1、1編制依據 12工程概況 13鋼棧橋及鋼平臺設計方案 23.1鋼棧橋布置圖 23.2鋼平臺布置圖 24棧橋檢算 34.1設計方法 34.2橋面板承載力驗算 44.3 120a工字鋼分配梁承載力驗算 54.4貝雷片縱梁承載力驗算 64.5 145b工字鋼橫梁承載力驗算 94.6橋面護欄受力驗算 105樁基檢算 135.1鋼管樁承載力驗算 135.2樁基入土深度計算 135.3鋼管樁自身穩定性驗算 145.4鋼管樁抗傾覆性驗算 145.5鋼管樁水平位移驗算 146鉆孔平臺 15*鋼棧橋計算書1編制依據1、 現場踏勘所獲得的工程地質、水文地質、當地資源、交通狀況及施工 環境等調查資料；2、國家及地方

2、關于安全生產及環境保護等方面的法律法規；3、鋼結構設計規范GB50017-20114、公路橋涵設計通用規范JTG D60-20155、公路橋涵地基與基礎設計規范 JTG D63-20076、 公路工程施工安全技術規范(JTG F90-2015)7、路橋施工計算手冊(人民交通出版社)8、* 設計圖紙。2工程概況*位于順昌縣水南鎮煥仔坑附近，跨越富屯溪。本項目起點樁號K7+154,終點樁號 K7+498.5，橋梁全長344.5m。* 場區屬于剝蝕丘陵夾沖洪積地貌，橋址區地形較起伏，起點臺 較坡度約15° -20 °，終點臺較坡度約5° -10 °。橋梁跨越富

3、屯溪，勘查期 間水深約3-9m,溪寬約180-1902* 樁基施工是本工程的控制工期工程，我項目部經過對富屯溪水 文、地質及其現場情況的詳細調查，為保證工期，加快施工進度，跨富屯溪水 中主墩計劃采用鋼棧橋+鋼平臺施工方案。* 河中墩共7組，距河岸邊最近的8#墩距岸邊約20m根據富屯 溪歷年洪水水位，富屯溪上下游都有水電站，無通航要求，宜搭設全橋貫通 棧橋。為滿足環保、水保及通航要求，我單位從2#墩8#墩樁基基礎均采取搭設鋼平臺施工，其余樁基基礎為陸地樁基。按照常水位115.00 m,經現場實測，中間河道寬度約210米，2#墩8#墩位置水深約1.55.2米。鋼棧橋計 劃施工長度為243m共設置7

4、個鋼平臺，因2#墩鋼平臺標高為121m 2#墩 臨近堤頂路，其標高為127m，高差懸殊較大，車輛無法兩岸通行，為確保車 輛的通行順暢及在進行混凝土灌注過程中車輛的良好通行，其中在2#墩鋼平臺及3#墩鋼平臺之間搭設貫通鋼平臺，利于車輛的掉頭及車輛的錯車需要。3鋼棧橋及鋼平臺設計方案3.1鋼棧橋布置圖基礎采用529x8mn螺旋焊管，焊管頂部設雙145b工字鋼橫梁，橫梁上 設貝雷片縱梁，縱梁上鋪120a工字鋼做分配梁，20#工字鋼間距30cm, 8 6mm 鋼板做面板。鋼棧橋布置圖如下圖。鋼棧橋橫斷面圖3.2鋼平臺布置圖基礎采用529x8mn螺旋焊管，焊管頂部設雙145b工字鋼橫梁，橫梁上設貝雷片縱

5、梁，縱梁上鋪120a工字鋼做分配梁，20#工字鋼間距30cm 8 6mm 鋼板做面板。4棧橋檢算4.1設計方法(1)采用容許應力法設計計算(2) 鋼棧橋屬臨時結構；鋼結構容許應力提咼系數1.3 1.4見公路 橋涵設計通用規范(JTG D60-2015)；本方案取容許應力法計算時的最小安 全儲備系數K=1.01.25(重要構件不小于1.2) o(3) 取荷載沖擊系數1.15、偏載系數1.2 ;(4) 彈性模量、慣性矩、截面抵抗矩、容許應力、容許擾度數值參考路 橋施工計算手冊(人民交通出版社)(5) 活載按照8n3混凝土攪拌運輸車(滿載)可按照“汽車-20級”重 車計算。4.2橋面板承載力驗算4.

6、2.1橋面板力學參數120a工字鋼上分配間距30cm凈距20cm橋面板跨徑I = 0.20m ;車輛后 軸觸地寬度為600mm長度為200mm混凝土運輸車單輪寬30cm作用面20cm 橋面板可按照均布荷載進行計算分析。3030車輪作用示意圖取200mm單元寬度橋面板計算其截面特性橋面板計算簡圖截面抵抗矩 w 二匹=200X 62/6=1200mrn6慣性矩 Ix 二藝=200X 63/12=3600mm12橋面板自重:4.2.2強度驗算均布荷載 q =15.1/ 2 2 /0.3 1.15 1.2 0.094 = 17.459KN /m217.459 0.208二 0.087Kn.m6M 0.

7、087 10W 一 1200= 72.5MpaB = 181Mpa滿足承載力要求4.2.3剛度驗算45ql384 EI45 17.459 2005384 2.1 103600=0.48mm/r I 220f 二 0.48mm f0.88mm2504.3 I20a工字鋼分配梁承載力驗算滿足剛度要求4.3.1力學參數8m混凝土攪拌運輸車車輪位于I20a工字鋼上分配梁時，為不利荷載位 置.則每根上橫梁承受車輛單輪軸荷為：15.1勺0N 軸1.15 1.2=52.1K n2漢2橋面板和I20a工字鋼自重：I20a工字鋼腹板厚度d=7mm慣性矩截面抵抗矩半截面靜力矩55cml o=11Ocm55cm分配

8、梁計算簡圖432強度驗算跨中彎矩：_ 支座處剪力：-M 28.71 106| 廠=121.14Mpa -心 182MpaW 237 10滿足承載力要求滿足承載力要求4.3.3剛度驗算pl352.1 2 103 1100354 = 0.58mm48EI 48 2.1 102370 105ql384 EI345 0.373 101100384 2.1 1052370 104=1.43mmf 二 0.581.43 二 2.01 mm fl 二 l100 二 2.75mm4004.4貝雷片縱梁承載力驗算滿足剛度要求4.4.1力學參數8nS混凝土攪拌運輸車（滿載）可按照“汽車-20級”重車計；考慮棧橋實

9、際情況，同方向車輛間距大于9m，即一跨內同方向橋內最多只布置一輛重 車。自重恒載：q=6+0.373=6.373KN/m貝雷桁片：1KN/m (包括連接器等附屬物) 截面抵抗矩；截面積 A=146.45X 10-4 m2慣性矩1=250500亦彈性模量E=206GPaqP=60KNP=120KNP=120KN0.74mL 4m J1 2.86m 一P=60KNB貝雷片縱梁彎矩最大時計算簡圖P=120KNP=120KN4.4.2強度驗算跨中彎矩 M=ql2/8+M 汽=6.373 X 978+ (22.2+255.6+171.6 ) X 1.15 X 1.2=684.7KN.m v M=788.

10、2KN.m滿足承載力要求根據剪力計算簡圖，B點出為最大剪力，根據，得B點最大剪力：Q二ql/2+XBX 1.15 X 1.2=6.373 X 9/2+ (24+101.33+120)X 1.15 X 1.2=367.23KN銷子采用30crmnti，插銷用彈簧鋼制造，容許剪應力：丄2°8MPa滿足承載力要求443剛度驗算梁體變形為整體變形，由單側 6片貝雷片為一整體進行驗算，可根據疊加法計算跨中撓度，1=6 X 250500X 10-8=150.3 X 10-4卅均布荷載：fq =5ql4 /384EI = 5 6.373 94 /(384 206 106 150.3 10，) 10

11、 0.17mm由汽-20重車荷載產生的跨中撓度：2 2z Pb(3l -4b )48EI式中b為集中荷載到較近支座的距離，根據彎矩計算簡圖荷載布置方式,在本計算書中分別為4=°.74口 ,b2 二 4.26m2 2Pd(3l - 4b )48EI2 2P2b2(3l-4b2)48EI2 2嘰(3燭)48EI3 2 260 10 N 0.74m 3 (9m) -4 (0.74m)92_8 448 206 10 N/m 202560 10 m=5.34 10_4m3 2 2120 10 N 4.26m 3 (9m) -4 (4.26m)92_8 448 206 10 N/m 202560

12、 10 m120 103 N 2.86m 3 (9m)2 - 4 (2.86m)292-8 448 206 10 N/m 202560 10 mf 1=60X 103X 0.74 X (3 X 92-4 X 0.742)/(48-610-8)=71.95 X 10 mf 2=120X 103X4.26 X (3 X 92-4 X4.262)/(48X 10-8)=5.86 X 10-4m3-4.35 10 m3.60 10mX 206X 109X 1503000XX 206X 109X 1503000f 3=120X 103X2.86 X (3 X 92-4 X2.862)/(48 X 206

13、X 109X 15030004x 10-8)=4.856 x 10 m綜上，跨中最大撓度為(考慮汽車沖擊荷載)：f=f q+(f l+f2+f3)X 1.15 X 1.2=0.17+(71.95+586+485.6) x 10-3 x 1.15 x 1.2=1.74mmv=9000/600=15mm滿足剛度要求4.5 I45b工字鋼橫梁承載力驗算4.5.1力學參數橫梁采用145b雙拼，每根長度為6m計算跨徑為算，計算簡圖如下：按簡支梁進行計P2m2ml o=4m慣性矩：l=33800cm4;截面抵抗矩：W=1500cm截面面積：A=111.446cm；理論重量g=87.485kg/m腰厚 d=

14、13.5mm半截面面積矩：S=889.47cm4.5.2強度驗算按照鋼橫梁簡化至3個集中荷載進行計算,其中橋面、縱梁及工字鋼恒載為3q=87.485 x 2X 10X10- =1.75KN/m集中荷載P= (6.373 X 9+300X 1.15 X 1.2 ) /3=157.119KN支座處最大剪力：Q=3P/2=3X 157.119/2=235.68KN跨中最大彎矩 Mmax二q2/8+M=1.75 x 42/8+157.119=160.619KN.mM 160 .619 x 10 6汀 i= = 3 = 107 . 08 Mpa (=182 MpaW1500 疋 10 V滿足承載力要求4

15、.5.3剛度驗算f=f q+f P=0.04+6.02=6.06mmv f=4000/250=16mm滿足剛度要求4.6橋面護欄受力驗算4.6.1力學參數護欄橫桿采用© 48 x 3mm鋼管，立柱采用I14工字鋼，工字鋼間距為2m 根據公路工程施工安全技術規程(JTG F90-2015)，防護欄桿上桿件任何 部位均應能承受1KN的外力，當外力作用在立桿中間時橫桿所受彎矩最大， 按簡支梁進行計算，計算簡圖如下：P=1KN1m1ml o=2m當外力作用在僅靠立柱端頭時鋼管承受剪力最大，受力簡圖如下:P=1KNI o=2m© 48X 3mn鋼管力學參數如下：截面抵抗矩：截面面積I

16、14工字鋼力學參數如下：截面抵抗矩：截面面積當外力作用在立桿的最頂端時，立桿受彎矩最大，計算簡圖如下:】P=1KNm1462強度驗算(1) © 48 x 3mmf岡管驗算跨中彎矩一跨中切應力：- v支點處剪力：Q=P=1KN支點處剪應力： v(2)I14工字鋼立柱驗算最大彎矩最大切應力：- v滿足承載力要求滿足承載力要求滿足承載力要求I14工字鋼與橋面板焊接，對焊縫進行驗算:焊縫處彎矩：焊縫處最大剪力為：Q=1KN 焊縫截面慣性矩:滿足承載力要v滿足承載力要求5樁基檢算5.1鋼管樁承載力驗算根據4.5.2鋼管樁受力計算，鋼管樁最大荷載為 P=235.68KN鋼管樁截面面積鋼管樁按照受

17、壓構件計算 v滿足承載力要求5.2樁基入土深度計算基礎采用529x8mm螺旋焊管，理論重量為103.289kg/m，根據145a工字鋼橫梁承載力驗算中得鋼管樁最大荷載P=235.68KN樁基長度按照最大水深5m,入土 2m,高于水面4.5m計算，則樁底最大承載力為 P=235.68+ （5+2+4.5） X 103.289 X 10X 10- =247.56KN式中Ra單樁軸向受壓承載力容許值（KN ；U樁身周長（m）;Ap樁端截面面積（m2）；n土的層數；li 承臺底面或局部沖刷線以下各土層的厚度（ m ；qik 與l i對應的各土層與樁側的摩阻力標準值（kPa）;qr樁端處土的承載力容許值

18、（kPa）;基礎采用529x8mn螺旋焊管，樁基按照摩擦樁設計。樁基周長 u=n X 0.529=1.661 m ,樁基沖刷線以下為卵石，厚度約 23m則摩阻力標準值qik取170kPa。不計樁尖承載力，則有樁基需入土深度：L=2X 247.56/（1.661 X 1X 170）=1.75m，施工過程中樁基入土深度按照 2m控制。5.3鋼管樁自身穩定性驗算鋼管壁厚按8mm計算。4444-44I = n X 0.529 （1-0.513 /0.529 ） /64m =4.441658897 X 10 m根據建筑樁基技術規范，單樁穩定長度：Lp =1.0 （I。h） , I。為地面 以上樁長，取最大值10m h為地面以下樁長，為2m所以Lp=12m鋼管樁 身抗彎 剛度：EI=2.10 X 10 N/m2 X 4.441658897 X 10-4m=932748.3684N.m2單樁屈曲臨界荷載 巳2El/Lp -616.53KN >247.56kN由以上計算可看出鋼管樁滿足穩定性要求。5.4鋼管樁抗傾覆性驗算當富屯溪水流量達到4000m3/s時，橋墩鋼管橫向位移考慮水流沖擊影響， 流速為2.86m/s。流水壓力：FW=kA V2/2g =0.8 0.529 10 10 2.862/（2 9.8） = 1