一、設計說明
棧橋全長約300m,設在主線前進方向左側,其內側距橋梁中心距離為5m。貝雷梁每5孔計150m為一聯,聯端設定伸縮縫(即該處貝雷陰陽頭不進行銷子連線,但陽頭仍在陰頭內)。
貝雷梁鋼棧橋橋面寬度為4.0m。棧橋跨度採用30m,上部採用2榀4片貝雷縱樑(非加強單層雙排),2榀貝雷縱樑按間距布置,橫向每3m間距採用10號槽鋼加工支撐架連成整體;橋面系採用32a型槽鋼(臥放),橫橋向滿鋪;基礎採用φ370×8mm鋼管樁,為加強基礎的整體性,每墩的兩排鋼管均採用10號槽鋼連線成整體,每排墩採用6根鋼管樁(伸縮縫處每排墩採用8根鋼管樁);墩頂橫樑採用25a型工字鋼。
樁基平台採用φ273×6mm鋼管樁,與棧橋橋墩鋼管樁同縱距,橫距2m,並用10號槽鋼與棧橋橋墩鋼管樁連線成整體。
二、貝雷縱樑驗算
棧橋總寬4m,計算跨徑為25.5m。棧橋結構自下而上分別為:
φ370×8mm鋼管樁(樁基平台採用φ219×8mm鋼管樁)、25a型工字鋼下橫樑、「321」軍用貝雷梁、22a型槽鋼橋面。
單片貝雷:i=250497.2cm4,e=2×105mpa,w=3578.5cm3
[m]=788.2 knm, [q]=245.2 kn
則4ei=2004×106 knm2
(一)荷載布置
1、上部結構恆載(按4m寬計)
(1)32a型槽鋼:3×38.07×10/1000=1.14kn/m
(2)「321」軍用貝雷梁:每片貝雷重287kg(含支撐架、銷子等):
287×4×10/3/1000=3.83kn/m
(3)28a型工字鋼下橫樑:6×43.4×10/1000=2.60 kn/根
2、活載
(1)汽-20級
(2)8m3混凝土攪拌運輸車(滿載):車重20t,8m3混凝土19.2t
(3)人群:不計
考慮棧橋實際情況,同方向車輛間距大於15m,即一跨內同方向半幅橋內最多隻布置一輛重車。
(二)上部結構內力計算
1、貝雷梁內力計算
(1)一輛汽-20級重車(布置在跨中,按簡支計算)
對一端取矩,由∑m=0,得:
r=(120×12.05+120×13.45+60×17.45)/25.5=161.1 kn
m中=161.1×12.75-120×0.7-60×4.7=1688 knm
查建築結構計算手冊
f1=pal2(3-4α2)/(24ei)
=120×1000×12.05×25.52×(3-4×12.0532/25.52)/(24ei)
=4.12cm
f2=pa2b2/(3eil)
=60×1000×8.052×17.452/(3×2.0×1011×4×250497.2×10-8×25.5)
=7.72×10-3m
(2)8m3混凝土攪拌運輸車(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。
對一端取矩,由∑m=0,得
r=(166×12.05+166×13.45+60×17.45)/25.5=207.1 kn
m中=207.1×12.75-166×0.7-60×4.7=2242.3 knm
查建築結構計算手冊
f1=pal2(3-4α2)/(24ei)
=5.70cm
f2=pa2b2/(3eil)
=7.72×10-3m
(3)恆載
q=1.14+3.83=4.97kn/m
按5等跨連續梁計算,查建築結構計算手冊(第二版):
支點:mmax4=-0.105ql2=-0.105×4.97×25.52=-339.33 knm
r max4=(0.606+0.526)ql=143.46kn
跨中:mmax4『=0.078ql2=252.08knm
(簡支時:mmax4『=ql2/8=403.97knm)
fmax4=0.644ql4/(100ei)
=0.68cm
(4)恆載+汽-20級荷載組合
汽車荷載計入衝擊係數:
mmax=403.97+×1.15×1688
=2345.2 knm<[m]=3152.8 knm
r max=143.46+1.15×161.1
=328.73kn<[q]=980.8kn
fmax=0.68+×1.15×(4.12+0.08)
=5.51cm<l/250=10.2cm
安全。 (5)恆載+8m3混凝土攪拌運輸車(滿載)荷載組合
荷載計入衝擊係數級偏載係數。
mmax=403.97+×1.15×2242.3
=2982.6 knm<[m]=3152.8 knm
r max=143.46+207.1×1.15
=381.6 kn<[q]= =980.8 kn
fmax=1.15×(5.70+0.08)+0.68
=7.33cm<l/250=10.2cm
安全。三、橋面橫鋪板32a型槽鋼驗算
由於貝雷縱樑排距為本1.16m+1.6m+1.
16m,汽車後輪距為1.8m,車輪後軸輪距為1.8m,每對車輪的著地面積為0.
6×0.2(寬×長);最不利狀態為後輪軸重的一輪承重在貝雷縱樑上的同時,另一輪承重在1.16m跨徑中間,且由1根槽鋼承擔。
採用8m3混凝土攪拌運輸車滿載荷載進行驗算,淨跨徑為1.0m。
e=2.0×105mpa,i=304.7cm4,wy=136.2 cm3
p=p/2=83kn ,q=83/0.6=138.33kn/m
查建築結構計算手冊(第二版):
mmax=0.094ql2
=0.094×138.33×1.02
=13.00knm
σ= mmax/ wmin
=13.00×1000/(136.2×10-6)
=95.45 mpa<1.3[σ]=1.3×145=188.5 mpa
f=0885ql4/(100ei)=1.9mm<l/250=4mm
安全。四、墩頂橫樑計算
計算跨徑取l=2.00m,採用2根25a型工字鋼。根據前面計算結果,每榀貝雷梁傳至橫樑上的荷載為p=381.
6kn;由於汽車主要走中間,設想全部荷載均由中間兩榀貝雷梁傳至橫樑上。按2等跨連續梁計算。
e=2.0×105mpa,ix=5017cm4,wx=401.4 cm3,sx=230.7 cm3,t=8.0mm
p=381.6/2=190.8kn
查建築結構計算手冊(第二版):
mmax=-0.188pl
=-0.188×190.8×2.0
=71.74knm
σ= mmax/ wx
=71.74×1000/(2×401.4×10-6)
=89.36 mpa<1.3[σ]=1.3×145=188.5 mpa
q= 0.688p=0.688×190.8=131.27 kn
τ=q sx/(ixt)
=131.27×1000×230.7×10-6/(2×5017×10-8×0.008)
=37.73mpa<[τ]=85 mpa
安全。f=0.911pl3/(100ei)
=0.911×190.8×1000×2.03/(100×2×1011×5017×2×10-8)
=0.7mm <l/250=8mm
五、鋼管樁驗算
每墩鋼管樁打兩排6根鋼管樁,順橋向間距為4.5m,橫向間距為2.0m。每個橋墩單排採用3根φ370×8mm鋼管樁。土層摩擦力按25kn/m2計。
1、承載力檢算
考慮2.0的安全係數
單根鋼管樁承載力:
f=131.27kn<3.14×(18.52-17.32)×14.5/2=978kn
2、鋼管樁入土深度:
h=1.3×131.27/(0.37×3.14×25)=5.88m
六、棧橋施工說明
1、棧橋橋墩採用駁船施工。
2、鋼管樁的插打
(1) 打入鋼管樁需結合橋梁的位置,對棧橋鋼管樁精確定位,樁心誤差不得大於5cm。
(2) 水中墩鋼管樁用浮吊吊運鋼管就位,並吊起dz50a震動錘振動下沉鋼管樁或採用1噸氣動錘鎚擊下沉鋼管樁,由一側向另一側插打。打入鋼管樁時,應嚴格控制樁身的垂直度,確保鋼管樁合理承載。
(3)棧橋鋼管樁入土深度按計算原則上不得少於5.88m,施工時應盡可能插打至無法下去為止。
(4)每個墩鋼管樁插打完後,用設計型鋼焊成剪刀架將其連線成整體,架設橫向分配梁,準備架縱樑。
3、棧橋橋面結構
採用岸上拼裝,頂推附帶牽引的方案施工。
4、棧橋溫度伸縮縫布置
為適應棧橋鋼構件溫度變化,棧橋每隔150m設一道溫度縫,縫寬7cm,溫度縫處棧橋所有鋼構件均需斷開,貝雷梁的陰陽頭斷開,但陽頭仍套在陰頭內。
伸縮縫處橋墩採用8根鋼管樁,橫橋向按1.0m等間距布置。
5、同向車輛間距不得小於30m,車速不得超過8km/h。
6、為保證棧橋暢通,棧橋上嚴禁堆放貨物。
九、其他
1、施工工藝流程
鋼管樁加工
測量放線
錨錠系統布設打樁船定位
測量控制 (打樁船)氣動錘鎚擊下沉鋼管樁
鋼管樁樁間連線
棧橋下橫樑安裝
貝雷梁安裝
橫分配型鋼安裝
貝雷梁間斜撐、抗風拉桿安裝
橋面板鋪裝
欄杆、防滑條、照明等附屬結構安裝
2、便橋施工方案
2.1 棧橋起始墩施工
起始墩台帽砼為c30,寬度100cm厚度150cm,澆砼時,固定貝雷梁的予埋件一定要埋設準確。
2.2 鋼管樁製作
捲製鋼樁的鋼板,必須符合設計及規範要求
管節拼裝定位應在專門臺架上進行,管節對口應保持在同一軸線上進行。
管節管徑差,橢園度以及樁成品的外形尺寸必須滿足規範要求。
鋼管樁焊縫質量應符合要求。
棧橋鋼管樁為直徑φ219×8mm。
2.3 鎚擊下沉鋼管樁
水上棧橋採用方駁上1噸氣動錘直接鎚擊下沉到位。
沉樁以標高控制。
沉樁偏差:樁位平面位置:±10cm
樁頂標高:±10cm
樁身垂直度:小於1%
2.4每墩倆排排鋼管樁下沉到位後,應進行樁之間的連線,增加樁的穩定性,連線材料採用10號槽鋼,槽鋼尺寸需根據現場尺寸下料。焊縫質量滿足設計及規範要求。
2.5下橫樑i25a安裝
經測量放線後,直接焊接在鋼管樁頂。
2.6 貝雷梁及橫向分配梁拼裝
貝雷梁予先在陸上拼裝好,然後頂推附帶牽引的方案施工。
貝雷梁的位置需放線後確定,以保證棧橋軸線不偏移,為減少貝雷梁的磨損,在i25a與貝雷梁之間墊一廢輪胎皮當支座。
貝雷梁安裝到位後,橫向、豎向均焊定位擋塊及壓板,並採用ф20「u」型螺拴將其固定在i25a上。
2.7 橋面板鋪裝及附屬結構施工
貝雷梁拼裝完畢,在其上鋪設[32a槽鋼橋面板(槽口朝下臥放),間距32cm,採用螺栓將其固定在貝雷梁上。橋面板鋪設定後,即在上面焊接φ12鋼筋防滑條,間距60cm。
棧橋欄杆高1m,採用φ48焊接鋼管焊接,立柱間距1.5m,焊在棧橋[32a上。
3、技術、安全保證措施
3.1 棧橋應嚴格按設計要求組織施工。
鋼管樁製作,必須符合設計及規範要求,並按規範進行抽檢。
鋼管樁沉樁偏位控制在設計範圍內,以保證結構受力可靠,以及避免與工程樁位,承臺衝突,棧橋施工每跨的各種構件安裝可靠後,才能上過載。
3.2每排鋼管樁施打完畢,應立即進行樁間連線,鋼聯撐焊接質量可靠,以保證樁的穩定性。
3.3棧橋施工安全規定
3.3.1全體職工必須遵守安全生產制度,進入施工現場必須帶安全帽;高空作業,必須繫好安全帶;水上作業,必須穿好救生衣;棧橋施工須穿防滑鞋。嚴禁酒後作業。
3.3.2全體職工必須遵守安全操作規程,起重機械應遵守「十不吊」規定。
3.3.3棧橋施工必須做好必要安全防護設施。
鋼便橋材料表
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