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1、都匀经济开发区29号道路建设工程K1+500-k1+596钢便桥安全专项施工方案武汉市捷安路桥大临结构设计咨询公司二一七年七月目 录一、工程概述1二、设计依据1三、计算参数23.1、材料参数23.2、荷载参数23.3、材料说明43.4、验算准则5四、栈桥计算54.1、计算工况54.2、建立模型54.3、面板计算64.4、小纵向分配梁计算64.5、横向分配梁计算74.6、贝雷梁计算84.7、桩顶分配梁计算94.8、钢管桩受力计算104.9、钢管桩反力计算124.10、整体屈曲计算12五、结论12附件一：13一、工程概述钢便桥位于清水江中游（29号道路）K1+500-K1+596，河道宽约81m，
2、为方便河道两侧道路土石方挖填运输及施工用的材料运输，在清水江上搭建K1+500-K1+596长96m临时上承式贝雷钢桥结构便桥一座。根据现场的地形、地貌，以保证避免破坏江河环保为前提条件，临时钢桥结构桥体为上承式贝雷钢桥结构，钢便桥位置设在道路主桥路线左侧，距主桥边线30米，以满足主桥梁施工需要。便桥桥面宽度6米（包含人行道每边0.8米），钢管桩间距跨度6米，总长96米，共设16跨。清水江两岸便桥台位置采用 C30钢筋混凝土浇筑基础。清水江水位稳定，流速基本趋于平静，为了考虑安全，水流流速按照1m/s进行控制，岩石强度较大，打入难度很大，深度也相对较浅。由于水流流速较小，栈桥长度仅96m，为此
3、，柏杨湾大桥两端采取固定牢固，其它通过板凳桩的方式进行固定的方式进行施工（深度较大区域在上下游增设钢管），该施工方法在同类型的地质情况下有较成功的案例，对于流水速度较小的区域是切实可行的方法。贝雷梁栈桥桥面宽度为6m，最大跨度为6m，设计承重为80t，而施工过程中采用25t汽车吊进行施工作业，施工时应满足承载需要。二、设计依据、都匀经济开发区29号道路建设工程地质、水文报告；、现场实际情况及甲方要求；、主要适用标准、规范：、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2011）、公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015）、钢结构工程施工及验收规范（GB502052001）、公路钢结构桥梁设计规范（
4、JTG D642015）、公路桥涵地基和基础设计规范（JTG_D63-2007）、钢结构焊接规范（GB50661-2011）；、钢结构设计规范（GB 50017-2014）。、主要参考书籍：、简明施工计算手册（第三版）（江正荣著，中国建筑工业出版社）；、路桥施工计算手册（周水兴等著，人民交通出版社）；、装配式公路钢桥多用途使用手册（黄绍金等著，人民交通出版社）、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）、其它有关国家规范及参考书籍。三、计算参数3.1、材料参数1、采用极限承载力法进行检算。、Q235B钢参数：容许弯曲应力，容许剪应力。、贝雷梁允许轴力如下表所示：100型贝雷梁杆件特性
5、表杆件名称材料断面型式断面面积(cm2)容许承载能力弦杆16Mn210212.74560kN竖杆16MnI89.52210 kN斜杆16MnI89.52171.5kN、钢弹性模量Es=2.1105MPa；、人群、栏杆等结构按照栈桥的自重的1.05倍选取。、组合系数按照1.2自重+1.4活载。3.2、荷载参数根据本栈桥实际使用情况，桥面荷载考虑以下几种主要荷载：1、12m3的混凝土运输车12m3的混凝土运输车，型号为三一重工生产的SY312C-6w(LNG)，具体参数如下：整备质量16200kg整车外形尺寸(长宽高) 995025003975mm满载总质量47400kg轴距3220mm+1150
6、mm前轮荷载总重：P1=8t，后轮荷载总重：P2=39.4t。2、50t履带吊50t履带吊，参考三一重工SCC500E履带起重机，自重为50t，本设计中履带吊仅在栈桥通行，不得在栈桥上起吊，履带吊接触面积为24650760mm2。50t履带吊机外形尺寸图3、25t汽车吊25t汽车吊主要用于栈桥施工，参考PY25型汽车起重机，具体参数如下：整备质量29.2t整车外形尺寸(长宽高)920024903880mm轴距4325mm+1350mm4、一般车辆一般车辆包括普通的小车、运输小材料的货车，荷载均比50t履带吊小，可不进行检算。5、80t挂车80t挂车参考公路桥涵设计通用规范（JTG D60-20
7、04）中80t挂车执行，荷载布置如下图所示：80t挂车荷载布置图（m）6、一般车辆一般车辆包括普通的小车、运输小材料的货车，荷载均比50t履带吊小，可不进行检算。7、水流力栈桥水流流速按照1m/s进行控制，施工水位为+407.0m，栈桥主要水流力荷载包括钢管桩所受的水流力，考虑1.2倍荷载放大系数，以平衡其它小构件所受水流力。水流力标准值取值为：，荷载也可以简化为倒三角形荷载，水面处水压力为，河床处水压力为0。Cw水流阻力系数；水密度，淡水取； A单桩入水部分在垂直于水流方向的投影面积；V水流流速，该处取1m/s，圆形结构，Cw=0.73，水面处水压力为：第二排钢管受力应进行折减，按照规范表1
8、3.0.3-2要求进行折减系数计算。L-钢管净距，,D-钢管直径，,查表可知折减系数：第一排钢管水面处受力为：第二排钢管水面处受力为：3.3、材料说明栈桥上部结构为型钢和贝雷梁组拼结构，下部结构为钢管桩加型钢承重梁结构。贝雷钢栈桥采用连续梁结构，栈桥宽6m。栈桥钢管桩为63010mm钢管桩，同排布置三根，间距为2.1m，横向贝雷梁布置6片，间距为（0.9 m +1.1 m+0.9m+1.1 m+0.9m），贝雷梁顶分配梁为工25b，间距为0.75m，分配梁顶部设置方钢15151cm，间距为0.3m，上部布置10mm厚桥面板。桥头设简易桥台，台后浇筑混凝土施工便道。3.4、验算准则栈桥作为一种重
9、要的大临设施，其设计验算准则为：在栈桥施工状态下，栈桥应满足自身施工过程的安全，但6级风以上应停止栈桥施工；在工作状态下，栈桥应满足正常车辆通行的安全性和适用性的要求，并具有良好的安全储备。四、栈桥计算4.1、计算工况栈桥各状态下的计算工况设计状态工况恒载基本可变荷载工作状态一结构自重12m3的混凝土运输车二结构自重50t履带吊机三结构自重25t汽车吊四结构自重80t挂车荷载非工作状态五结构自重结构自重、水流力栈桥施工状态六结构自重25t履带吊机打桩作业工况一至五计算上部结构的内力与应力及下部钢管桩的竖向荷载，其中控制工况为12m3的混凝土运输车和80t挂车荷载，即工况一、四，水平力最不利工况
10、为非工作状态，即结构自重和水流力同时作用。4.2、建立模型用midas civil 2016进行整体建模计算，两侧桥台位置为铰接结构，其它仅能承受竖向力，上下分配梁之间全部为铰接，即上层分配梁的弯矩不传递至下层分配梁。栈桥整体模型图4.3、面板计算面板按照单向板进行计算，跨度为0.3m，比较荷载，在12m3的混凝土运输车荷载下面板受力最大，轮压面积为0.2m0.5m，单位长度1m进行计算，钢栈桥自重按照1.05选取，。，面板组合应力：。面板剪应力：，满足要求。4.4、小纵向分配梁计算最不利工况为80t挂车荷载作用在梁中部，小纵向分配梁采用方钢，间距为0.3m，受力如下图所示：组合应力图（MPa
11、）剪应力图（MPa）组合应力为，最大剪应力，最大相对变形为：，满足要求。4.5、横向分配梁计算最不利工况为80t挂车荷载作用在梁中部，横向分配梁间距为0.75m，受力如下图所示：组合应力图（MPa）剪应力图（MPa）组合应力为，最大剪应力，最大相对变形为：，满足要求。4.6、贝雷梁计算贝雷梁以承受轴力为主，轴力计算如下：弦杆轴力图（kN）竖杆轴力图（kN）斜杆轴力图（kN）100型贝雷梁杆件特性表杆件名称材料断面型式断面面积(cm2)容许承载力最大轴力弦杆16Mn210212.74560kN63kN竖杆16MnI89.52210 kN62kN斜杆16MnI89.52171.5 kN68kN由计
12、算结果可知贝雷片的受力满足要求。4.7、桩顶分配梁计算桩顶分配梁受力如下图所示：组合应力图（MPa）剪应力图（MPa）组合应力为，最大剪应力，最大相对变形为：，满足要求。4.8、钢管桩受力计算钢管桩受力如下图所示：轴力图（MPa）弯矩图（t.m）轴力：，弯矩：，钢管采用63010mm。63010mm钢管桩参数表，,，截面塑性发展系数：，等效弯曲系数：b类截面，查得，稳定性计算：参数：满足要求。4.9、钢管桩反力计算钢管桩受力如下图所示：反力图（t）在水流力作用下，钢管桩均为压力，不出现拉力，结构满足要求。4.10、整体屈曲计算对结构进行整体屈曲计算，计算结构如下图所示：屈曲特征值栈桥整体屈曲特征值为173，结构满足要求。五、结论1、栈桥结构强度、刚度及稳定性满足规范要求。2、栈桥允许车速不得大于20Km/h，最大混凝土运输车辆不得大于12m3的混凝土运输车，50t履带吊仅仅通行，不得在桩顶起吊，施工机械为25t汽车吊，最大通行荷载为80t挂车荷载。3、桥台处贝雷梁必须固定牢固。附件一：贝雷梁允许轴力如下表所示：100型贝雷梁杆件特性表杆件名称材料断面型式断面面积(cm2)容许承载能力弦杆16Mn210212.74560kN竖杆16MnI89.52210kN斜杆16MnI89.52171.5kN构件计算按照容许承载能力进行计算。装配式公路钢桥多用途使用手册内容（原文）：1
