桥梁水中墩施工平台及系梁结构方案及计算书

1、水中墩施工平台栈桥设计根据施工现场情况，平行于.大桥设置在河流下游（距离线路左侧约3m），施工平台紧靠栈桥与栈桥连接。栈桥及施工平台平面布置图见图4.2.1。图4.2.1 .大桥栈桥及一个水中墩施工平台平面布置图（1）栈桥本栈桥单跨12米，宽度6米,共9.5跨114m；基础为630mm，8mm厚钢管桩，每个基础3根，其中1#、4#、7#每个墩大里程方向加设2根桩，间距260cm,钢管桩间设置20槽钢剪刀撑；底横梁为双排I40b工字钢；梁为双排单层不加强贝雷梁，共3排，每间距120cm；贝雷梁上部横向铺设I25b工字钢，中心间距50cm，纵向铺设20槽钢，间距25cm；栏杆立柱为10槽钢，高度1

2、20cm，间距150cm；扶手为42钢管。具体布置及尺寸见图。图4.2.2-1 栈桥一跨立面图图4.2.2-2 栈桥横断面图（2）施工平台施工平台顺桥向设置单跨12米，横桥向设置四跨27.5米，每跨6.5米，横桥向紧靠栈桥；基础为630mm，8mm厚钢管桩，钢管桩长度12米，钢管桩间设置20槽钢剪刀撑；梁为双排单层不加强贝雷梁，顺桥向布置，共8排，具体布置见下图；底横梁为双排I40b工字钢；贝雷梁上部横向铺设I25b工字钢，中心间距50cm，纵向铺设20槽钢，间距25cm；平台面板为5mm厚钢花板；栏杆立柱为10槽钢，高度120cm，间距150cm；扶手为42钢管。具体布置及尺寸见图6.2.1

3、栈桥及施工平台平面布置图及图4.2.3施工立面布置图。图4.2.3 施工平台立面布置图系梁施工（1）结构布置.大桥水中墩系梁选择在枯水期施工，以便系梁底处在水位以上，采用吊篮施工系梁；首先拆除施工平台面板结构；利用施工平台搭设吊篮，在贝雷梁上搭设双拼40槽钢上纵梁，长度6米；吊篮下纵梁采用双拼40槽钢，长度9米仅靠在钢护筒边；利用32精轧螺纹钢悬吊，间距2.2米，下横梁采用I20b工字钢，间距50cm，形成施工吊架平台；吊篮四周设钢管围栏，高度1.2米。首先吊篮吊至桩头标高位置，人工风镐凿除桩头，桩基经无破损检测合格后，下放吊篮至系梁底，铺设系梁底模，绑扎钢筋、立侧模、浇筑砼。为保证安全，每处

4、吊篮吊点加设保险葫芦吊。具体布置见4.2.9、4.2.10水中墩系梁吊篮施工布置图。图4.2.9 水中墩系梁吊篮施工立面布置图图 水中墩系梁吊篮下纵横梁施工平面布置图图 水中墩系梁吊篮上纵梁施工平面布置图（2）水中系梁施工结构计算书1、计算参数取值1）系梁自重.大桥水中墩两柱式系梁尺寸均为520×150×180cm，普通钢筋砼重力密度取2.6t/m3,砼体积为14.04m3，则砼总重力为36.5吨，365KN。2）模板荷载系梁模板采用定型大块钢模，模板（包括底模、侧模和加劲肋）容重取0.75KN/m2，模板面积为5.2×1.8×2+1.5×5.

5、2=26.52m2，则系梁模板总重为19.9KN。 3）底横梁I20b50cm工字钢，共9根，每根长3.5米。自重9×31.1×3.5=0.98吨,取10KN。 4）底纵梁双拼40b槽钢，共4根，每根长9米。自重4×65.2×9=2.35吨,13.5KN。5）上纵梁双拼40b槽钢，共4根，每根长9米。自重4×65.2×9=2.35吨,13.5KN。6）32精轧螺纹钢，共6根，每根长6米。自重6×6.65×6=0.24吨,2.4KN。7）双排不加强贝雷片，共4组8片，每片270Kg，。自重8×270=2.1

6、6吨,21.6KN。8）施工平台上纵梁I40工字钢，共2根，每根长13米。自重2×73.8=0.15吨,1.5KN。2、结构计算1）吊篮底横梁I20b受力验算底横梁间距50cm，系梁均布荷载为q=1.5×0.5×1.8×2.6/1.5=23.4KN/m。查I20b工字钢特性表：截面抵抗矩：Wx=250cm3，Ix=2500cm4，Sx=146.1cm3, I20b工字钢=210MPa，=125MPa。受力简图如下：用清华大学结构力学求解器计算：弯矩图剪力图由上图可知Mmax=6.58KN*m，Qmax=17.55KN。max=Mmax/W=6.58/25

7、0×10-6=26.32MPa<210MPamax=17550×146.1×103/(2500×104×9)=11.4MPa<125MPa符合要求。2）吊篮底纵梁双拼40b槽钢受力验算底纵梁承受的荷载为系梁重、模板荷载、I20底横梁荷载、自重，为简化计算，将以上荷载简化为均布荷载，计算取每侧共2根吊杆，吊杆间距为4.4m，单根40b槽钢承受力为：q=（365+19.9+10+13.5）/4=23.2KN/m。查I20b工字钢特性表：截面抵抗矩：Wx=932cm3，Ix=18640cm4，Sx=546.4cm3, 40b槽钢=210M

8、Pa，=125MPa。受力简图如下：用清华大学结构力学求解器计算：弯矩图剪力图由上图可知Mmax=56.14KN*m，Qmax=51.04KN。max=Mmax/W=56.14/932×103=60.23MPa<210MPamax=51040×546.4×103/(18640×104×12.5)=11.9MPa<125MPa符合要求。3）吊杆32精轧螺纹钢验算吊杆承受的荷载为系梁重、模板荷载、I20底横梁荷载、双拼40槽钢荷载、自重，计算取每侧共2根吊杆，单根吊杆承受力为：P=（365+19.9+10+13.5+2.4）/4=102

9、.7KN。材料特性强度级别公称直径(mm)屈服强度(Rel/Mpa)抗拉强度(Rm/Mpa)断后伸长率(A/%)重量(M/Kg)PSB8302532830103076.65PSB9302532930108066.65PSB108025321080123066.65max= P/A=102700/（3.14×162）=127.7 Mpa<1030MPa，满足要求。精轧螺纹钢螺母特性：荷载102.7KN<抗拉荷载835KN，满足要求。4）上纵梁双拼40b槽钢验算上纵梁承受的荷载为系梁重、模板荷载、I20底横梁荷载、吊杆荷载、自重，双拼40b槽钢承受力为：P=（365+19.9

10、+10+13.5+2.4+13.5）/4=106.075KN。查40b槽钢特性表：截面抵抗矩：Wx=932cm3，Ix=18640cm4，Sx=546.4cm3, 40b槽钢=210MPa，=125MPa。受力简图如下：用清华大学结构力学求解器计算：弯矩图剪力图由上图可知Mmax=26.52KN*m，Qmax=106.08KN。max=Mmax/W=26.52/932×103=28.45MPa（双拼40b槽钢）<210MPamax=106080×546.4×103/(18640×104×12.5)=24.87MPa（双拼40b槽钢）<

11、;125MPa符合要求。5）贝雷梁片验算由上纵梁双拼40b槽钢验算中可以得出作用在贝雷梁片上的支反力见下图贝雷梁片按最大支反力131.08验算。受力简图如下：用清华大学结构力学求解器计算：弯矩图剪力图由上图可知Mmax=453.74KN*m，Qmax=193.54KN。由装配式公路桥梁多用途使用手册差得：单排单层贝雷片桁架的M容=788.2KN*m，Q容=245.2KN，则Mmax=453.74KN*m<M容=788.2KN*m，Qmax=193.54KN<Q容=245.2KN，符合要求。6）I40b底纵梁受力验算由贝雷梁验算中可以得出作用在贝雷梁片上的支反力见下图I40b底纵梁按

12、最大支反力161.98验算。查I40b工字钢特性表：截面抵抗矩：Wx=1140cm3，Ix=22780cm4，Sx=671.2cm3, =210MPa，=125MPa。受力简图如下：用清华大学结构力学求解器计算：弯矩图剪力图由上图可知Mmax=187.94KN*m，Qmax=142.3KN。max=Mmax/W=187.94/1140×103 =164.86MPa<210MPamax=142300*671.2×103/22780×104/12.5=33.54MPa<125MPa符合要求。7）钢管桩受力验算由贝雷梁验算中可以得出作用在贝雷梁片上的支反力见

13、下图钢管桩按最大支反力284.6验算。A 构件材料特性 材料名称:Q235 构件截面的最大厚度:8.00(mm) 设计强度:215.00(N/mm2) 屈服强度:235.00(N/mm2)密度:785.00(kg/m3)B 截面特性 截面名称:无缝钢管:d=630(mm) 无缝钢管外直径2td:630 (mm) 无缝钢管壁厚0td/2:8 (mm) 构件高度:12.000(m)C 荷载信息 恒载分项系数:1.20 活载分项系数:1.40 活载调整系数:1.00 轴向恒载标准值: 284.600(kN)E 截面几何特性 面积:156.33(cm2) 惯性矩Ix:75612.40(cm4) 抵抗矩

14、Wx:2400.39(cm3) 回转半径ix:21.99(cm) 惯性矩Iy:75612.40(cm4) 抵抗矩Wy:2400.39(cm3) 回转半径iy:21.99(cm) 塑性发展系数x1:1.15 塑性发展系数y1:1.15 塑性发展系数x2:1.15 塑性发展系数y2:1.15F 稳定信息 绕X轴弯曲: 长细比:x=43.65 轴心受压构件截面分类（按受压特性）: a类 轴心受压整体稳定系数: x=0.933 最小稳定性安全系数: 9.18 最大稳定性安全系数: 9.18 最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m) 最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m) 绕X轴最不利位置稳定应力按钢结构规范公式(5.1.2-1) 绕Y轴弯曲: 长细比:y=43.65 轴心受压构件截面分类（按受压特性）: a类 轴心受压整体稳定系数: y=0.933 最小稳定性安全系数: 9.18 最大稳定性安全系数: 9.18 最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m) 最大稳定性安全系数对应的