高速公路工程鋼便橋施工設(shè)計(jì)方案

江海高速公路工程JH-HA2標(biāo)標(biāo)段高速公路工程鋼鋼便橋施工設(shè)設(shè)計(jì)方案江蘇江南路橋工工程有限公司司江海高速JH--HA2標(biāo)項(xiàng)目部便橋設(shè)計(jì)說說明江海高速JH--HA2標(biāo)全線施工工便道共設(shè)置置鋼便橋6座，其中飛飛躍河采用單單跨上承式貝貝雷架拼裝，護(hù)護(hù)焦港河、紅紅旗河、擁家家港河鋼便橋橋采用兩跨上上承式貝雷架架拼裝，曲雅雅河采用三跨跨上承式貝雷雷架拼裝，下下部結(jié)構(gòu)采用用松木樁群樁樁基礎(chǔ)。具體體設(shè)計(jì)方案如如下：一、便橋結(jié)構(gòu)及及設(shè)計(jì)荷載1、便橋設(shè)計(jì)荷荷載：考慮便橋上部結(jié)結(jié)構(gòu)自重、及及50T車輛通行。2、設(shè)計(jì)依據(jù)：：《基礎(chǔ)工程》（人人民交通出版版社）《裝配式公路鋼鋼橋多用途使使用手冊(cè)》（人人民交通出版版社）《建筑結(jié)構(gòu)靜力力計(jì)算手冊(cè)（第第二版）》3、上部結(jié)構(gòu)：：鋼橋采用“上承承式”方法搭設(shè)，用用6片321型貝雷桁架架組成上承式式便橋主體，采采用標(biāo)準(zhǔn)通行行寬度4000（mm），貝雷鋼鋼橋的桁架及及其部件等均均采用標(biāo)準(zhǔn)配配置。橋面橫橫鋪用150*1150(mmm)方木鋪成橋橋面，兩邊用用護(hù)輪木固定定。車道板采采用4000**200*770(mm))木板縱向平平行鋪設(shè),覆蓋5000**750*88(mm)鋼板加固，兩兩邊護(hù)欄采用用圓鋼管，1.2米高。荷載布置便橋總寬4米，用6片321型貝雷桁架架組成上承式式便橋主體單片貝雷：I==2504997.2ccm4，E=2×1105MPa，W=35778.5cmm3［M］=788..2Kn·mm,［Q］=245..2KN則：動(dòng)載：按通載車車輛要求50T（500KN）計(jì)，前后后軸距4米，后軸距1.4米，前動(dòng)壓壓力為：60KN，后動(dòng)壓力力為：220++220KNN；靜載：貝雷主梁梁及橋面系：：每片貝雷長(zhǎng)長(zhǎng)3米、高1.5米、重287㎏（含支撐撐、銷子等），橋橋面系考慮增增加1.2的系數(shù)計(jì)算算，則：q=nMg/LL=6×2887×10××1.2/33/10000=6.888KN/m動(dòng)載計(jì)算時(shí)采用用荷載沖擊系系數(shù)1.15及偏載系數(shù)1.2。二、單跨便橋飛躍河采用單跨跨上承式貝雷雷架拼裝，計(jì)計(jì)算跨徑24米一）、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算1、貝雷梁內(nèi)力力計(jì)算1）、恒載內(nèi)力力計(jì)算按單跨簡(jiǎn)支梁計(jì)計(jì)算，均布荷荷載q=6.888KN/mm，6片貝雷梁EI=2..5×10--3×2×1105×6=3××103MPa，計(jì)算公式式見《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算算手冊(cè)（第二二版）》Rmaxx=0.5000qL=882.56KNMmax=qLL2/8=4995.36KN·mfmaxx=5qL44/(3844EI)=99.9×100-3m2）、活載內(nèi)力力計(jì)算P’=60PP=220220A橋臺(tái)B橋臺(tái)12m12m按照簡(jiǎn)支計(jì)算：：對(duì)B點(diǎn)求矩，由∑Mb=0得RA=(2200×11.33+220××12.7++60×166.7)/224=2611.75KKNM中=257..3×12--60×4..7-2200×0.7==2705KN·ma=11.3mmP==2202220A橋臺(tái)B橋臺(tái)L=24mF1=PaL22(3-4α2)/(244EI)(α=a/L==11.3//24=0..47)aP’=60bA橋臺(tái)B橋臺(tái)L=24mma=7.3m；；b=16.7m；F2=P’a2b2/(3EIIL)計(jì)算公式見《建建筑結(jié)構(gòu)靜力力計(jì)算手冊(cè)（第第二版）》Fmax=F11+F2=00.044m3、恒載+活載載組合Mmax=4995.36++1.2×11.15×22705=44228.33＜[M]=47299.2KN··mRmax=822.56+11.2×1..15×2661.75==443.88＜[Q]=14700.6KN··mfmax=0..0099++1.2×11.15×00.044==0.0711＜L/2500=0.0996m滿足要求二）、橋頭地基基承載力驗(yàn)算算橋臺(tái)采用灰土填填筑，機(jī)械壓壓實(shí)，采用15×155cm枕木滿鋪2層，寬度為5.4m，長(zhǎng)度為3.6m，則鋪設(shè)面面積為19.4mm2，具體計(jì)算算如下：Rmax=4443.8KKN，考慮一定定的安全系數(shù)數(shù)，地基土容容許承載力按按照中密粉砂砂土取值，即即［σ］=200KPa，A=19..4m2。則，σ=Rmmax/A==22.888KPa＜［σ］=200KKPa滿足通載要求三、兩跨便橋護(hù)焦港河、紅旗旗河、擁家港港河鋼便橋采采用兩等跨上上承式貝雷架架拼裝，其中中以紅旗河鋼鋼便橋最長(zhǎng)，因因此同地質(zhì)、同同橋型便橋以以紅旗河設(shè)計(jì)計(jì)為依據(jù)。紅紅旗河總長(zhǎng)42米，每跨計(jì)計(jì)算跨徑為19米。下部結(jié)構(gòu)：橋墩墩采用松木樁樁群樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用灰土填筑，機(jī)械壓實(shí)，采用15×15cm枕木滿鋪擴(kuò)散應(yīng)力，寬度為5.4m，長(zhǎng)度為3.6m，則鋪設(shè)面積為19.4m2一）、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算1、貝雷梁內(nèi)力力計(jì)算1）、恒載內(nèi)力力計(jì)算按兩等跨連續(xù)梁梁計(jì)算，均布布荷載q=6.888KN/mm，L=19mm,6片貝雷梁EI=2..5×10--3×2×1105×6=3××103MPa，計(jì)算公式式見《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算算手冊(cè)（第二二版）》支點(diǎn)處：Mmaax=-0..125qLL2=-3100.5KNN·mRmaxx=(0.6625+0..625)qqL=1633.4KNN跨中處：Mmaax=0.007qL2=173..9KN·mm(簡(jiǎn)支時(shí)M=qL2/8=3110.5KKN·m)fmaxx=0.5221qL4/(1000EI)=11.6×100-3m2、活載內(nèi)力計(jì)計(jì)算P’=60PP=220220A橋臺(tái)B橋臺(tái)9.5m9.55m按照簡(jiǎn)支計(jì)算：：對(duì)B點(diǎn)求矩，由∑MB=0得RA=(2200×8.8++220×110.2+660×14..2)/199=264..8KNM中=264..8×9.55-60×44.7-2220×0.77=20799.6KNN·m撓度計(jì)算：a=8.8mP=22202220A橋臺(tái)B橋臺(tái)L=19mF1=PaL22(3-4α2)/(244EI)(α=a/L==8.8/119=0.4463)aP’=600bA橋臺(tái)B橋臺(tái)L=19mma=4.8m；；b=14.2m；F2=P’a2b2/(3EIIL)計(jì)算公式見《建建筑結(jié)構(gòu)靜力力計(jì)算手冊(cè)（第第二版）》Fmax=F11+F2=0.022+0.0002=0.0022m3、恒載+活載載組合Mmax=3110.5+11.2×1..15×20079.6==3180..4＜[M]=47299.2KN··mRmax=1663.4+11.2×1..15×2664.8=5528.8＜[Q]=14700.6KN··mfmax=0..002+11.2×1..15×0..022=00.032m＜L/2500=0.0776m滿足要求二）、主樁承載載力驗(yàn)算1、根據(jù)樁身材材料強(qiáng)度驗(yàn)算算承載力Ｐa=Ψα[σσ]AＰa――單樁承載力Ψ―――縱向彎曲系系數(shù)，落葉松松木樁一般取取１α―――樁材料的應(yīng)應(yīng)力折減系數(shù)數(shù)，落葉松木樁取0.5[σ]――樁材料的容容許壓力，單單位為kPaa，當(dāng)以松木為為材料時(shí)木樁直徑為18cm時(shí)，[σ]為3328.3kPa，因因此松木樁(直徑18cm)的單樁承載載壓力為：Ｐa=Ψα[σσ]A=1×0.5××3328..3×(0.18/2)2×π=42.31KKN/根則18根組合樁樁的最低承載載力為:42.331×18==761.66KN即:76.166T，可以滿足足通載要求。2、根據(jù)地基土土驗(yàn)算樁基承承載力：松木樁深入土層層不少于4米（樁底高高程約為-4.0~-5.0m），根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)圖紙，此此土層主要為為粉砂土，取取極限摩阻力力τi=65KPPa，極限承載載力σR=60000KPa，α=αi=1.0，則單樁容容許承載力為為：[P]=[UU∑αiτili+αAσR]/2=1449.8KNN則18根樁承載載力為：149.88×18=22696.44KN即根據(jù)地基土驗(yàn)驗(yàn)算容許承載載力為269.44T，可以滿足足通載要求。三）、墩頂橫梁梁驗(yàn)算6m松木大梁計(jì)計(jì)算，計(jì)算跨跨徑1.2m，按五跨連連續(xù)梁計(jì)算,松木截面為15×155cm。由于每片片貝雷梁近似似支撐于樁頂頂，因此取不不利荷載為支支點(diǎn)反力均布布在橫梁上，每每根橫梁上的的均布荷載q=5288.8/3//5.1=334.56KKN/m，E=10××103MPa，I=4.22×10-55m4，W=5.6625×100-4m3,抗彎應(yīng)力［σ］=17MPPa，［τ］=15MPPa支點(diǎn)處：Mmax=-00.105qql2=-5.2225KNN·mRmax=(00.526++0.6066)ql=446.95KN跨中：M中=0.0778ql2=3.888KN·m((簡(jiǎn)支時(shí)M=ql2/8=6..22KNN·m)f=0.6444ql4/(1000EI)=11.1×100-3m則σmax=MM/W=111.05MPPa＜［σ］=17MPPaτmax=R//(2bh//3)=3..13MPaa＜［τ］=15MPPaf=1..1×10--3m＜L/2500=4.8××10-3m四）、橋頭地基基承載力驗(yàn)算算橋臺(tái)采用灰土填填筑，機(jī)械壓壓實(shí)，橋臺(tái)擬擬采用兩層15×155cm枕木滿鋪，寬寬度為5.4m，長(zhǎng)度為3.6m，則鋪設(shè)面面積為19.4mm2，具體計(jì)算算如下：Rmax=5228.8KKN，考慮一定定的安全系數(shù)數(shù)，地基土容容許承載力按按照中密粉砂砂土取值，即即［σ］=200KPa則，σ=Rmmax/A==27.3KPa＜［σ］=200KKPa滿足通載要求四、三跨便橋曲雅河鋼便橋采采用三等跨上上承式貝雷架架拼裝，便橋橋全長(zhǎng)54米，兩組樁樁，采用等跨跨布置，計(jì)算算跨徑18米，凈跨15米。下部結(jié)構(gòu)：橋墩墩采用松木樁樁群樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用灰土填筑，機(jī)械壓實(shí)，采用15×15cm枕木滿鋪擴(kuò)散應(yīng)力，寬度為5.4m，長(zhǎng)度為3.6m，則鋪設(shè)面積為19.4m2一）、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算一）、貝雷梁內(nèi)內(nèi)力計(jì)算1、恒載內(nèi)力計(jì)計(jì)算按三跨等跨連續(xù)續(xù)梁計(jì)算，均均布荷載q=6.888KN/mm,L=199m，6片貝雷梁EI=2..5×10--3×2×1105×6=3××103MPa，計(jì)算公式式見《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算算手冊(cè)（第二二版）》支點(diǎn)處：Mmaax=-0..1ql2=-2222.9KN··mRmaxx=(0.6600+0..500)qql=1366.2KN跨中處：Mmaax=0.008ql2=178..3KN·mm(簡(jiǎn)支時(shí)M=ql2/8=2778.6KNN·m)fmaxx=0.6777ql4/(1000EI)=11.6mmm2、活載內(nèi)力計(jì)計(jì)算P’=60PP=220220A橋墩B橋墩9m9m按照簡(jiǎn)支計(jì)算：：對(duì)B點(diǎn)求矩，由∑Mb=0得RA=(2200×8.3++220×99.7+600×13.77)/18==265.77KNM中=265..7×9-660×4.77-220××0.7=11955.33KN撓度計(jì)算a=8.3mP==2202220A橋墩B橋墩L=18mF1=PaL22(3-4α2)/(244EI)=117.7mmm（α=a/L==0.46）aP’==60bA橋墩B橋墩L=18mma=4.3m；；b=13..7m；F2=P’a2b2/(3EIIL)=1..2mmFmax=F11+F2=17.77+1.2==18.9mm3、恒載+活載載組合Mmax=2778.6+11.2×1..15×19955.3==2976..9＜[M]=47299.2KN··mRmax=1336.2+11.2×1..15×2665.7=5502.8＜[Q]=14700.6KN··mfmax=1..6+1.22×1.155×18.99=27.77mm＜L/2500=72mmm滿足要求二）、主樁承載載力驗(yàn)算1、根據(jù)樁身材材料強(qiáng)度驗(yàn)算算承載力Ｐa=Ψα[σσ]A《基礎(chǔ)工程程》Ｐa――單樁承承載力Ψ―――縱向彎曲系系數(shù)，落葉松松木樁一般取?。宝哩D――樁材料的應(yīng)應(yīng)力折減系數(shù)數(shù)，落葉松木樁取0.5[σ]――樁材料的容容許壓力，單單位為kPaa，當(dāng)以松木為為材料時(shí)木樁直徑為18cm時(shí)，[σ]為3328.3kPa，因因此松木樁(直徑18cm)的單樁承載載壓力為：Ｐa=Ψα[σσ]A=1×0.5××3328..3×(0.18/2)2×π=42.31KKN/根則18根組合樁樁的最低承載載力為:42.331×18==761.66KN即:76.166T，可以滿足足通載要求。2、根據(jù)地基土土驗(yàn)算樁基承承載力：松木樁深入土層層不少于4米（樁底高高程約為-4.0~-5.0m），根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)圖紙，此此土層主要為為粉砂土，取取極限摩阻力力τi=65KPPa，極限承載載力σR=60000KPa，α=αi=1.0，則單樁容容許承載力為為：[P]=[UU∑αiτili+αAσR]/2=1449.8KNN《基礎(chǔ)工程程》則18根樁承載載力為：149.88×18=22696.44KN即根據(jù)地基土驗(yàn)驗(yàn)算容許承載載力為269.44T，可以滿足足通載要求。三）、墩頂橫梁梁驗(yàn)算6m松木大梁計(jì)計(jì)算，計(jì)算跨跨徑1.2m，按五跨連連續(xù)梁計(jì)算,松木截面為15×155cm。由于每片片貝雷梁近似似支撐于樁頂頂，因此取不不利荷載為支支點(diǎn)反力均布布在橫梁上，每每根橫梁上的的均布荷載q=5022.8/3//5.1=332.86KKN/m，E=100×103MPa，I=4.22×10-55m4，W=5.6625×100-4m3,抗彎應(yīng)力［σ］=17MPPa，［τ］=15MPPa，見《建筑筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)計(jì)算手冊(cè)(第二版)》支點(diǎn)處：Mmax=-00.105qql2=4.966KN·mmRmax=(00.526++0.6066)ql=444.63KN跨中：M中=0.0778ql2=3.699KN·m((簡(jiǎn)支時(shí)M=ql2/8=5..9KN··m)f=0.6444ql4/(1000EI)=11.04×110-3m則σmax=MM/W=100.5MPPa＜［σ］=17MPPaτmax=R//(2bh//3)=2..98MPaa＜［