钢管桩栈桥计算及施工方案.doc

1、钢栈桥总长 207m， 标准桥面宽 5m，每跨按 9m，起于朱家河堤上 K2+484，止于 K2+691，其中在栈桥的第十三跨开始增设一个错车道，错车道宽度为 8.5m，长 27m；本钢栈桥承担着繁重的交通运输任务，它不仅承担着本标段大量材料、机械设备的运输任务，而且它还承担着全线所有标段大量材料、机械设备的运输任务，因此，高标准高质量的建设好钢栈桥是本项目全期工作的重点。本钢栈桥中心线与立交桥箱梁边缘线平行，栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构，栈桥上部结构 2 榀钢桁梁拼装而成,其上铺设横、纵分配型钢及桥面板，下横梁采用双工字钢 I40，桥墩采用桩基排架，栈桥基础为直径 630、壁厚 8m

2、m 的钢管桩,桩长根据河床、承载力变化而变化, 水中 9 排桩桩间设 273mm5mm 的联系杆，陆上桩桩间用14 剪刀撑联系。为了考虑温度效应对钢栈桥的影响，在第十五排桩处设置一道温度缝，缝宽为 6cm，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开,钢桁梁交界处采用双排桩。其中朱家河断面图如下 14.7（ 现 有 水 位 ） 26.323.1 朱 家 河 断 面 图 南 湖 村岱 家 山栈桥的设计1、栈桥使用要求:（1）栈桥承载力应满足：500k履带吊在桥面行走及起吊 20t 要求、450kN 混凝土罐车行驶要求；（2）栈桥的调头平台宽度设置应满足车辆掉头的要求；（3）栈桥的平面位置不得妨碍钻孔桩施工、钢

3、吊（套）箱及承台施工，能够满足整个施工期间全线通行的要求；（4）栈桥跨度、平面位置及高程应满足洪水和通航的要求。2、栈桥施工区域划分（1）浅滩区栈桥 0#7#墩及 17#23#墩之间，全长约 126m，为栈桥浅滩区。河床高程在+17.5+23.5 m 之间。（2）浅水区栈桥 8#17#墩之间，全长约 81m，为栈桥浅滩区。河床高程在+11.5+17.5 m 之间。3、栈桥布置形式栈桥从朱家河大堤起，沿桥箱梁右侧边缘线一直通至南湖村河堤，栈桥平面布置示意见图 3.1-1 所示。 26.826.591421,56424,0626,54 1,50914、栈桥构造栈桥桥面宽 5m，高程+26.3m，栈

4、桥桩采用 630mm 8mm 的Q235 钢管。下横梁采用双 I40。主纵梁一种是采用 1.35m 高，宽1.07m 的钢桁梁共两榀，钢桁梁上铺20 的横向分配梁、间距0.5m，I 10 的纵向分配梁、间距 30cm；桥面 =8mm 花纹钢板，最后安装栏杆、照明等附属结构。断面图如图下所示： =8桥 面 26.3栈 桥 断 面 图 630双 工 字 钢 钢 桁 梁50231.0 48钢 管 栏 杆栈桥断面结构图（单位：mm）、栈桥温度伸缩缝设置为适应栈桥钢构件温度变化, 在钢栈桥第 15 排桩设一道温度缝,缝宽 6cm，温度缝处栈桥所有钢构件均需断开,采用双排桩，具体结构尺寸见栈桥施工图 。6

5、、栈桥起始墩为保证栈桥与后方连接 ,作为栈桥起始墩 0墩，栈桥第一跨上部结构为型钢组成，结构图如下： 8m花 纹 钢 板原 浆 砌 块 石 护 坡耳 板C30砼 2耳 板 钢 管 桩#桥 台 断 面 图7、栈桥基础钢栈桥基础采用钢管桩直径 630mm ，壁厚 8mm；根据栈桥各区域河床，水文条件，地质情况，以及承载力等因素分析，浅滩区、 浅水区、深水区桩长根据位置不同而变化。钢栈桥的受力计算设计说明钢栈桥按 9m 一跨布置，总长 207m 长，其中钢栈桥桥面标准宽度为 5m，钢栈桥每跨承受的最大荷载 80t，车速为10km/h。栈桥计算参数栈桥荷载形式根据施工现场实际情况, 栈桥荷载形式如下:

6、钢材容重 78.5kN/m3最大设计风速 27.9m/s水流流速 1m/s50t 履带吊（考虑吊重 20t）： 45t 砼运输车通行施工荷载 4kN/m2特征参数泥面高程 见各典型断面设计冲刷深度 考虑 2m工程地质结构 序号 层名 埋深（m） 厚度（m） 空间分布 岩性特征 工程性质（1）素填土Qml0.37.7场区均有分布灰色、黄褐色，松散-中密，干-很湿，成份为以粘性土为主，夹少量植物根茎，局部上为砼地坪。密实度较不均匀。（2）粘土Q4al+pl02.0 1.32.4场区部分分布 黄褐色、灰黄色，软塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物， 中等偏高压缩性，强度高岭土，局部含白色螺壳、混粉砂

7、。一般。（3）淤泥质亚粘土Q4al+l08.0 1.817.8场区部分缺失灰褐色、灰色，淤泥质土，流塑-软塑，很湿-饱和，含少量腐植物，偶夹有螺壳。部分地段表现为淤泥，高压缩性，强度低。（3）-1粘土Q4al+l0.510.0 1.07.3 场区部分分布黄褐色，软塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物，少量高岭土，为淤泥质亚粘土透镜体。中等压缩性，强度一般。（3）-2粘土Q4al+l4.08.5 2.05.0 场区部分分布黄褐色，软塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物，少量高岭土，淤泥质亚粘土透镜体。中等压缩性，强度一般。（4）亚粘土Q4al+pl1.016.9 1.09.1场区部分分布黄褐色，

8、软塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物，少量高岭土。中等压缩性，强度一般。（5）粘土Q4al+pl4.518.0 2.57.9场区部分分布黄褐色、褐色，软硬塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物，及少量高岭土。中等压缩性，强度一般。(6)粘土Q4al+pl0.520.0 1.518.8场区局部缺失黄褐色、灰褐色，硬塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物，及少量高岭土、结核。低压缩性，强度高。(6)-1亚粘土Q4al+pl8.022.5 2.610.2局部分布 黄色、灰褐色，软塑，很湿， 含少量 Fe、Mn 氧化物。 中等压缩性， 强度一般。(7)粘土混碎石Q4al+pl7.42.4 0.914.5

9、局部分布褐黄黄褐色，饱和，硬塑，很湿，含少量 Fe、Mn 氧化物，及少量高岭土，碎石含量约5-30%,成分较杂，以石英为主，d=0.53.0cm，混较多角砾、砾砂，局部含较大块石。中等压缩性，强度较高。(8)残积土Q3.514.0 6.629.3局部分布褐黄红褐色，饱和，可硬塑，很湿，含少量 Fe、Mn氧化物，间夹泥岩岩块。中等压缩性承载力较高（9） 白云岩（T） 10.234.0最大揭露厚度21.0mHZ31HZ52 分布浅灰灰色，岩芯完整，呈长柱状，HZ35、HZ36、HZ37、HZ45、HZ46 、HZ51、HZ53 号孔发育溶洞，内充填软塑状粘性土，混少量白云岩碎块，取芯率一般 90-

10、100%,RQD 为80-95%为较硬岩，岩体较完整，基本质量等级为级。承载力高不可压缩(10)-1-1 泥岩强 风化20.038.02.210.0HZ26、HZ27、HZ28HZ30 分布棕红红褐色，风化不均匀，大部分风化成砂土状，裂隙承载力高压缩性低（C+P）较发育，裂隙被 Fe、Mn 氧化物浸染。局部夹中风化岩块。(10)-1-2泥岩弱风化（C+P）22.428.6最大揭露厚度11.9mHZ26HZ30 分布棕红灰色，岩芯较完整，呈短柱状，取芯率一般 80-95%,RQD 为 75-85%，裂隙较发育，裂隙被 Fe、Mn 氧化物浸染。为软岩，岩体较完整，基本质量等级为级。承载力高不可压缩

11、(10)-2灰岩（C+P）14.248.0最大揭露厚度9.98mHZ23HZ31分布灰灰白色，岩芯完整，呈长柱状，HZ23HZ31 溶洞，内充填软- 可塑状粘性土，混少量灰岩碎块，取芯率一般85-100%,RQD 为 80-90%，为硬岩，岩体较完整，基本质量等级为级。承载力高不可压缩各土层的极限摩擦力地层编号 层 名岩土层状 态土层的极限摩阻力值 i（kPa）（1） 粘土 Il=0.63 35（2） 淤泥质亚粘土 Il=0.99 25（3）-1 粘土 Il=0.49 40（3）-2 粘土 Il=0.25 53（4） 亚粘土 Il=0.56 37（5） 粘土 Il=0.35 47（6） 粘土

12、Il=0.24 55（6）-1 亚粘土 Il=0.62 36（7） 粘土混碎石 Il=0.37 45（8） 残积土 Il=0.54 38（9） 白云岩 Ra=44.5MPa(10)-1-1 泥岩强风化 N50(击) 140(10)-1-2 泥岩弱风化 Ra=4.2MPa 250(10)-2 灰岩 Ra=61.4MPa上部结构内力计算：工字钢 I10 验算1、45t 砼车计算跨度为 0.5m,计算按简支计算，单边后车轮布置在跨中时弯距最大Mmax1=1/4900.5=11.25KN.m单边车轮布置在临近支点时剪力最大Qmax1=90KN 其中 I10 受力图如下 90902、履带-65（本施工机

13、械为履带-50，计算时按履带-65 计算）Mmax2=1/875.50.52=2.35KN.mQmax2=1/275.50.5KN.m=18.8KN无论履带吊还是砼罐车作用在 I10上按两根计算，面板和自重忽略不计。Wx=492=98cm3 A=214.3=28.6cm2=Mmax/Wx=11.25/9810 4=114.7MPa=200MpaQmax/A=90/28.610=31.4MPa=115Mpa满足。I 10布置为间距 300mm。 20的验算1、45t 砼车时 90砼罐车半边车轮布置在 20a横向分配梁的跨中情况为最不利，不考虑 I10 的分布作用。Mmax1=1/4901.5=3

14、3.8kN.m砼罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大：Qmax1=90kN2、履带-65 75.履带65 的履带接地宽度 700mm，如上图布置，履带吊布置在20 跨中时有 8 根 20a 横向分配梁承受；布置在临近支点时考虑 8 根20 横向分配梁承受。履带65 的自重 600KN 和吊重 200KN 作用时考虑每个履带支点承受 1/2 荷载，即 400KN。每根 20 受力如下：Mmax2=1/48001.5/8=37.5kN.mQmax2=800/8=100kN 则 =M/W=33.810 3/191=176MPa=200MpaQmax/A=90/32.8710=27.5MPa=115M

15、pa 查 20 IX=1910cm4，E=2.1*10 5N/mm2,计算: max=2.18mm满足要求.I 40 横梁计算假设横梁选用 I40，钢管桩按两排布置，两排布置的间距 3 米布置， LF计算公式： max=（FL 3）/（48EI X）L=3.0m, F=560KN（按最大荷载，履带 65 的自重 600KN 和吊重 200KN 作用，每两根桩承受的荷载为 400KN，乘以一不均衡系数 1.4，为 560KN）E=2.1105N/mm2, IX=21700cm4, max=6.9mmL/250=12mm强度验算：=（1/4FL）/W=38.5N/mm 2 fmax符合要求。为了安装需要，横梁选用双 I40钢管桩打入深度计算