高速公路工程钢便桥施工设计方案

江海高速公路工工程JH-HA2标标标段高速公路工程钢钢钢便桥施施工设设计方案案江苏江南路桥工工工程有限限公司司江海高速JH---HA2标项目部部便桥设计说说说明江海高速JH---HA2标全线施施工工便道共共设置置钢便桥6座，其中中飞飞跃河采采用单单跨上承承式贝贝雷架拼拼装，护护焦港河河、红红旗河、拥拥家家港河钢钢便桥桥采用两两跨上上承式贝贝雷架架拼装，曲曲雅雅河采用用三跨跨上承式式贝雷雷架拼装装，下下部结构构采用用松木桩桩群桩桩基础。具具体体设计方方案如如下：一、便桥结构及及及设计荷荷载1、便桥设计荷荷荷载：考虑便桥上部结结结构自重重、及及50T车辆通行行。2、设计依据：：：《基础工程》（人人民交通出版版社）《装配式公路钢钢钢桥多用用途使使用手册册》（人人民交通通出版版社）《建筑结构静力力力计算手手册（第第二版）》3、上部结构：：：钢桥采用“上承承承式”方法搭设设，用用6片321型贝雷桁桁架架组成上上承式式便桥主主体，采采用标准准通行行宽度4000（mm），贝雷雷钢钢桥的桁桁架及及其部件件等均均采用标标准配配置。桥桥面横横铺用150**1150((mmm)方木铺成成桥桥面，两两边用用护轮木木固定定。车道道板采采用40000**2000*770(mmm))木板纵向向平平行铺设,覆盖50000**7500*88(mmm)钢板加固固，两两边护栏栏采用用圆钢管管，1.2米高。荷载布置便桥总宽4米，用6片321型贝雷桁桁架架组成上上承式式便桥主主体单片贝雷：I===25004997.22ccm4，E=2××1105MPa，W=355778.55cmm3［M］=7888..2Knn·mm,［Q］=2455..2KNN则：动载：按通载车车车辆要求50T（500KKN）计，前前后后轴距4米，后轴轴距1.4米，前动动压压力为：60KKN，后动压压力力为：220++2200KNN；静载：贝雷主梁梁梁及桥面面系：：每片贝贝雷长长3米、高1.5米、重287㎏（含支支撑撑、销子子等），桥桥桥面系考考虑增增加1.2的系数计计算算，则：：q=nMg/LLL=6××2887×110××1.22/33/100000=6..888KN//m动载计算时采用用用荷载冲冲击系系数1.15及偏载系系数1.2。二、单跨便桥飞跃河采用单跨跨跨上承式式贝雷雷架拼装装，计计算跨径24米一）、上部结构构构内力计计算1、贝雷梁内力力力计算1）、恒载内力力力计算按单跨简支梁计计计算，均均布荷荷载q=6..888KNN/mm，6片贝雷梁EI=22..5×110--3×2××1105×6=33××103MPa，计算公公式式见《建建筑结结构静力力计算算手册（第第二二版）》Rmmaxx=0..5000qLL=882.556KNMmax=qLLL2/8=44995.336KN··mfmmaxx=5qqL44/(38844EI))=99.9××100-3m2）、活载内力力力计算P’=60PPP=22202200A桥台B桥台12m12m按照简支计算：：：对B点求矩，由由∑Mb=0得RA=(22000×111.33+2220××12..7++60××166.7))/224=22611.755KKNM中=257..33×12---60××4..7-22200×0..7==27005KN··ma=11.3mmmPP==22002220A桥台B桥台L=24mF1=PaL222(3-4α2)/(2244EI))(α=a/LL==11..3//24==0..47))aP’=60bA桥台B桥台L=224mma=7.3m；；；b=16.7m；F2=P’a2b2/(3EEIIL)计算公式见《建建建筑结构构静力力计算手手册（第第二版）》Fmax=F111+F2==00.0444m3、恒载+活载载载组合Mmax=49995.336++1.22×11.155×227055=442288.33＜[M]=472299.2KKN··mRmax=8222.566+11.2××1..15××2661.775==4433.88＜[Q]=147700.6KKN··mfmax=0...00999++1.22×11.155×00.0444==0.00711＜L/25500=0..0996mm满足要求二）、桥头地基基基承载力力验算算桥台采用灰土填填填筑，机机械压压实，采采用15×1155cm枕木满铺2层，宽度度为5.4m，长度为3.6m，则铺设设面面积为19.44mm2，具体计计算算如下：：Rmax=44443.88KKN，考虑一一定定的安全全系数数，地基基土容容许承载载力按按照中密密粉砂砂土取值值，即即［σ］=2000KPa，A=199..4m2。则，σ=Rmmax//A==22..888KPPa＜［σ］=2000KKPa满足通载要求三、两跨便桥护焦港河、红旗旗旗河、拥拥家港港河钢便便桥采采用两等等跨上上承式贝贝雷架架拼装，其其中中以红旗旗河钢钢便桥最最长，因因此同地地质、同同桥型便便桥以以红旗河河设计计为依据据。红红旗河总总长42米，每跨跨计计算跨径径为19米。下部结构：桥墩墩墩采用松木木桩桩群桩基基础，桥台台采用灰土土填筑，机机械压实，采采用15×115cm枕木满铺铺扩散应力力，宽度为为5.4m，长度为3.6m，则铺设设面积为19.44m2一）、上部结构构构内力计计算1、贝雷梁内力力力计算1）、恒载内力力力计算按两等跨连续梁梁梁计算，均均布布荷载q=6..888KNN/mm，L=199mm,6片贝雷梁EI=22..5×110--3×2××1105×6=33××103MPa，计算公公式式见《建建筑结结构静力力计算算手册（第第二二版）》支点处：Mmaaax=--0..1255qLL2=-31100.5KNN·mRmmaxx=(00.6625++0..6255)qqL=11633.4KNN跨中处：Mmaaax=00.007qLL2=1733..9KNN·mm(简支时M=qLL2/8=33110.55KKN·mm)fmmaxx=0..5221qLL4/(10000EI))=11.6××100-3m2、活载内力计计计算P’=60PPP=22202200A桥台B桥台9.5m9.555m按照简支计算：：：对B点求矩，由由∑MB=0得RA=(22000×8..8++2200×110.22+660×114..2)//199=2664..8KKNM中=264..88×9.555-600×44.7--2220×00.77=200799.6KNN·m挠度计算：a=8.8mP==22202220A桥台B桥台L=19mF1=PaL22((3-4α2)/(2244EI))(α=a/LL==8.88/119=00.4463))aP’=6000bbA桥台B桥台L=119mma=4.8m；；；b=14.2m；F2=P’a2b2/(3EEIIL)计算公式见《建建建筑结构构静力力计算手手册（第第二版）》Fmax=F111+F2=0.0022+0..0002=00.0022mm3、恒载+活载载载组合Mmax=31110.55+11.2××1..15××20079..6==31880..4＜[M]=472299.2KKN··mRmax=16663.44+11.2××1..15××2664.88=5528..8＜[Q]=147700.6KKN··mfmax=0...0022+11.2××1..15××0..0222=00.0332m＜L/25500=0..0776mm满足要求二）、主桩承载载载力验算算1、根据桩身材材材料强度验验算算承载力力Ｐa=Ψα[σσ]AＰa――单桩承载力ΨΨ―――纵向弯曲曲系系数，落叶叶松松木桩一般般取取１α―――桩材料的的应应力折减减系数数，落叶松松木桩取0.5[σ]――桩材料的的容容许压力力，单单位为kPPaa，当以松木木为为材料时木木桩直径为18cm时，[σ]为33288.3kPa，因因此松木木桩(直径18cmm)的单桩承承载载压力为为：Ｐa=Ψα[σσ]A=1×0.5×××33228..3×(0.18/2)22×π=42.31KKKN/根则18根组合桩桩的最最低承载载力为:42..331×118==7611.66KN即:76.1666T，可以满满足足通载要要求。2、根据地基土土土验算桩基基承承载力：：松木桩深入土层层层不少于4米（桩底底高高程约为-4.00~-5.00m），根据据设设计图纸纸，此此土层主主要为为粉砂土土，取取极限摩摩阻力力τi=65KKPPa，极限承承载载力σR=600000KPa，α=αi=1.0，则单桩桩容容许承载载力为为：[P]=[UU∑αiiτili+αAσR]/2=11449.88KNN则18根桩承载载力为为：149..88×188=226966.44KN即根据地基土验验验算容许许承载载力为269..44T，可以满满足足通载要要求。三）、墩顶横梁梁梁验算6m松木大梁计计算算，计算跨跨跨径1.2m，按五跨跨连连续梁计计算,松木截面面为15×1155cm。由于每每片片贝雷梁梁近似似支撑于于桩顶顶，因此此取不不利荷载载为支支点反力力均布布在横梁梁上，每每根横梁梁上的的均布荷荷载q=52288.8//3//5.11=334.556KKN/m，E=100××103MPa，I=4..22×100-55m4，W=5..6625××100-4m3,抗弯应力力［σ］=17MMPPa，［τ］=15MMPPa支点处：Mmax=-000.1005qql2=-5..2225KNN·mRmax=(000.5226++0.66066)qll=446.995KN跨中：M中=0.07788ql2=3.8888KN··m((简支时M=qll2/8=66..22KNN·m))f=0.64444ql4/(10000EI))=11.1××100-3m则σmax=MM//W=1111.055MPPa＜［σ］=17MMPPaτmax=R///(2bhh//3)==3..13MMPaa＜［τ］=15MMPPaf=1...1×110--3m＜L/25500=4..8××10-33m四）、桥头地基基基承载力力验算算桥台采用灰土填填填筑，机机械压压实，桥桥台拟拟采用两两层15×1155cm枕木满铺铺，宽宽度为5.4m，长度为3.6m，则铺设设面面积为19.44mm2，具体计计算算如下：：Rmax=52228.88KKN，考虑一一定定的安全全系数数，地基基土容容许承载载力按按照中密密粉砂砂土取值值，即即［σ］=2000KPaa则，σ=Rmmax//A==27..3KPaa＜［σ］=2000KKPa满足通载要求四、三跨便桥曲雅河钢便桥采采采用三等等跨上上承式贝贝雷架架拼装，便便桥桥全长54米，两组组桩桩，采用用等跨跨布置，计计算算跨径18米，净跨15米。下部结构：桥墩墩墩采用松木木桩桩群桩基基础，桥台台采用灰土土填筑，机机械压实，采采用15×115cm枕木满铺铺扩散应力力，宽度为为5.4m，长度为3.6m，则铺设设面积为19.44m2一）、上部结构构构内力计计算一）、贝雷梁内内内力计算算1、恒载内力计计计算按三跨等跨连续续续梁计算算，均均布荷载q=6..888KNN/mm,L==199m，6片贝雷梁EI=22..5×110--3×2××1105×6=33××103MPa，计算公公式式见《建建筑结结构静力力计算算手册（第第二二版）》支点处：Mmaaax=--0..1qll2=-22222.9KKN··mRmmaxx=(00.6600++0..5000)qql=11366.2KKN跨中处：Mmaaax=00.008qll2=1788..3KNN·mm(简支时M=qll2/8=22778.66KNN·m))fmmaxx=0..6777qll4/(10000EI))=11.6mmm2、活载内力计计计算P’=60PPP=22202200A桥墩B桥墩9m9m按照简支计算：：：对B点求矩，由由∑Mb=0得RA=(22000×8..3++2200×99.7++600×133.77)/118==2655.77KNM中=265..77×9-6660×44.77-2220××0.77=119555.33KN挠度计算a=8.3mP===22002220A桥墩B桥墩L=18mF1=PaL22((3-4α2)/(2244EI))=117.77mmm（α=a/LL==0.446）aP’===60bbA桥墩B桥墩L=118mma=4.3m；；；b=133..7m；F2=P’a2b2/(3EEIIL)==1..2mmmFmax=F111+F2=17..77+1..2==18..9mm3、恒载+活载载载组合Mmax=27778.66+11.2××1..15××19955..3==29776..9＜[M]=472299.2KKN··mRmax=13336.22+11.2××1..15××2665.77=5502..8＜[Q]=147700.6KKN··mfmax=1...6+11.22×1..155×188.99=277.77mm＜L/25500=722mmm满足要求二）、主桩承载载载力验算算1、根据桩身材材材料强度验验算算承载力力Ｐa=Ψα[σσ]A《基础工工程程》Ｐa――单桩承承载力Ψ―――纵向弯曲曲系系数，落叶叶松松木桩一般般取取１α―――桩材料的的应应力折减减系数数，落叶松松木桩取0.5[σ]――桩材料的的容容许压力力，单单位为kPPaa，当以松木木为为材料时木木桩直径为18cm时，[σ]为33288.3kPa，因因此松木木桩(直径18cmm)的单桩承承载载压力为为：Ｐa=Ψα[σσ]A=1×0.5×××33228..3×(0.18/2)22×π=42.31KKKN/根则18根组合桩桩的最最低承载载力为:42..331×118==7611.66KN即:76.1666T，可以满满足足通载要要求。2、根据地基土土土验算桩基基承承载力：：松木桩深入土层层层不少于4米（桩底底高高程约为-4.00~-5.00m），根据据设设计图纸纸，此此土层主主要为为粉砂土土，取取极限摩摩阻力力τi=65KKPPa，极限承承载载力σR=600000KPa，α=αi=1.0，则单桩桩容容许承载载力为为：[P]=[UU∑αiiτili+αAσR]/2=11449.88KNN《基础工工程程》则18根桩承载载力为为：149..88×188=226966.44KN即根据地基土验验验算容许许承载载力为269..44T，可以满满足足通载要要求。三）、墩顶横梁梁梁验算6m松木大梁计计算算，计算跨跨跨径1.2m，按五跨跨连连续梁计计算,松木截面面为15×1155cm。由于每每片片贝雷梁梁近似似支撑于于桩顶顶，因此此取不不利荷载载为支支点反力力均布布在横梁梁上，每每根横梁梁上的的均布荷荷载q=50022.8//3//5.11=332.886KKN/m，E=1100×1003MPa，I=4..22×100-55m4，W=5..6625××100-4m3,抗弯应力力［σ］=17MMPPa，［τ］=15MMPPa，见《建建筑筑结构静静力计计算手册(第二版)》支点处：Mmax=-000.1005qql2=4.9966KNN·mmRmax=(000.5226++0.66066)qll=444.663KN跨中：M中=0.07788ql2=3.6699KN··m((简支时M=qll2/8=55..9KKN··m)f=0.64444ql4/(10000EI))=11.044×110-3m则σmax=MM//W=1000.5MPPa＜［σ］=17MMPPaτmax=R///(2bhh//3)==2..98MMPaa＜［τ］=15MMPPaf=1...04××100-3m＜L/25500=4..8××10-33m四）、桥头地基基基承载力力验算算曲雅