二公司石濟(jì)鐵路客運(yùn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目經(jīng)理部歷城制梁場(chǎng)齊濟(jì)（黃河后）特大橋跨小清河棧橋施工方案-計(jì)算書(shū)

1、 齊濟(jì)（黃河后）特大橋小清河棧橋計(jì)算書(shū)PAGE 12目 錄TOC o 1-4 h u HYPERLINK l _Toc21773 1設(shè)計(jì)概況 PAGEREF _Toc21773 1 HYPERLINK l _Toc11242 2設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc11242 1 HYPERLINK l _Toc2275 3主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc2275 1 HYPERLINK l _Toc15420 4場(chǎng)地工程地質(zhì)條件概述 PAGEREF _Toc15420 2 HYPERLINK l _Toc13976 4.1地層資料 PAGEREF _Toc13976 2 HYPERLINK

2、 l _Toc28862 4.2水文氣象條件 PAGEREF _Toc28862 3 HYPERLINK l _Toc21321 5設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc21321 3 HYPERLINK l _Toc4767 5.1設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc4767 3 HYPERLINK l _Toc4584 5.2荷載 PAGEREF _Toc4584 4 HYPERLINK l _Toc17819 5.3工況 PAGEREF _Toc17819 4 HYPERLINK l _Toc6539 5.4結(jié)構(gòu)布置 PAGEREF _Toc6539 4 HYPERLINK l _Toc142

3、5 6檢算內(nèi)容 PAGEREF _Toc1425 5 HYPERLINK l _Toc11051 6.1最不利荷載 PAGEREF _Toc11051 5 HYPERLINK l _Toc22986 6.2橋面鋼板計(jì)算 PAGEREF _Toc22986 5 HYPERLINK l _Toc6747 6.3 上橫梁I25a工字鋼計(jì)算 PAGEREF _Toc6747 5 HYPERLINK l _Toc13131 6.3.1組合應(yīng)力分析 PAGEREF _Toc13131 5 HYPERLINK l _Toc22724 6.3.2剪應(yīng)力分析 PAGEREF _Toc22724 6 HYPERL

4、INK l _Toc22253 6.3.3撓度分析 PAGEREF _Toc22253 6 HYPERLINK l _Toc4709 6.3.4反力分析 PAGEREF _Toc4709 7 HYPERLINK l _Toc30998 6.4貝雷梁計(jì)算 PAGEREF _Toc30998 7 HYPERLINK l _Toc2278 6.4.1組合應(yīng)力分析 PAGEREF _Toc2278 7 HYPERLINK l _Toc8255 6.4.2剪應(yīng)力分析 PAGEREF _Toc8255 8 HYPERLINK l _Toc3717 6.4.3撓度分析 PAGEREF _Toc3717 8

5、HYPERLINK l _Toc19634 6.4.4反力分析 PAGEREF _Toc19634 9 HYPERLINK l _Toc17762 6.5下橫梁2I28b工字鋼計(jì)算 PAGEREF _Toc17762 9 HYPERLINK l _Toc5917 6.5.1組合應(yīng)力分析 PAGEREF _Toc5917 9 HYPERLINK l _Toc11831 6.5.2剪應(yīng)力分析 PAGEREF _Toc11831 10 HYPERLINK l _Toc17655 6.5.3撓度分析 PAGEREF _Toc17655 10 HYPERLINK l _Toc10685 6.5.4反力分

6、析 PAGEREF _Toc10685 11 HYPERLINK l _Toc2246 6.6鋼管樁受力分析 PAGEREF _Toc2246 11 HYPERLINK l _Toc27215 6.6.1 鋼管樁入土深度計(jì)算 PAGEREF _Toc27215 11 HYPERLINK l _Toc5565 6.6.2 鋼管樁強(qiáng)度剛度計(jì)算 PAGEREF _Toc5565 12 HYPERLINK l _Toc32646 6.6.3 鋼管穩(wěn)定性計(jì)算 PAGEREF _Toc32646 12跨小清河棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算書(shū)1設(shè)計(jì)概況石濟(jì)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)正線(xiàn)在濟(jì)南市歷城區(qū)孟家莊附近跨越小清河，橋梁名稱(chēng)為齊濟(jì)（

7、黃河后）特大橋。相應(yīng)小清河干流設(shè)計(jì)樁號(hào)為30+886，橋梁軸線(xiàn)的法線(xiàn)與水流方向交角為30。小清河主河槽寬度約40m，鐵路采用（32+48+32）m連續(xù)梁跨越小清河，需搭設(shè)一座棧橋使施工便道貫通。2設(shè)計(jì)依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJ021-89）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ 024-85） = 3 * GB2 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86） = 4 * GB2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003） = 5 * GB2 Midas計(jì)算軟件。3主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).道路等級(jí)：施工棧橋.設(shè)計(jì)車(chē)速：15km/h = 3 * GB2 .機(jī)動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)荷載：8m3混凝土罐車(chē)（40

8、t）。 = 4 * GB2 .橋面布置：?jiǎn)诬?chē)道 = 5 * GB2 .橋上凈空高度： = 6 * GB2 .橋下通航標(biāo)準(zhǔn)：不通航 = 7 * GB2 .橋上縱坡：04場(chǎng)地工程地質(zhì)條件概述4.1地層資料（1）地形地貌小清河是市區(qū)段所屬地貌為山前傾斜平原區(qū)，北部黃河自西向東流入渤海。沿線(xiàn)平原廣闊，地勢(shì)舒緩低平，屬山前平原交接洼地，沖積平原，地形較平坦，起伏不大，多為耕地。（2）工程地質(zhì)特性地層巖性4.2水文氣象條件 5設(shè)計(jì)原則5.1設(shè)計(jì)要求 對(duì)于便橋設(shè)計(jì)選取合適的標(biāo)準(zhǔn)，參考鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003），公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）等相應(yīng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，保證橋梁

9、的安全。便橋上有施工人員作業(yè)，必須保證絕對(duì)的安全，要求各構(gòu)件處于彈性，最大應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度。貝雷桁的允許跨中撓度按照桁架選取，為L(zhǎng)/400的單跨跨徑；結(jié)構(gòu)上的任何連接不破壞。5.2荷載 = 1 * GB2 8m3混凝土罐車(chē)（40t），系數(shù)取1.25，按照50t進(jìn)行計(jì)算； = 2 * GB2 50t履帶吊；5.3工況荷載工況按照下表取值：設(shè)計(jì)狀態(tài)工況荷載組合工作狀態(tài)I結(jié)構(gòu)自重8m3混凝土罐車(chē)結(jié)構(gòu)自重50t履帶吊非工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重5.4結(jié)構(gòu)布置棧橋采用一跨連續(xù)梁方案，總長(zhǎng)度60m，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為12m。貝雷梁結(jié)構(gòu)：施工棧橋采用512m一聯(lián)“321”型貝雷桁架，橋面寬6.0m；橋面系：由鋼板和型鋼組成，

10、橋面板采用8mm厚花紋鋼板，上橫梁采用I25a工字鋼，下橫梁采用2I28b工字鋼；樁基礎(chǔ)：=530，=8mm厚鋼管樁；鋼管樁所用鋼管，材質(zhì)為Q235，采用鋼板卷焊。施工棧橋在每聯(lián)采用3530鋼管樁，鋼管樁樁長(zhǎng)采用16m；便橋設(shè)計(jì)使用期為二年。橫斷面結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖5.4-1所示：圖5.4-1 棧橋橫斷面圖(單位：cm)6檢算內(nèi)容6.1最不利荷載8m3混凝土罐車(chē)（40t），系數(shù)取1.25，按照50t進(jìn)行計(jì)算；50t履帶吊；經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，認(rèn)為工況一8m3混凝土罐車(chē)在12m跨棧橋作業(yè)時(shí)對(duì)棧橋結(jié)構(gòu)起控制作用。故取結(jié)構(gòu)8m3混凝土罐車(chē)為上部結(jié)構(gòu)計(jì)算的設(shè)計(jì)荷載。8m3混凝土罐車(chē)輪距1.8m，軸距4.0m+1.4

11、m，軸重分布情況100KN+200KN+200KN,詳見(jiàn)圖6.1-1。6.2橋面鋼板計(jì)算橋面板采用8mm厚花紋鋼板鋪成。8m3混凝土罐車(chē)前輪單胎著地面積0.30.3m（寬長(zhǎng)），后軸每對(duì)車(chē)輪著地面積為0.60.3m（寬長(zhǎng)）。I25a 翼緣寬度為116mm，故上橫梁空隙寬度為，小于輪胎的寬度，故汽車(chē)荷載直接作用在縱梁上，橋面板幾乎不受力，故可不對(duì)橋面板計(jì)算。圖6.1-1 混凝土罐車(chē)荷載分布圖6.3 上橫梁I25a工字鋼計(jì)算上橫梁為I25a工字鋼，間距30cm。8m3混凝土罐車(chē)作用在橋面時(shí)，最不利荷載為車(chē)的中(后)輪同時(shí)作用在橫梁。活載：100KN。恒載（鋼板、縱梁自重）：61.578500.008

12、/6=94.2/m=0.9KN/m6.3.1組合應(yīng)力分析當(dāng)車(chē)輪處于橫梁1.55m跨徑中心時(shí)，所受應(yīng)力最大最大組合應(yīng)力，滿(mǎn)足要求。6.3.2剪應(yīng)力分析當(dāng)車(chē)輪處于貝雷梁上方時(shí)，所受剪力最大最大剪應(yīng)力為，滿(mǎn)足要求。6.3.3撓度分析當(dāng)車(chē)輪處于橫梁1.55m跨徑中心時(shí)，橫梁撓度最大最大撓度值為0.67mm1550mm/400=3.875mm,滿(mǎn)足要求。6.3.4反力分析當(dāng)車(chē)輪處于貝雷梁上方時(shí)，所受反力最大最大支點(diǎn)反力為85.8KN。6.4貝雷梁計(jì)算取單片12m長(zhǎng)貝雷梁進(jìn)行分析計(jì)算，當(dāng)車(chē)輪處于貝雷梁頂部時(shí)，受力最大。6.4.1組合應(yīng)力分析當(dāng)車(chē)輛處于跨中時(shí)，組合應(yīng)力最大最大組合應(yīng)力，滿(mǎn)足要求。6.4.2剪

13、應(yīng)力分析當(dāng)車(chē)輪處于一端時(shí)，所受剪力最大最大剪應(yīng)力為，滿(mǎn)足要求。6.4.3撓度分析當(dāng)車(chē)輛處于跨中時(shí)，撓度最大最大撓度值為18mm12000mm/400=30mm,滿(mǎn)足要求。6.4.4反力分析當(dāng)車(chē)輪處于一端時(shí)，所受反力最大最大支點(diǎn)反力為217.9KN。6.5下橫梁2I28b工字鋼計(jì)算6.5.1組合應(yīng)力分析最大組合應(yīng)力，滿(mǎn)足要求。6.5.2剪應(yīng)力分析最大剪應(yīng)力為，滿(mǎn)足要求。6.5.3撓度分析最大撓度值為0.79mm1550mm/400=3.875mm,滿(mǎn)足要求。6.5.4反力分析最大支點(diǎn)反力為447.8KN。6.6鋼管樁受力分析6.6.1 鋼管樁入土深度計(jì)算 橋址區(qū)域地基為粉土粉質(zhì)性土，按沉樁承載力

14、計(jì)算，查公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJD63-2007）得沉樁的容許承載力：式中：Ra單樁軸向受壓容許承載力（kN）；（臨時(shí)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)取2）；u樁的周長(zhǎng)（m）；地面以下各土層厚度(m)；樁端截面面積(m2)； n土層數(shù)； 與li對(duì)應(yīng)的各土層與樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)； 樁端處土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)，取0；、r分別為震動(dòng)沉樁對(duì)各土層樁周摩擦力和樁底承壓力的影響系數(shù)，采用液壓式振動(dòng)沉樁其值均取為1.0。采用530*8mm鋼管立柱，有效樁長(zhǎng)從河床面向下計(jì)算。承載力計(jì)算時(shí)不計(jì)鋼管樁端承力，則沉樁容許承載力為： ，、按土取值1.0。根據(jù)地質(zhì)工程報(bào)告：第一層：粉土，； 第二層：粉質(zhì)黏土，；單樁承載力Ra467.6KN。 得L=9.8m鋼管樁入土深度為：L=1.5+9.8=11.3m。鋼管樁長(zhǎng)度：11.3+4.5=15.8m,鋼管樁長(zhǎng)度取16m。6.6.2 鋼管樁強(qiáng)度剛度計(jì)算管樁受豎直力由下