贝雷片-潮白新河钢栈桥及钢平台计算说明书

津汉高速公路工程1标段

潮白新河钢栈桥（贝雷架）计算说明书

工程名称：津汉高速公路工程1标段

编制单位：津汉高速公路工程1标段项目经理部

编制人：

技术负责人：

审批单位：

审批人：

中交一航局津汉高速公路工程1标段项目经理部

2011年12月27日

中交一航局津汉高速公路工程1标段项目经理部潮白新河特大桥钢栈桥计算说明书

目录

1、设计方案 (2)

2、施工方案 (2)

3、注意事项 (3)

4、栈桥检算 (3)

4.1、贝雷片纵梁检算 (5)

4.1.1、荷载计算： (5)

4.1.2、抗弯计算 (6)

4.1.3、抗剪计算 (6)

4.1.4、挠度计算 (6)

4.2、工字钢横梁检算 (7)

4.2.1、抗弯计算 (7)

4.2.2、抗剪计算 (7)

4.2.3、挠度计算 (7)

4.3、钢管桩检算 (7)

4.3.1、钢管桩承载能力检算 (7)

4.3.2、钢管桩摩擦力检算 (8)

4.3.3、钢管桩检算 (9)

1

1、设计方案

潮白新河为一级河道，主要功能为排洪、泄涝、供两岸工农业用水。据天津市宁车沽闸管理所工作人员介绍，当潮白新河水位达到2.9m时即开闸泄洪，以防止周围农田鱼塘等受灾害。综合考虑河道内现有水文地质情况及实际排洪、施工需要，根据现场地形，在潮白新河特大桥主河道范围内修筑钢栈桥便道。在15#～16#墩之间预留航道，设计栈桥长180m，顶宽6m，钢管桩顶高程2.5m，栈桥顶面高程3.77m。河滩部分采用山皮土便道连接钢栈桥与堤岸，便道宽6m。施工期间做好汛期施工工作，并注意加强对便道、栈桥的维修及保养。

全桥分为17跨，共设16个墩。桥梁跨度为第一跨和最后一跨为8m，从第二跨到第十六跨均为9m。桥宽6米，平台宽8米。

主栈桥两侧基础采用混凝土扩大基础，中间均采用钢管桩，钢管桩规格为直径600毫米、壁厚8毫米、长21米的钢管。每个墩设三根钢管桩作为基础。钢管桩顶采用三根45工字钢作为横梁。

副栈桥两侧基础采用混凝土扩大基，中间均采用钢管桩，钢管桩规格为直径600毫米、壁厚8毫米、长21米的钢管。每个墩设四根钢管桩作为基础。钢管桩顶采用三根45工字钢作为横梁。

栈桥上部结构采用10排贝雷片作为纵梁，分为5组，用45厘米连接片进行连接，两侧纵梁之间采用90厘米连接片进行连接，以增强栈桥的整体稳定性。钢平台上部结构采用10排贝雷片作为纵梁，分为5组，用45厘米连接片进行连接，两侧纵梁之间采用90厘米连接片进行连接，以增强平台的整体稳定性。

桥面系满铺20cm的方木，桥面两侧设防护栏杆。

2 施工方案

（1）施工准备

使用50吨汽车吊装器材，同时在岸上拼装贝雷片，精确计算测量桥台及钢管桩的位置。（2）基础施工

陆地部分采用50吨吊车和10吨震动锤打设，水中墩部分通过测量定位安装导向架，使

用50吨吊车和10吨震动锤打入基础钢管桩，在施工中要保证钢管装的中心位置和垂直度，随时观察钢管桩的中心位置和惯入度，保证钢管桩基础的承载力。便桥两边基础采用混凝土扩大基。 （3）横梁

把钢管桩割成槽口，在槽口上焊接钢板然后架设三根45工字钢作为横梁，以用作贝雷片的垫梁，为了保证工字钢的稳定性，把工字钢和钢管桩进行焊接。 （4）梁部结构

便桥共分为19跨，下部与横梁用U 形螺栓进行连接，贝雷片之间采用连接片连接。贝雷片上每隔3米采用20的槽钢进行横向加固，以增强纵梁的稳定性。 （5）桥面结构

在纵梁上铺满方木作为桥面，通过螺栓与下面20槽钢进行连接。桥面两侧设防护栏杆，栏杆钢管直接焊接在20槽钢上。

3 注意事项

（1）在便桥两端头设置限速牌，安全行驶标志，夜间警示标志。便桥上每隔一定间距设置限速设施及照明灯、荧光标志等。

（2）各构件焊接要焊透，长度满足要求。螺栓连接应将螺栓拧紧，使用一段时间后安排专人检查加固。

（3）临时便桥在使用期间，要安排专人负责管理、检查、维护、保养。

4 栈桥检算

4.1 面板核算

面板由200mm ×200mm 方木满铺组成，单根方木的线荷载为：

m kN q 2.01000

2

.02.010500=⨯⨯⨯=方木

根据选用的材料为贝雷架。

故面板的计算跨度为m l 737.01.108.075.0=⨯-=）（ 面板跨中弯矩为：m kN l q M •=⨯==014.08

737.02.082

2面板面板

搅拌车共有三排轮胎，其中后两排有八个轮胎，按最不利荷载情况计算，则可认为由搅拌车产生的荷载全部由后两排轮胎承受。荷载最大时为满载混凝土搅拌车的后两排轮胎中的两个轮胎在面板的跨中，轮胎尺寸示意图如下：

轮胎尺寸示意图（单位：m ）

单个轮胎与地面的接触宽度为0.23m ，轮胎外侧间距为0.6m 。在承受荷载后，轮胎将荷载向外传递，认为木方传递荷载的方式如下图所示：

轮胎传递受力示意图（单位：m ）

则传递宽度为0.23+0.2+0.2=0.63m

两侧并列轮胎传递长度为0.6+0.2+0.2=1m 。作用在桥面方木两跨范围内。搅拌车的荷载按分布荷载进行传递分布，则单侧轮胎的均布荷载为：

m kN q 5.1624

1

650=⨯

= 按最不利荷载的跨段长度为0.75m 计算，计算长度为0.737m ，受力如下图：

q=180.55kN/m

m kN ql M •=⨯==03.118737.05.16282

2

32

200133.062.02.06m bh W =⨯==

43

3000133.012

2.02.012m bh I =⨯==

a 3.800133

.0)

03.11014.0()

(MP W

M M =+=+=

面板σ

而根据面板选用的材料，根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）查得其容许应力值为9.5MPa,满足设计要求。

其弹性模量E=10GPa ，故面板产生的挠度值根据公式为：

mm EI ql w 47.0000133

.010********.05.162538456

4

4=⨯⨯⨯⨯⨯== 根据钢栈桥所选取的结构形式，容许挠度值为mm L

w 228.1600

737

600

][===，

][w w <，满足挠度要求。

4.2 贝雷片纵梁检算

4.2.1 荷载计算

由于该桥在施工便道上，考虑施工中要过50t 履带吊和30t 满载的混凝土罐车，以及材料车等，考虑动荷载系数，所以活荷载按80吨计算，贝雷片每一片的重量为0.27吨，由于桥面自重转换为线性荷载后较小，计算过程中可以忽略不计。 贝雷桁架的有关数据 从《公路施工手册》上查得:

最不利荷载情况下受力示意图

q=162.5