项目施工便桥搭设方案及受力验算.doc

施工便桥搭设方案及受力验算摘要：施工便桥采用钢木结合结构的简支梁桥，下部基础为圆木桩长为6-8m（或811m），外径为25-30，桩顶部用3030大方木横向联系。上部纵梁采用36a工字钢纵向布置，桥面横向采用满铺1515方木，便桥每孔跨径以36a工字钢的抗弯能力来控制确定长度。关键词：施工便桥；圆木桩；36a工字钢；方木1施工便桥设计方案永定新河桥梁跨越永定新河，根据现场实测位于水中的钻孔灌注桩桩号为26#-35#，长度为360m，最大水深为2m。为方便施工，特修建一座长度为440m，宽度为6m的施工便桥，便桥材料采用木桩、方木和工字钢的钢木组合结构。具体方案如下：便桥面积为6m*440m=2640m2。5m/跨，共为440/5=88跨（合89排桩）。根据水深采用长8m直径30cm圆木（保证入泥深度5m）。便桥木桩横向桩间距1.1m，每排6根，纵向排距5m，全长440米， 横向每排桩桩顶用25cm25cm6m方木相连接，下侧用8m扒杆以剪刀撑形式将每排桩连成一体。纵向顶面采用12m 36a工字钢交叉摆放（间距0.6m）并与桩顶方木相连，作为浮桥桥面。在工字钢上满铺15cm15cm6m方木，并在方木上满铺10 mm钢板以便施工车辆通信。工字钢下侧每孔用8米扒杆设四道剪刀撑将各排连成一体。各连接部位用16钢筋焊接牢固或铅丝绑扎。2 计算资料2.1基本数据标准跨径：5m计算跨径：按一根主梁（工字钢）长12m计算桥面净宽：净5.6m+2*0.2 m计算荷载：公路-级人群荷载：按“准则”规定确定，取w=4.5KN/m2（B为单侧人行部分宽度）。2.2材料特性所使用的木材为红松，红松的容许应力和弹性模量见表2.2-1红松的容许应力和弹性模量（Mpa） 表2.2-1顺纹拉应力l顺纹受压及承压应力a顺纹弯应力w顺纹剪应力j弯曲剪应力横纹承压应力弹性模量E全面积局部表面及齿面螺栓垫板下红松8.012.012.01.31.91.82.63.69*103因为木桩位于水中，其容许应力和弹性模量需承以系数0.9。用于连接部位的钢材使用3号钢，其容许应力为表2.2-2钢材容许应力（Mpa） 表2.2-2拉应力、压应力、弯应力165两根及两根以上拉杆共同受力时的拉应力140红松的材料密度为400500Kg/m3，本工程计算取450 Kg/m3。钢材采用截面为0.15*0.15型工字钢，其重度为78.5KN/m3。3构造形式与尺寸如图3-1、3-2所示：图3-1 木桥上部结构横断面图图3-2 工字钢示意图4 毛截面几何特性计算4.1毛截面面积4.2毛截面中心位置 4.3毛截面惯矩 5主梁内力组合经过计算知，号边梁的内力值最大，列表确定控制设计的计算内力（按承载能力极限状态）。见表5。. 主梁内力组合 表5序号荷载类别弯矩M(KNm)剪力Q(KN)梁端四分点跨中梁端跨中结构自重0104.63139.546.523.25汽车荷载0126.76169.02111.2324.03人群荷载09.9613.287.131.111.2*0125.6167.455.827.91.4*0177.46236.63155.7233.640.8*1.4*011.1614.877.981.24Sud=+0314.22418.9219.562.786竖向荷载作用下单桩的承载力确定6.1按材料强度确定桩的竖向承载力6.2按规范经验公式确定综上，取单桩竖向承载力为6.3基桩竖向承载力验算6.3.1计算单桩竖向承载力标准值6.3.2确定基桩竖向承载力桩数超过3根的非端承桩复合桩基，考虑桩群、土、承台承台相互作用效应。1.群桩效应系数的确定桩册阻力群桩效应系数和桩端阻力群桩效应系数承台（横木）与桩长之比为Bc/l=0.3/12=0.025,桩间距与桩径之比为Sa/d=0.8/0.3=2.7，由表4-16（按线性内插）可得，s=0.77，p=1.727。承台底土阻力群桩效应系数承台净面积Ac=0.3*6=1.8m2；承台内外区土阻力群桩效应系数由表4-17得，ci=0.1, ce=0.594;承台底土阻力群桩效应系数，2.相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值，其中，qck表示承台底1/2承台宽深度范围（5m）内地基土极限阻力标准值（在水中），假定，qck=100Kpa，故3.复合基桩竖向承载力设计值由表4-15可得，6.3.3桩基竖向承载力验算荷载效应基本组合下，桩的承载力计算需满足，桩基重要性系数，桩顶竖向平均荷载设计值：其中，F=1000+219.5=1219.5KN(1000KN为要求载重量，219.5KN为结构内力)G仅有承台自重，G=0.3*0.3*6*450*10=2430N，取G=2.5KN。故：桩顶最大荷载设计值：将所得各值代入可得：所计算桩基满足竖向承载力要求。参 考 文 献：1公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02