Yongjiang四线桥建设工程.doc

附件2-3 新建云桂铁路引入南宁枢纽站前及部分站后工程 新南宁邕江四线特大桥 栈桥计算书 编制: 复核: 审核: 中铁四局集团有限公司南宁枢纽Ⅰ标工程指挥部 二O一0年六月 1.工程概况 南宁枢纽东起湘桂线邕宁站，西至云桂线江西村DK21+500，南至南防线吴圩站。新南宁邕江四线特大桥梁中心里程为：DK3+619.80，孔跨式样为13×32m+（36+64+36）m连续梁+2×24m+1×32m+（72+2×128+72）m连续梁+（52+88+52）m连续梁+2×32m+（36+64+36）m连续梁+8×32m预应力混凝土梁。桥梁全长为1723.68m，桥梁里程范围为D1K2+765.408～D1K4+489.088。本桥依次跨越江北大道、邕江、江南大道、五一路。邕江在本桥位处属内河Ⅱ级航道，桥位跨越邕江处江面宽约370m，江面至轨面约33.5m。连续梁主墩采用圆端型实体墩，边墩及其余桥跨桥墩均采用矩形墩，钻孔桩基础。 本桥主跨（72+2×128+72）m连续梁20#～22#桥墩基础位于邕江水中，现施工常水位水深约5.3～13.8m，且河床覆盖层较厚，下为岩层，30m内地质大致情况是第一层覆盖层粘土厚1.5m，第二层细圆砾土厚10m，第三层泥岩夹泥质粉砂岩夹褐煤20m，19#、23#采用钢板桩围护施工，20#～22#桥墩承台砼施工之前设置双壁钢围堰并进行水下砼封底施工、20#～22#钻孔桩均采用钻孔平台施工。为了对河中墩提供物资设备等，修建栈桥连接钢平台。栈桥桥址处于施工水位63.85m，百年一遇流速2.1m/s，栈桥桥面标高68.28m。栈桥基础采用φ630mm钢管桩，桩顶设置分配梁采用两根工字钢I40a型钢。栈桥标准跨度 2.设计标准 2.1设计原则 栈桥的设计原则按下述的工作状态和非工作状态计算设计，“工作状态”是指有施工人员在栈桥上，必须保证绝对的安全，设防标准最高。要求各构件处于弹性，最大应力小于屈服强度；结构具有足够的耐疲劳性能；工字梁的允许跨中挠度按照桁架选取，为1/400的单跨跨径；桩顶的允许横向位移按照框架柱选取，为1/150的桩长且稳定因子大于4，即小于1/600桩长；桩基的竖向承载力安全系数大于2；结构上的任何连接不破坏。 “非工作状态”是指由于出现概率较小、荷载值较大，且栈桥停止施工并封闭，因而要求可以相对放宽，允许发生可修复性的破坏，栈桥经简单的修复后能够迅速地投入使用。 2.2基本结构形式 主体结构：栈桥跨度12m，4*12m一联，主梁采用“321”型贝雷桁架，每联之间设置双墩，断面采用八片贝雷片，布置形式见附图。 桥面系：由I28a作横梁，I14作分配梁，面板采用10mm 桩基础：钢管桩直径φ630mm，δ=10mm；钢管桩所用钢管，材质Q235，采用钢板卷焊。 2.3设计荷载 （1）设计荷载为公路I级； （2）施工车辆，按混凝土罐车车辆组（单辆混凝土罐车总重40t，前后轴分别为10.5t，2*14.75t）计算，车辆间距10m。 （3）50t履带吊（履带吊接地面积2-4660*760mm2） （4）设计流速:2.1m/s. 2.4主要计算依据 （1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） （2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） （3）《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》（JTJ025-86） （4）《装配式公路钢桥多用途使用手册》 （5）《桥梁工程》（合肥工业大学出版社） （6）《南宁枢纽工程设计说明与图纸》 3.桥面系计算 3.1桥面系基本材料 栈桥桥面板采用10mm花纹钢板，分配梁I14和横梁I28a。分配梁间距30cm，横梁间距75cm 图1.桥面系构造 3.2计算荷载 桥面系的设计荷载为公路-I级，混凝土罐车，履带吊-50t.经过计算，公路-I级和履带吊-50t在桥面系分析中不起控制作用，故只考虑混凝土罐车车轮轮压。 3.3计算模型 根据弹性理论，采用有限元法对桥面系进行应力分析。弹性模量取2.06*103，泊松比取0.3，容重为78.5kN/m3。 桥面板按四轮荷载作用下连续板计算，考虑混凝土罐车最不利荷载为后轴P=147.5kN，轮压面积为0.6*0.2m2，为了方便计算，取轮压面积0.375*0.15m2，则压力荷载147.5/（2*0.375*0.15）=1306.7kN/m，每轴共两处，间距1.8m。 图2.桥面系计算模型（混凝土罐车） 3.4计算结果 3.4.1桥面板和分配梁的计算 通过midas建模计算，计算结果汇总于下表： 工况 10mm桥面钢板 I14工字钢横梁 桥面板挠度 混凝土罐车轮压荷载 131MPa 83MPa 1 以上计算结果，桥面板最大应力131MPa，I14分配梁最大应力83MPa，都在容许应力145MPa的