貝雷梁便橋施工計算方案

一、設(shè)計說明xx棧橋全長約780m，被南砌坪分為東西兩座，其中南砌坪以東橋長300m，南砌坪以西橋長480m。棧橋設(shè)在主線前進(jìn)方向右側(cè)，其內(nèi)側(cè)距橋梁中心距離為21m。由于xx大橋第八聯(lián)（最后一聯(lián)）為變寬現(xiàn)澆箱梁，西側(cè)棧橋靠終點(diǎn)方向80m搭設(shè)時必須注意其位置。貝雷梁每6孔計120m為一聯(lián)，聯(lián)端設(shè)置伸縮縫（即該處貝雷陰陽頭不進(jìn)行銷子連接，但陽頭仍在陰頭內(nèi)）。xx棧橋?yàn)樨惱琢轰摋?，橋面寬度?.0m。為方便水上鉆孔樁施工，棧橋橋面于鉆孔樁平臺齊平。棧橋跨度采用20m，上部采用2棉4片貝雷縱梁（非加強(qiáng)單層雙排），2棉貝雷縱梁按間距布置，橫向每3m間距采用10號槽鋼加工支撐架連成整體；分配橫梁采用25b型工字鋼，間距為0.75m；橋面系采用22a型槽鋼（臥放），橫斷面布置18根;基礎(chǔ)采用＜^219X8mm鋼管樁，為加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，每排橋墩的鋼管均采用10號槽鋼連接成整體，每排墩采用10根鋼管樁（伸縮縫處每排墩采用12根鋼管樁）；墩頂橫梁采用28a型工字鋼?？紤]地方通航，東側(cè)、西側(cè)棧橋各設(shè)置一孔通航孔，通航高度為3.5m。非通航孔橋面位于貝雷梁頂部，通航孔橋面位于貝雷梁底部。水面至非通航孔的貝雷底部高度為2.0米。為保證施工期通航安全，在東側(cè)便橋通航孔兩側(cè)設(shè)置4根e600X8mm鋼管樁防撞墩，防撞墩長度為6m。棧橋設(shè)計荷載采用汽-20級車隊(duì)和8m3混凝土攪拌運(yùn)輸車（滿載）。汽車及混凝土攪拌運(yùn)輸車活載計算時采用荷載沖擊系數(shù)1.15及偏載系數(shù)1.2。鋼管樁按摩擦樁設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及圖紙資料，xx水深約為3.5m，蕩底淤泥厚度約0.5m。xx底第一層土為淤泥質(zhì)亞粘土，厚度3.0m?13.0m；第二層土為亞粘土/亞砂土，厚度3.0m?5.0m。計算時，上述土層的摩擦力均按T=25kn/m2取值。二、貝雷縱梁驗(yàn)算棧橋總寬4m，計算跨徑為20m。棧橋結(jié)構(gòu)自下而上分別為：^219X8mm鋼管樁、28a型工字鋼下橫梁、“321”軍用貝雷梁、25b型工字鋼分配橫梁（間距0.75m）、22a型槽鋼橋面。單片貝雷：I=250497.2cm4，E=2X105Mpa，W=3578.5cm3[M]=788.2kn?m,[Q]=245.2kn則4EI=2004X106kn?m2（一）荷載布置1、上部結(jié)構(gòu)恒載（按4m寬計）（1）22a型槽鋼：18X24.99X10/1000=4.50kn/m25b型工字鋼分配橫梁：42.0X6X10/1000/0.75=3.36kn/m“321”軍用貝雷梁：每片貝雷重287kg(含支撐架、銷子等)：287X4X10/3/1000=3.83kn/m28a型工字鋼下橫梁：6X43.4X10/1000=2.60kn/根2、活載汽-20級8m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)：車重20t,8m3混凝土19.2t人群：不計考慮棧橋?qū)嶋H情況，同方向車輛間距大于15m,即一跨內(nèi)同方向半幅橋內(nèi)最多只布置一輛重車。(二)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算1、貝雷梁內(nèi)力計算一輛汽-20級重車(布置在跨中，按簡支計算)對B點(diǎn)取矩，由EMb=0，得RA=(120X9.3+120X10.7+60X14.7)/20=164.1knM中=164.1X10-120X0.7-60X4.7=1275kn?m查建筑結(jié)構(gòu)計算手冊f1=pal2(3-4a2)/(24EI)=120X1000X9.3X202(3-9.32/202)/(24EI)=1.98cmf2=pa2b2/(3EI1)=60X1000X5.32X14.72/(3X2.0X1011X4X500994.4X10-8X20)=1.51X10-3mR1=R2=pb/1=120X19.3/20=115.8knR3=45.9knR4=32.5knR5=34.5knRA=ERAi=344.5kn8m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)同向每跨只布置一輛，按簡支計算。車重20t，8m3混凝土19.2t。對B點(diǎn)取矩，由EMb=0，得RA=(166X9.3+166X10.7+60X14.7)/20=210.1knM中=210.1X10-166X0.7-60X4.7=1702.8kn?mRmax=2RA=420.2kn查建筑結(jié)構(gòu)計算手冊f1=pal2(3-4a2)/(24EI)=2.74cmf2=pa2b2/(3EIl)=0.15cmR1=R2=pb/l=160.2knR3=45.9knRA=ERAi=366.3kn恒載按5等跨連續(xù)梁計算，查建筑結(jié)構(gòu)計算手冊(第二版)。q=4.5+3.36+3.83=11.69kn/m支點(diǎn).八、、.Mmax4=-0.105ql2=-0.105X11.69X202=-490.98kn?mRmax4=(0.606+0.526)ql=264.66kn跨中：Mmax4'=0.078ql2=380.33kn?m(簡支時：Mmax4‘=ql2/8=584.5kn?m)fmax4=0.644ql4/(100EI)=0.3cm恒載+汽-20級荷載組合汽車荷載計入沖擊系數(shù)級偏載系數(shù)。Mmax=584.5+1.2X1.15X1275=2369kn?m〈[M]=3152.8kn?mRmax=264.66+1.2X1.15X344.5=740.1kn<[Q]=980.8knfmax=0.3+1.2X1.15X(1.98+0.2)=3.0cm<L/250=8cm安全。恒載+8m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)荷載組合荷載計入沖擊系數(shù)級偏載系數(shù)。Mmax=584.5+1702.8X1.2X1.15=2934.4kn?m<[M]=3152.8kn?mRmax=264.66+420.2X1.2X1.15=844.5kn<[Q]==980.8knfmax=1.2X1.15X(2.74+0.4)+0.3=4.4cm<L/250=8cm安全。三、橋面板22a型槽鋼驗(yàn)算按簡支梁計算，計算跨徑取L=0.75m。車輪寬度按30cm計算，每對車輪的著地面積為0.6X0.2(寬X長)，則軸重的一半荷載由3根槽鋼承擔(dān)。采用8m3混凝土攪拌運(yùn)輸車滿載荷載進(jìn)行驗(yàn)算。E=2.0X105Mpa,I=157.8cm4,Wmin=28.2cm3P=P0/2=83KNQ=83/0.2=415kn/mMmax=qlc(2-c/l)/8=0.125X415X0.2X0.75X(2-0.2/0.75)=13.49kn?m。=Mmax/Wmin=13.49X1000/(28.2X3X10-6)=159.4Mpa<1.3[o]=1.3X145=188.5Mpaf=qcl3(8-4c2/l2+c3/l3)/(384EI)=0.7mm<L/250=3mm安全。四、橫向分配梁驗(yàn)算計算跨徑取L=4.16m，采用25b型工字鋼。荷載如圖。E=2.0X105Mpa,Ix=5284cm4,Wx=423cm3,Sx=248.1cm3,t=10.2mmR=83KNM=83X0.83=68.89kn?mo=Mmax/Wx=68.89X1000/(423X10-6)=162.9Mpa<1.3[o]=1.3X145=188.5Mpat=QSx/(Ixt)=83X1000X248X10-6/(5284X10-8X0.0102)=38.2Mpa<[T]=85Mpa安全。f=pal2(3-4a2)/(24EI)=83X1000X4.162X0.83(3-4X0.832/4.132)/(24X2.0X1011X5284X10-8)=13mm<L/250=17mm五、墩頂橫梁計算計算跨徑取L=1.00m,采用28a型工字鋼。根據(jù)前面計算結(jié)果，每棉貝雷梁傳至橫梁上的荷載為P=844.5/2=422.3kn。荷載如圖，按簡支計算。E=2.0X105Mpa,Ix=7114cm4,Wx=508cm3,Sx=289.2cm3,t=8.5mmP=422.3KNR=422.3/2=211.1KNQ=R/2=105.6KNM=422.3X1.0/4=105.6kn?mo=Mmax/Wx=105.6X1000/(2X508X10-6)=105.31Mpa<1.3[o]=1.3X145=188.5Mpat=QSx/(Ixt)=105.6X1000X289.2X10-6/(7114X10-8X0.0085)=51.17Mpa<[T]=85Mpa安全。f1=pl3/(48EI)=422.3X1000X13/(48X2X1011X7114X2X10-8)=0.3mm<L/250=4mm六、鋼管樁驗(yàn)算每墩鋼管樁打兩排10根鋼管樁，順橋向間距為1.0m,橫向間距見下圖。每個橋墩采用10根e219X8mm鋼管樁。土層摩擦力按25kn/m2計。湖蕩水深3.5m,鋼管樁露出水面1.3米。鋼管樁橫向間距見下圖。1、承載力檢算考慮2.0的安全系數(shù)單根鋼管樁承載力：F=844.5/10=84.5KN鋼管樁入土深度：h=1.3X84.5/(0.219X3.14X25)=6.40m鋼管樁總長：H=1.8+3.5+6.40=11.70m2、鋼管樁穩(wěn)定性檢算考慮到所用鋼管為舊鋼管，壁厚按5mm計算。1=3.14X0.2194(1-20.94/21.94)/64=1.924X10-5m4根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，單樁穩(wěn)定長度：LP=1.0(I0+h),I0為地面以上樁長，取最大值5.3m,h為地面以下樁長，為6.40m,所以LP=11.7m。鋼管樁身抗彎剛度：EI=2.0X1011X1.924X10-5/1000=3848KN.m2單樁屈曲臨界荷載：Pcr=n2EI/Lp2=277.2KN由以上計算可看出鋼管樁滿足穩(wěn)定性要求。七、棧橋施工說明1、棧橋由岸邊向河中延伸，采用邊打樁邊架梁的方法施工。2、施工前的準(zhǔn)備工作棧橋鋼管樁入土深度按計算原則上不得少于6.47m。施工前，首先通過靜載試驗(yàn)，以確定鋼管樁貫入度，樁底標(biāo)高和下沉量與承載力等的關(guān)系，并以此來確定打樁的依據(jù)。3、鋼管樁的插打打入鋼管樁需結(jié)合橋梁的位置，對棧橋鋼管樁精確定位，樁心誤差不得大于5cm。水中墩鋼管樁用浮吊吊運(yùn)鋼管就位，并吊起DZ50A震動錘振動下沉鋼管樁或采用1噸氣動錘錘擊下沉鋼管樁，由一側(cè)向另一側(cè)插打。打入鋼管樁時，應(yīng)嚴(yán)格控制樁身的垂直度，確保鋼管樁合理承載。每個墩鋼管樁插打完后，用設(shè)計型鋼焊成剪刀架將其連接成整體，架設(shè)橫向分配梁，準(zhǔn)備架縱梁。4、棧橋橋面結(jié)構(gòu)樁頂橫梁采用28a型工字鋼。用浮吊直接吊裝貝雷梁安裝在墩頂橫梁上并在橫梁上焊角鋼或槽鋼限制縱梁左右位移，連接成連續(xù)梁，縱梁橫向每3m用10號槽鋼加工的支撐架連接成整體，非通航孔棧橋在貝雷縱梁頂面按0.75米間距布設(shè)25b型工字鋼橫向分配梁(通航孔棧橋在貝雷縱梁底部按0.75米間距布設(shè)25b型工字鋼)，橫向分配梁采用①16“U”型卡口與貝雷梁連接，然后在橫向分配梁上鋪設(shè)22a型槽鋼(槽口朝下臥放)作為橋面行車道板，即安成一跨的架設(shè)，依此逐跨延伸完成便橋施工。5、載重試驗(yàn)每段棧橋平臺施工完成后，需做設(shè)計荷載試驗(yàn)，確認(rèn)安全后方可向前推進(jìn)。6、棧橋溫度伸縮縫布置為適應(yīng)棧橋鋼構(gòu)件溫度變化，棧橋每隔120m設(shè)一道溫度縫，縫寬7cm，溫度縫處棧橋所有鋼構(gòu)件均需斷開，貝雷梁的陰陽頭斷開，但陽頭仍套在陰頭內(nèi)。伸縮縫處橋墩采用12根鋼管樁，橫橋向按1.0m等間距布置。4、同向車輛間距不得小于20m，車速不得超過8km/h。5、為保證棧橋暢通，棧橋上嚴(yán)禁堆放貨物。九、其他1、施工工藝流程鋼管樁加工測量放線錨錠系統(tǒng)布設(shè)打樁船定位測量控制（打樁船）氣動錘錘擊下沉鋼管樁鋼管樁樁間連接棧橋下橫梁安裝貝雷梁安裝橫分配型鋼安裝貝雷梁間斜撐、抗風(fēng)拉桿安裝橋面板鋪裝欄桿、防滑條、照明等附屬結(jié)構(gòu)安裝2主要施工方法2、便橋施工方案2.1棧橋起始墩施工起始墩臺帽砼為C30，寬度100cm厚度60cm，澆砼時，固定貝雷梁的予埋件一定要埋設(shè)準(zhǔn)確。2.2鋼管樁制作卷制鋼樁的鋼板，必須符合設(shè)計及規(guī)范要求管節(jié)拼裝定位應(yīng)在專門臺架上進(jìn)行，管節(jié)對口應(yīng)保持在同一軸線上進(jìn)行。管節(jié)管徑差，橢園度以及樁成品的外形尺寸必須滿足規(guī)范要求。鋼管樁焊縫質(zhì)量應(yīng)符合要求。棧橋鋼管樁為直徑①219X8mm。2.3錘擊下沉鋼管樁水上棧橋采用方駁上1噸氣動錘直接錘擊下沉到位。沉樁以標(biāo)高控制。沉樁偏差：樁位平面位置：±10cm樁頂標(biāo)高：±10cm樁身垂直度：小于1%2.4每排鋼管樁下沉到位后，應(yīng)進(jìn)行樁之間的連接，增加樁的穩(wěn)定性，連接材料采用10號槽鋼，槽鋼尺寸需根據(jù)現(xiàn)場尺寸下料。焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求。2.5下橫梁I28a安裝I28a安裝：經(jīng)測量放線后，直接嵌入鋼管樁內(nèi)10cm，露出樁頂15cm。2.6貝雷梁及橫向分配梁拼裝貝雷梁予先在陸上或已搭設(shè)好的棧橋上按每組尺寸拼裝好，然后運(yùn)輸?shù)轿?，安裝在I28a上。貝雷梁的位置需放線后確定，以保證棧橋軸線不偏移，為減少貝雷梁的磨損，在I28a與貝雷梁之間墊一53cm厚的硬雜木。貝雷梁安裝到位后，橫向、豎向均焊定位擋塊及壓板，并采用①20“U”型螺拴將其固定在I28a上。貝雷梁拼裝完畢，其上鋪設(shè)I25b橫向分配梁，間距75cm，I25b與貝雷梁間采用①16“U”型螺拴固定，每個節(jié)點(diǎn)1套螺栓。2.7橋面板鋪裝及附屬結(jié)構(gòu)施工然后在I25a上鋪設(shè)［22a槽鋼橋面板（槽口朝下臥放），間距25cm，如遇與“U”型螺栓螺母沖突時，可適當(dāng)調(diào)整其間距。橋面板鋪設(shè)定后，即在上面焊接①12鋼筋防滑條，間距60cm。棧橋欄桿高1m，采用①48焊接鋼管焊接，立柱間距1.5m，焊在棧橋I25a上。3、技術(shù)、安全保證措施3.1