神定河大桥跨河施工临时钢便桥施工方案2003(已改)

十堰市发展大道BT项目神定河大桥临时便桥施工方案中南建设集团十堰市发展大道BT项目神定河大桥项目经理部二0一二年三月神定河大桥钢栈桥施工方案一、钢栈桥桥位选择神定河大桥3#墩位于神定河岸靠东风轧板厂围墙边，现场不具备车辆通行条件,施工机械设备、材料不能进入施工现场。为保证2#、3#墩施工设备、材料进场，满足施工需要，我部计划在神定河上修筑一座钢栈桥，钢栈桥布置在神定河大桥河下游，平行于神定河大桥，栈桥外边缘距离箱梁外边缘为3.0m。钢栈桥起点连接汉江路，终点连接通往2#墩轧板厂区道路，全长115.37m。二、钢栈桥结构形式钢栈桥结构形式为:桥面宽4米,单跨跨径为5米,每个桥墩由三根φ630mm钢管桩构成,钢管桩之间纵、横采用16#槽钢剪刀撑连接进行连接。墩顶横桥向焊接2根40#工字钢作承重梁，承重梁上顺桥向安装6根50a工字钢作为纵向主梁，间距为0.8米。主梁工字钢上横向次梁为25b工字型钢，间距为50cm。桥面采用1.2cm花纹防滑铁板铺装组成桥面系，桥面两边安装钢管简易栏杆。钢栈桥结构尺寸详见神定河大桥钢栈桥平面图。三、栈桥各分项工序施工顺序栈桥各分项工序施工顺序：钢管桩基础施工→钢管桩制作→钢管桩安装→纵、横向联接剪刀撑、水平撑→横梁工字钢安装→工字钢纵梁安装→小工字钢横梁安装→桥面板铺设、焊接固定→结点联接检查。四、钢栈桥下部结构施工1、钢栈桥基础施工神定河大桥河床覆盖层厚度为1米～2米，水位低，河床底岩层为强风化页岩，选用混凝土条形基础作为钢管桩基础。基础采用人工配合小型挖机开挖至岩面，然后用风镐破除整平，装模浇筑混凝土。2、钢管桩施工采用QY25F汽车吊悬吊钢管到钢管桩基础上预埋铁板上安装并简易固定，安装加强板并焊接。栈桥一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、水平撑、桩顶分配梁施工。①在钢管桩上进行平联、牛腿位置的测量放样。技术员实测桩间平联长度并在后场下料，同步进行牛腿加工、焊接及剪刀撑、桩顶分配梁的加工。②用汽车吊悬吊平联、水平撑、剪刀撑，到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。现场技术员及时检查焊缝质量，合格后进行纵横分配梁架设。③汽车吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定，电焊工按测量放样位置焊接牛腿，技术员检查合格后，将纵、横梁焊接在牛腿上。所有焊缝均要满足设计要求。五、栈桥上部结构安装栈桥上部结构的安装采用汽车吊进行架设。1、横向主梁安装采用2*I40b横向主梁，与节点板焊接固定。2、纵向主梁安装25T吊车安装I50a纵向主梁，I50a次梁间距为80cm，主梁与钢管承重采用搭接连成整体，主梁拼装沿桥向依次进行。3、横向次梁的安装25T吊车安装I25b型次梁，I25b次梁间距为50cm，次梁与主梁之间焊接成整体，焊缝厚度满足设计要求。4、桥面满铺设1.2cm花纹钢板,桥面钢板与I25b次梁采用焊接。最后安装护栏立杆、护栏扶手和护栏钢管并涂刷油漆。5、与汉江路东汽供应链钢板仓库桥台连接，汉江路一侧先破除原有人行道板、路缘石及砍伐绿化树，开挖土方后浇筑1*1*4m砼枕梁，与原路平顺接通，待便桥拆除后进行人行道板、路缘石及绿化树恢复。钢板仓库侧开挖土方后浇筑1*1*4砼枕梁与砼便道顺接。神定河大桥施工临时钢便桥结构受力计算书一、计算依据：1、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20042、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-863、《钢结构设计规范》GB50017-20034、《路桥施工计算手册》二、概述本桥为20×5m简支梁桥,宽4m，纵向主梁采用6根I50a工字钢，间距为0.8m,横向次梁采用I25b工字钢，间距为0.5m,在次梁上铺1.2cm花纹钢板作为桥面。墩台采用￠630×6mm钢管桩，，墩顶采用2根I40b工字钢作承重梁，基础采用C30砼，基底承载力要求达到180kpa。本桥仅作为神定河大桥建设项目施工车辆的临时便桥使用。三、活荷载1、公路I级车道荷载：qk=10.5KN/m,Pk=200KNM=1/8qkL2+1/4PkL=1/8×10.5×52+1/4×200×5=283KN.mQ=1/2qkL+1/2Pk=1/2×10.5×5+1/2×200=126.3KN2、城A级车道荷载：qk=22.5KN/m,P=140KN,qQ=37.5KN/mM=1/8qmL2+1/4PL=1/8×22.5×52+1/4×140×5=245KN.mQ=1/2qQL+1/2P=1/2×37.5×5+1/2×140=164KN3、砼灌车车辆荷载说明：尺寸单位（米）。砼车荷载布置图图1砼车活载弯矩最大位置图图21）如图2所示，当一辆满载9m3砼车行驶至跨中且中轴处于跨中2.8m时，活载弯矩最大。由∑MB=0得反力RA=（250*2.2+250*3.6）/5=210KN跨中活载弯矩为：210×2.2=462KN.M，求出跨中C点的最大活载弯矩为462KN.m，如图3所示：弯矩图图3剪力影响线.44图42）如上图所示，当一辆满载砼车行驶至支座且后轴处于该支座时，活载剪力最大，根据图4影响线求出支座B点的最大活载剪力为：100*0.8／5+250*3.6／5+250*1=446KN。4、挂车-100验算荷载：主梁受力简图（车辆行至跨中出现最大弯矩）图51）如图5所示，当一辆100吨挂车行驶至本桥，其中的两轴处于某跨跨中时，活载弯矩最大。由∑MB=0得反力RA=（250*1.3+250*2.5）/5=190KN跨中活载弯矩为：190*2.5=475KN.M主梁受力简图（车辆行至支点出现最大剪力）图6活载剪力影响线图图72）如图6所示，当一辆100吨挂车行驶至本桥，其中的两轴行驶至支座且后轴处于该支座时，活载剪力最大，根据图7影响线得出支座B点的最大活载剪力为:250×3.8／5+250=440KN。因此，活载最不利弯矩取挂车-100验算荷载产生的弯矩475KN.m,最不利剪力砼车车辆荷载产生的剪力446KN。四、恒载：1、主梁选用6根I50a工字钢,间距为0.8米：I50a工字钢：Ix=46500cm4d=12mm断面面积：119.304cm2Wx=1860cm3Sx=1087Iy=1120cm4q=93.654kg/m荷载集度q1=93.654*10/1000*6=5.6KN/m2、横梁选用I25b工字钢,间距为0.5米：I25b工字钢计算参数：Ix=5278cm4d=10mm断面面积：53.51cm2Wx=422cm3Sx=246cm3Iy=297cm4q=42kg/m荷载集度q1=10*4*42*10/1000/5=3.3KN/m3、墩顶承重梁选用2根I40b工字钢I40b工字钢计算参数：Ix=22781cm4d=12.5mm断面面积：94.07cm2Wx=1139cm3Sx=671.2cm3Iy=692.8cm4q=73.84kg/m4、桥面选用12mm防滑钢板：荷载集度q4=5*4*0.012*7.85*10/5=3.8kN/m总恒载集度∑q=5.6+3.3+3.8=12.7KN/m每跨重量为12.7*5/10=6.3t恒载弯矩图图8M恒=∑ql2/8=12.7×52／8=40KN.m恒载剪力图图9Q恒=∑qL/2=12.7×5／2=32KN五、荷载组合：根据《公路桥梁通用规范》条文4.3.2公式计算得f=62.8Hz14Hz，冲击系数u取为0.45，则最不利内力组合为：Mmax=1.45M活+M恒=1.45×475+40=729KN.MQmax=1.45Q活+Q恒=1.45×446+32=679KN六、主梁受力计算1、主梁弯曲强度σmax＝Mmax/Wx＝729*106/(4*1860*103)=98pa[σｗ]=145Mpa，满足要求。说明：1)计算时仅计四根主梁；2、剪切强度验算max=Qmax*Sx/bIx=629*103*1087*103/（4*12*46500*104）=31Mpa[τｗ]=85Mpa满足要求3、挠度计算fc=PL3/(48EIx)=(500+12.6)*53*109*103/(4*48*210*103*46500*104)=3.4mm[f]=L/400=12.5mm满足要求七、横向次梁受力计算a)弯曲强度Mmax=1.45*P*L/4+ql2/8=1.45*125*0.8/4+7.94*0.82/8=37KN.mσmax＝Mmax/Wx＝37*1000000/(325*1000)=114Mpa[σｗ]=145Mpa超过容许应力3%但不超过容许应力的±5%，满足要求。b)剪切强度Qmax=125+7.94*1/2=129.2KNτmax=Qmax*Sx/(b*Ix)=129.2*1000*191*1000/（3570*10000*9.5）=73Mpa[τｗ]=85Mpa满足要求c)挠度计算fc=PL3/(48EI)=(125+7.94*0.8)*103*0.83*109/(48*210*103*3570*104)=0.4mm[f]=L/400=2mm满足要求八、墩顶承重梁受力计算a、弯曲强度Mmax=1.45*P*L/4+ql2/8=1.45*250*3/4+6.4*32/8=279KN.mσmax＝Mmax/Wx＝279*1000/(2*1139*10-6)=122Mpa〈[σｗ]=145Mpa满足要求b.剪切强度Qmax=125+47.5/2=149KNτmax=Qmax*Sx/(b*Ix)=149*1000*671.2*1000/（22781*10000*12.5）=35.1Mpa[τｗ]=85Mpa满足要求d)挠度计算fc=PL3/(48EI)=(149)*103*33*109/(48*210*103*22781*104)=0.6mm[f]=L/400=7.5mm满足要求九、桥墩钢管桩稳定性检算一个钢管桩最大承载力F=(500+31.2+2.2)/2=267KN钢管截面积A=117.56cm2惯性距I=57152cm2单根钢管长度按6m计算i=/A=22cmλ=kL/i=0.7×6×102/22=190查表得Ф=305。σ=(267×103)/AФ=(183×103)/117.56*0.305=69.2Mpa取安全系数k=2，则2σ=2×69.2=139Mpa＜[σ]=145Mpa。钢管桩稳定性满足要求。十、桥墩处地基承载力计算：（500+31.5+5.8+5.5+100）/4=161Kpa180kpa（取地基承载力为180kpa）。地基承载力满足要求