13m跨径桥梁计算书

算例

某13米桥梁计算书（含全部项目）

本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。

荷载标准：公路Ⅱ级乘0.8的系数

桥面宽度：净4.5+2×0.5m

跨度：13孔×13m

1、工程存在问题

*****桥位于***闸下游1000m处，建于1982年，为钢筋砼双排架式桥墩，预制拼装型板梁桥面，17孔，每跨8.85m。总长150.45m，宽5.3m。该桥运行20多年，根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下：（1）桥墩

A．桥墩基础

桥墩基础为抛石砼，设计强度等级为150＃，钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。

B．排架立柱及联系梁

立柱设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0～18.3MPa。联系梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。

立柱外观质量总体较差，局部区域麻面较重。立柱砼碳化深度最大值为31mm，最小值为5mm，平均值为14mm。立柱钢筋保护层实测厚度为20mm，钢筋目前未锈，但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。通过普查，全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露，有6处联系梁主筋外露。

C．盖梁

盖梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为

17.4～21.5MPa。

盖梁外观质量一般，梁体砼总体感觉较疏松。盖梁砼碳化深度最大值为24mm，最小值为9mm，平均值为18mm。，盖梁主筋侧保护层实测厚度为9～13mm，底保护层实测厚度29～42mm，砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度，盖梁主筋已开始锈蚀。通过普查，全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀，表层砼脱落，主筋外露，长度15～70cm；有28处箍筋锈胀外露。

（2）T型梁

T型梁设计强度等级为200＃，每跨中间两根T型外观较好，两边T型梁外观较差。T型梁砼碳化深度最大值为20mm，最小值为7mm，平均值为14mm。T型梁主筋保护层设计厚度为20mm，砼碳化深度已经接近钢筋保护层设计厚度，实际保护层相对较薄的主筋已经开始锈蚀。通过普查，全桥34根边梁中共有9根10处肋梁主筋锈蚀膨胀，砼开裂或脱落，长度15～160cm；全桥34根边梁中共有15根工52处肋梁箍筋锈胀外露，有13块三角形隔板钢筋锈胀，表层脱落。

（3）桥台

两侧浆砌石桥台总体没有大的变形，左岸桥台浆砌石有纵向和斜向裂缝，右岸桥台浆砌石发现斜向裂缝，裂缝较长较宽。

（4）桥面及栏杆

桥面铺装层破损露石，栏杆老化损坏，钢筋外露，且多处被撞。

（5）桥墩基础防护工程

该桥的底部和侧向的防护工程水毁现象非常严重。左岸浆砌石护坡全部损毁、坍塌，7＃桥墩基础裸露，基础下土壤已经开始流失，出现空洞。浆砌石护底下游的土壤（砂质）已全部被水流带走，经常受水流冲刷的护底局部已被淘空，护底已出现不同程度的损坏，危及桥墩基础乃至整座桥梁的安全。

（6）结论

由于该桥原设计标准较低，长期超负荷运行，工程老化失修，水毁严重，且为中和岛内防洪抢险撤离的主要通道，选取方案时优先考虑拆除重建方案。

2、设计标准

荷载标准：公路Ⅱ级乘0.8的系数；

桥面宽度：净4.5+2×0.5m；

跨度：13孔×13m ；

结构形式：桥面结构采用13m 跨钢筋砼预制空心板，下部为Ф80砼桥墩柱，基础为Ф100灌注桩。

3、水力计算 1）桥梁壅水计算

)(2

02V V Z M -=∆η η：系数，05.0=η。

0V 为河道断面平均流速（m/s ）

其中P Q 为设计流量（m 3/s ），取s m Q P /16003=

M V 0为天然状态下桥下平均流速（m/s ）,M Q 0为天然状态下桥下通过的设计流量（m 3/s ）,OM ω为桥下过水面积（m 2）

s m V V M M /28.20==

s m V /14.20=

因此，m V V Z M 031.0)(2

02

=-=∆η 2）冲刷计算

5

/36

/13/52)(⎥⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡

=d E h h B Q A h cq

cm cj d p μ

式中：

d A ：单宽流量集中系数，15

.0⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=Z Z d H B A ,Z B 为洪水期平均水深处宽度（m ），

Z H 为河槽平均水深（m ）。

cj B ：河槽部分桥孔过水净宽（m ）

μ：桥墩水流侧向压缩系数

cq h ：桥下河槽平均水深（m ）

d ：河槽泥沙平均粒径（mm ）

，mm d 39.0＝ E ：与汛期含沙量有关的系数，46.0＝E 063.115

.0=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=Z Z d H B A

m B cj 54.107=

根据河槽、河滩的断面积及糙率可得河滩、河槽部分流量分别为

s m Q /05.1331＝、s m Q /95.158632＝

a ）河槽部分：

935.0＝μ

m h cm 79.7＝ m h cq 20.6＝

∴m d E h h B Q A h cq

cm cj d p 95.11)(5

/36

/13/52＝⎥⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢

⎢⎣⎡=μ

b ）河滩部分：

00.1＝μ

m h tm 79.0＝ m h tq 75.0＝

根据水深1m 非粘性土不冲刷流速可知s m V

H /38.01

=

∴m V h h B Q A h H tq

tm tj d p 88.0)(5

/313/51＝⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤⎢⎢⎢

⎢⎣⎡=μ

3）桥墩台局部冲刷计算 一般冲刷后墩前行进流速： a ）河槽部分：