贝雷栈桥计算程的施工方案.doc

中铁一局地铁九号线丰六明挖区间贝雷栈桥设计及施工方案丰六明挖区间贝雷栈桥设计及施工方案一、设计说明贝雷梁栈桥跨度采用15m，桥宽4.5m,行车道4.5m。贝雷梁上部采用9榀(5片/榀)贝雷纵梁（非加强单层三排），每3榀组成一道贝雷纵梁，每道贝雷梁宽0.9m，贝雷纵梁横向间距0.9m，布置3道；每道贝雷梁纵采用0.9m1.18m的支撑架连接，支撑架间距为3m。搭设贝雷纵梁两端冠梁上预埋1.2m0.5m,厚度为2cm钢板，钢板中心间距为0.9m，一端预埋钢板与贝雷梁底焊接,另一端钢板上部铺设4.5m0.3m,厚度为20mm的橡胶板（起到减震作用），钢板与贝雷纵梁梁底采用U型钢筋固定，U型钢筋底部与钢板焊接，（一端固定，一端铰接，利于贝雷栈桥收缩变形）分配横梁采用I16型工字钢，纵向间距为50m，每根长6m，共计31根；分配横梁上部铺设长15m，宽4.5m，2cm厚的钢板作为桥面板，钢板与分配横梁I16型工字钢焊接，焊接采用点续连接焊，每条焊缝长度不小于10cm。焊缝间距1m。沿栈桥纵向在钢板上横向设置防滑钢筋，防滑钢筋与钢板采用焊接。防滑钢筋选用12，间距为50cm ,长5.5m，在栈桥两侧设置高1.2m的钢管护栏，48钢管护栏底部与贝雷梁焊接。栈桥设计荷载采用汽-20级车队汽车，活载计算时采用荷载冲击系数1.3及偏载系数1.15。12贝雷梁工程量清单材料名称（型号）单位重量单位数量重量 备注16b型工字钢20.5kg/mm1863813本工程量为设计工程数量，桁架销子及保险销、支撑架螺栓需适当考虑数量加大。预埋50cm120cm；t =20mm钢板178kg/m2m23.6640.8桥面钢板178kg/m2m267.51201512防滑钢筋0.89kg/mm139.5124.155护栏48钢管；t=2.5mm2.93kg/mm86.4253.1524.5m0.3m；t =20mm橡胶条m9“321”军用贝雷片1500mm3000mm块45桁架销子及保险销套90支撑架900mm1180mm块36支撑架螺栓套108二、贝雷纵梁验算 栈桥总宽4.5m，计算跨径为15m。栈桥结构自下而上分别为： “321”军用贝雷梁、I16型工字钢分配横梁（间距0.5m）、20mm厚钢板桥面。单片贝雷：I=250497.2cm4 E=2105Mpa； W=3578.5cm3；M=788.2 KNm,；Q=245.2KN EI=501106 KN m21、上部结构恒载（1）I16型工字钢分配横梁：q1=20.5（0.92+0.452）31101000150.286 KN /m（2）“321”军用贝雷梁：每片贝雷重287kg（含支撑架、销子等）： q2=28710100030.957 KN /m2、活载（1）汽-20级（2）人群：不计考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距大于15m，即一跨内同方向桥内最多只布置一辆重车。3、上部结构内力计算（1）贝雷梁内力计算一辆汽-20级重车（布置在跨中，按简支计算），前轮与后轮轮距为4m。后轮布置在跨中，详见受力简图前轮P1=71000101000=70KNP2=131000101000=130KN以C点进行验算：由M= 3.5P1+P27.5+( q1+q2)152/2Rd15=0得RD=90.656KNm由M= 11.5P1+P27.5+( q1+q2)152/2Rd15=0得RA=127.989 KN mQmax= QCD= (P27.5+( q1+q2)7.52/2)7.5 = (1307.5+( q1+q2)7.52/2)7.5 =134.661KNQ=245.2 KN因此说明贝雷纵梁抗剪满足强度要求。由Mp图可知MpC=RD7.5( q1+q2)7.52/2 MpB=RA3.5( q1+q2)3.52/2 = 90.6567.51.2437.52/2 = 127.9893.51.2433.52/2 =644.961 KN m =440.348 KN m 由Mq图可知MqC= ( q1+q2)152/8 = 1.243152/8=34.959 KN m可知MCmax= MPc+ MqC=644.961+34.959=679.92KN mM=788.2KN m由单位力Mp图可知单位力为P=1KNMpC=PL/4= 115/4=3.75 KN m运用图乘法得弯矩最大处C点的挠度=wyc/EI= (3.5440.34823.57.53.75+4440.3482(3.5+34) 7.53.75+4644.9612(7.534) 7.53.75+644.9617.52(3.752/3)+1534.9593.752 /3/ EI=26.9mm L/250=15/250=60mm通过上述验算，说明贝雷纵梁强度及挠度均能满足使用要求。三、横向分配梁验算分配梁采用I16型工字钢，计算跨径取L0.9cm。以汽-20级验算时后轮最重，汽车荷载计入冲击系数（1.3）及偏载系数（1.15）荷载分布及受力简图如下：E=2.0105Mpa，Ix=1130cm4,Wx=141cm3，Sx=80.8 cm3, = 145 Mpa， t9.9mm= Mmax/ Wx；= 85 Mpa；Ix/ Sx=13.8cm汽车单轮荷载P=1321.31.1510=97.175KNMmax= PL/4=97.1750.94=21.864 KN mQmax=97.1752=48.588 KN= Mmax/Wx=(21.8641000)/(14110-6)=155MPa215 MPaQSx/(Ixt)48.58880.810-6(113010-80.0099)35.093MPa= 85 MPa运用图乘法得分配梁弯矩最大处的挠度=wyc/EI =21.8640.92(10.9/4）/EI0mm通过上述验算，说明贝雷横向分配梁强度及挠度均能满足使用要求。四、桩基竖向承载力验算： 依据六里桥地质详勘中的岩土物理力学性质综合统计表中可知桩底埋深6m处于岩号层（卵石层）。极限侧阻力标准值为180kpa；极限端阻力标准值为2800kpa；由桩基工程手册查的单桩极限承载力Qu=UiLiqsui+ApqpuLi 、Ui 桩周第i层土厚度和相应的桩身周长；Ap 桩端底面积；qsui、qpu 第i层土的极限侧阻力和持力层极限端阻力Li=6m；Ui=3.14m；Ap=0.785mm2；qsui= 180kpa；qpu =2800 kpa荷载统计：部件名称单位重量备注4.5m冠梁钢筋kg831.6424.5m冠梁砼kg18000军用梁kg12915I16型工字钢kg3813钢板kg12655.812防滑钢筋kg124.152车载kg20000合计kg67923.773Rbmax =（831.642+18000+12915+3813+12655.8+124.152）2+20000101000=441.698KN单桩极限承载力:Qu=UiLiqsui+Apqpu=3.146180103+0.7852800103=5589200N=5589.2KN因此单桩实际承载力:Q=441.6984=110.424KNQu=5589.2KN由此可知贝雷栈桥桩体承载力满足要求。五、栈桥施工说明1、施工前的准备工作工程部、物资部对军便梁及相关配件进行点收，全部构配件点收数量无误，符合安装要求后，堆放在指定场地内，以便现场拼装。现场实测路面标高平均值为46.800。冠梁顶设计标高为45.88，高差为92cm，贝雷梁梁高1.5m，I16型工字钢高0.16m，钢板厚0.02m。因此在此处为了原有路面与栈桥桥面能够平顺相接，搭设贝雷梁处的桩顶标高下降0.76m。2、贝雷梁及横向分配梁拼装将已经施工完成冠梁表面的浮碴及杂物清理干净，预埋钢板就位，以利贝雷梁的安装。贝雷梁的拼装在基坑内进行，现将基坑内土方开挖至军便梁底面标高下1米， 在贝雷梁拼装节点处垫放10*10cm方木，方木间距与边便梁处节点间距一致，每个节点处并排放置两根方木，并用水准仪进行抄平，保证方木标高一致，偏差控制在3mm之内。之后用25t汽车吊将拼装好的贝雷梁架设在冠梁上，在冠梁上放样出每榀贝雷梁轴线，以保证栈桥轴线不偏移，为减少贝雷梁的磨损，贝雷梁安装到位后，逐片对已架好的每榀贝雷梁梁端标高进行复核，保证贝雷梁顶面标高一致。标高严格按照设计标高控制，相临两品贝雷梁高差控制在5mm之内，避免因高差过大，造成贝雷梁局部挠曲变形过大。横向、竖向均焊定位钢筋，并及时将每榀贝雷梁梁端与冠梁顶钢板焊接或用U型钢筋固定。每道贝雷梁纵采用支撑架连接成整体，贝雷纵梁之间采用L505角钢连接成整体，角钢与贝雷纵梁连接采用焊接。贝雷梁拼装完毕，其上铺设I16横向分配梁，间距50cm，I16型工字钢与贝雷梁间采用16“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。桥面钢板铺设后，钢板与I16型工字钢连接采用点续连接焊，每条焊缝长度不小于10cm。焊缝间距1m，之后在桥面钢板上焊接12钢筋防滑条，间距50cm。栈桥设置栏杆高1.2m，立柱间距1.5m的护栏，护栏采用48焊接钢管焊接，立柱钢管底焊在栈桥I16型工字钢上。4、栈桥温度伸缩缝布置 为适应栈桥钢构件温度变化，栈桥贝雷梁北端与冠梁档土砖墙之间设置10cm伸缩缝。5、为保证栈桥畅通，栈桥上严禁堆放货物。施工工艺流程 预埋贝雷梁焊接钢板 贝雷梁地面拼装贝雷梁轴线标记贝雷梁安装 相邻两榀贝雷梁高差控制 横分配型钢安装 贝雷梁间斜撑安装 桥面钢板铺装 栏杆、防滑条、照明等附属结构安装六、临时路面系统的检查 为保证汽车行驶安全和施工安全，临时路面系统在使用过程中，除采用监控量测手段监测军用梁杆件的受力、跨中挠度变化外，还必须进行经常性的检查与维护，发现问题及时处理，避免发生安全事故，其检查项目有：a、 钢板路面是否有破裂；b、 钢板路面是否有破损，板与板间的缝隙高差是否有大的变化；c、 路面板与I16型工字钢焊点是否有脱落；d、 贝雷梁的连接销钉是否有松动、胶落；e、 贝雷梁与I16型工字钢连接的U型螺栓是否有松动。f、 军用梁两端与钢板焊接处是否破坏；g、 钢筋防滑条是否完好。七、安全技术措施1、 贝雷梁拼装、架设过程中派专人指挥起重机械，做到指挥有序，安排得当，杜绝机械伤害事故。2、 对钢板路面板吊装施工人员进行班前教育，增强其安全意识，吊装施工时，安排专职安全员，督导安全施工，杜绝人身安全事故发生。3、 起重设备在场外使用时，必须排专人输导交通，并安交警大队要求设置导行、防护设施，确保交通安全。4、 所有进入施工场地的人员必须配戴安全帽，并按要求正确配戴。