跨濠江运输栈桥检算书.docx
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跨濠江运输栈桥检算书
跨濠江运输通道安全检算书
一、检算依据
①《路桥施工计算手册》
②《混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110-2011）
③《钢结构设计规范》（GB50017-2011）
④《建筑五金实用手册》
⑤《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）
⑥设计图纸
二、设计条件
1、跨濠江运输通道栈桥设置在钢箱梁拼装作业平台的西侧。
2、栈桥宽度按6米设计。
3、栈桥主要荷载为单辆12立方米混凝土罐车满载通过。
3、跨濠江运输通道栈桥结构布置形式
栈桥顶部标高与钢箱梁拼装作业平台保持一致，宽度为6m（斜交宽度为7m）。
自上而下的结构为：
10mm厚花纹钢板+I20a工字钢（顺桥向间距60cm）+贝雷桁架+双拼I45a工字钢+φ720*10mm钢管桩。
为保证钢作业平台的整体稳定性，钢管桩自顶部往下1m用[10槽钢作横向联结。
作业平台顶部四周设置∠75等边角钢围栏，四周采用φ12mm圆钢围护。
四、主要检算说明
根据施工技术方案主要计算各构件受力情况及跨濠江栈桥的整体稳定性是否满足要求，根据计算验证方案的可行性，并根据计算结果编制施工方案。
计算方式采用由上至下，逐个验证杆件受力是否符合要求，具体分为I20a工字钢分配梁、贝雷片、I45a工字钢横梁、钢管立柱验算。
1、荷载分析
根据本桥钢箱梁拼装施工的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：
q1—栈桥构件自重。
P1—12立方米砼搅拌运输罐车。
2、12立方米砼搅拌运输罐车的确定
10方混凝土罐车：
载重时重量44t
总重：
440kN
轮距：
1.8m
轴距：
4.0m+1.40m
前轴重力标准值：
80kN
后轴重力标准值：
2×180kN
前轮着地面积：
0.30m×0.20m
后轮着地面积：
0.60m×0.20m
车辆荷载布置与桥面考虑两辆车并排行驶，如下图所示：
五、花纹钢板底下I20a工字钢检算（工字钢上荷载按均布荷载）
根据上述荷载进行验算，花纹钢板底下I20a工字钢，顺桥向按60cm间距布置（横桥向下设贝雷桁架按90cm间距布置）；查《桥涵计算手册》工字钢参数表得Ix=2370cm4=2.37×10-5m4；Wx=237cm3=2.37×10-4m3；
=17.2cm=0.172m；qI20a=0.279KN/m，E=2.1×108KPa,验算中将工字钢受力体系简化成如下图计算模式。
钢栈桥结构自重q1+砼罐车q2荷载组合工况
q1=（0.279+0.6×0.01×78.5）×1.2=0.9KN/m
q2=（180÷2÷0.6）×1.1（冲击系数）×1.4＝231KN/m（后轮着陆面宽0.6m）
采用Midas/Gen7.1.2计算结果如下：
反力图：
组合应力图：
通过上图可知单根工字钢横梁的最大应力为88143KN/m2＝88.143MPa，88.143MPa<145MPa，应力满足要求。
六、贝雷桁架检算
贝雷桁架每片最大弯矩[Mmax]=788.2KN·m；贝雷桁架每片最大剪力[σmax]=245.2KN；I=250497.2cm4；弹性模量E=2.1×108KPa，贝雷桁架自重q=0.9KN/m。
贝雷桁架受力模型示意图
当12立方米砼搅拌运输罐车行驶在贝雷梁跨中时，此时为最不利荷载。
砼运输罐车每边车轮荷载由两片贝雷梁共同承受，则前后车轮作用在单片贝雷梁的集中荷载为：
P1＝（80÷2÷2）×1.1×1.4=30.8KN
P2=（180÷2÷2）×1.1×1.4=69.3KN
P3=（180÷2÷2）×1.1×1.4=69.3KN
反力图：
弯矩图：
通过上图可知单根贝雷梁的最大弯矩为389KN·m，389KN·m<[Mmax]=788.2KN·m，满足要求。
剪力图：
通过上图可知单根贝雷梁的最大剪力为96.8KN，96.8KN<[σmax]=245.2KN，满足要求。
七、贝雷桁架下横梁检算
每排管柱上布置2排I45a，管柱横桥向按梁宽范围布置，具体布置见附件。
查《建筑五金实用手册》得I45a:
Ix=32240cm4=0.0003224m4，Wx=1430cm3=0.00143m3，
=38.6cm=0.386m，qI45a=0.804KN/m，E=2.1×108KPa。
双拼I45a工字钢下钢管间距为3.0m。
根据贝雷梁不同工况计算结果，贝雷梁传递给I45a工字钢的最大集中荷载为96.8KN,间距0.9m。
I45a受力模型示意图
反力图：
弯矩图：
弯距正应力
=111.3/14.3×10-4=77.8MPa
，符合要求（临时结构，取1.3的容许应力增加值）
剪力图：
为腹板板厚度
=11.5mm
容许应力：
max=
=197.8/（0.386×0.0115）=44.6Mpa<1.3×85MPa=110.5MPa，符合要求（1.3为容许应力增大值）
八、钢管立柱检算
1、钢管柱强度检算
由上述计算可知，单根钢管立柱的承受的最大荷载是P=384KN。
Φ720mm×10㎜钢管的截面积A＝3.14×（3602-3502）mm2=22305mm2。
σ=N/A=384/22305=17.2Mpa<［σ］=140Mpa,强度满足要求。
1、钢管立柱入土深度检算
根据中铁隧道勘测设计院提供的本工程岩土勘察报告，本工程各地层的侧摩阻力值见下表：
地层年代
层序代号
岩土名称
岩土状态
钻（挖）孔灌注桩
承载力基本容许值[fa0]（kPa）
桩侧土的极限摩阻力标准值（kPa）
负摩阻力系数
Q4me
①3
素填土
松散、欠压实
70
20
Q4m
②1
淤泥
流塑
50
20
0.2
②4
粉细砂
松散～稍密
100
30
②5
中粗砂
松散～稍密
250
40
Q4mc
③1
粉质粘土
可塑~硬塑
140
50
③4
中粗砂
中密～密实
280
60
④2
粉质粘土
可塑~硬塑
160
60
④4
中粗砂
中密～密实
300
70
Qel
⑤1
砂质粘性土
可～硬塑
250
60
⑤2
砾质粘性土
可～硬塑
250
70
γ52（3）
⑥1
全风化花岗岩
可～硬塑
350
90
⑥2-1
强风化花岗岩
半土半岩
500
120
⑥2-2
强风化花岗岩
碎块状
800
130
⑦2-1
强风化辉绿岩
半土半岩
500
120
⑦2-2
强风化辉绿岩
碎块状
800
130
⑥3、⑦3
中风化带
较完整～较破碎
fa0=3500kPa
frk=35MPa
钢管桩入土深度为20m,因暂无地质柱状图，桩侧土的极限摩阻力值取中间值50Kpa,则按《公路桥涵地基与基础设计规范》求沉桩容许承载力P，则：
[P]=（U∑αiliτi+ασRA）/2
[P]＝（3.14×0.72×20×50）/2=1130KN（不计桩底承载力）＞P=384KN。
满足要求。
2、钢管桩稳定检算
立杆计算长度：
L0=15m
钢管的惯性半径:
i=（I/A）1/2=0.251m
长细比λ=L0/i=15/0.251=59.8
查表得φ=0.824，则：
[N]=ψ·A·［σ］=0.824×22305×140=2573.1kN＞N=384kN，稳定性满足要求。
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