥主梁长9m和12m两种规格。 栈桥使用注意事项 行走要缓慢。 行走时路面要相对平整,防止桥体过大振动、扭曲,而损坏结构。 如果后端混凝土强度小,出现较大车轮碾压痕迹,应铺设一小段钢板,通过倒换,使车轮落在钢板上行走。 栈桥前后支撑应尽可能放平,前端支撑和引桥应与地面岩石接触牢固,以防止载荷汽车对桥的冲击引起桥的位移。 载荷汽车上桥速度要缓慢,行驶速度也不能快,小于5km/h。 应避免在桥面上瞬间加减速。 侧向移位要缓慢。 侧向牵引力不能过大、过猛,牵引应缓慢。 3.3隧底开挖 施工前于隧道边墙每隔5米施放测量控制点,作为仰拱开挖及混

仰拱栈桥结构设计

仰拱栈桥结构计算书 拟在水垫塘R-13-2处施工预留廊道洞口布置自制仰拱栈桥,仰拱栈桥沟通连接预留施工廊道靠河侧洞口和R-13-1,布置高程EL1596.00m,同时满足R-13-2块EL1595.00m以下优先施工与右岸洞群施工通道通行。仰拱栈桥净跨度11.35m,为两端简支结构,主要为满足右岸洞群施工车辆通行,仰拱栈桥分左右两支设置,单支由12根I25a工字钢并排,翼缘满焊接成箱型结构,宽度1.2m,表面焊接Φ8圆钢防滑,两支栈桥之间宽度1.0m,栈桥总宽度3.4m。 1、结构计算参数 1.1、极限荷载 最大荷载为8m3混凝土运输车装载6m3混凝土时通过栈桥,8m3混凝土运输车自重14t,混凝土按2400kg/m3计算,总质量28.4t。综合考虑慢速通过(≤5km/h)的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响,按最大总荷载的120%考虑极 限荷载,单支极限荷载,考虑混凝土搅拌运输车 80%以上荷载集中在后轮,计算时按照最不利情况,以极限荷载下的点荷载作用考虑。 1.2、自重 仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算,I25a工字钢单位重量38.1kg/m,单支仰拱栈桥自重荷载。 2、抗弯计算 根据简支梁受弯结构特性,最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩,栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成: 点荷载最大弯矩 自重荷载最大弯矩 抗弯计算按照《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)中4.1.1公式

f W γM W M ≤+ny y y nx x x γ (4.1.1) 式中 M x 、M y ——同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面:x 轴为强 轴,y 轴为弱轴); W nx 、W ny ——对x 轴和y 轴的净截面模量; x γ、y γ——截面塑性发展系数;对工字形截面,x γ=1.05,y γ=1.20;对箱形截面,x γ=y γ=1.05; f ——钢材的抗弯强度设计值。 仰拱栈桥单支栈桥抗弯强度计算: 253 45nx x 211mm /112121002.405.1101036.71097.4N W M M f =?????+?=+=) ()(γ I25a 工字钢采用Q235钢材,抗弯强度设计值为 2/205mm N f =,安全系 数为 83.11122051===f f k 经验算抗弯强度满足设计要求。 3、抗剪计算 根据简支梁承重特性,简支梁剪力最大值为简支梁两端,最大剪力由自重剪力与荷载剪力。 极限荷载剪力N F V A 51075.1?== 自重剪力N N V B 43106.22 m 35.11m /1057.42ql ?=??== 抗剪计算采用《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)中4.1.2公式 v w f It VS ≤=τ (4.1.2) 式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力; S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩; I ——毛截面惯性矩;

钢栈桥施工作业指导书

中港钢栈桥施工作业指导书 一、工程概况 九龙江中港大桥位于龙海市紫泥镇,由于修建时间较长,设计要求和承载力满足不了现有交通量要求,尤其是保证不了厦漳高速公路(漳州段)扩建工程ZA3、ZA4合同段材料运输需要,须在中港大桥下游设置一座4.5米宽,长约360m便桥。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求,经过现场勘查,便桥标准跨径为12米,桥面净宽均为4.5米,便桥边靠近中港大桥下游2米净距。 二、编制的依据 ①、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000 ②、人民交通出版社《路桥施工计算手册》 ③、交通部交通战备办公室《装配式公路钢桥使用手册》 ④、公路施工手册 ⑤、公路桥涵钢结构木结构设计规范 三、便桥及钻孔平台主要技术标准 ①、计算行车速度:5km/h ②、设计荷载:载重500KN施工车辆 ③、桥跨布置:n12m连续贝雷梁桥 ④、桥面布置:净宽4.5m 四、主要施工机具 1、500KN的以履带吊2台。 2、350KN的以吊车一台。 3、250KN的以吊车2台。 4、铁锚4只。

5、振动沉桩机(锤)2台。 6、电弧焊机6台。 7、氧气切割机2台。 8、链滑车12只。 9、50KN卷扬机2台。 10、50装载机1台。 11、运输车2辆。 五、钢桥结构特点如下: 1、基础结构为:钢管桩基础 2、下部结构为:工字钢横梁 3、上部结构为:贝雷片纵梁 4、桥面结构为:装配式公路钢桥用桥面板 5、防护结构为:小钢管护栏 六、钢桥设计文字说明 1、基础及下部结构设计 本工程位于海中,河面宽约340米,根据南港最高潮水位4.77米。便桥建成后的钢桥桥面标高顶按6.0米控制。水下地质情况自上而下普遍为:淤泥、砂层。 2、便桥钢管桩基础布置形式: 单墩布置2根钢管(桩径ф53cm,壁厚8 mm),横向间距3.0m,桩顶布置2根36cm工字钢横梁,管桩与管桩之间用10cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。 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(进入土层)深度必须大于5m,实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂,管桩终孔高程应以DZ60桩锤激振5分钟仍无进尺

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