樂昌至廣州高速公路——乳源河大橋
一、 鋼便橋設計要點
(一) 剛便橋設計結構體系
鋼便橋擬採用梁柱式鋼管貝雷梁簡支結構設計,跨徑設計9m,橫向鋼管間距為3m,每排3根,採用直徑529mm鋼管。橋面寬6m設計,在鋼管上橫向布置2根i36b工字鋼,縱向布置3組6排貝雷簡支縱樑。貝雷縱樑上橫向鋪設20#槽鋼,槽鋼間距為7cm,槽鋼上鋪設5mm防滑板做橋面系。
(二) 支架縱樑
縱向布置3組6排貝雷簡支縱樑(布置圖見附圖),縱樑跨徑為9m,縱樑端頭剪下力最大,端頭豎向採用20#槽鋼或工字鋼1.5m範圍進行加固處理。54m階段設定乙個制動墩,間距為2m,6根鋼管組成。
(三) 跨徑9m驗算
1、豎向荷載計算
a、機械自重考慮:w=60t=600kn;即w1=600kn/9m=66.6 kn/m
b、鋼板自重: w2=94.2/10*0.008=0.075kn/m2
c、i36b工字鋼自重:w3=65.689*1.0=0.65689 kn/m
d、貝雷梁自重:w4=0.3*10/3=10kn/m
e、人群及機具工作荷載:q5=2.0 kn/m
2、豎向荷載組合:
a、q=機械荷載+鋼板自重+貝雷梁自重+人、機具荷載
=66.6 kn/m+6.0*0.075 kn/m2+6*10 kn/m+2.0*6
=139.05 kn/m
3、貝雷縱樑驗算
9m跨選用3組6排國產貝雷,最大跨按9m計算為最不利荷載,貝雷片布置間距布置110cm 為一組,其力學性質:
i=250500 cm4
[m]=78.8
[q]=24.5 t
(1)貝雷片在荷載作用下最大彎矩:
mmax=ql2/8=139.05*92/8=
單片貝雷片承受彎矩:
m=1407.8813/8=滿足要求。
注:[m]單片貝雷片容許彎矩。
qmax c= qmax d段剪力相等:計算c支點
qmax c =qmax d= q*l/2 =139.05*9/2 =625.725kn
單片貝雷片承受剪力:
c、d支點:q=625.725/6=104.2875kn<[q]=280.0 kn滿足要求。
注[q] 單片貝雷片容許剪力。
(2)撓度計算
9m跨選用6排國產貝雷
貝雷縱樑最大撓度:
fmax=5ql4/(384ei*6)
5*139.05*9004)/(384*2.1*106*250500*6)
=0.376cm
f]=l/400=900/400=2.25cm
fmax<[f]滿足規範要求。
4、20#槽鋼強度檢算:(按最不利腹板荷載位置)
q=(400/4)/4=25kn/m(為安全起見1.2的荷載分布不均勻係數)
即:q1=25*1.2=30kn/m
槽鋼自重:g=22.63*6*10/1000=1.36kn/m
跨中m:m=1/8(q+g)l2=(1/8)*(30+1.36)*1.12=4.83kn-m
支點剪力q:qc=qd=1/2(q2+g)l=0.5*(30+1.36)*1.1=17.4kn
慣性矩:iy=128cm4
截面抵抗矩: wmax=178cm3
彎曲強度:δw=m/w=4.83*106/178*103=27.1mpa<【δ】=145mpa
撓度:f=5ql4/384ei=5*30*9004/(384*2.1*106*1780*104)
=0.6mm<l/400=2.7mm
故槽鋼可滿足施工荷載要求。
5、i36b工字鋼橫樑驗算
(1)、受力分析
根據鋼便橋特點,縱橋向取具有代表性車輛輪胎接觸斷面計算,荷載均考慮傳遞在i36b 的工字鋼橫樑上,(假定按最不利荷載考慮,即9m段車輛執行一輛)。
由力矩分配法可計算得:
mmax=
支架橫樑的支點反力:(單根樁承載力計算)
f= rd=400kn
i36b的橫截面積a=83.64*2=167.2cm2
σ=mmax/w=54*106/ (1838*103)= 29.4mpa <[σ]=145mpa
τ=fc/a=400*104/(83.64*2*103)=47.82mpa< [τ]=85mpa
故滿足要求。
6、水中鋼管樁受力驗算
貝雷及鋼管的布置圖「見支架布置圖」,根據上圖可知鋼便橋施工的荷載先橋面系傳遞到6排縱向貝雷片,再傳遞給2排橫向布置的2根36b工字鋼。
(1)、由2根36b工字鋼將上部所有荷載均勻地傳遞給6/2=3根鋼管樁。最大鋼管樁頂受力為n=105.8kn
按照進場最小鋼管計算,直徑529×0.8cm鋼管:
a=52.9×3.14×0.8=133.136cm2
每根鋼管樁豎向力p=105.8+17*78.5*133.136*10-4=123.7kn(每根鋼管長度約17公尺計),即:p= 123.7 kn
(2) 鋼管樁強度驗算(水上部位採用φ529鋼管基礎,鋼管頂採用70*70cm的鋼板焊接,並用φ25的u型卡36b工字鋼與貝雷片連線)。
鋼管的慣性矩j=3.14/64×(d4-d4)
=3.14/64×(534-51.44)
=3.14×910528.4/64
=44672cm4
迴轉半徑r=(j/a)1/2=(44672/133.136)1/2=18.5cm
λ=1000/18.5=54<80(按水位標高計算),其長細比小於主要的受壓構件容許長細比150。查《鋼結構設計規範》附表17得φ=0.688。
強度檢算:
σ=p/a=123.7/0.0133136=9.29mpa=<1.5[σ]=120mpa;
穩定性檢算:
σ=p/(φa)=123.7/(0.0133136*0.688*0.85)
=15.9mpa=<1.5[σ]=144mpa;
滿足施工要求
(2)管樁承載力驗算
根據上面的計算可知,水上支架體系中主要載力構件單根鋼管樁所載承受的荷載要求單樁承載力為400kn即n=40t。
根據地質勘察報告資料可知(zk7),河床底以下4.2m 為卵石層,5.6m為均為強風化粉砂岩,強風化花崗岩下為中風化花崗岩及微風化花崗岩,因此、為了保證施工控制的安全性及可靠性,在施工中應以單樁力摩擦力反算深度(h)及貫入度雙控為控制標準,,方可滿足施工的要求。
f摩察力1=3.14*0.53*∑f*⊿h
f摩察力1=3.14*0.53*〔(50*4.2)+75*3.0〕
f摩察力1=1.664*435=723kn
即:f摩察力=400kn<1.5 f摩察力1=723kn l=7.2m時滿足要求
①按摩擦樁控制深度以河床以下7.2m為準,然後施工完三根鋼管樁採用千斤頂做承載力試驗,直至滿足荷載要求為止。
②若在施工時打樁控制深度未達到7.2m時(因地質的變化),以貫入度控制為標準,直至滿足荷載要求為止。
③為保證鋼管的承載力,採用200t 的千斤頂做承載力試驗。
施工注意事項:根據計算鋼管樁的結構設計中縱樑貝雷片的強度和撓度,鋼管樁的長細比、強度和單樁承載力均滿足施工的要求,而且其富餘係數相對較大。然因橋所處地質情況,鋼管樁的深度按摩擦樁單樁承載力進行計算的長度進行控制,打入深度較淺,單樁的穩定性較差,因此在施工必須加強中支墩和邊支墩各鋼管之間採用8#槽鋼橫向、縱向聯接、斜撐及剪刀撐,以確保整個支架體系的穩定性和整體性。
路面剛便橋施工方案
上地110kv站第三電源工程 編制審核 批准北京萬榮幹盛建設工程 2011年8月1日 目錄一工程概況 3 二 路面鋼便橋搭設措施 3 2.1鋼便橋搭設範圍 3 2.2鋼便橋搭設期限 3 2.3鋼便橋的搭設 3 2.4鋼便橋搭設材料用量 6 2.5搭設鋼便橋保障措施 6 三安全施工措施 7 3.1安全...
大橋剛便橋施工方案
為了滿足施工需要,在大橋左側修建一座施工鋼便橋,棧橋總長558m,設計9m一跨,62跨,計63個墩,每墩位用振動錘貫入35.6cm鋼管樁4根,管樁長度按打入湖底滿足承載力為準,暫按入土5m計,樁頭高程20m,施工水位高19.6m,水深2.0m,樁總長7.4m。每墩位鋼管之間用 14槽鋼作剪刀撐連線。...
剛便橋施工方案修改 1
1 方案沒有附施工圖紙,鋼便橋具體結構布置不明確,不便於方案審核和施工 答 已附設計圖紙。2 受力計算中有多處錯誤,分析不夠嚴謹,如第6頁縱樑12號工字鋼自重荷載計算式中單位錯誤,長度18m的自重用於每延公尺橋面板荷載不合邏輯。靜載表中少了2i40縱向梁的自重。請核對重新計算。答 計算中應是18根1...