跨呼大高速公路连续梁设计与检算书

1新建铁路呼和浩特至准格尔铁路工程HZSG4标段跨呼大高速公路特大桥实施性施工组织设计连续梁支架、基坑开挖防护、交通防护、临时固结设计与检算书2编制复核审核3中铁二十一局集团有限公司呼准鄂铁路工程项目经理部二一三年十月44目录1编制依据及原则111编制依据112编制原则12工程概况及工程特点221工程概况222工程地质及水文地质32323主要设计技术标准324主要工程数量425施工条件43工程特点及重难点531工程特点532工程重、难点54施工建设目标641总体目标642质量目标643安全目标644工期目标75施工总体规划及施工组织措施751施工总体规划752施工组织措施753施工组织机构854临时工程及道路改移工程86工期目标及进度安排11557主要工程项目的施工方案、施工方法1271施工准备1272施工方案1373施工工艺及方法1474附属工程2175技术措施218安全保证体系及措施2381安全管理组织机构2382安全生产保证体系249质量保证3710冬、雨季施工措施4011施工环保、水土保持措施4412文明施工481编制依据12工程概况130块支架设计图240块支架检算341外荷载计算342纵梁计算443横梁计算544支架水平杆计算645支架立柱计算75边跨现浇段支架设计图86边跨现浇段支架检算961外荷载计算962纵梁计算1063横梁计算1164支架水平杆计算1465斜竖向撑杆计算1566直竖向撑杆计算157承台基坑开挖钻孔灌注桩支护计算1571灌注桩支护锚固深度计算1872灌注桩支护配筋计算20668临时固结计算2281单个临时固结所需的精轧螺纹钢筋面积计算2382单个临时固结所需的C50混凝土面积计算2383单个临时固结所需的钢板面积计算2384临时固结设计图239防护棚架计算2591呼大高速公路路面情况2592设计标准2593设计方案2694设计参数2695设计计算方法2696防护棚架示意图32111编制依据及原则11编制依据（1）相关法律、法规和交通部规章制度。（2）铁道部、内蒙古自治区人民政府关于新建呼和浩特至准格尔铁路可行性研究报告的批复（铁计函2010457号）。（3）铁道部、内蒙古自治区人民政府关于新建呼和浩特至准格尔铁路初步设计的批复（铁鉴函2012885号）。（4）现行的国家和铁道部有关规定、验标及施工技术指南。（5）铁道第三勘察设计院集团有限公司编制的施工图设计文件。（6）设计阶段与地方签订的有关协议及纪要。（7）目前同等级铁路建设的技术水平、管理水平和施工装备水平。（8）呼准鄂铁路有限责任公司关于新建呼和浩特至准格尔铁路指导性施工组织设计。（9）跨呼大高速公路特大桥呼准施桥06呼准施桥06施工图。（2）有碴轨道预应力混凝土连续梁（双线）叁桥（2006）2206B（3）双线连续梁圆端形实体桥墩L488048M双线连续梁呼准桥通23（4）铁路常用跨度连续梁球型钢支座（LXQZ型）安装图通桥（2009）8361LXQZ（105）铁路桥梁钢结构设计规范TB1000222005现场勘察及调查的资料及单位施工类似工程的施工经验。（116）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范TB1000232005我单位为完成本工程拟投入的专业技术人员、机械设备等资源。12编制原则22（1）节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的原则，依法用地、合理规划、科学设计，少占土地，保护农田；搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作；支持矿床保护、文物保护、景点保护，确保施工安全。（2）符合性原则。满足建设工期和工程质量安全标准要求。（3）科学、经济、合理的原则。树立系统工程的理念。统筹分配各专业工程的工期，搞好专业衔接；合理安排施工顺序，组织均衡、连续生产；以关键线路为主线，进行工期、资源优化；管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强。（4）引进、消化、吸收、再创新的原则。积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平，保证施工安全和工程质量，加快施工进度，降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。（5）严格按招标文件要求的工期、质量安全、验收速度等目标编制。（6）确保工期、质量和安全目标的原则及遵循设计文件的原则。（7）突出重点，兼顾一般，统筹安排，周密制定施工方案，采用先进技术及切实可行的施工方法、工艺，科学合理组织施工的原则。（8）配备先进实用的机械设备，提高机械化作业程度，积极采用四新技术的原则。（9）合理安排施工程序，根据具体情况，采用流水作业或平行作业方法安排进度计划的原则。（10）遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展的原则。（11）遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本工程施工中自始至终得到有效运行。332工程概况及工程特点21工程概况本桥位于跨多条既有省、国道及乡村道路，其中跨越呼大高速公路采用488048M连续梁结构形式，其余均采用简支梁上跨，本桥桥梁全长为641201米，其桥跨结构形式为（532M）（124M）（532M）（324M）（332M）（324M）（532M）（224M）（532M）（324M）（3432M）（224M）（232M）双线预应力混凝土简支TT梁（488048）双线预应力混凝土连续梁（132M）（224M）（732M）（124M）（7632M）（224M）（2332M）（124M）（932M）双线预应力混凝土简支TT梁；除此以外本桥桥址经过的位置，地下水、地表水在不同程度上对混凝土结构具有硫酸盐及氯盐侵蚀作用，因此本桥施工时，对混凝土抗腐蚀有一定的特殊要求。线路在DK3316050DK3333820处跨越呼大高速公路。74及75墩为该处连续梁主墩，承台尺寸为186M146M5M，墩身均为实心墩，墩高75M，墩身截面尺寸为4M84M。支撑垫石截面尺寸为2M28M，高度19CM，支座采用球型钢支座LXQZ3500002G及LXQZ800002G。支座设置根据施工图确定固定支座设于75墩上，75墩设置固定及横向活动支座，74墩设置纵向及多向活动支座，73、76墩均设置纵向及多向活动支座，支承垫石采用C40混凝土，垫石顶面四角高差不大于2MM。该处连续梁0节段采用支架现浇，0节长度12M，高度64M，体积31192M，重量81099T；1节段至10节段采用菱形挂蓝悬臂浇筑，其中1节段最重为1259T,8、9和10节段最长为4M，箱梁底板下缘按二次抛物线变化，梁底抛物线方程为Y112066002X2，连续梁与高速公路夹角为5546，公路为东西走向，铁路为南北走向，梁底至路面的最小距离为79M。呼大高速公路为双向四车道，路面总宽度为249M，中间设中央分隔带，宽度为4420M。22工程地质及水文地质地质构造桥址区表层为第四系全新统人工填土层（Q）的填筑土，冲洪积层ML4Q4ALPL盐渍土、粉土、粉质粘土、粉砂，下伏第四系下中更新统湖积层（Q112L）粉土、粉质粘土、粉砂。地震烈度根据中国地震动参数区划图（GB183062001），沿线地震动峰值加速度段落划分如下呼和浩特枢纽DK52100020G（）水文、地质条件桥址区地下水为第四系孔隙潜水，勘察期间水位埋深为020310M（高程为99891100007M），主要受大气降水补给，水位随季节变幅2030M。勘探期间桥址区地表水主要为什拉乌素河，附近取土坑和灌溉渠在降雨时形成的积水，呈零星无规律分布，随季节和降水量时有时无，不稳定。经计算分析，桥址区表层粉土（局部为粉砂）在地震时会产生液化，该层在桥址区内均有分布，顶板高程100215M，底板高程98795M23主要工程数量跨呼大高速公路特大桥,中心里程DK3408251，本桥桥梁全长为641201米，其桥跨结构形式为（532M）（124M）（532M）（324M）（332M）（324M）（532M）（224M）（532M）（324M）（3432M）（224M）（232M）双线预应力混凝土简支T梁55（488048）M双线预应力混凝土连续梁（132M）（224M）（732M）（124M）（7632M）（224M）（2332M）（124M）（932M）双线预应力混凝土简支T梁，本桥位上跨多条既有省、国道及乡村道路其中跨越呼大高速公路采用LP80M连续梁结构形式，其余均采用简支T梁上跨。本桥主要工程数量有钻孔桩1762根（桩长90329延长米），199个承台（钢筋混凝土2728464M），197个桥墩和2个桥台（钢筋混凝土295099M），一联（488048）M双线预应力混凝土连续梁。24施工条件241交通运输条件沿线公路主要有G101国道、S103省道、G109国道、G210国道等，部分范围内道路可用于材料运输，公路运输条件较为困难。242建筑材料分布（1）砂石料沿线当地料分布不均匀，砂主要分布在呼和浩特东南和准格尔旗的前房子村一带，碎石、片石主要分布在呼和浩特以西大青山和准格尔旗的喇嘛湾一带。（2）石灰、砖托克托县就近供应。该桥所用的混凝土采用经业主质检部门及监理公司检测合格的本标段1号混凝土拌和站集中供应，拌和站设置于新建铁路线DK34700处右侧。243水、电、燃料等可用资源情况（1）施工用水本项目地下水比较丰富，施工用水主要采用打井的方式进行抽取，个别桥址附近地下水质较差段落可以选择在水质较好的工点接入水管引入施工区域作为工程用水。66（2）施工用电沿线电力资源较为发达，容量富裕，施工用电主要通过协调地方电网就近接入至新建变压器，本桥设变压器2台。其余零星用电采用自发电的方式进行供应。（3）燃料本线施工机械所需燃料可以采用由地方石油公司供应。3工程特点及重难点31工程特点跨呼大高速公路特大桥位于本标段中间位置，且本桥是本标段最长的一座桥梁工程，墩身数量多，钻孔桩数量多，且最大跨度连续梁也在本桥施工范围内，施工难度大，工期比较集中，为本标段的控制工程。跨呼大高速公路（488048）M连续梁1联，主跨下面设置安全防护棚架，安全风险较高，施工时采用悬臂现浇施工，连续梁不平衡段结构部分采用满堂支架现浇的方法进行施工，对于本标段特殊结构梁体施工工艺复杂，施工难度高，为本标段的难点工程。32工程重、难点321重、难点分析跨呼大高速公路特大桥位于本标段中间位置，且本桥是本标段最长的一座桥梁工程，墩身数量多，钻孔桩数量多，且最大跨度连续梁也在本桥施工范围内，施工难度大，工期比较集中，为本标段的控制工程。根据现场地质、设计桩径、桩长等，钻孔桩基础采用旋挖钻成孔。针对桩长的长度、地质、钻孔难度，深基坑、大体积混凝土、墩身结构形式、高空作业、脚手架等方面具体分析。跨呼大高速公路（488048）M连续梁1联，主跨下面设置安全防护棚架，安全风险较高，施工时采用悬臂现浇施工，连续梁不平衡段结构部分采用满堂支架现浇的方法进行施工，对于本标段特77殊结构梁体施工工艺复杂，施工难度高，为本标段的难点工程。4施工建设目标41总体目标全面贯彻和落实铁道部“安全、质量、工期、投资、环保水保、创新”的“六位一体”的管理要求，以安全生产为第一，以工程质量为根本，以控制工程为重点，以科学先进位保障，以经济合理为基准，安全、优质高效完成建设任务。42质量目标（1）质量管理达标，内业资料真实可靠、规范齐全。（2）工程质量符合国家和铁道部现行的质量验收标准及设计文件要求，各检验批、分项、分部工程施工质量验收合格率达到100。（3）单位工程一次验收合格率100。（4）防范质量通病，主体工程质量零缺陷，杜绝工程质量较大及以上等级事故。43安全目标（1）无责任死亡事故；（2）无一般C类及以上铁路交通责任事故；（3）无机械设备、脚手架事故；（4）无消防、火工品等安全责任事故；（5）无风灾、洪灾等安全责任事故；44工期目标本桥计划于2013年9月1日开始施工准备，2013年10月25日基础开始施工，2014年10月31日完成桥梁下部结构施工及吊篮围栏安装；连续梁桥面系工程于2015年3月16日开始施工。实现项目管理程序化、施工行为规范化、场区建设标准化。做到现场88布局合理，施工组织有方，材料堆码整齐，设备停放有序，标识标志醒目，环境整洁干净。5施工总体规划及施工组织措施51施工总体规划贯彻“统筹安排、科学组织，重点先行、分段展开，均衡生产，有序推进”的组织原则，以征地拆迁、墩台身建设为关键线路，系统策划合理布局，统筹安排施工，做到施工有序可控，安全质量措施得力。由于该桥穿越农田和沟谷，所以征地拆迁是影响工程建设的关键因素。施工关键线路为征地拆迁大临设施修建等施工准备桥梁下部结构施工。为了加强施工管理、加快施工进度，确保工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现施工建设目标。本桥施工由第二架子队承担全桥桩基、墩台身施工任务。施工中加强配合，保证工程顺利施工。52施工组织措施521施工准备组织措施建立精干高效的现场管理机构，抽调整体素质高、施工能力强、有突出业绩的专业队伍担负该项工程的施工任务。根据施工工期的安排，首先展开征地拆迁工作，严格按照设计图纸，对施工地段提前进行调查，统计施工范围内妨碍施工的各种构筑物、障碍物，为临时工程和主体工程施工创造条件。修建施工运输便道等临时工程，做好各项施工准备。522施工过程组织措施精心编制实施性施工组织设计。科学组织施工，强化计划管理，明确总工期要求；同时对施工加强管理，及时调整各分项工程进度计划和生产要素，实现均衡施工，保证计划完成，以阶段工期目标99保证总工期目标。优化施工方案，合理布置队伍，科学配置机械设备，提高设备利用率和机械化作业程度，为工程施工赢得时间，确保工期。全面收集工程测量、工程地质、施工调度、施工进度、生产要素、工序质量控制和施工安全等方面的信息，综合分析、判定施工运行状态，针对存在的问题，采取有效措施，实现施工过程有序、可控。抓质量、保安全、促进度，确保不出现任何安全质量事故，确保工程顺利进展。积极推行“四新”成果的应用，采用先进设备，依靠科学管理和技术创新加快施工进度。加强内业资料的管理与完善，要求各种资料真实、可靠、齐全，签字手续齐全。53施工组织机构为加强施工管理、加快施工进度，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对工程的特点，工程指挥部设项目经理、项目总工程师各1人，项目副经理2人，项目副书记1人；设置施工技术部、安质环保部、计划经营部、物资设备部、财务部、办公室6个职能部门及综合架子二队，承担呼大高速公路特大桥的施工任务。项目部组织机构图附后。54临时工程及道路改移工程541施工便道根据该桥所处位置的地形地貌特点，在全桥范围内征地界内线路右1010侧修建一条施工便道,路面路基宽度引入汽车运输便道行车路面按照35米设计，路基宽度按照45米设计；贯通便道与引入便道相同。错车道设置引入便道结合地形条件，按照平均1KM的距离控制，选择有利地点设置错车道；贯通便道适当密集布置错车道，按照平均300M控制；设置错车道段的路基宽度按6M控制；为了便于错车车辆的驶入，在错车道的两端设10M过渡段；错车道段有效长度按20M控制。路面结构型式泥结碎石路面，厚15CM。本标段新修汽车运输便道29KM，其中新建单车道为7KM，新建双车道为3KM，改扩建便道8KM，利用地方既有道路11KM。（详见平面布置示意图）542临时电力、变压器根据工程需要的用电量，DK3320935处安装315KVA、800KVA变压器各1台。543其他临时设施为节约用地，集中管理，本桥不设钢筋加工场，钢筋加工全部在1号拌和站钢筋加工场集中加工，用平板车运至施工现场。55施工机械设备、劳动力安排551施工机械设备（见下表）拟投入本工程的主要施工机械及设备表序号设备名称规格型号数量产地制造年份额定功率KW生产能力用于施工部位备注1水准仪DSZ2D8北京2010测量2全站仪TCR7022瑞士2010测量3洒水车CA1418陕西201110T混凝土4汽车吊25TQY256徐州201025T桥涵11115旋挖钻机CZ3010太原2010桥梁6反循环钻机（HG200）HG20020河北2011200KW桥梁7柴油发电机组（120KW）RZ120GF4上海2010120KW桥涵8混凝土输送车（8M3）DFD5254GJB10湖北2010235KW桥涵9混凝土拌合站（180M3/H）HZS1801桥涵10电缆故障测试仪YSB881A2扬州2011迁改11地下电缆探测器SL2052江苏2011迁改12数控钢筋弯曲中心G2W32/A2柳州200920钢筋13数控钢筋弯箍中心WG12/C2柳州201120钢筋14钢筋调直机GT6/1212西安20083KW钢筋15钢筋切断机GQ4012西安20106KW钢筋16电焊机BX/50030西安201113KW钢筋17对焊机UN/756河间200975KW钢筋18旋挖钻机QY2520成都200825T桥梁19吊车QY2520成都200816T桥梁20悬灌梁挂篮设备自行式4自制2013连续梁21挖掘机XE260C8徐州201111M3桥梁22墩模12桥梁23智能数控张拉系统CZB/500/22柳州2011桥梁24平板车2西安2007桥梁25插入式振捣棒ZN/4540浙江24KW桥梁26注浆泵HS/48徐州200815L/MIN桥梁27泥浆泵50YZ25/12A西安2008桥梁28泥浆车CLW5050GXE3武汉2008桥梁拟投入本工程的主要试验设备和测量仪器序号设备、仪器名称型号单位数量备注1钢尺5M把52钢尺50M把112123混凝土回弹仪HT225A台14泥浆比重计ANB1型套45泥浆含砂率测定仪ANB1型套46泥浆稠度仪1006型套37塌落度桶套2552劳动力计划为确保工程质量和施工进度，总体安排上考虑着重加大机械化施工作业程度；在主要施工工艺和施工方法的确定上，坚持以机械化施工为主，尽量压缩上场施工人员数量。我公司将组织在桥涵方面具有丰富施工经验，并经过培训的作业人员，组成专业化架子队伍。每个架子队由我公司管理、技术人员和生产骨干作为施工作业管理与监控层，以劳务企业的劳务人员和与施工企业签订劳动合同的其他社会劳动者为主要作业人员。根据施工专业划分情况、工程量、施工工期安排以及施工能力等因素，计划项目部下设2个综合工程架子队进场施工。2013年10月20日进场，开始进行现场调查、现场交接桩，清理平整场地、修筑便道、接通水电线路、建立对外通讯联络，修建临时房屋、联系购进地材、主材，办理有关施工的各种证件、手续及签订施工协议6工期目标及进度安排本桥计划于2013年10月20日开始施工准备，2013年10月25日基础开始施工，2014年10月31日完工桥梁下部结构施工及吊篮围栏安装；连续梁桥面系工程于2015年3月16日开始施工，具体工期详见下表表61跨呼大高速公路特大桥施工进度安排表序号工程项目工期开始日期结束日期13131施工准备40D2013年9月1日2013年10月25日2桥梁桩孔桩施工217D2013年10月25日2014年5月15日37376墩承台及墩身施工31D2014年04月16日2014年5月15日4跨呼大高速公路特大桥连续梁施工229D2014年05月1日2014年11月15日52014年冬休120D2014年11月16日2015年3月15日6连续梁上部桥面系施工32D2015年03月16日2015年4月16日7呼台72墩子及77墩准台下部承台及墩台身施工213D2014年05月1日2014年10月31日8整细及验交195D2015年4月17日2015年10月28日30块支架设计图、325CM、8、402、40A、16A、32、04032M、A、04M12CM、0块型钢支架立面图（图一）1414、40CM2、32、04032M、40A、04M、325C、8、2C、40A、15、HRB20、1、U、8、5,、B6、16A、16A、0块型钢支架侧面图（图二）40块支架检算151541外荷载计算作用在支架上的荷载有0段悬臂砼重（砼重量按265TM计），P13119226512427553T；模板及支撑系统重按外悬臂砼25计算，P227553/46888T；人员及堆放材料和设备按150KG计，P31174015702T；砼施工捣固力按200KG计，P4117402936T；砼施工冲击力按200KG计，P5117402936TPP1P2P3P4P537015T。42纵梁计算由设计图可知外悬臂长L4M，结构为简支梁形式，则可得如下计算简图图三QP/L9254T/M；R1R2P/218507T；MAX11850724LMRQTM纵梁弯矩图（图四）纵梁剪力图（图五）R2、1616选用40A工字钢，查表的AG86112CM2（截面面积），W1090CM3（截面抵抗矩）。根据规范查表，则需要40A工字钢根数由N14/TCM/（W）13根，考虑到不稳定系数，共选用17根，其中梁翼MAXM缘板下各设置2根，腹板宽度下各设置4根，中底板下设置5根。挠度计算应用虑功原理，则有如下方程（其中N为40A工字钢根数，J为惯性2201LXFRQDNEJ矩，E为弹模）L/40010MM，挠度值符合要求。49FM43横梁计算由42纵梁计算得前后底横梁受力PR1R218507T；由支架设计图可知，该结构为两端带悬臂的连续梁，如下计算简图Q2Q1R1R2R31Q3、（图六）横梁弯矩图（图七）1717横梁剪力图（图八）由梁设计图得出0块段横断面积2172，其中翼缘板（两侧）悬臂横断面积214，腹板（两侧）悬臂横断面积129，中底板和中顶板横断面积668，根据外力荷载集度与梁断面面积成正比例的原理则，15496PAQL腹（TM）总腹21294PAQL中（TM）总中334PAQL翼（TM）总翼用迈达斯解超静定R1R36271T，R25967T，MAX0MT、AX0MT选用双拼40A工字钢，查表40A工字钢W1090CM3,取，满足要求。214/TC2MAX93/TCW214/TC44支架水平杆计算由支架设计图知，支架水平杆一端预埋于桥砼内，埋入深度1M，一端置于前端钢立柱上，上置两个砂桶间距38M，靠近墩身侧砂桶到墩身砼面047M，由上43计算知，两侧支架受力最大，前后作用力P1P2627T。如下简图计算（图九）1818支架水平杆剪力图（图十）支架水平杆弯矩图（图十一）应用迈达斯解超静定。R16155T，R26385T,，MAX245MT、MAX438MT选用两根40A双拼槽钢，查表40A槽钢W879CM3,，取，满足要21/TC2AX19/TCNW214/TCM求。45支架立柱计算由支架设计图知，立柱净高L79M，由上44计算知，外侧立柱受力最大为N6385T,选用双拼32A槽钢作为立柱，查表AG4851CM2（截面面积），根据规范取，则214/TCM0658/NTCMAG，满足要求。214/TCM立柱稳定性计算由支架设计图知，立柱上端与水平杆焊接连接，并设有16A槽钢作为横向连系，底端与埋在承台内的钢板进行焊接连接，则取一端固定，一端铰接的结构形式，则1,L79M,查表36A槽钢I125CM，LI632，查表085,20658/2NTCMAG，满足要求。217/TCM19195边跨现浇段支架设计图、16A、25A、0032M、325CM、8、0、2C、36A、28A、32A、0032M12CM、1、边跨现浇段型钢支架立面图（图十二）2020、325CM、8、02C、6A、814、804CM2、HRB20、15、U、2、,B6、16A、A、25032M、32A、0032M边跨现浇段型钢支架侧面图（图十三）6边跨现浇段支架检算61外荷载计算2121作用在支架上的荷载有（1）边跨现浇段悬臂砼重（砼重量按265TM计），P1104162657755720301T；（2）模板及支撑系统重按外悬臂砼25计算，P220301/45075T；（3）人员及堆放材料和设备按150KG计，P31175701510T；（4）砼施工捣固力按200KG计，P511757021334T；（5）砼施工冲击力按200KG计，P511757021334T；PP1P2P3P4P529044T。62纵梁计算由支架设计图可知纵梁下共设三条横梁，横梁间距275M，由61计算知纵梁上外荷载P29044（T）。则可有如下计算简图（图十四）5281/PQTML用迈达斯解超静定R12579TR219012TR37437T，MAX572M、MAX5209MT2222纵梁剪力图（图十五）纵梁弯矩图（图十六）选用28工字钢，查表AG55404（CM2）W508CM3按规范取根据规范查表，则需要28A工字钢根数由N/（W）214/TCMMAXM9根，考虑到不稳定系数，共选用14根，其中梁翼缘板下各设置2根，腹板宽度下各设置3根，中底板下设置4根。挠度计算应用虑功原理，则有如下方程（其中N为40A工字钢根数，J为惯2201LXFRXQDNEJ性矩，E为弹模）L/40010MM，挠度值符合要求。46FM63横梁计算由支架设计图知横梁下共设三条支架，间距为L32M，由62计算知中间横梁受力最大为R219012（T）；根据连续梁直线段设计横断面，可有如下计算图示2323（图十七）由梁设计图直线段断面各部面积为两个翼缘板S翼213M2；两个腹板S腹466M2；S中66T（M2）；S总1346（M2），根据横梁受力分配率与梁横断面各部面积比率相同的原理则Q1568（T/M）；Q24114（T/M）；Q31963（T/M）；用迈斯解超静定R16195TR26624TR36195TMMAX938（TM）MMAX1994TM横梁剪力图（图十八）横梁弯矩图（图十九）选用36工字钢双拼，查表AG7648（CM2）,W875CM3,按规范取14T/CM2；则14T/CM2满足要求。2MAX14/MTCW2424靠墩侧横梁计算与中横梁计算原理相同（图二十）Q1077（T/M）,Q2558（T/M）,Q3266（T/M）；用迈斯解超静定R184TR2898TR384TMMAX127（TM）MMAX27TM选用和中横梁相同的双拼36工字钢，可满足要求。边横梁计算与中横梁计算原理相同（图二十一）Q1222（T/M）,Q21609（T/M）,Q3768（T/M）；用迈达斯解超静定R12338TR22656TR32338TMMAX389（TM）MMAX756TM2525选用和中横梁相同的双拼36工字钢，满足要求。64支架水平杆计算由支架设计图知支架水平杆一部分埋入帽石砼以内；外悬臂受力长57M，由三个砂筒传递荷载，三个砂铜间距分别为分别为205M和345M，靠墩侧砂筒中心到墩侧面砼面距离为（202010）CM。水平杆外悬部分由一根斜竖杆和一根直竖杆，支撑间距为345M，由63M计算知中间间排水平杆最大受力P1898（T）、P26624（T）、P32656（T），则可得如下计算图式（图二十二）用迈达斯解超静定R1826（T），R26707（T），R32646（T），MMAX115（TM），MMAX297（TM）。水平杆弯矩图（图二十三）2626水平杆剪力图（图二十四）由于R3为斜杆，则对水平杆产生水平拉力，由支架设计图知斜杆高103M，斜杆支撑在承台上点到水平杆端支点是33M，则斜杆对水平杆产生拉力N264633/103848MT；选用双拼25槽钢查表AG34917（CM）270（CM）；按规范取14T/CM满足要求。65斜竖向撑杆计算由支架设计图知，斜杆长L1082M，高103M，斜距33M，斜杆与水平杆焊接连接，与承台墩钢板焊接连接，三条支架设横向连系，由45M计算知斜杆受竖向力为2646（T），则斜杆轴向力N26451082/1832779T；选用双拼32槽钢查表AG48513（CM）I270（CM），按一端固定一端铰接计，则U1，L108（M），则10801/1251863，查表07则N/2AG04T/CM1407098（T/CM）满足要求。66直竖向撑杆计算由支架设计图知竖向撑杆长103M，与水平杆及下承台预埋件焊接连接，三条支架设横向连系，由45计算知直竖向撑杆受力N6706（T），选用双拼32槽钢，查表AG48513（CM）I125（CM），接一端固定端铰接计，则U1，L103（M），则10301/125824，查表072则N/2AG096T/CM14072101（T/CM）满足要求。7承台基坑开挖钻孔灌注桩支护计算74及75墩为跨越呼大高速公路连续梁主墩，承台尺寸为186M146M5M。272774墩原地面标高100145M，承台底标高99588M。基坑按坡比1075开挖，每边预留16M施工作业面。则每边基坑开挖尺寸比承台边缘大5725M。75墩原地面标高100135M，承台底标高99580M。基坑按坡比1075开挖，每边预留16M施工作业面。则每边基坑开挖尺寸比承台边缘大5725M。基坑防护方式基坑防护方式采用桩径10M，桩长11M，间距20M钻孔桩形式对既有高速公路进行防护。采用桩径05M，桩长8M的双向水泥搅拌桩进行防渗，防渗范围到承台开挖线即可，双向水泥搅拌桩连续设置。具体防护位置见下图。11跨呼大高速公路特大桥连续梁主墩承台防护平面布置（图二十五）1171灌注桩支护锚固深度计算第一层土（025M）土层重度，粘聚力，内摩擦角3195/RKNM13CKPA；123第二层土（25M以下）土层重度，粘聚力,内摩擦角32/R26；20第一层土主动土压力系数22113TAN45TAN45048K第一层土被动土压力系数2211TT2P第二层土主动土压力系数22230TAN45TAN45K第二层土被动土压力系数0222TTP按朗金土压力理论，桩顶部压力为零的临界高度为123048695ACKZMR桩后基坑土层分层处B点主动土压力强度B点上（在第一层土中）112738AARHKCKP上B点下（在第二层土中）9B下桩后基坑底处C点主动土压力强度12267AARHKCKP土压力零点距基坑底面距离122295503630101AAPPRHKCKXM桩后土压力分布示意图如下图所示。22土压力强度分布示意图（图二十六）桩后土压力12373825046173/992541/670147K/AAEKNMK桩后土压力合力1231745217643/AAEEKNM合力作用点距地表的距离为33123255046173285643322750AAAEHEHM将和代入式AEH3222260AAPPEHXHETTRKRK即368910TT解得,则得2M桩最小长度MIN50132687LHXTM取桩长L011M72灌注桩支护配筋计算1采用桥博软件计算内力（模型如右图）计算防护桩内力，如下文档描述桥梁博士基础调试计算类别单排弹性基础计算计算模型示意图（图二十七）输入数据H3500M,H12500M,H22500MALFA0720,M10000000,N1000,EI2594268000M4外力P0000KN,H0000KN,M外0000KNM外荷载Q10000,Q217380,Q315880,Q434210KN/M基底不嵌入岩石层44计算结果地面处桩柱弯矩MO1411KNM,剪力HO843KN桩柱顶弯矩MA00KNM地面处桩柱变位水平位移00005M,转角00003弧度桩柱底弯矩MH00KNM桩柱顶水平位移DELTA00022M坐标位移弯矩剪力土应力000000051411843000170000515568030803500004168870314052000041800555190700000318833722308800003192816425105000021937562512200002190927725140000021842490241580000117376872117500001160186118192000011438101315210000001258111410227000001051117905地面以下各点桩身弯矩24500000842119901（图二十八）2630000063411680728000001416105315552970000126790921315000011296822933200001194033835000001000048计算成功完成由于以上算出的最大弯矩为1937KNM，按每2M打一个桩，土压力为永久荷载乘以12，所以有设计弯矩12937468KNM总2）、对圆形截面的钢筋混凝土受弯构件的配筋计算确定基本参数初选C30混凝土，HRB335钢筋，做直径为100CM的钢筋混凝土桩，保护层厚度30MM。FCD138N/MM2，FSD280N/MM2，取1620，混凝土面积A785000MM2,纵向钢筋所在圆周的半径RS470MM，钢筋面积AS5024MM2。计算值AS/A064查表得C16798,T38982将C、T值代入下式，有（）001为结构重要性系数，取300SINSINI224357645269468KCCTUDSDMARFAFRKNMKMNM总满足要求。8临时固结计算66临时固结措施参考“时速200公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）图”叁桥（2006）2206B图，应能承受中支点处最大竖向力为33640KN相应不平衡弯矩取为39424KNM,在每个墩身设置四个临时固结，则单个临时固结受力如下压力R133640/439424/3/28410657014980KN（30M为两个临时固结的纵向中心距）拉力R239424/3/26570KN临时固结采用钢筋混凝土，由混凝土承受压力，钢筋承受拉力；混凝土采用C50,钢筋采用，的精轧螺纹钢。5DM930PKFMPA81单个临时固结所需的精轧螺纹钢筋面积计算AS13R2/FSD136570/77011092MM2（13为倾覆稳定的安全系数）单根螺纹钢的截面面积22211549044ADM所需精轧螺纹钢筋根数NAS/A11092/4909204，取N取22根25精轧螺纹钢钢筋，钢筋深入墩身和梁体各900MM，在两端设锚垫板并加扣螺帽）82单个临时固结所需的C50混凝土面积计算AC13R1/FC224869375MM2取60180CM，13为受压强度的安全系数83单个临时固结所需的钢板面积计算AS13R1/FS21590577MM2（采用2CM厚钢板设置隔档，设置总长度628M，受力面积125600MM2）84临时固结设计图77临时固结平面布置图（图二十九）C50、2CM、临时固结立面布置图（图三十）单个临时固结构造图（图三十一）9防护棚架计算8891呼大高速公路路面情况连续梁与高速公路夹角为5546，公路为东西走向，铁路为南北走向，梁底至路面的最小距离为79M。呼大高速公路为双向四车道，路面总宽度为249M，中间设中央分隔带，宽度为20M。92设计标准1、防护结构强度、刚度、稳定性满足GB500172003钢结构设计规范。2、防护结构净高不小于55M，通道净宽不小于8M。3、防护前后各1000M，600M，300M，100M设置安全警示牌及限速牌，100M处限速40KM/H通过防护结构，100M至防护结构段设向导性软隔离。在防护结构立柱宽不小于30CM，高不小于40CM范围内设硬防护。4、防护结构宽度不小于152M梁顶宽外15M，两侧面设高度15M防护栏杆，防止物体滑出坠落。5、防护结构顶面铺设一层防水板，防止雨水和养生水下漏。6、防护结构顶层设3MM厚的钢板。93设计方案在挂篮悬臂施工中，为防止杂物掉落影响高速公路行车安全，在高速公路上的搭设防护棚架，棚架净高55M，基础采用C20的砼，设计尺寸12012080MM。防护采用门式棚架防护，底部用法兰盘与C20砼基础固结，以保证具有较好的抗倾覆性能。门洞两侧立柱采用单排245钢管立柱，横向间距45M，立柱间用角钢连接。立柱顶设置双I126A工字钢纵梁，每相对2根立柱上搭工I28A横梁，每根长12米；在横梁上每隔1米布置I126A工字钢纵（次）梁一根，每个长9米（见附图）。次梁顶面铺设3MM厚的钢板，在棚架顶面两侧设15M高防护栏杆及03CM高的挡板，防止坠落物体滑出。9994设计参数1、采用钢结构型号本结构设计全部采用普通Q235钢材。2、Q235钢弹性模量E21105N/MM2,F215N/MM2,FV125N/MM2。3、I28A的工字钢IX7115CM4,WX508CM3,A554CM2；I126的工字钢IX488CM4,WX77CM3,A181CM2。4、245（外径）65（厚）钢管立柱I346546CM4、I844CM。95设计计算方法951横（主）、纵（次）梁荷载计算1分布荷载10101永久荷载钢板按7800KG/M3，则竹胶板满铺，荷载集度为321780/01/34/KQGMMSNI126工字钢质量为142KG/M，荷载集度为2214/4/KQGMSNI28A工字钢质量为435KG/M，荷载集度为235/0/35/KSM2可变荷载雪荷载和风荷载查建筑结构荷载规范GB500092001中附D4可知呼和浩特市10年一遇的雪压和风压分别为02KNM2和04KNM2，顶面积雪分布系数为10。则雪荷载标准值为2240/102/KNMPK荷载集度为41/KQ2集中荷载（1）可变荷载只考虑偶然坠落物的活载，考虑动力冲击影响，按500KG集中质量考虑，则其荷载值为2150/50PKGMSN3考虑永久荷载分项系数为；风荷载分项系数为；其他1G1Q可变荷载分项系数为。4Q4由于雪荷载和偶然坠落物荷载不是同时作用的，则应将荷载组合分为两种情况考虑，选择最不利的荷载组合进行验算。荷载组合（A）自重偶然坠落物活载（B）自重雪荷载952纵（次）梁设计及检算1111取最大跨度45米一跨按简支梁进行检算1L最大弯矩（跨中弯矩）设计值为对于荷载组合A121284QKGPRQRLLM2501439017NM对于荷载组合（B）241218KKQGQQML24530185NM746由以上计算知在计算抗弯强度时选择荷载组合（A）下的弯矩进行检算，即M9072抗弯强度检算M,WX77CM3，1NM3229071/15/5XMNMW拉应力）可知强度满足要求。3刚度检算因为棚架为临时结构物，故只考虑荷载效应短期组合；荷载组合（A）时，12801432/KKQKNM121243568568431387042010211011/XQLPLKFEIIMLM荷载组合（B）时241320576/KKQQN455683811013/0/530XLFEIMLM综上所述可知刚度满足要求。953横主梁设计及检算1取最大跨度一跨按简支梁进行检算2135L横梁所受恒荷载为竹胶板、纵（次）梁、横（主）梁自重，可变荷载为雪荷载、偶然坠落物荷载。由于雪荷载和偶然坠落物荷载不是同时作用的，则应将荷载组合分为两种情况考虑，选择最不利的荷载组合进行验算。最大弯矩（跨中弯矩）设计值为对于荷载组合A12123284QKKGPRQRLLM25014453513588172NM对于荷载组合（B）2413218KKQGQQML213553504813135681NM74由以上计算知在计算抗弯强度时选择荷载组合（A）下的弯矩进行检算，即M81722抗弯强度检算M,WX508CM3，NM3228172015/15/5XNMW拉应力）可知强度满足要求。3刚度检算因为棚架为临时结构物，故只考虑荷载效应短期组合；荷载组合（A）时43568568431382701010270716/5/XQLPLKFEIIMLM荷载组合（B）时44552173168380510606/76XQLKFEIMLM综上所述可知刚度满足要求。4抗剪强度检算工28A工字钢285,243,15/XWVTIMCFNMS2AX1/704804KQQLPN141422MAX21804897/15/3VWQSNMFNMIT可知抗剪强度也满足要求。5整体稳定性检算主梁跨中、1/4、3/4设侧向支撑（次梁与主梁焊接）取自由长度，查得，所以2375LM08B322721/15/5BXMNMFNMW可知整体稳定性满足要求。954钢立柱稳定性检算245（外径）65（厚）钢管立柱M3823KG/M，A4870CM2,I346546CM4,I844CM,计算长度基本风压值立柱35LM204/KNM自重。25382/10/6MKGMSN考虑风荷载情况下使得立柱为偏心受压构件，其整体稳定性满足（）108MNXFAXNWE其中（1）每个柱顶最大受力为,41295N由长细比桥规中规定，对于主桁架中350670,84LI的受压构件，其长细比不得大于容许长细比100，可知刚度满足要求。，按A类截面查得整体稳定系数；235617617235YF0862（2）风荷载产生的弯矩221608140/4524/539FMKNKN风上风下（）1515212638104360552MFKNMF风上风上风下风下风上04362503927143即1XKNM柱底（3）2MA,8,A70C,6517XXW225204183116EXANN则由（）式62324950745195086271089837/NMFNM可知立柱稳定性满足要求。955地基承载力检算根据以上计算，可知钢管立柱所受最大反力为。41295064398N基础厚度为08M，钢立柱下基础检算如下（刚性基础）即每个柱子所对应基础受压区域为A12M12M144M2考虑柱下刚性段砼基础自重,则柱下刚性段砼基础自重为1212082427648KN27648N，即刚性基础段总荷载为N433982764871046N考虑风荷载产生的弯矩作用1543MKNM地基总应力为6332627104154004959/971NMAWNMKPA其中130KPA为地基允许承载力；可知地基承载力满足要求。161696防护棚架示意图11跨呼大高速公路特大桥连续梁防护棚架平面示意图（图三十二）22、HRB20、1、U、80、015、,HRB16、跨呼大高速公路特