新建铁路
青岛至荣城城际铁路工程
蒙 沙 河 施 工 便 桥 计 算 书
计算: 复核: 审核:
中铁一局青荣城际铁路工程项目经理部一分部
2010年12月
青荣项目跨蒙沙河施工便桥计算书
一、工程概况
青荣城际铁路五沽河特大桥位于即墨市境内,起讫里程为DK64+004.20~DK73+706.80,全长9702.6米。五沽河特大桥跨域五沽河和蒙沙河两条河流。蒙沙河系五沽河的支流,属季节性河流,平时流水量较小,最大流速约为1米/秒。
正桥桥址处河道宽132米,正常时节最大水深3~4m,两侧河堤比正常水位高1.5~2m,河两岸边地势平坦,均为耕地。
根据设计和图纸资料显示,桥位河床表面为0.5~1m厚的淤积层,下为2~3m厚的粉质粘土覆盖层;其次为泥质砂岩,强度在400KPa。
由于蒙沙河是一条季节性河流,为此充分考虑到雨季的防洪需求,在穿越此河时采用高架桥形式。为不缩窄行洪断面,设计桥长不小于现有两堤堤距,桥梁底高程不低于现有堤顶高程,采用贝雷梁组合的钢架梁结构形式(详见附图)。桥跨布置为“11-12m+1-9m”十跨贝雷梁组合的简支梁。基础采用υ426×10mm钢管桩,为加强基础整体性,每排桥墩的钢管均采用[16b号槽钢设置剪刀支撑连接成整体,每个墩采用双排钢管每排2根钢管,形成板凳桩,增加便桥的稳定性;墩顶横梁采用双Ⅰ40b工字作为钢支撑,钢支撑上横向布置4组贝雷片做纵梁,每组两片,横向每1.5m间距采用10号槽钢加工支撑架连成整体;贝雷梁上铺设Ⅰ20a工字钢分配梁,间距0.3m,桥面系铺10mm花纹防滑钢板,桥面净宽4.5m。
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根据现实需要,栈桥承载力满足: 50t履带吊吊重20t在桥面行走和40t混凝土搅拌运输车、60t满载施工车辆行走,按100t荷载检算。车辆通行时计算采用荷载冲击系数1.2及偏载系数1.2。钢管桩按承压桩和摩擦桩组合设计。计算采用跨度12m计算。
二.钢便桥设计验算
钢便桥长度141m,设置11孔-12m+1孔-9m,6孔一联,钢便桥总宽5.5m,桥面净宽4.5m,计算跨径为12m。钢便桥结构自下而上分别为:υ426×10mm钢管桩、双Ⅰ40b工字钢纵梁、横梁、贝雷梁、间隔铺设Ⅰ20a工字钢分配梁(间距0.3m),桥面铺装10mm压花钢板。υ48×3.5mm高度1.2m的钢管护栏,1.5m间距顺桥向布置,水平设置三道平杆。
(一)、荷载
1、满载料运输车(100t) 1000KN 2、10mm厚花纹钢板:(4.5m宽):
4.5×0.008×1×7.85×10=3.54KN/m
3、贝雷梁横向联系(每1.5m一根[10槽钢)
(10.007×4.5×2)×10/3=0. 3KN/m
4、I20#工字钢 (长5.5m,41根/12m):
(12/0.3 +1)×5.5×28×10/1000/12=5.26KN/m
5、I40b工字钢 (长5.5m,2根,;长4.5m,4根) : (5.5×2+4.5×4)×73.8/1000×10=21.4KN
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6、贝雷架: 0.287×6×4×10/12=5.74KN/m 7、护栏:
((12/1.5+1)×2×1.2+12×6)×3.33×10/1000/12=0.26 KN/m
净载合计 q=3.54+0.3+5.26+0.26+5.74=15.11KN/m
(二)桥面10mm厚花纹钢板检算:
小横梁上铺设δ10mm厚花纹钢板,宽4.5m,按铺最小长度1m的钢板计算,下面工字钢间距30cm,因为轮宽与分配梁净距接近,故车轮传递的荷载按均布荷载考虑,取q=333KN/m,按三等跨连续梁计算,自重均布荷载:q1=1×0.01×10×7.85=0.785KN/m
施工及人群荷载:不考虑与车辆同时作用 100t车辆轮压:200/0.6=333KN/m 计算见图如下:
30cm 30cm 30cm 333KN/m
钢板惯性矩:I=bh3 /12=1000×103/12=83333mm4 钢板截面抵抗矩:W=bh2/6=1000×102/6=16667mm3 最大弯矩:Mmax=Km*ql2=0.1×333×0.32=3KN.m 弯曲应力:
σmax=Mmax/W=3×106/16667=179.8MPa≤210MPa (可)
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