钢便桥计算书

吴江东西快速干线 DXKS-A6 标钢便桥计算书

江苏四通路桥工程有限公司

2013年12月

钢便桥计算书

第一部分工程概况

吴江东西快速干线 DXKS-A6 标工程施工架设的钢便桥额定荷载50吨，桥面宽度4米。有通航要求的河道为Ⅶ级航道，要求通航宽度为21米，通航净空以临近道路桥梁的标高为基准。

第二部分设计计算依据

1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG 041-2000)

3、《施工结构计算方法与计算手册》(2000.12)

4、《桥梁施工工程师手册》(1995.12)

5、《装配式钢桥使用手册》

6、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)

7、《路桥施工计算手册》

第三部分计算说明

本项目便桥上部构造为装配式公路钢桥，每墩下部设置3～5根Φ630mm钢管桩基础，组成群桩，桩顶纵、横采用工字钢拼成盖梁。现着重从本便桥的如下三点进行验算：

1、主桥贝雷梁的强度验算；

2、钢管桩基础的承载能力验算；

3、横担“工”字钢强度及挠度验算。

第四部分钢便桥结构和计算书

一、主桥贝雷梁的强度及桩基础的承载力验算

（一）129米钢便桥

根据以上要求和桥址所在地的地质水文状况以及通航需求等实际条件，确定钢便桥结构如下：

1、桥梁结构：下承式双排单层加强型（DSR）“321”钢桥（其中航道段为双

排双层加强型），长度 129米，为12孔连续梁简支结构，坡度为4.5%，桥面宽度4.0米，桥面系采用钢面板，支墩采用钢管桩，航道宽度21米，通航高度以便桥南侧公路桥的通航高度为基准。

钢便桥主梁由双排标准贝雷片及加强弦杆用贝雷销连接而成，双排之间用45支撑架相联，两组贝雷梁以28号Q345B横梁和抗风拉杆拼装成钢便桥主体结构，横梁用斜撑和横梁夹具固定在贝雷梁上，在横梁上焊接17道10号工字钢做桥面纵梁，在10号工字钢上铺设12mm钢板做桥面并焊接固定，在钢板桥面上焊接防滑筋。

2、便桥结构使用材料的力学验算

荷载组合：设计荷载根据使用要求为50吨。当汽车荷载位于桩墩正上方时，桩承受的荷载为最不利荷载。超载系数取1.05，动载系数取1.2，安全系数取1.1。最大活载：50×1.05×1.2×1.1=69.3吨。钢便桥静载（自重）为：1.25吨/米，其中通航跨钢便桥静载（自重）为：1.6吨/米，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。取最大计算跨径22.8m进行受力验算。

受力简图如下：

22.8M通航跨受力简图

1）汽车行驶至跨中时支座反力

V A= V B=（22.8×16+693）/2=528.9 Kn

2）主梁抗弯计算

M活=693×22.8/4=3950.1 Kn.m

M静=(16×22.82)/8=1039.7 Kn.m

Mmax= M活+ M静=3950.1+1039.7=4989.8 Kn.m

3）剪力验算

剪力最大处为汽车行驶至桥墩处

Qmax=693+16×11.4=875.4 Kn

4）验算强度

贝雷片力学性能为：

加强型桁架几何特性：I=577434.4cm4

W=I/70=8249.1 cm3

[M]=2730Kg/ cm2×8249.1 cm3=22519941.6Kg.cm=225.2t.m [Q]=2730Kg/ cm2×10.24cm2=27955Kg =28.0t

①主梁最大弯距

Mmax=498.98 t.m，则单片贝雷片承受弯距：

M=498.98/4=124.7 t.m<[M]= 225.2t.m

安全系数：225.2/124.7=1.81

故抗弯性能满足要求。

②纵梁最大剪力

Qmax=87.44 t

单片贝雷片承受剪力：

Q=87.54 t/4=21.89 t <[Q]=28.0t

安全系数：28.0/21.89=1.28

故抗剪性能满足要求。

5）单桩容许承载力验算：

当车辆位于桩位上时桩基承受力最大，最大承受力为：

693+11.4×16+4.5×12.5=931.65 Kn

本桥航道桩基采用直径630mm的钢管桩最少每组3根，按桩入持力层深度5米，河床土质为粉质粘土，取粉质粘土层桩周极限摩阻力为36Kpa，则单根桩的竖向承载力为：

[P]= U∑liτi=3.14×0.63×36×5=356 Kn

桩基最大承载力Pmax=931.65 Kn，由3根Φ630钢管桩承担，由承载力验算可知Φ630钢管桩单桩承载力为：356 Kn >931.65/3=310.55 Kn。

因此，本座桥钢管桩能够满足使用要求。

考虑到地质构造的差异，在沉桩施工时，按照沉桩深度和沉桩贯入度双控的原则施工，以确保桩基承载力满足要求。

（二）108米钢便桥

根据以上要求和桥址所在地的地质水文状况以及通航需求等实际条件，确定钢便桥结构如下：

1、桥梁结构：下承式双排单层加强型（DSR）“321”钢桥（其中航道段为双排双层加强型），长度 108米，为10孔连续梁简支结构，桥面宽度4.0米，支墩采用钢管桩，便桥与河道中轴线斜交，中心航道沿顺河方向宽度21米，通航高度以便桥南侧公路桥的通航高度为基准。

钢便桥主梁由双排标准贝雷片及加强弦杆用贝雷销连接而成，双排之间用45支撑架相联，两组贝雷梁以28号Q345B横梁和抗风拉杆拼装成钢便桥主体结构，横梁用斜撑和横梁夹具固定在贝雷梁上，在横梁上铺设定制钢桥面板并用U 型螺丝与横梁固定连接。

2、便桥结构使用材料的力学验算

荷载组合：设计荷载根据使用要求为50吨。当汽车荷载位于桩墩正上方时，桩承受的荷载为最不利荷载。超载系数取1.05，动载系数取1.2，安全系数取1.1。最大活载：50×1.05×1.2×1.1=69.3吨。钢便桥静载（自重）为：1.12吨/米，其中通航跨钢便桥静载（自重）为：1.47吨/米，汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。取最大计算跨径27m进行受力验算，

受力简图如下：