235国道盱胎北段及盱胎绕城段改扩建工程I恒基略祈J H R E溜子河特大桥便桥平台专项方案编制人:_________________审核人:_________________批准人:_________________235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程明蛤段项目部二O一四年^一月工程概况:235 国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程起于明祖陵镇工业集中区235 国道老路,止于蛤腰公路,与淮河三桥北接线相顺接。
范围为K3+077.571~K9+102.333,路线全长6.025km,总体呈南北走向,全部新建。
本标段主要工程内容为主线路基3599 米,溜子河特大桥全长2426.1 米,匝道1 1 09米,全线除此之外还包括圆管涵4道,盖板涵2道以及立体交叉、平面交叉各两处。
溜子河特大桥与淮河三桥北侧相接,起点桩号K6+482终点桩号K8+908.1,桥梁总长为2426.1米。
全桥共2个桥台,63个桥墩,桥跨布置为:[10*(4*40m)] 现浇箱梁+[3*40m+4*40m+2*(5*40m)] 组合箱梁+(4*20m+3*20m)预应力空心板梁。
其中桥梁基础1#~55#墩台桩基础采用嵌岩桩,56#~64# 墩台桩基础采用摩擦桩。
桥台采用组合式桥台,台帽采用钢筋混凝土矩形截面台帽;桥墩墩身采用墩柱式墩身,横向墩身之间采用一道系梁加强横向联系。
设计技术标准:一级公路,设计车速为100km/h,荷载等级公路-I级。
路面双向四车道布置,宽度为26 米。
工程总投资:32066万元第一部分:便桥及钻孔排架结构设计便桥全长702m,桥面净宽4m,下部钢管桩基础,上部贝雷桁架梁,全长设7联(96m+96m+96m+96m+96m+96m+126m贝雷片布置形式单层4排布置,横梁1.5m间距,管桩顶分配梁为双拼45号工字钢,桥面满铺钢板。
主栈桥侧面设5个加宽段,一方面作会车用,一方面作临时施工平台,浇筑砼时可作为吊车或泵车临时工作平台。
钻孔排架根据灌注桩具体位置插打钢管桩基础,盖梁为双拼45号工字钢,横向采用25号工字钢,上铺桥面板作临时操作平台。
一、主要技术标准桥面宽:4m车辆荷载:500KN (施工车辆)限速:15KM/h;限载:单孔跨径内仅容许一辆重车通行。
使用期限:1.5年。
二、编制依据和参考文献1、《主桥施工图纸》。
2、根据国家及有关部门的设计规范,施工技术规程、规范,质量检验评定标准及验收办法。
3、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)5、《公路桥梁施工技术规范》(JTGT F50-2011)6、《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)7、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)8、《装配式公路钢桥多用途手册》、便桥平面布置便桥设置在主线桥的南侧,平面距离主线桥盖梁 1.5m,主要是方便主线桥下部结构的施工。
四、便桥结构布置便桥长702m,分联设置,联间设简易伸缩装置。
纵桥向布置时考虑主墩灌注桩及墩身、盖梁的施工,平面布置考虑钻孔排架的搭设。
具体如下:4.1便桥纵桥向布置(标准联)便桥多跨连续,标准跨径12m在伸缩缝处设止动墩,止动墩双排管桩,桩顶分配梁纵向布置,纵桥向相邻侧贝雷桁架断开设置,分设梁底分配梁。
4.2便桥结构断面4.2.1普通墩处结构断面422止动墩处结构断面423便桥加宽段结构断面«»«800 叶I五、钻孔平台结构布置5.1钻孔排架与墩身相对位置■-~^---5.2排架纵向布置13901390b4:A1—11.%■Mn15.F)(hj "门1「■.. □nr IA -MGO600 FQ■ ■I.: r90(1WLJOOj^ota■一*45防I? E5.3排架平面布置5.4排架结构断面 400o o4灌注桩801第二部分:结构检算一、便桥结构检算1项目概况钢便桥全长702m设7联(96m+96m+96m+96m+96m+96m+126r采用上承式结构,车道净宽4m。
主梁采用贝雷桁架片,贝雷片布置形式单层4排布置,横梁1.5m间距,管桩顶分配梁为双拼45号工字钢,横向联系梁为25号工字钢,桥面满铺钢板。
主栈桥侧面设5个加宽段,一方面作会车用,一方面作临时施工平台,浇筑砼时可作为吊车或泵车临时工作平台。
桥面采用定型桥面板,下部结构采用管桩基础。
2、遵循的技术标准及规范2.1技术标准2.1.1设计荷载①结构荷载②车辆荷载:500KN (单辆最重施工车辆)20OKN 200KX100KNf!1\ f! 1 r I J)14003000——LEJ^UE-l-kLl 任―qEEffffrti i诜■胡L- q 14003000EQS8 « 1L.2.1.1便桥断面图2.1横断面布置形式2.1.3限行速度:15km/h2.2设计规范《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《公路桥梁施工技术规范》(JTGT F50-2011)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86《装配式公路钢桥多用途手册》Q345 2.1E+5345210273120156设计规范贝雷梁 2.1E+5345240-245KN/ 肢-<装配式公路钢桥多用途手册>根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》临时性结构容许应力按提高后使用,本表按提高 1.3计。
单榀贝雷梁容许弯矩值为788.2KN.m,容许剪力值为245.2KN。
横向稳定系数1.3普通车辆汽车冲击系数卩=0.24、设计工况及荷载组合工况一:一辆500KN重车行走于12m简支梁跨上,贝雷桁架梁的弯矩、剪力结果,盖梁强度及刚度结果。
工况一荷载组合:1.2①+1.4②5、钢便桥设计5.1上部结构设计根据主通行孔的布置形式,取12m跨径简支检算。
5.2桥面宽度刚便桥的桥面宽度为4m,按照重车车辆外形尺寸为7 x 2.5m,横桥向2.5m v 4m,此断面可以满足行车要求。
5.3纵向整体计算根据本桥横断面布置形式可知,纵向桁架采用4排单层结构,根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》,其单榀梁结构内力值需满足下列要求:弯矩值M <[ Mu 】=788.2kN • m剪力值Q <[ Qu】=245.2kN其纵向整体计算模型见图 5.1所示图5.2纵向整体计算模型根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》,只能布置一个车道,其横桥向最布载形式见图 5.35.3.1弯矩计算跨中弯矩最大时,纵桥向车辆布载形式见图图5.4跨中弯矩最大时最不利活载布置情况 由图可知,弯矩最大时一个车道上作用车辆轴载位置。
最不利荷载作用下全桥弯矩图如图5.5所示所示 图5.3横桥向最布载形式5.4所示。
图5.5最不利荷载作用下全桥弯矩图有图5.5可知,贝雷梁的跨中弯矩作用值最大,详见图 5.6 所示图5.6最不利荷载作用下的中贝雷梁的弯矩值由计算结果可知,最不利荷载作用下的最大弯矩值为534KN • m ,满足M=534kN • m w 【Mu 】=788.2kN • m抗弯满足要求。
5.3.2剪力计算图5.7支点剪力最大时纵桥向荷载布置形式 由图可知,支点剪力最大车辆轴载布置。
最不利荷载作用下全桥剪力图如图5.8所示图5.8最不利荷载作用下全桥剪力图 有图5.8可知,贝雷梁的剪力作用值最大,详见图5.9所示支点处剪力最大时,纵桥向车辆布载形式见图5.7所示。
22882890ISO 90110110图5.9最不利荷载作用下的中贝雷梁的剪力值由计算结果可知,最不利荷载作用下的最大剪力值为218KN ,满足抗剪满足要求。
5.4盖梁检算541上部结构支点反力结果Q=218kN w 【Qu 】=245.2kN5.4.3盖梁截面特征蚁拼4科T 了钢L £2JO V <M2『l»HHZ—kH|h +F*7« D4-亠1□注支点号1 2 3 4反力结果(KN 126.2 280.1 280.1 126.2检算模型结构最大等效应力值为65.8MPa,满足要求。
5.4.5盖梁刚度结果H *JIL 也丄呂SUHHAAxNs&c— 4£I2 J L T 聲良B.AE0S7SI TV— .■£ LJI -O3丄朴■ lonv -oftI E£-.12*1-05"址pg 甘-T OFf 1.411 C'Z&ft am* .^l£T-0:3C4M r^LifiL ¥■■ IK匚™Z-.212-5M 匚山二 df Ccn>:4¥ ¥■15J9StfSTT7TOW ZD 1Sh.= a.x" Cc-xxc^r Z-.5DS0S5呂k 二 df CC F¥ ・ T¥=■ 2 4C3 44 3 iSHmu Corr- YZ--.I«d4544盖梁强度结杲 ELEMENT 50LWTIOM AN_155E+0«.船.n?E+o$-STIERS?S55E+0i>.46i D+4«・强¥盼”D ISPLftCEEKNT5VB =1I IES=1DEDC =B O0r042最大结构位移值为1mm,小于9.5mm,满足要求。
5.5单桩承载力5.5.1盖梁支点反力结果NODE FX FY FZ2 0.0000 -0.87912E-13 0.40620E+06232 0.0000 -0.10712E-12 0.40620E+06最大支反力结果为406KN。
5.5.2单桩承载力检算层号土层名称厚度m侧摩擦力桩端阻力1淤泥质粉质粘土 2.8625552粉土 5.61401303粉质粘土 1.6435100《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008 以下简称桩基规范《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 以下简称基础规范5.5.3计算结果土层计算厚度(m)l i桩侧阻力(kPa)q sikk桩端阻力(kPa)q pk1 2.8625552 5.61401303 1.6435100桩周长及底面积p计算u = 0.5290 = 1.6619 mA p = 0.2645 0.2645 =0.2198 m2单桩竖向承载力计算计算桩端进入持力层深度h b:桩端进入持力层深度取桩所在的最下层土厚5TP 13 20140«; 56; 19h b=1 m计算钢管桩外直径d s :d s = 0.53 m计算侧阻挤土效应系数s :根据建筑桩基规范表5.2.10查表s= 1.00计算桩端闭塞效用系数p :T hbds v 5,「.根据建筑桩基规范公式537-2单桩承载力计算: 根据“桩基规范”5.3.7采用公式如下Q uk = Q sk +Q pk = s U q sik l i +p q pk A p计算土的总极限侧阻力Q skQ sk = s U q sik l i = 1.00 1.66 (25 2.86+40 5.61+35 1.64)=586.5 kN计算土的总极限端阻力Q pk Q pk = p q pk A p =1.2 100 0.22 = 26.4 kN单桩竖向极限承载力标准值Q uk 计算Q uk = Q sk + Q pk = 612.9 kN单桩入土 10m 竖向承载力标准值为612.9KN,大于406KN 满足要求。