荆岳长江大桥第一合同段栈桥施工组织设计(A3成果).doc

四川路桥集团荆岳长江公路大桥第一合同段 栈桥施工组织设计 荆岳长江公路大桥第一合同段栈桥施工组织设计一、 项目概况1、工程简介荆岳长江公路大桥桥址位于湖北、湖南两省交界处，北岸为湖北省荆州市监利县白螺镇，南岸为湖南省岳阳市云溪区道仁矶镇；该大桥是湘、鄂两省间第一座跨越长江的特大型桥梁。第一合同段主要包括北引道1.059km+北引桥(1630m)连续小箱梁+(367.5m)连续箱梁+主桥(100m+298m)+816m/2双塔混合梁斜拉桥。2、水文条件（近年水文情况分析）历年最低水位为+15.56m，历年最高水位为+34.95m，多年平均水位为+23.36m。具体每月的水文情况见下表： 多年平均水位表月份123456水位(m)165515991707196923242468月份789101112水位(m)2727726312528239921071816桥位处流速枯水期为1.0m/s左右，中洪水期为23m/s，高洪水期最大34m/s。近5年内每月最低水位统计表 （单位 m）20022003200420052006月平均1174619081702183618061799621761186216831871177117896319231966177620102044194384199019551944202620231987652512225621432066212322200625202310243026022331243867267227612594256124682611282761253025482637207325098922652546251024261974234421021502018218022761898210441120541853204020331995012194317651838180718382近五年月最低水位曲线表近5年内每月最高水位统计表 （单位 m）20022003200420052006月平均1183520631799196219181915421908205217622217206420006321432130204820972178211924250122372145215223092268852882272225142668251226596629272784273727952603276927296231052942276827092897283227275427752899253728364930072795284929072254276421022572614248125672098240341123352014220622992213412216418862091202120406近五年月最高水位曲线表3、各墩位地质情况主28#墩位于长江主泓以北，是主河槽北侧与浅滩过渡段，冲淤动态变化，幅度1-3m。枯水期水深约8m，98年时水深约26m，水下地形平缓，地面高程10.412.6m。北主塔位处覆盖层厚度为8.413.0m，上部主要为松散状细砂，下部为含卵石、砾石粗砂，卵石、砾石直径1-3cm，厚4.36.0m。基岩面较为平缓，高程-1.40.91m。岩体风化壳厚度差异大，强风化厚度为013.5m，中等风化厚度为023.2m，微风化带顶面高程-3.27-37.07m，起伏很大。26#交界墩处覆盖层厚度约20.821.65m，以细砂为主，底部有含砾细砂，厚0.43.4m，松散状。基岩面较为平缓，高程-1.5-2.4m。基岩风化壳厚度差异较大，全强风化层从0-7.2m间，中等风化层约18.830.2m，微风化带岩体顶面起伏较大，顶面高程-21.8-31.7m，为浅灰色、红灰色白云岩，掩体较为完整，岩质坚硬。27#辅助墩，处河床地面高程18.519.0m，枯水期水深较浅或露出水面。覆盖层厚20.121.3m，以细砂为主，底部有含卵石、砾石粗砂，厚2m，松散状，局部见软塑状粘土，厚0.5m。全强风化层厚10.830.0m，中等风化层厚约2.58.0m；微风化带顶面高程-20.81-34.91m，以较完整的白云岩为主，岩体新鲜坚硬。4、工程概述大桥北岸主28#墩、26#交界墩及27#辅助墩均位于长江边滩，拟采用钢栈桥直接连接各墩。栈桥起点位于K2+626.2，止于K3+091.9，总长465.7m，标准宽度4.5m。为便于会车以及各墩位之间的联系，分别在26#墩、27#墩以及靠近主28#墩（K3+094）处设置会车加宽带，其中26#墩、27#墩加宽宽度为4.5m，加宽带长度为36m，靠近主28#墩处加宽至24m，长为36m。（栈桥总平面布置图见后附图纸）栈桥桥跨布置4联，跨径布置前三联为15m8跨，第四联为15m6跨+12m1跨，每联间设置一道宽为20cm的伸缩缝。栈桥上部结构标准宽度为4片贝雷梁、加宽段为6片贝雷梁拼装而成,每2片一组,其上纵向按1.5m间距铺设I25横梁，再按30cm间距铺设I12.6纵向分配梁，桥面层铺设10花纹钢板，主纵梁选用15m跨的“321”普通型贝雷架。下部结构为钢管桩桩基墩柱，每排墩按4米横距布置2根820*10钢管桩。钢管间设220型钢横联，并设置20交叉斜撑。桩顶横梁为2I45b的工字钢。栈桥区河床覆盖层以28墩位处最薄，约为11.5米，钢管桩均考虑穿过覆盖层，打至基岩面。二、总体施工方案根据该工程的结构特点，拟采用20t桅杆式浮吊进行钢管桩插打施工。施工前，先由抽砂船沿栈桥轴线下游疏通一条宽40m、水深不小于2m的施工航道以保证作业船只正常通行。栈桥搭设的工艺流程为：首先利用浮吊配合振动锤插打钢管桩做受力基础，管桩之间焊接平联槽钢连成整体；然后安装桩顶横梁、贝雷梁，铺设横向分配梁并用U型螺栓固定，最后铺设10花纹钢板并焊接牢固形成桥面。1、浅水区航道抽砂疏通栈桥施工区域范围内，部分河床枯水期水深较浅，不能保证施工作业船只进入作业。因此预先安排抽砂船紧邻栈桥轴线抽砂，疏通出一条航道。凡当前水深浅于2m的区域均须抽砂疏通，抽砂宽度不小于40m。拟投入一艘150m3/h的抽砂船24h作业，作业进度以满足后继钢管桩插打进度、且不致造成已抽砂区域重新形成淤积为准。栈桥施工工艺流程2、钢管桩插打施工2.1 插打钢管桩工艺流程钢管桩的插打从28墩向26墩方向顺序进行。先于岸侧水上组拼完成定位船和20t浮吊，经检验满足要求后，用机动舟把浮吊和定位船顶推到施工墩位处抛锚定位。定位船定位应由测量放线确定，并锚紧缆绳。将820*10钢管桩于临时码头处用履带吊机吊上运输船，用机动舟顶推运输船至浮吊一侧带缆备用。根据测量指令，调整定位船上导向架位置至满足相应精度要求。用浮吊起吊钢管桩，垂直放置入导向架内，经测量定位后缓慢下放，并在自重作用下入土稳定。检测钢管桩垂直度，满足要求后安装90型振动锤，开始低档振动下沉，待钢管桩入土35米后即可高档振动下沉，直至第一节钢管桩露出水面的长度为2.0m左右时，停止振动，拆除替打与第一节钢管桩的连接。再用浮吊起吊第二节钢管桩，与第一节钢管对接，采用环焊缝接长钢管桩。焊接完成后，安装替打及振动锤，继续振动下沉至至设计标高。插打钢管桩工艺流程图钢管桩的焊接接长是质量控制关键环节。将钢管对接处接口预作45度的坡口处理。钢管桩接长采用等长环焊缝，要求熔透焊接，焊缝余高不小于2mm。对接错边尺寸不大于3mm。对于对接错边较大的，采用外包加强板并施焊周边角焊缝进行加强处理。钢管桩接长焊缝构造3、 钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶横梁施工待一部分钢管桩插打施工完成后，即可进行钢管桩间剪刀撑、平联、牛腿、桩顶分配梁施工。工地临时码头附近设置加工场，进行钢管桩220平联杆、20斜撑杆及桩顶2I45b横梁的组拼加工。平联安装标高H=21米，其实际长度在现场实测确定后下料制作，并同步进行剪刀撑、桩顶横梁的加工。操作平台采用两片贝雷桁片拼设成吊架，其上铺设木板形成操作平台，整个平台用手动葫芦置于桩顶，配合浮吊安装。待桩间联系焊接、桩顶横梁安装完成后拆除至下一墩位。在临时码头水域用标准浮箱组拼运输船，并配备发电机、电焊机作加工平台使用。加工制作好的平联杆、斜撑和横梁等半成品用吊机吊至运输船上，用机动舟牵引行至施工栈桥墩位处，并将其拴牢固定在钢管桩侧。用20t水上浮吊起吊安装平联、剪刀撑到位后进行焊接。要求平联杆、斜撑杆均与钢管桩桩身满焊连接。桩间联系施工焊接完成后，提升操作平台至合适高度，用割炬沿测量确定的桩头标高线割除多余的钢管桩，并于管口开设用于横梁安装的槽口。每排墩的两个钢管桩共设置4个槽口，要求槽口底面标高在同一水平面上，相对高差，同时，4个槽口中心应处于同一直线上。槽口宽度为2I45b型钢翼缘宽度，并留置10mm的安装间隙。用浮吊从运输船上起吊组拼好的桩顶2I45b横梁，放入安装槽口后，立即点焊固定以防止变位、倾覆。拆除吊点，继续进行横梁与钢管桩的焊接连接。每根横梁与钢管桩管口壁采用角焊缝满焊，并于横梁下正对工字钢肋板位置设置三角形加劲肋板。肋板在加工场预制，现场用人工安装就位后与钢管壁、工字钢下翼缘采用双面连续角焊接缝焊接连接。所有的焊缝均要求焊缝金属表面饱满、平整、连续，不得有孔洞、裂纹。对接焊缝应有不小于2mm的表面余高。角焊缝的焊脚高度应满足要求。4、贝雷梁的拼装及架设4.1 贝雷梁的拼装和运输单片桁片及各种构配件用汽车运输至大桥北岸临时码头附近堆料场，用装载机转运至临时码头平台上进行拼设。栈桥纵向主梁，采用两排单层的贝雷梁构成，每组长15m。两排贝雷片间用支撑架连接，支撑架沿纵向每段（3米）设置一片。拼设方法为：将拟安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，与其侧向成一直线，下弦销孔对准后，插入销栓，然后再抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。贝雷片拼设要求销栓插入到位，保险插销安装可靠。支撑架螺栓施拧牢固，不得有松动。4.2 贝雷梁架设、安装主梁安装顺序从28墩向26墩方向进行。第一批（包含28墩的栈桥加宽平台及最先架设的孔位）主梁安装拟采用运输船运输主梁就位后，用20T浮吊起吊安装的方法。在同跨上、下游主梁间横向设置抗风剪刀撑，每3m设置一道，采用10制作。第一批主梁架设完成后，立即安装上部I25b横向分配梁、I12.6纵向分配梁，并铺设花纹钢板形成桥面板。桥面板铺设时，要求与纵向分配梁进行点焊固定。相邻面板间留置20mm的缝隙，以减少风荷载对桥面系的顶托作用。第一批孔位桥面形成后，利用主28号墩的50T全回转浮吊将50T履带吊机吊至栈桥桥面上，低速行驶至待安装孔位。后续贝雷梁拼设成组后，连同纵、横向分配梁一并用运输船运输至待安装孔位抛锚停靠，再用履带吊机从运输船上起吊贝雷桁片进行安装就位，随及进行纵、横向分配梁和桥面钢板铺设，形成新的一孔栈桥。栈桥桁架主梁在安装前，应在钢管桩顶横梁上测放出桥梁轴线，并定出贝雷梁准确位置。桁架梁安装应注意控制其垂直度，安装好的一跨贝雷梁用横向抗风剪刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。5、型钢分配梁的安装分配梁由I25b横向梁和I12.6纵向分配梁构成。横向分配梁间距1.5m，并用U型螺栓将分配梁与桁架上弦杆固定好。I25b横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置，以满足受力要求。纵梁I12.6按30cm的间距安放，吊装到位后与I25b横梁焊接，焊缝厚度满足设计要求。6 、栈桥桥面系施工单跨栈桥上部结构安装完成后进行栈桥桥面系施工，用履带吊吊装厚度d=10mm的花纹钢板，钢板与纵梁点焊固定，每块面板间设置2cm的伸缩缝，避免因温度变化而引起的桥面翘曲起伏，减少风荷载对桥面系的顶托作用。形成一部分桥面后，随及安装桥面护栏，并涂刷红、白相间的油漆。栈桥上层联接示意图7、 测量控制栈桥搭设前，于北岸河滩上设置不少于2个观测控制点。观测控制点应与桥区高级测量控制点连接。2个观测点之间距离应不小于500米，使相邻两台仪器视线夹角控制在30。120。范围以内，以确保控制精度。钢管桩的定位精度主要由导向架定位精度决定。采用坐标测量法确定管桩中心位置后，调整导向架，使其偏位不超出50mm。8、栈桥施工流程图三、施工中的注意事项1、在开始插打钢管桩时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤与桩顶连接牢固，启动振动锤使桩下沉。施工过程中采用设计桩长与贯入度法进行双控。2、单根桩的下沉中途间歇时间不能过长，以免桩周土恢复，难以继续下沉。每次振动的持续时间一般不宜超过2min。振动持续时间过短，则土的结构未被破坏，过长则振动锤部件易遭破坏。3、振动锤与桩头法兰盘连接螺栓必须拧紧，无间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉，同时接头也易被振坏。振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，应及时修复。4、导向架应固定，以便打桩时稳定桩身；桩在导向架上不应钳制过死，更不允许施打时，导向支架发生位移或转动，使桩身产生超过容许拉力或扭矩。5、测量人员现场指挥精确定位，在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度，并控制好桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜，及时牵引校正，每振12min要暂停一下，并校正钢管桩。四、施工工期、人员安排1、施工工期安排根据总体计划工期及控制节点工期要求，充分考虑自然条件、进场时间等因素，栈桥施工计划2006年12月28日2007年2月18日，工期为50天。 2、施工人员计划为确保工程进度，保证工程质量，拟派足够的具有丰富经验的工作人员投入到栈桥工程施工，具体安排如下：序号工 种人员安排工作内容备 注1单项工程负责人昝坤德全面管理2作业组长1现场实施3作业组副组长1现场实施4测量人员2现场测量5现场安全员1现场安全管理6起重工5起重吊装工作7电焊工4焊接、氧割8机电工1电路、电器、机械管理与维修9机操人员3钢筋制作、绑扎、焊接10辅助工6辅助作业五、材料及设备组织1、 材料统计表第一合同段施工栈桥材料数量表材料编号材料名称规格单位单件长度（m）数量共长（m）单重（kg）共重（kg）N1钢管82010根28822296199.7458511.2 N2槽钢20根3.57626625.7726855.4 根6.563925.7721005.1 根7128425.7722164.8 N3槽钢20根1.5324825.7721237.1 N4槽钢20根4.376326.825.7728422.3 6.85641.125.7721059.2 7.31287.625.7722257.6 N5槽钢10根60010.16060.0 N6工字钢I25b根3.121649.9242.0052096.9 N7工字钢I45b根5.521187.449961.9 9.51211487.4499969.2 N8贝雷片3.0m1.5m片778270210060.0 N9支撑架片389218169.0 N10工字钢I25a根4.5262117938.0844896.3 94843238.0816450.6 242252838.0820106.2 N11工字钢I12.6根123339614.2085626.420875018.2 184479214.20811252.7 N12钢板=10mmm2320078.5251200.0 N13钢管483.5根16206203.842380.8 N14圆钢20m18522.4464530.0 N15工字钢I56b根249216115.06524854.0 合 计1175145 2、 主要设备计划统计表序号设备名称规格型号数量进场时间1浮吊20t1艘2006年12月2交通船2艘2006年12月3抽砂船 1艘2006年12月4机动舟1艘2006年12月5运输船1艘2006年12月6定位船1艘2006年12月7振动打桩机90型1台2006年12月8履带吊50t1台2006年12月9汽车吊20t1台2006年12月10装载机1台2006年12月11发电机250kVA1台2006年12月12电焊机BX1-5004台2006年12月13全站仪索佳1台2006年12月14全站仪尼康1台2006年12月15水准仪宾得1台2006年12月3、 部分设备性能及构造 20吨浮吊水上浮吊主要由六七式铁路舟桥器材的标准舟节、公路栈桥箱形梁、卷扬机、电动锚机及动臂吊机组成的水上起重设备，岸上到水中及水中的所有起重吊装作业全部由水上浮吊来完成。水上浮吊的性能：最大起重20吨，最大起重高20米，起重幅度620米，起重臂旋转角度220度（其拼组形式见下图）。 运输船运输船由多用途浮箱组拼而成，运送钢管桩、贝雷梁、各类型钢等材料；根据现场施工的实际需要，可调整浮箱的数量来改善运输能力，（其拼组形式见下图）。20t浮吊示意图运输船示意图 振动打桩锤采用90型振动打桩锤插打钢管桩。振动打桩锤是目前插打钢板桩、钢管桩、钢护筒较好的施工机具，具有液压夹桩装置，能与钢管桩等自行作钢性联结，既可打桩，又能拔桩，操作简便，能克服桩的摩阻力，使桩下沉较快，可提高沉桩速度。 定位船定位船由四个浮箱拼组而成，主要用于钢管桩施工时的定位，可根据现场施工的实际需要，可调整浮箱间距离以满足不同施工内容的需要，在船的一侧设置两套钢管导向、定位装置（其拼组形式见下图）。六、施工保证措施1、 质量保证措施 在插打钢管桩时，首先要根据设计要求准确定位每根管桩的平面位置，在沉入时随时控制好其垂直度以免倾斜。 管桩间的横向连间，垫梁与桩帽，主梁与次梁之间的接头处一定要焊接牢固，以免焊缝受到较大冲击而开裂。 每跨梁与桩顶垫梁的连接处要采取加固措施，防止梁在受到车辆荷载后发生横向移动。 在全部栈桥完全贯通后，对全桥各部位进行全面检查，对连接梁及横梁的U型螺栓进一步地加固，及时发现问题和安全隐患，确保栈桥质量。 各构件焊接要焊透，长度满足要求。螺栓连接应将螺栓拧紧，使用一段时间后安排专人检查加固。 车辆行驶严格按限速要求，禁止急停、加速。车辆和机械在桥面上至少错开一跨行使。 洪汛期时，专人观察水位，检查冲刷深度，当水位超出设计水位时，应采取拆除措施；与河务部门及时联系，掌握水文变化情况。 严禁非施工车辆和人员上桥，安排专人值勤，负责便桥安全。 在便桥端头设置限速牌，安全行驶标志，夜间警示标志。便桥上每各一定间距设置照明灯及荧光标志，平台处设置大功率的照明灯，供夜间施工。2、 工期保证措施栈桥施工共计50天。从2006年12月28日至2007年2月18日。鉴于该工程工程量大、工期紧的特点，为了能够按期圆满地完成施工任务，我们将组织骨干力量，在施工组织方面，把施工人员分为三个组，即打桩组、贝雷梁预拼组、型钢加工组，三个组同时作业，以有效节省时间，打桩组负责利用浮吊在水中插打钢管桩和构件吊装作业，预拼组负责贝雷梁的提前拼装并运输到位，加工组负责型钢的焊接切割及接长，三个组之间同时开展作业面，互相协调配合，保证施工的连贯性，确保施工任务保质保量顺利完成。3 、安全生产保证措施 首先为加强对安全工作的领导，确保人员，机械设备安全，促进施工顺利开展，项目部成立安全保障领导小组。 制定安全抢险救援预案，做到安全生产、预防为主。 项目部安排专人与当地水务部门保持联系或充分利用电视，电话，收音机等形式密切关注当地天气水情变化，为项目部提供可靠真实的第一手资料。 施工现场所有人员必须戴好安全帽，穿好救生衣和防滑鞋。 施工现场要放置救生圈（含救生绳）等，并且位置要合理。 现场要设置醒目的警示标志，安全操作规程等安全牌。 所有作业人员要严格作业程序，按各自分工对自己的岗位负责。 起重人员要按章操作，严格遵守“十不吊”。 所有电器设备的安装，电缆线的敷设都由项目部电工负责，禁止非电工人员摆弄电器，电线。电工对所有电器设备要做定期检查，发现隐患及时排除。 电焊，气割人员作业时要穿戴防护用品，氧气瓶和乙炔瓶的工作距离至少保持5米，存放时，严禁将二者混放。氧气瓶，乙炔瓶各压力表，胶管要完好无损，并且要有安全帽和防震胶圈，乙炔瓶还要安装防回火装置。 浮吊操作室，各电器设备旁，要放置灭火器或消防沙。 建立安全联控联警机制，现场各工种，岗位人员作业中要做到“三不伤害”。栈 桥 计 算 书一、前言本计算书根据栈桥的结构构造建立有限元模型，并根据其使用功能要求确定相应的荷载组合，计入荷载分项系数影响后，进行结构分析计算。主要计算项目和内容包括：1、荷载计算，包括使用荷载（指履带吊机、砼运输罐车）、风荷载、流水压力荷载的取值计算。2、栈桥主梁（贝雷梁）的内力计算、抗弯抗剪承载力验算；3、栈桥下部构造（含横梁、平联、斜撑和钢管桩）的应力验算。并考虑了按规范公式进行稳定验算。4、栈桥墩柱的侧向抗倾覆稳定性验算。二、工程概况大桥北岸主28#墩、26#交界墩及27#辅助墩均位于长江边滩，拟采用钢栈桥直接连接各墩。在26号墩、27号墩墩设置支栈桥以满足基础施工的起重工作，支栈桥设计在基础施工方案中考虑。栈桥起点位于K2+626.2，止于K3+091.9，总长465.7m，标准宽度4.5m。为便于会车以及各墩位之间的联系，分别在26#墩、27#墩以及靠近主28#墩（K3+094）处设置会车加宽带，其中26#墩、27#墩加宽宽度为4.5m，加宽带长度为36m，靠近主28#墩处加宽至24m，长为36m。栈桥桥跨布置4联，跨径布置前三联为15m8跨，第四联为15m6跨+12m1跨，每联间设置一道宽为20cm的伸缩缝。栈桥上部结构标准宽度为4片贝雷梁、加宽段为6片贝雷梁拼装而成,每2片一组,其上纵向按1.5m间距铺设I25横梁，再按30cm间距铺设I12.6纵向分配梁，桥面层铺设10花纹钢板，主纵梁选用15m跨的“321”普通型贝雷架。下部结构为钢管桩桩基墩柱，每排墩按4米横距布置2根820*10钢管桩。钢管间设220型钢横联，并设置20交叉斜撑。桩顶横梁为2I45b的工字钢。栈桥区河床覆盖层以28墩位处最薄，约为11.5米，钢管桩均考虑穿过覆盖层，打至基岩面。三、计算依据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）钢结构设计规范 （GB50017-2003）公路桥涵钢结构及木结构设计规范，TJ025-86 港口工程荷载规范 JTJ215-98港口工程桩基规范 JTJ254-98装配式公路钢桥多用途使用手册黄绍金 编著 2004年四、计算条件1、水文条件及高程根据投标文件提供的多年平均水位表，7月水位为27.277m，取栈桥施工水位：27.30m，栈桥顶标高：29.30m。河床面标高（取靠近28号墩的一联）：13.0217.05m。则在施工水位时水深为14.28m。水流流速：3.0m/s2、地质条件根据投标阶段大桥全桥桥型布置图，覆盖层为细砂，基岩为白云岩或揉皱破碎带。 3、栈桥使用荷载栈桥承载力及通行力应满足：50t履带吊吊重通行、8m3混凝土罐车满载通行要求。4、河床冲刷计算4.1、计算所用的基本参数l 流速V=3m/s，水深H=14.28ml 河床泥沙平均粒径：d=1.5mml 河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速：VH1=0.6m/sl 钢管桩的直径=0.82ml 钢管桩的排数m=1l 桩群垂直水流方向的分布宽度Bm=0.82m4.2、冲刷计算一般冲刷 由于栈桥属于临时工程，使用年限为3年，且由设计说明可知，河槽边滩属于冲淤动态变动区，一般冲刷不明显，故取。局部冲刷 由于h/h=12.27/12.26=1，平台底面高于水面根据规范中附录B编号（10）中桩承台桥墩局部冲刷计算方法可知应按排架墩计算：hbkkmkh0.6k1（vo-vo）（v- vo）/（vo- vo）n1其中：单桩形状系数k=1.0桩群系数：km=1+5（m-1）/Bm2=1.0淹没柱体折减系数：kh=1-0.001/（h/h+0.1）3=1.0河床颗粒影响系数：k1=0.8（1/d0.45+1/d0.15）=1.42河床泥沙起动流速：vo=1.1（0.7-）4/d + 0.43d3/41/291/5=0.57m/s墩前泥沙起冲流速：vo=0.462（d/B1）0.06vo=0.27m/s一般冲刷后墩前行近流速：v= VH1hp1/5=1.90m/s指数n1=（vo/v）0.25d0.19=0.72将以上数据代入公式则有：则总冲刷深度取 h=3.1m。五、计算荷载1、作用在钢管上的水流力水流力标准值：Fw=Cw(r/2)V2A式中：Fw水流力标准值，kN；V水流设计流速，m/s；取断面平均流速v=3m/s。Cw水流阻力系数；水的密度，1.0t/m3；A投影面积，m2；考虑冲刷后，考虑前后墩之间的水流遮挡效应产生的折减， 查港口工程荷载规范 JTJ215-98表13.0.3-2得后桩m1=0.63，前墩为1。 查JTJ215-98表13.0.3-5得后桩m2=1。墩柱相对水深影响系数：考虑以上所有修正后，迎水面管桩 后排管桩 前排82010：Fw= 作用点高程：H=18.61m。后排82010：Fw= 作用点高程同样为：H=18.61m2、风荷载 包含作用在钢管桩上的及作用在上部结构桁架上的风荷载。只考虑在高水位时的横桥向风荷载作用。根据设计说明，结合实际施工状态，8级风以上停止施工，栈桥无重车通行，所以考虑风载不利组合以8级风考虑,并作用于栈桥水面以上部分。此时风速V10=20.7m/s，Vd= K2K520.7m/s=1.081.38=30.85 m/s。K2高度修正系数，查规范取1.08（A类地表，离水面5米）； K5阵风风速系数，查规范取1.38（A类地表）；设计基准风压为：横桥向风压计算：K0设计风速重现期换算系数，取1.0； K1风载阻力系数，对于钢管取0.7，对于桁架和型钢近似取1.0； K3地形，地理条件系数，取1.0W钢管=0.407KPaW桁架=0.582Kpa将风荷载转化成线形均布荷载施加在杆件截面形心轴。由于风荷载对桁架杆件内力影响不大，因此将上部结构所受风荷载转换作用到钢管桩桩顶，每榀排架承受一跨桁架的风荷载。此时，由于钢管桩已经被淹没，不再考虑钢管桩承受风荷载。3、栈桥上部荷载 上部结构自重 包括贝雷桁架、纵、横向分配梁、桥面板的结构自重。经计算，取 使用荷载 根据施工需要，要求栈桥除通行人员、运输小型机具材料的一般车辆外，还需通行50t履带吊机吊装通行和8m3砼罐车满载通行。50T覆带吊荷载图式：8M3砼运输车荷载图式：六、栈桥结构验算1、计算步骤选取条件最不利即靠近28号主墩的一联栈桥计算，该联跨径组合为(615+12)米。将上部桁架将简化为一般连续梁，将该联栈桥视为铰支连续梁体系，并偏安全地布置移动荷载P=500KN对结构进行移动荷载分析，求解得到连续梁体系的弯矩、剪力包络图后，再计入荷载横向分布的影响，通过横向分系数求解出一组贝雷桁架的杆件结构内力进行验算。忽略横向风力对贝雷架杆件的内力效应影响，将一孔上部结构承受的风荷载简化为集中力平移至下部钢管桩桩顶，并同时计入水流力影响，以验算下部钢管桩的承载力。在总体验算通过后，对桥面板及纵向I12.6分配梁进行局部验算。2、结构分析计算21、上部结构内力计算荷载组合确定上部主梁结构CB1 1.2结构自重+1.1（1）履带吊机移动荷载。CB2 1.2结构自重+1.1（1）砼罐车移动荷载。注：冲击系数1+=1+15/（37.5+15）=1.286。结构重要性系数，考虑属于临时工程，。由于栈桥属于临时工程 ，活载分项系数取1.1。受力图示：沿该联栈桥全长建立单车道lane1，并建立移动荷载工况move1加入履带吊机移动荷载，建立移动荷载工况move2加入砼运输罐车移动荷载，分析得出弯矩包络图（Mmax,Mmin）：荷载CB1弯矩包络图 （My-CB1）荷载CB2弯矩包络图 My-CB2 荷载CB1剪力包络图 Q-CB1 包络图 荷载CB2剪力包络图 Q-CB2 2.2、内力验算横向分布系数计算：CB1荷载组合：履带吊机横向布载图示根据图示，履带吊机考虑在栈桥中央行走，不考虑偏载。则由两排单层贝雷架构成的一道纵梁承受一半上构荷载。CB2荷载组合：砼罐车横向布载图示考虑砼罐车在栈桥上避让行人造成偏载，按图式布载以杠杆法原理计算受力较大一组纵梁的横向分布系数：列表计算内力如下：桁梁内力计算表荷载组合一个车道及上构自重横向分布系数k一道纵梁(两排单层)荷载容许内力MmaxMinQmax,minMmaxMminQmax,minMyFzCB12327.0 -1443.7908.3 0.5 1163.5 -721.9 454.2 1576.4 490.5 CB21014.8 -787.7463.9 0.717 727.6 -564.8 332.6 注：容许内力查装配式公路钢桥多用途使用手册表3-6。从上表可知，由双排单层贝雷梁组成的一道纵梁在考虑履带吊机、砼罐车等移动荷载及冲击作用，并计入各项荷载分项系数后，其承受的内力均在其容许内力范围内，桁架结构强度满足要求。同时，桁架上弦与横向I25分配梁采用U形螺栓联结，下弦按纵向间距1.5米采用10平撑杆及U形螺栓横向联结，整个结构具有良好的横向稳定性。稳定性满足要求。2.3、挠度由于非弹性变形在栈桥通车后即消除，因此只计算弹性挠度。为简化计算，挠度验算取一单跨简支体系进行，并忽略荷载横向分影响。查装配式公路钢桥多用途使用手册表3-5，知双排单层桁架其I500994.4cm4，两道纵梁其I1001988.8cm4。CB1挠度计算图示fmax=26.5mm，CB2挠度计算图示fmax=6.8mm，因此贝雷梁满足栈桥行车荷载要求。3、栈桥下部计算3.1、荷载组合CB 1.2结构自重+1.1（1+）履带吊机荷载+1.3流水荷载0.71.3风荷载。CB 1.2结构自重+1.1（1+）砼罐车荷载+1.3流水荷载+0.71.3风荷载。CB 1.0结构自重+1.0风荷载+1.0流水荷载注：1、结构重要性系数，考虑属于临于临时工程，取。为确保在流水压力、风荷载作用下的结构安全，。而在CB中，仅考虑高水位条件，且风荷载与流水压力同时作用。不考虑纵向风力。考虑到阵风作用的短暂性，。2、CB、CB组合用于验算栈桥下构在通过车辆荷载