福建特大橋主橋鋼箱梁拼裝平臺設計計算書

1、中國建筑股份有限公司莆田聯(lián)十一線A5標 PAGE 莆田聯(lián)十一線A5標三江口特大橋主橋鋼箱梁拼裝平臺設計計算書計 算算 :復 核核 :審 核核 :審 定定 中國建筑股股份有限限公司莆莆田聯(lián)十十一線AA5標項項目部2016年年4月1. 設計計依據(jù)公路橋橋涵設計計通用規(guī)規(guī)范（JJTG D600-20015）公路橋橋涵地基基與基礎礎設計規(guī)規(guī)范（JJTG D633-20007）公路橋橋涵鋼結結構及木木結構設設計規(guī)范范（JJTJ0025-86）公路橋橋涵施工工技術規(guī)規(guī)范(JTJJ0411-20000)鋼結構構設計規(guī)規(guī)范（GGB5000177-20003）港口工工程設計計荷載規(guī)規(guī)范（JJTJ2215-98）

2、 黃紹金金 劉陌陌生 裝裝配式公公路鋼橋橋多用途途手冊 路橋施施工計算算手冊（人人民交通通出版社社）ISSBN 7-1114-038855-0水文、地地質、潮潮汐、氣氣象資料料：木蘭蘭溪水文文資料：Q=335200m3/s，HH1%=3.770m，VV1%=1.005m/s。簡簡要地質質資料：1-11素填土土 （QQ4mll）；11-3耕耕值土（QQ4mll）；33-1-1淤泥泥 （QQ4mll-m），=555kpaa；3-2淤泥泥質黏土土 （QQ4mll-m），=700kpaa；3-3粉質質黏土 （Q44ml-m）,=2200kkpa；3-44粉砂 （Q44ml-m）,=1110kkpa；3

3、-55中砂 （Q44ml-m），=3000kppa； 3-88卵石 （Q44ml-m），=5550kppa； 6-11全風化化花崗巖巖 (52),，=3550kppa； 6-22-1 砂土狀狀強風化化花崗巖巖（552），=4550kppa；66-2-2 碎碎塊狀強強風化花花崗巖（52）,=7550kppa；66-3 中風化化花崗巖巖（553），=18800kkpa；6-44 微風風化花崗崗巖（53），=38800kkpa。根根據(jù)勘察察地質資資料，橋橋址地面面下200m范圍圍內主要要為沖海海積層，下下伏基巖巖為燕山山晚期花花崗巖及及其風化化層。2. 設計計參數(shù) 設計控控制荷載載：A、50tt履帶

4、吊吊機，自自重500t，吊吊重200t。B、鋼箱梁梁荷載，重重量約2240tt。C、80tt龍門吊吊荷載，自自重約665t，吊吊重800t。 設計使使用壽命命：3年年 平臺規(guī)規(guī)格：442m*59.75mm 橋面標標高：+6 m；3. 設計計說明此平臺為三三江口特特大橋主主橋邊跨跨鋼箱梁梁的拼裝裝平臺，主主要承受受的作用用有鋼箱箱梁荷載載、龍門門吊荷載載、履帶帶吊荷載載、其他他施工機機具及堆堆載、平平臺自重重等。3.1 平平臺橋型型布置 平臺臺規(guī)格為為42mm*599.755m，橋橋跨布置置5排鋼鋼管柱，每每排122根，平平臺縱橋橋向跨度度為122m+112m+9m+9m。3.2 結結構說明明（

5、1）下部部結構 平臺基基礎采用用鋼管樁樁，鋼管管樁規(guī)格格為552910mmm，橫橫橋向布布置122根，間間距4.8m。鋼鋼管樁間間用槽鋼鋼橫向連連接，以以提高穩(wěn)穩(wěn)定性。鋼鋼管樁頂頂采用雙雙拼455a工字字鋼作為為橫梁。（2）上部部結構 平平臺主梁梁采用3321貝貝雷梁，規(guī)規(guī)格為33m*11.5mm，縱橋橋向布置置14片片，貝雷雷梁橫橋橋向布置置25組組，每組組2排，每每排900cm支支撐架連連接成組組，每組組間距為為2.44m。 貝貝雷梁上上鋪I228工字字鋼作為為分配梁梁，分配配梁間距距為500cm，橋橋面板采采用100mm花花紋鋼板板。3.3.荷荷載參數(shù)數(shù)（1）基本本可變荷荷載荷載1：55

6、0t履履帶吊機機，自重550t，吊重重20t，接觸面面積為22466607600mm2 q1=（550+220）/2/44.666/0.76=98.8255KN/m2荷載2：鋼鋼箱梁荷荷載，鋼鋼箱梁重重量2440t，箱箱梁尺寸寸9m*36mm。 qq2=2240/9/336=77.4007KNN/m22荷載3：880t龍龍門吊荷荷載，龍龍門吊跨跨度400m，共共有4個個支座，支支座間距距10mm， 龍龍門吊自自重655t，最最大吊重重按800t計算算。 q3=（880+665）/4=3362.5KNN（2）其他他可變作作用行人荷載載：2.5kNN/m；管道荷載載：2.0kNN/m；風載：最最大

7、風力力按122級考慮慮，風速速為322.6mm/s。風載按公公路橋涵涵設計通通用規(guī)范范進行行計算，其中：（按按施工架架設期間間取值）； （桁桁架風載載系數(shù)）； （按按最不利利地形地地理條件件選?。?；（按A類地地表，離離地面或或水面33高度計計）； （按按A類取陣陣風風速速系數(shù)）；，12級風載載時：求得: 單片貝雷片片及橋面面板迎風風面積：；風載為：平臺風載水水平力為為：假定作用點點在沖刷刷線上，鋼管樁樁在沖刷刷線上的的長度為為10m。水流力：水流流速11.055m/ss，水流流力為, K水流阻阻力系數(shù)數(shù)，樁為為圓形，取取0.663；水容重，取取10kkN/mm；V水流速速度；重力加加速度，取取

8、9.88m/ss；A單樁入入水部分分在垂直直于水流流方向的的投影面面積；棧橋鋼管樁樁水中長長度h=10m，水水面流速速為1.05mm/s,河床處處流速為為0m/s。水流力沖刷線以上上樁長 H =10mm，作用用點位于于樁頂11/3HH 4、主要材材料設計計指標 根據(jù)據(jù)鋼結結構設計計規(guī)范（GGB5000177-20003) 以及及 裝裝配式公公路鋼橋橋多用途途使作手手冊主主要材料料的設計計指標如如下 材料名稱材質抗彎拉極限限應力w（MMPa）抗剪極限應應力（MPa）一般型鋼構構件Q235215125貝雷梁16Mn273208平臺結構驗驗算 本本次驗算算通過MMIDAAS/CCiviil結構構分析

9、軟軟件計算算完成，平平臺支架架Middas分分析模型型圖如下下： 圖圖5.11 平臺臺Middas模模型圖5.1 、設計工況的確定 取平平臺在使使用過程程中的如如下幾種種設計工工況作平平臺結構構受力分分析： 工況況一：鋼鋼箱梁荷荷載與龍龍門吊荷荷載同時時作用在在平臺上上。 荷載載組合=1.22*自重重+1.4*（q2+q3） 工況況二：履履帶吊在在12mm跨平臺臺中間作作業(yè)，且且作用在在一組貝貝雷梁上上。 荷載載組合=1.22*自重重+1.4*qq1 工況況三：履履帶吊在在鋼管樁樁頂部作作業(yè)。 荷載載組合=1.22*自重重+1.4*qq1下面是以上上幾種工工況下平平臺的MMidaas模型型圖

10、圖55.2工工況一平平臺Miidass模型圖圖 圖5.3工況況二平臺臺Middas模模型圖（側側面圖） 圖55.4工工況三平平臺Miidass模型圖圖（側面面圖）5.2 、平臺臺面板驗驗算三種工況下下面板受受力結果果如下： 圖圖5.55 工況況一平臺臺面板應應力結果果圖 圖55.6工工況二平平臺面板板應力結結果圖 圖圖5.77工況二二平臺面面板應力力結果圖圖 可知，工工況二面面板應力力最大，面面板最大大應力，滿足要要求。 5.3 、工字字鋼分配配梁驗算算 三種工工況下平平臺分配配梁受力力結果如如下： 圖55.8工工況一平平臺分配配梁應力力結果圖圖 圖圖5.99工況二二平臺分分配梁應應力結果果圖

11、 圖5.10工工況三平平臺分配配梁應力力結果圖圖可知，工況況二分配配梁應力力最大，最最大應力力，滿足要要求。 5.44 、貝雷雷梁驗算算 三種工況況下平臺臺貝雷梁梁受力結結果如下下 圖5.11 工況一一貝雷梁梁應力結結果圖 圖圖5.112 工工況二貝貝雷梁應應力結果果圖 圖55.133 工況況三貝雷雷梁應力力結果圖圖 圖圖5.114 工工況一貝貝雷梁位位移結果果圖 圖55.155 工況況二貝雷雷梁位移移結果圖圖 圖55.166 工況況三貝雷雷梁位移移結果圖圖可知，工況況一貝雷雷梁應力力最大，最最大應力力，滿足要要求。 工況二二貝雷梁梁擾度最最大，最最大擾度度，滿足足要求。5.5 、樁頂頂工字鋼

12、鋼橫梁驗驗算三種工況下下工字鋼鋼橫梁受受力結果果圖如下下： 55.177 工況一工字鋼鋼橫梁應應力結果果圖 55.188 工況二工字鋼鋼橫梁應應力結果果圖 5.119 工況三工字鋼鋼橫梁應應力結果果圖 5.220 工工況一工字鋼鋼橫梁位位移結果果圖 55.211 工況況二工字鋼鋼橫梁位位移結果果圖 5.22 工況三工字鋼鋼橫梁位位移結果果圖可知： 工工況二橫橫梁應力力最大，最最大應力力，滿足要要求。 工況二二橫梁擾擾度最大大，最大大擾度，滿滿足要求求。5.6 、鋼管管樁驗算算 三三種工況況下工字字鋼橫梁梁受力結結果圖如如下： 55.233 工況況一鋼管樁樁應力結結果圖 5.224 工工況二鋼管

13、樁樁應力結結果圖 55.255 工況況三鋼管樁樁應力結結果圖 5.226 工況一鋼管樁樁反力結結果圖 5.27工工況二鋼管樁樁反力結結果圖 5.28 工況三鋼管樁樁反力結結果圖（1） 鋼鋼管樁強強度分析析 由以以上結果果圖可知知： 工況二二鋼管樁樁應力最最大，最最大應力力，滿足要要求。鋼管樁穩(wěn)定定性分析析由上面結果果圖可知知，工況況二鋼管管樁反力力最大，最最大反力力為7553.44KN。 aa、鋼管樁樁長細比比鋼管樁規(guī)格格為6630*10mmm，回回轉半徑徑，鋼管樁樁長度按按30mm計算，長細比=150，鋼管樁長細比滿足要求。b、鋼管樁樁穩(wěn)定性性驗算： 查鋼結結構設計計與計算算 P5220頁知

14、知：穩(wěn)定定系數(shù)0.3357， A1194000mmm2， w=2155MPaa，鋼管管樁穩(wěn)定定性滿足足要求。鋼管樁承載載能力分分析 根據(jù)公公路橋涵涵地基與與基礎設設計規(guī)范范沉樁樁的單樁樁軸向受受壓容許許承載力力： 鋼鋼管樁參參數(shù)：鋼管樁采用用外徑 D = 6330 mmm，壁壁厚d = 100mm鋼管樁樁底底投影面面積 AA = 0.3312mm2鋼管樁周長長 U = 1.9799m 土層摩阻阻力統(tǒng)計計見下表表： 土層摩摩阻力統(tǒng)統(tǒng)計表編號土層名稱土層厚度（mm）樁側土摩阻阻力標準準值 (kPaa)地基承載力力基本允允許值 (kPaa)3-1-11淤泥1512553-8卵石3.61805506-

15、2-11砂土狀強風風化花崗崗巖9.91104506-2-22碎塊狀強風風化花崗崗巖2.1150750 不計地基基承載力力，鋼管管樁長度度按穿過過淤泥層層與卵石層層，打入入強風化化花崗巖巖1m，打打入深度度共199.6mm。鋼管樁單樁樁容許承承載力： 由上面計算算可知鋼鋼管樁最最大反力力N=7753.4kNN=9228.1151KKN 承載力滿足足要求。5.5、棧棧橋整體體穩(wěn)定性性驗算(1)、荷荷載分析析鋼平臺最不不利受力力為在最最高潮水水位時水水流力、風風荷載產產生的同同向傾覆覆彎矩，取取整個平平臺進行行整體穩(wěn)穩(wěn)定性分分析。(2)、傾傾覆力水流傾覆力力矩：風力傾覆力力矩：整體傾覆力力矩：(3)、抗抗傾覆力力水流力、風風荷載產產生的同同向力矩矩作用下下，平臺臺有向水水流方向向傾覆的的趨勢，平臺通過自身重量和鋼管樁與土層的摩阻力產生的抗傾覆彎矩來保持平臺穩(wěn)定。平臺外側兩根鋼管樁橫橋向間距為57.6m,所以抗傾覆力臂取28.8m。 (4)、整整體穩(wěn)定定分析棧橋整體穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)，滿滿足整體體穩(wěn)定性性要求。結論 經驗驗算，鋼鋼平臺的的結構受受力滿足足要求。 現(xiàn)場場實際施施工中，可可對鋼平平臺的某某些主要