1、太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 太 阳 河 大 道 桥 梁 工 程临时便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目经理部二一六年六月太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 目 录1、编制依据及规范标准1.1、编制依据1.2、规范标准2、主要技术标准及设计说明2.1 主要技术标准2.2 设计说明2.2.1、桥面板2.2.2、主梁2.2.3、桩顶分配梁2.2.4、基础2.2.5、附属结构3、荷载计算3.1、活载计算3.2、恒载计算4、结构计算4.1、桥面板计算4.1.1、荷载计算4.1.2、力学模型4.1.2、承载力
2、检算 4.2、主梁计算4.2.1、荷载计算4.2.2、材料力学性能参数及指标4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型4.2.4、承载力验算太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 4.3、桩顶分配梁计算4.3.1、荷载计算4.3.2、材料力学性能参数及指标4.3.3、力学模型4.3.4、承载力检算4.4、钢管桩桩长计算4.4.1 钢管桩最大荷载计算4.4.2 入土深度计算4.4.3 承载力验算太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 太阳河大桥、太阳湖大桥临时钢便桥计算书1、编制依据及规范标准1.1、编制依据（1） 、中标通知书（
3、协议书）（2） 、现行施工设计标准（3） 、施工栈桥方案图（4） 、现行施工安全技术标准（5）现场踏勘及测量资料、施工调查资料1.2、规范标准（1） 、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（2） 、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（3）公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）（4）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）（5） 、起重设备安装工程施工及验收规范（GB50278-2010）（6） 、路桥施工计算手册2、主要技术标准及设计说明2.1 主要技术标准桥面宽度：7.0m振动锤：60 型设计荷载：公路级汽车荷载桥跨布置： 1.5+
4、（12m*4+3 m）+（12 m *3+3 m）*2+（12*3+6）+1.5m便桥全长：175m太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 2.2 设计说明太阳河大桥施工便桥设计荷载主要考虑结构自重，公路级汽车荷载，设计长度 175m。现将各部分结构详述如下：2.2.1、桥面板整座便桥桥面板材料为 6mm 防滑钢板+15cm 厚 C30 钢筋混凝土桥面板，桥面钢板与贝雷梁之间进行螺栓连接并坐砂浆，保证栓接质量。2.2.2、主梁采用（三排单层+双排单层+ 三排单层）321 贝雷片（3 榀 8 片）作为主梁，中间双排单层贝雷梁与两边三排单层贝雷梁横向间距均为 7
5、0 ，每榀贝雷梁顶面横向采用支撑架（90 ）联结，贝雷片下部两侧采用 U 形扣固定于桩顶分配梁上。2.2.3、桩顶分配梁便桥每个钢管支墩顶贝雷片主梁支承在 2 根 I 36b 工字钢横向分配梁上；桩顶设置 1000*1000*10mm 钢垫板桩头，分配梁居中并与桩头焊接，保证分配梁的稳定性。I 36b 型工字钢（双拼）下横梁每根长度为 7002.2.4、基础2.2.4.1、桥台基础桥台处于大堤位置，地基进行简单处理。栈桥两端与大堤顺接，两端填土并做浆砌石防护。太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 2.2.4.2、桥墩基础（钢管桩）桥墩基础采用 82010m
6、m 钢管桩，每排墩设置两根钢管桩；制动墩采用两排四根 6308mm 钢管桩，两排钢管桩纵向距离3m，钢管桩横向间距 4m。钢管桩间采用20 工字钢焊成剪刀撑连接，钢管桩桩头与分配梁间焊接牢固。2.2.5、附属结构便桥栏杆采用 483.5mm 钢管，立杆间距为 2m，设两排横杆。3、荷载计算3.1、活载计算本便桥主要供混凝土罐车、各种施工机械设备及项目部车辆等通行，使用荷载大于便桥施工阶段 50t 履带吊车荷载，因而本便桥荷载按公路级汽车荷载检算，则活载为：公路级汽车荷载：G=550kN。根据公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）相关规定，公路- 级汽车荷载为 550kN。汽车轴重：
7、p 前 =30KN，P 中=2120KN，P 后 =2140KN，轴距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。3.2、恒载计算便桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分配梁等结构自重，见下表 1：序号 结构名称 荷载集度(kN/m) 备注1 桥面板 3.3+26.25=29.55 纵向太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 2 桥面板（纵向 0.6m） 0.28+2.25=2.53 横向3 贝雷片主梁 1.05*8=8.4 纵向4、结构计算便桥结构横断面如下图，根据从上到下的原则依次计算如下：便桥横断面图 单位：厘米4.1、桥面板计算桥面板为现浇叠合板，轮触地长
8、度 30cm，传递到桥面板下层防滑板长度为 60cm。桥面板计算模拟横向跨越两片贝雷梁的简支梁进行计算，梁长0.9m、梁宽 0.6m、梁高 0.156m。4.1.1、荷载计算太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 在公路级汽车荷载作用下，最大作用力为后轮单轮70kN 集中荷载，梁自重取 0.9*0.6*0.156 范围钢板及混凝土重力之和，为 2.53 kN/m。4.1.2、力学模型及计算以一跨简支梁进行计算，最大荷载为 70KN，模型如下：挠度曲线： 经计算：受拉区总拉力为：F 实际 =1/2 *6.6*0.15/2*0.6 =149kN混凝土不受拉，全部
9、由钢板承担 =149/0.6/0.006=41.39MPa Qmax=36.14kN max=3/2*36.14/0.15/0.6=602kPa太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 4.1.3 承载力验算a、强度检算=41.39MPa f=145MPa， max=602kPa =85MPa 合格；b、刚度检算f max= 0.2mm 900/400=2.25mm 合格。4.2、主梁计算主梁 8 片 1500mm3000mm 单层贝雷片，采用（三排单层+ 双排单层+三排单层） 321 贝雷片（3 榀 8 片）形式，中间双排单层贝雷梁与两边三排单层贝雷梁横向间
10、距均为 70，每榀贝雷梁顶面横向采用支撑架（90）联结，贝雷片下部两侧采用 U 形扣固定于桩顶分配梁上。主梁按单孔一辆公路级汽车荷载，按中跨简支梁检算。4.2.1、荷载计算钢便桥主梁以上恒载为桥面板自重，其荷载大小为：q 总 =29.55kN/m，每片主梁分配 1/8 荷载，即 q 分 =3.69kN/ m。公路- 级汽车自重荷载： ,轴kNPkPkN1402,102,30后中前 距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。 按单片梁最高分配系数 0.4 倍单边荷载考虑，即 P 前 =30/2*0.4= 6 kN P 中 =120/2*0.4=24 kN P 后 =140/2*0.4=28 kN，
11、传递到贝雷梁顶可按 P 前 = 6 /0.6=10kN/ m P 中 =24/0.6=40 kN/ m P 后 =28/0.6=46.7 kN/ m 的均布荷载计算。太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 4.2.2、材料力学性能指标150cm300cm 单层贝雷片：N弦杆 =563kN N斜弦杆 =171 kN N竖杆 =212 kN =85MPa4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型在只允许单辆车通过的情况下，由于一跨长度只有 12 米，所以当第二排车轮位于墩顶时为贝雷梁最不利受力情况。计算模型如下：由结构力学求解器得轴力图如下:最大轴力 N 弦杆 =13
12、2.6 kN N 斜弦杆 =-59 kN N 竖杆 =-122.86 kN 剪力图如下 ：太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 最大剪力 Q=19.47 kN变形曲线：最大下挠值为 f max= -7.1mm。4.2.4、承载力验算：a、强度检算最大轴力 N 弦杆 =132.6 kN N弦杆 =563kNN 斜弦杆 =-59 kN N斜弦杆 =-171 kN N 竖杆 =-122.86 kN N竖杆 =212 kN， 合格；最大剪力 Q=19.47 kN=2*19.47/25.48*10 -4=15.3 MPa =85MPa， 合格；b、刚度检算太阳河大道
13、桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 f max= 7.1mm 12000/400=30mm， 合格。4.3、桩顶分配梁计算桩顶分配梁采用双拼 I36b 工字钢，桩顶分配梁与贝雷片主梁用自制“U” 型卡连接牢固，桩顶分配梁与桩头焊接牢固。4.3.1、荷载计算荷载为贝雷片下分配梁支反力作为集中力，最大F=150.85kN。其它三个为 F=（150.85-3.69*12-1.05*12）/0.4*0.2+（ 3.69+1.05）*12=103.865 kN，另四片梁以分配梁跨中点对称分布。双拼 I36b 分配梁自重：g=0.656 *7*2=9.184 kN4.3.2、
14、材料力学性能参数及指标I36b 工字钢：I=16530cm4W=919 cm3A=83.5 cm2 b=1.2cm h=33cmEI=2.1*1011*1.653*10-4=3.471*107 Nm2g=65.6kg/m4.3.3、力学模型太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 弯矩图下缘应力图剪力图变形曲线4.3.4、承载力检算由图可知：下缘应力max=113.6MPa 太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 max=257.39/(2*1.2*33*10-4)=32.5MPaa、强度检算max=113.6MPa f=1
15、45MPa； max=32.5MPa =85MPa 合格；b、刚度检算f max= 5.1mm 4000/400=10mm， 合格。4.4、钢管桩桩长计算桥墩基础采用 82010mm 钢管桩，每个墩 2 根，制动墩采用4 根 6308mm 钢管桩。桩的外露高度取 14m 计，地基土为砂性土，摩阻力取 20Kp，摩擦影响系数取 0.8。4.4.1、钢管桩最大荷载计算在只允许单辆车通过情况下，钢管桩最不利受力计算模型如下：由结构力学求解器求得剪力图如下：则桩顶分配梁对贝雷梁最大支反力为：Fmax=76.11+74.74=150.85kN太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大
16、道工程项目部 一排墩的最大荷载为：F 支 =（150.85-3.69*12-1.05*12）/0.4*2+29.55*12+1.05*8*12=925.25kN一根钢管桩需要提供的支撑力为：F 支/2=462.625kN，故取单桩承载力为 462.625kN。制动墩 F 支 =925.25+115.2（墩顶恒载）=1040.45 kN，单桩支承力为 F 支 /4 =260.11 kN。桩长计算公式为：4.4.2、入土深度计算82010mm 钢管桩入土深度计算：桩端承载力计算如下：qpk 按规范列表取值 1500kPa，则桩端Qpk=0.8*1500*PI()*(0.82/2)2=633.4kN
17、 取 2 倍安全系数后桩端0.5Qpk=317kN，由于桩端承载力值有较大的不确定性，计算考虑将这部分抗力作为安全储备。摩擦桩，桩截面周长 2.575m，侧摩阻系数 20kPa。太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 入土深度（m) 1 2 3 4 5 6 7承载力(kN) 342.75 368.5 394.25 420 445.75 471.5 497.25经计算得出桩的入土深度与承载力之间的关系见上表。由计算结果得出桩的入土深度为 6m。考虑到桩的外露长度及河床水深及淤泥厚度，因此钢管桩的长度 20m 满足要求。6308mm 钢管桩入土深度计算：桩端承载
18、力计算如下：qpk 按规范列表取值 1500kPa，则桩端Qpk=0.8*1500*PI()*(0.63/2)2=373.9kN 取 2 倍安全系数后桩端0.5Qpk=186.9kN，由于桩端承载力值有较大的不确定性，计算考虑将这部分抗力作为安全储备。摩擦桩，桩截面周长 1.978m，侧摩阻系数 20kPa。入土深度（m) 1 2 3 4 5承载力 (kN) 206.68 226.46 246.24 266.02 285.8经计算得出桩的入土深度与承载力之间的关系见上表。由计算结果得出桩的入土深度为 4m。考虑到桩的外露长度及河床水深及淤泥厚度，因此钢管桩的长度 18m 满足要求。4.4.3、
19、承载力检算a、强度检算82010mm 钢管桩 =P/A=462.625*103/2.575*10-2=17.97MPa=145MPa, 合格。太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部 6308mm 钢管桩 =P/A=260.11*103/1.583*10-2=16.43MPa=145MPa, 合格。b、稳定性检算自由长度 按 14.0m 计，0l82010mm 钢管桩 1=l0/i=14/0.29=48.36308mm 钢管桩 2=l0/i=14/0.22=63.6。查钢结构设计规范 （GB50017-2003） ，使用内插法得1=0.892， 2=0.809。P1=A=0.892*2.575*10-2*145*103=3330.5KNP=462.625KN，合格。P2=A=0.809*1.583*10-2*145*103=1856.9KNP=260.11KN，合格。太阳河大道桥梁工程 临时钢便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目部
