临时钢桥设计方案

钢桥设计方案

一、概述

1.1工程概况

由我单位承建的阿克肖水库导流兼冲沙洞工程，因导流洞进口引渠段土石方开挖弃料拉运及为后期工程施工创造交通便利所修建的临时2#道路横跨阿克肖河，建立一座简易钢结构便桥。根据现场的地形地貌并结合载荷使用要求，经现场勘查我部架设的钢桥规模为长12m共两跨，钢桥外宽4.5m，桥面净宽4m，单项行车道。

1.2 地理位置

设计钢桥位于阿克肖河床中心段，距导流洞进口引渠段开挖范围约0.35km,距2#弃渣场约1.6km，距瑙阿巴提塔吉克乡约3km。

1.3 阿克肖河水文概况

钢桥处址多年平均流量6.46m3/s，多年平均径流量2.038×106m3。阿克肖河的洪水主要分为春洪和夏洪两大类。一般春洪多以季节性积雪融水型为主的洪水类型出现，夏洪多以高山冰雪融水为主的洪水类型出现，此外，还有与山区发生的暴雨洪水相叠加而产生的混合型洪水。根据资料提供，十年一遇洪水流量约为60m³/s

二、设计标准

①设计车速：5km/h

②设计载荷：80t

③桥跨设计：12m两跨简易钢桥

④桥面布置：桥面净宽4m

⑤设计过水流量：51.12m³/s

三、钢桥设计方案

3.1 钢桥基础设计

钢桥基础均为向河床原地面下挖2m，长6.8m宽3m，C20混凝土浇筑。两端为直立型桥台长4.5m宽1.8m高2m，钢筋混凝土结构。中间桥台为梯形上4.5m,上底宽1m下底宽2m高2m，钢筋混凝土结构。台帽为长4.5m下底宽0.8m上底宽0.3m高0.7m，钢筋混凝土结构。

3.2 桥梁设计

桥梁采用八根热轧型56b“工”字钢，长度为12m。设计间距35cm，每根“工”钢用Φ25钢筋焊接相连，形成一个整体。

3.3 桥面设计

桥面采用4m的热轧型20槽钢进行满铺，间距为10cm并与“工”字钢进行焊接。再用0.5mm钢板进行桥面找平。

3.4 防护结构设计

桥面采用50钢管做成护栏进行防护，栏杆高度1.2m，栏杆纵向

3m一根立柱（与桥面槽钢焊接）、高度方向设置两道横杆。

四、施工方法

4.1 施工流程：

基坑开挖基础、桥台、台帽砼浇筑

“工”钢焊接

吊装

桥面铺装

护栏、防滑条安装

4.2 钢桥下部结构施工

钢桥基础开挖采用1.8m³液压反铲挖掘机进行开挖，在开挖前用全站仪在基础两边定出钢桥轴线，并以河床原地面为标准，打桩建立相对高程。

基础采用C15混凝土进行浇筑。浇筑前用7.5KW水泵对基坑进行排水。基础埋设下插0.75m上露0.75m Φ25钢筋，间距0.5m双排用于和桥台相连。

桥台设计为钢筋混凝土。待基础强度达到要求后，用全站仪以基础轴线为基准，放样出桥台模板边线。然后进行桥台钢筋绑扎，模板支立。将基础表面浮渣清理干净，模板加固完毕，进行C25混凝土浇

筑，用水准仪根据相对高程为三个桥台台面进行找平。

在桥台预留Φ25插筋，与台帽相连。桥台台帽位置混凝土面需凿毛。台帽混凝土标号采用C30。

4.3 钢桥桥梁安装

钢桥桥梁采用热轧型56b“工”字钢。为方便吊装，先进行两两焊接，间距为35cm，用Φ25钢筋上下沿每50cm进行平行焊接，中间进行交叉焊接。焊接完毕待钢桥桥台混凝土强度达到要求后，采用20t吊车进行“工”字钢桥梁吊装。为保证“工”字钢桥梁的活动性，在桥台与“工”字钢见铺垫2cm橡胶垫。

4.4 钢桥桥面铺装

为保证钢桥桥面受力分散均匀，桥面采用20cm热轧型槽钢，以间距10cm进行满铺，并与每根“工”字钢上沿进行焊接。

并用5mm钢板与槽钢焊接，进行桥面找平。

4.5 钢桥护栏及防滑条安装

钢桥护栏采用50钢管进行安装。栏杆高度1.2m，栏杆纵向3m 一根立柱（与桥面槽钢焊接）、高度方向设置两道横杆。护栏横杆刷红白漆以表警示作用，立杆粘贴反光条。

防滑条采用φ12钢筋以间距20cm横向排列，与桥面钢板进行焊接。

五、钢桥受力验算

5.1 计算原理

荷载重心在跨中时将对钢桥产生最大弯矩；荷载重心位置在钢桥

梁端部是将对钢桥产生最大剪力。依据此原理则针对性的予以验算。

5.2 受力验算

在计算该临时结构时，钢材容许应力取1.30的安全系数。

①荷载计算

钢桥承受荷载为汽车800KN

单跨6m“工”字钢桥梁自重为：:115.108×6×8=54KN

单跨12m桥面板自重为:25.77×4×80+39.25×4×12=98KN(每平方约209kg) 纵梁受力验算分两部分叠加,1为壹辆800KN车辆位于跨中时的集中力计算；2为桥梁自重产生的均部荷载（按长度方向）q＝152/12＝12.7KN/m

②纵梁受力验算

纵梁最大跨径6米,以800KN汽车位于跨中时按简支梁进行验算

M1max＝0.250PL

＝0.250×800×6＝1200KN.m

M2max＝0.125ql2＝0.125×8.6×209＝224KN.m

Q1max＝（+0.5+0.5）P＝1.0×800＝800KN

Q2max＝0.5ql＝0.5×8.6×6＝25.8KN

Mmax=1200+224=1424KN.m

Qmax=800+52=825.8KN

允许弯矩Mo＝8×0.8（不均衡系数）×1424KN.m＝9113.6KN.m

强度验算：σ＝Mmax/Mo＝（1424×224）/9113.6

＝38.125Mpa<〔σ〕/1.3=210/1.3=161Mpa

允许剪力Q＝8×0.8（不均衡系数）×161KN＝1030.4KN

通过6米跨8根工字钢布置可知：

Mmax < Mo、σ<〔σ〕、Q<〔Q〕，因此6米跨钢桥纵梁满足800kn的载重汽车通过。

③、挠度验算

挠度f=1.466Pl3/(100EI)=1.3mm

f＝<2500/400=6mm符合要求

综上所述:钢桥抗弯能力、强度、抗剪能力、挠度均满足使用要求。

六、钢桥材料计划