贝雷栈桥计算程及施工方案

杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算1杭长客专上饶信江特大桥跨信江及饶北河栈桥施工方案及检算一、概述1、设计说明杭长客专信江特大桥共设两座栈桥，分别为跨信江和饶北河，两座栈桥设置形式相同，均为单跨12m。栈桥设在主线前进方向右侧，其内侧距桥梁中心距离为20m。栈桥为贝雷梁钢栈桥，桥面宽度为4.0m。为方便水上钻孔桩施工，栈桥桥面于钻孔桩平台齐平。栈桥跨度采用9m，上部采用2榀4片贝雷纵梁（非加强单层双排）。分配横梁采用I32a型工字钢，间距为0.75m；桥面系采用I12.6型工字钢，横断面布置17根，间距0.25m。桥面采用10mm钢板满铺；基础采用扩大条形基础，为加强基础的整体性，每个桥墩均布置钢筋网架；2榀贝雷纵梁按间距0.45m布置，横向每3m间距采用10号槽钢加工支撑架连成整体，外侧采用槽钢斜撑与工字钢分配横梁连接，以稳定贝雷梁。考虑地方泄洪，泄洪高度为2.5m。桥面位于贝雷梁底部。栈桥设计荷载9m3混凝土搅拌运输车（满载）。混凝土搅拌运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数1.2。2、设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）⑵《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）⑶《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）⑷《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）二、贝雷纵梁验算栈桥总宽4m，计算跨径为12m。栈桥结构自下而上分别为：钢筋混凝土条形基础、“321”军用贝雷梁、I32a型工字钢分配横梁（间距0.75m）、I12.6型工字钢桥面（间距0.25m）、δ10mm钢板桥面。单片贝雷：I=250497.2cm4，E=2.1×105Mpa，W=3578.5cm3[M]=788.2kn·m,[Q]=245.2KN则4EI=2104×103KN·m2杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算2（一）荷载布置1、上部结构恒载（按4m宽计）（1）桥面钢板：4×0.01×1×7.8×10=3.12KN/m（2）I12.6型工字钢：17×14.2×10/1000＝2.414KN/m（3）32a型工字钢分配横梁：52.7×6×10/1000/0.75＝4.216KN/m（4）“321”军用贝雷梁：每片贝雷重287kg（含支撑架、销子等）：287×4×10/3/1000＝3.83KN/m2、活载（1）9m3混凝土搅拌运输车（满载）：车重20t，8m3混凝土21.6t（2）人群：不计考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距大于15m，即一跨内同方向半幅桥内最多只布置一辆重车。（二）上部结构内力计算1、贝雷梁内力计算（1）9m3混凝土搅拌运输车（满载）同向每跨只布置一辆，按简支计算。车重20t，8m3混凝土21.6t。考虑1.2的偏载系数及1.15的冲击系数，车辆荷载按60T考虑进行计算。P=250KNP=250KNP=100KN1504001809方砼罐车横向及纵向布置图P=250KNP=250KNAB125400525P=100KN150单跨贝雷梁受力简图杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算3对B点取矩，由∑ME＝0，得RA＝（250×6.75+250×5.25+100×10.75）/12＝339.6NM中＝339.6×6-250×0.75-100×4.75＝1375.1KN·mRmax＝2RA＝679.2KN查建筑结构计算手册f1＝pal2（3-4α2）/（24EI）=0.84cmf2＝pa2b2/（3EIl）=0.024cm（2）恒载按单跨简支梁计算，查建筑结构计算手册（第二版）。q＝3.12+2.414+4.216+3.83＝13.58KN/m跨中：Mmax=ql2/8＝13.58×122/8＝244.44KN·mfmax＝5ql4/（384EI）＝0.2cm支点：Rmax＝ql/2＝81.48KN（3）恒载+8m3混凝土搅拌运输车（满载）荷载组合Mmax＝244.44+1375.1＝1619.54KN·m＜[M]=3152.8KN·mRmax＝81.48+679.2＝760.68KN＜[Q]=981KNfmax＝0.84+0.024+0.2＝1.064cm＜L/400=3.6cm安全。三、桥面板I12.6型工字钢验算按简支梁计算，计算跨径取L＝0.75m。最大轴重为250kN，车轮宽度按30cm计算,每对车轮的着地面积为0.6×0.2（宽×长），则轴重的一半荷载由2根工字钢承担。采用9m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。E=2.1×105Mpa，I=488cm4,Wmin=77cm3杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算4P=P0/2=62.5KNq＝62.5/0.2＝312.5KN/m303027.52027.5q=312.5KN/mMmax=qlc（2-c/l）/8＝312.5×0.2×0.75×（2-0.2/0.75）/8＝10.16KN·mσ=Mmax/Wmin=10.16×1000/（77×10-6）＝132Mpa＜1.3[σ]=1.3×145＝188.5Mpaf＝qcl3（8-4c2/l2+c3/l3）/（384EI）=0.52mm＜L/400=1.875mm安全。四、横向分配梁验算计算跨径取L＝4.16m，采用32a型工字钢。荷载如图。E=2.1×105Mpa，Ix=11080cm4,Wx=692cm3，Sx=400.5cm3,t＝15mmP=125KNABP=125KN8325083自重均布荷载：M=（3.12+2.414+4.216）×0.75×4.162/8=15.82KN·mR=125KNMmax=125×0.83+15.82＝119.57KN·m杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算5σ=Mmax/Wx=119.57×1000/（692×10-6）＝172.8Mpa＜1.3[σ]=1.3×145＝188.5Mpaτ＝QSx/（Ixt）＝125×1000×400.5×10-6/（11080×10-8×0.015）＝30.12Mpa＜[τ]=85Mpa安全。f＝pal2（3-4α2）/（24EI）=125×1000×4.162×0.83（3-4×0.832/4.162）/（24×2.1×1011×11080×10-8）＝9.6mm＜L/400=10.4mm五、栈桥施工说明1、栈桥由岸边向河中延伸，采用先填便道，再施工基础，最后架梁的方法施工。2、栈桥桥面结构用汽车吊直接吊装贝雷梁安装在条形基础上并在横梁上焊角钢或槽钢限制纵梁左右位移，连接成连续梁，纵梁横向每3m用10号槽钢加工的支撑架连接成整体，按0.75米间距布设I32a型工字钢横向分配梁，栈桥在贝雷纵梁底部。横向分配梁采用Ф16“U”型卡口与贝雷梁连接，然后在横向分配梁上铺设I12.6型工字钢作为桥面行车道板，即安成一跨的架设，依此逐跨延伸完成便桥施工。3、载重试验每段栈桥平台施工完成后，需做设计荷载试验，确认安全后方可向前推进。4、栈桥温度伸缩缝布置为适应栈桥钢构件温度变化，栈桥一端设固定支座，一端设活动支座，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开，贝雷梁的阴阳头断开，但阳头仍套在阴头内。5、同向车辆间距不得小于20m，车速不得超过8km/h。6、为保证栈桥畅通，栈桥上严禁堆放货物。六、其他1、施工工艺流程杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算6基础条形基础施工贝雷梁安装横向分配工字钢安装贝雷梁间斜撑、抗风拉杆安装纵向分配工字钢安装桥面板铺装防滑条、照明等附属结构安装2、便桥施工方案2.1栈桥起始墩施工条形基础为C30，宽度100cm厚度150cm，浇砼时，固定贝雷梁的予埋件一定要埋设准确。基础底部抛填片石并压实，增加栈桥基底承载力。2.2贝雷梁及横向分配梁拼装贝雷梁预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，安装在条形基础预埋件上。贝雷梁的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移，为减少贝雷梁的磨损，在条形基础与贝雷梁之间垫一δ3cm厚的硬杂木。贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板。贝雷梁拼装完毕，其上铺设I32a横向分配梁，间距75cm，I32a工字钢与贝雷梁间采用Ф16“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。2.3桥面板铺装及附属结构施工然后在I32a工字钢上铺设I12.6工字钢纵向分配梁及δ10mm钢板桥面，间距25cm，杭长客专上饶信江特大桥栈桥施工方案及检算7如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距。桥面板铺设定后，即在上面焊接Φ12钢筋防滑条，间距60cm。3、技术、安全保证措施3.1栈桥施工安全规定3.3.1全体职工必须遵守安全生产制度，进入施工现场必须带安全帽；高空作业，必须系好安全带；水上作业，必须穿好救生衣；栈桥施工须穿防滑鞋。严禁酒后作业。3.3.2全体职工必须遵守安全操作规程，起重机械应遵守“十不吊”规定。3.3.3栈桥施工必须做好必要安全防护设施。