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1、新建铁路郑州至西安客运专线渭南渭河特大桥(DIIIK391+500DIIIK414+850)钢平台计算书计算：复核：审核：中铁一局郑西客运专线第一项目经理部二OO六年十月一、设计计算、荷载布置1、上部结构恒载、平台面堆载:按10kN/m2控制，最大集中荷载一个点控制40KN；、上部结构自重荷载：5kN/m2。2、活载、钻机自重：80kN (钻机施工时包括钻头、钻杆等荷载作用于 桩基钢护筒上)(2)、8m3满载混凝土搅拌运输车：车重241，8m3混凝土 20t。、501汽车吊机荷载：荷载分布范围大，分配到单个贝雷片主 梁上的荷载较罐车荷载小。考虑钻孔平台实际情况，平台同一个孔桩附近钻机荷载和罐车
2、荷载及履带吊荷载不同时出现。计算考虑1.15 的荷载冲击系数。、上部结构内力计算1、贝雷梁内力计算 单层两榀贝雷梁主梁力学参数为：M=2X778.2X0.9=1400.76KNm, Q =2X245X0.9=441kN。I=2 00X250497.2=500994.4cm4, E=2X 105Mpa, W=2X3578.5=7157cm3。、钻机荷载 钻机运输至平台、堆放在平台直至在孔位就位前，布置位置在贝 雷梁主梁跨中时弯矩最大，考虑到荷载由2140b传递至贝雷梁，根据 图中 2I40b 工字钢的摆放，弯矩最大时，计算简图如图。4017CCKN1700401700KN7 DOJ2342利用E
3、-tool计算得：M =68kN.m x=1.7mmaxR= R =40KNAB剪力最大时，计算简图如图所示80KNQ =R=80KNmax AR=0KNB（2）、8m3混凝土搅拌运输车（满载）同跨只布置一辆，按简支计算。车重24t, 8m3混凝土 20t。根据移动荷载影响线分，罐车纵向布置在贝雷梁片主梁跨中时弯矩最大，计 算简图如图。（贝雷梁荷载由上部工字钢传递，所以间距由工钢间距 决定）421380KN60KNx=1.7mM =510kN mmaxR=300KNAR=140KNB根据移动荷载影响线分析，罐车荷载在4位置时贝雷梁剪力和支 座反力均最大rr-jAWA380KN60KN1c宁A
4、1234 :LQ =285KN x=5.1mmaxR =95KNAR =345KNB、恒载按简支梁计算，贝雷梁片主梁堆载线荷载q=3.5X3.4=11.9kN/mM 二ql2/8 = 11.9X6.8X6.8/8=68.7kNmmaxQ =11.9X6.8/2=40.5kNmaxR=40.5kN、恒载+钻机荷载组合计算弯矩组合和剪力组合只考虑钻机荷载和恒载，计算支座反力 时钻机荷载考虑相邻跨布置有一辆满载罐车或平台堆载，平台堆载和 钻机荷载及满载罐车荷载不在同一跨布置。荷载统一计入冲击系数。Mmax=(550.3+68.7)X1.15 = 710kN mVM=1400.76kN mQ =(40
5、.5+80)X1.15 = 138.6kNVQ=441kNmaxR =(40.5+300+80) X1.15 = 483.6kNmax、恒载+ 8m3混凝土搅拌运输车(满载)荷载组合计算弯矩组合和剪力组合只考虑罐车荷载和恒载，计算支座反力 时罐车荷载考虑相邻跨布置有一台钻机荷载或平台堆载，平台堆载和 钻机荷载及满载罐车荷载不在同一跨布置。荷载统一计入冲击系数。Mmax= (510+68.7) X 1.15 = 665.5kN mM=1400.76kN m 满足 要求。Q =(40.5+285) X1.15 = 374.3kNQ=441kNmaxR =(40.5+345+80) X1.15 =
6、535.3kNmax2、一次分布梁2140b验算只考虑最不利工况，即8m3混凝土罐车沿单个分布梁中心190kN 轮前轴重经过分配梁跨中，计算跨径取L = 3.4m。E=2.0X 105Mpa190 190ABI =2X22780=45560cm4xW=2X1140=2280cm3xI /S =33.6cmxxt = 2X12.5=25mm,荷载如图,考虑2I40b分配梁以上结构自重二(9X3.4X65.6+3.4X3.4X 0.008 X 7850) X 10-2/3.4=8.04kN/m。M = (68.7+8.04X3.42/8)X1.15 = 92.4kN mmaxo = M /W =9
7、2.4X1000/ (2280X10-6)=40.5MpaVo= 145 max max xMpa根据移动荷载影响线分析，在2X190轴后轴在支点B位置左侧 一次分配梁剪力最大Q =(380-1.8X190/3.4) X1.15 = 321.3kNmaxt=Q S/ (It)xx= 321.3X 103/33.6X 10-2X25X 10-3= 38.3MpaV t =85 Mpa3、二次分配梁I28a验算只考虑最不利工况，即8m3混凝土罐车后轮190kN轮重经过横梁 跨中，后轮着地面积0.3mX0. 2m,计算跨径取L = 3.75m。荷载如图。1J卜1丿卜19595BAE=2.0X105M
8、pa，I=7115cm4，W=508.2cm3，I / S=23.87cm,t=x x x x8.5mmM =(95X1.7+95X0.3)/3.4X1.7 = 95kN mmaxo= M / W = (95X 103)/ (508.2X 10-6)max x= 161.2MpaVo= 167 Mpa根据移动荷载影响线分析，在190轴后轴在支点B位置左侧一次 分配梁剪力最大Q =134.1X1.15 = 154.2kNmaxt=Q S/ (It)xx= 154.2X 103/ (23.87X 10-2X8.5X 10-3)= 76MpaV t =85 Mpa、下部结构内力计算1、钢护筒承载力验
9、算(钢护筒直径2.0m，壁厚16mm。当罐车后轮最接近牛腿及50t吊车作用于同一钢护筒附近时，钢 护筒承载力最大。钢护筒按摩擦桩计算，钢护筒内壁与持力层摩擦只 作为安全储备，不考虑承载。根据沉桩的容许承载力计算原则，p=1 GE a lT +aAQ )，不考虑桩底承载力,A取0值,对于锤击桩a、2 i i i R i a 值均取1.0。根据现场调查及图纸资料，桥址处渭河枯水期水深约为4.5m左右。根据设计图纸资料中提供的地质资料桥址范围主要以 粗砂及中砂层为主，厚度30m左右。计算时，砂层的摩擦力按t = 150kPa取值计算假设钢护桶深入河床冲刷层以下持力土层深度为/，贝U：p = 1G S
10、(3.14 x 2.0 x 1501) (500 + 380) x 1.152 i i i R 2l 2.14 m钢护筒深入河床砂层2 . 5 m ，顶面标高为3 4 1 . 4m ，河水水面标高+333.9m，水深4.5m，当实测冲刷值超过取值时，将采取抛填防护措 施保证平台稳定，则钢护筒单根长度取为L=13.5m。2、钢护筒流水压力计算钢护筒直径2.0m，壁厚16mm。按照最不利状态，河床 5m 冲刷层全部被冲刷，考虑最高施工洪 水位341.4m，水深达6m,钢护筒阻水面积A=18.8m2，流水压力合力 的着力点一般按水位线以下1/3 水深处。流水压力 P=0.8X18.8X 10X2.0
11、72/(2 X9.81)=32.8kN钢护筒在冲刷层底+335.4m处按弹性固结考虑，以上部分为悬臂 结构,则钢护筒固结点处最大弯曲应力为：。一M-328xlOxlO-3_一965Mpa，应力很小，钢护筒强度和 W 0.0982 X (2.04 1.7684)-1.8 稳定性能满足要求，施工中保证足够的接头焊缝厚度即能满足要求。3、钢护筒强度验算不考虑河床冲刷厚度，按最不利工况，钢护筒出露河床1 1 m ，其回转半径i22 +1.9682 = 0.701m，按压杆考虑，考虑钢护筒的约束作 4用，长细比“l0 =二15.7，查得纵向弯曲系数为0.9。钢护筒轴i 0.701615x10-33.14
12、2 x 0.016 x 2.0 x 0.9=6.8Mpa向应力g_nA1平台荷载和流水压力组合工况下，钢护筒最大压应力为：o = 9.65 + 6.8 = 16.45Mpa a= 140Mpa满足强度和轴向稳定性要求。二、平台施工说明1、搭设施工平台所用钢管桩、贝雷梁、型钢等均由北岸河堤便 道运入，通过栈桥运至平台处，采用浮吊边打桩边架梁的方法进行施 工。2、施工前的准备工作平台钢管桩入土深度按计算原则上不得少于计算长度。施工前，首先通过静载试验，以确定钢管桩贯入度，桩底标高和下沉量与承载力等的关系，并以此来确定打桩的依据。3、钢管桩的插打打入钢管桩需结合桥梁的位置，对栈桥钢管桩精确定位，桩心 误差不得大于 5cm。水中墩钢管桩用浮吊吊运钢管就位，并吊起DZ90A震动锤振动 下沉钢管桩。打入钢管桩时，应严格控制桩身的垂直度，确保钢管桩 合理承载。每个墩钢管桩插打完后，用设计型钢焊成剪刀架将其连接成整 体，架设横分配梁，主梁、一次分布梁、二次分配梁。4、平台结构用浮吊直接吊装贝雷片主梁安装在墩顶横梁上并在横梁上焊角 钢或槽钢限制主梁左右位移，连接成连续梁，在贝雷纵梁顶面按设计 间距布设工字钢一次分布梁，一次分布梁采用16 “U”型卡口与贝 雷梁连接，然后在一次分布梁上铺设二次分配梁，上铺钢板。5、载重试验 平台施工完成后，需做设计荷载试验并经过鉴定，确认安全后方可投入使用。
