三黎高速公路土建工程第AT13合同段
稻草秸秆(12m钢便桥施工方案)
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编制单位:中铁一局集团有限公司
编制日期:二O 一二年二月六日
贝雷钢便桥设计施工方案
一、贝雷桥简介
装配式公路钢桥(321钢便桥)是从原英制贝雷桁架桥的基础上结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁,从定型生产以来,在我国得到极大发展,尤其是在军事运输、抢险救灾等应急交通保障中,发挥了突出的作用。 可以根据需要组装成单排单层、双排单层、三排单层、双排双层、三排双层等多种形式,如有必要还可以配上加强弦杆。
321钢便桥的基本构件,按它们的用途不同可以分为主体结构、桥面系、支撑连接结构和桥端结构四大部分。 主体结构有:桁架、销子、保险插销、加强弦杆等构件。桥面系结构有:横梁、面板等构
件。支撑架连接结构有:斜撑、支撑架、联板、抗风拉杆、横梁夹具、桁架螺栓、弦杆螺栓、斜撑螺栓、撑架螺栓等构件。桥端结构有:阴头端柱、阳头端柱、支座、支座板等构件。 以上构件可以根据实际在验算可行的情况下进行选择配装。
由于该桥具有结构简单、轻巧、快速、经济、用途广泛、适应性强、组合结构系统好、互换性强和容易组装等特点、深受广大用户的欢迎,被广泛用于公路、铁路、市政、水利建设等各种项目之中。
二、贝雷桥设计概况
本钢便桥按单车道上承式设计,设计承受最大荷载为80吨,便桥全宽为4m,净宽为3.70m,桥上设护栏。根据便桥现场地形地貌、河床变化及施工条件、通航要求等确定便桥按照12m单跨布设。墩台上预埋1930x900x20的钢板4块,桥梁两侧安上护栏。 321桁架容许内力表 |
配置形式 | 不加强 |
组合形式 | 单排单层 | 双排单层 | 三排单层 | 双排双层 | 三排双层 |
弯矩KN•M | 788.2 | 1576.4 | 2246.4 | 3265.4 | 4653.2 |
剪力KN | 245.2 | 490.5 | 689.9 | 490.5 | 698.9 |
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配置形式 | 加强 |
组合形式 | 单排单层 | 双排单层 | 三排单层 | 双排双层 | 三排双层 |
弯矩KN•M | 1687.5 | 3375 | 4809.4 | 6750 | 9618.8 |
剪力KN | 245.2 | 490.5 | 698.9 | 490.5 | 698.9 |
注意:表中数值为半边桥之值,全桥时应乘以二。 |
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设计规范参照《装配式公路钢桥使用手册》的相关规定
三、321钢便桥技术参数
321贝雷几何特性表 |
配置形式 | 不加强 |
组合形式 | 单排单层 | 双排单层 | 三排单层 | 双排双层 | 三排双层 |
截面模量W(cm3) | 3578.5 | 7157.1 | 10735.6 | 14817.9 | 22226.8 |
惯性矩 I(cm4) | 250497.2 | 500994.4 | 751491.6 | 2148588.8 | 3222883.2 |
配置形式 | 加强 |
组合形式 | 单排单层 | 双排单层 | 三排单层 | 双排双层 | 三排双层 |
截面模量W(cm3) | 7699.1 | 15398.3 | 23097.4 | 30641.7 | 45962.6 |
惯性矩 I(cm4) | 577434.4 | 1154868.8 | 1732303.2 | 4596255.2 | 6894382.8 |
注意:表中数值为半边桥之值,全桥时应乘以二。计算机网络管理技术 |
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四、荷载分析
桥台示意图
一)作用计算
1、结构重力计算
仅验算台身截面和基础底截面
1)上部结构重力
2)台身、填土重力计算
C25砼 力臂
弯矩
M7.5砂浆 力臂
弯矩
力臂
弯矩
3)基础及襟边上土重
基础重
2、汽车荷载布置和支座反力、土压力计算
1)台后无荷载,车道荷载作用在桥上
集中荷载标准值有以下规定:l小于等于5m时,;l大于等于50m时,,进行线性内插得
计算剪力效应时,则
总的土压力为
式中 E-主动土压力标准值(kN)
γ-土的重力密度(kN/m³)
B-桥台的计算宽度(m)
H-计算土层高度(m)
β-填土表面与水平面的夹角
α-桥台台背与竖直面的夹角
δ-台背与填土间的摩擦角,取δ= /2
2)台后桥上均有荷载,车辆荷载在台后,车道荷载在桥上
土压力为
3)桥上无荷载,台后有车辆荷载
土压力合力为
4)人荷载反力及其他各力计算
人荷载反力
摩阻力
二)台身截面强度验算
1、台身底截面特征值的计算
截面的回转半径
2、荷载组合和计算
3、截面强度验算
式中 -安全系数,块石砌体受压,
-抗压计算强度,
-纵向力偏心影响系数
则
所以 故验算通过
偏心距验算:,又
三)基础底面地基承载力验算
1陈乃珊、基础底面特征值计算
2、地基土允许承载力确定
查得砂土 ,基础埋置在一般冲刷线下2m,h<3m
3、汽车荷载验算
钝化膜 上部恒载
台身及填土重
基础自重
汽车荷载
土压力:
四)稳定性验算
1、抗倾覆稳定验算
抗倾覆稳定系数 符合要求
2、抗滑动的验算
最不利情况为桥上无荷载,台后有荷载
故验算通过
五、上部结构荷载分析
本桥主要设计最大载荷为80吨。计算时便桥所受活荷载按集中荷载考虑取80T。
5.1、贝雷片(3M/片)W1=270×8=2160kg
5.2、护栏(按3M计算)W2=60×4=240Kg
5.3、桥面板(按3M计算)W3=850×2=1700Kg
5.4、其他附属备件取(按3M计算)W4=351 Kg
每米贝雷架及其他构件自重:
W=(W1+W2+W3+W4)/3
=(2160+240+1700+351)/3=1483.67Kg
所以均布荷载q=(1.484T×9.8)/1m=14.54KN/M
集中荷载F=80T=80×9.8=784KN
桥半边均布载荷值为14.54/2=7.27KN/M
桥半边集中荷载值为784/2=392KN
当活载作用在跨中时,便桥承受的荷载为最不利荷载,跨中弯矩最大。
当活载作用在跨端时,支座处剪力最大。
根据相关规定挠度的允许值为W=L/150=12000/150=80mm
最大弯矩M=qL2/8+FL/4=7.27×122/8+392×12/4
=1307KN•M < 3152.8KN•M (符合要求)
最大剪力F1=q×L/2+F=7.27×12/2+392
=435.62KN < 980.8KN (符合要求)
最大扰度W=5qL4/384EI+FL3/48EI
=(5×7.27×103×124) / (384×210×109×751491.6×10-8) + (392×103×123) / (48×bom表210×109×751491.6×10-8)
=0.00585m
=5.85mm < 80mm (符合要求)
综上所述,受力均满足要求。
六、贝雷便桥的组成部分
1、桁架及销子
桁架结构由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成。上下弦杆的一端为阴头,另一端为阳头。阴阳头都有销栓孔。两节桁架连接,将一节的阳头加入另一节的阴头内,对准销子孔,插上销子。
弦杆焊有多块带圆孔的钢板,其中支撑架孔,用于安装支撑架以固定贝雷。
2、支撑架
支撑架,用撑架螺栓连接第一排与第二排桁架之间,使成一整体。支撑架都备有空心圆锥形套筒,安装时如套筒不能完全压入孔眼内,只需旋紧螺栓,套筒自可导入孔眼内。
3、面板
待贝雷架设完后,在贝雷上方纵向铺设桥面板,每节2块(3米),每块面板使用4块压板固定。
4、联系梁
联系梁用于桁架间的相互固定联接。
七、贝雷安装方法
施工方法:贝雷采用现场拼装、吊车配合架设,就位后安装桥面系。贝雷主梁在桥头空旷场地内拼装,下面垫枕木,用吊车将贝雷逐步吊起,用桁架销子相互连接接长。贝雷为4排(单边),用支撑架螺栓将竖向支撑架和贝雷连接成整体,每节贝雷接头位置安装各类支撑架各一片,为保证梁的刚度,贝雷、水平支撑架之间采用接头错位连接,这样可以减少
由于桁架接头变形产生的主梁移位。连接桁架的所有螺栓螺帽必须拧紧,桁架销子穿到位后必须插好保险销。拼装时要注意区分上下弦杆,防止安装错误。贝雷拼装完后使用吊车吊运上去
八、安全措施
1、贝雷桥桥头两侧需设置限速、限载、单车通行等安全告示牌。贝雷桥限速5公里,限单车通行,车辆不得在桥上停留,不能急刹车,车辆需均速行使,不得在桥上换挡,限载80吨,严禁超载车辆通行。
2、定期安排人员维护、检查贝雷桥,洪水季节,安排汛期值班人员检查水位对贝雷桥的影响。
3、在桥梁的两端头需各设置减速带。
九、维护保养
1、贝雷桥通车7天后需对桥梁上所有的螺栓再进行一次紧固。
2、定期检查墩台是否有不均匀沉降,桥梁挠度是否变化过大。
3、定期对桥梁进行除锈处理,并再次上漆。
4、贝雷桥在正常使用时,每间隔一个月,应对所有螺栓紧固一次。
5、每年至少一次以上的全面的保养和维护。
bazo
十、防汛、防洪措施
1、由于12米贝雷片的跨度局限性,该桥在施工过程中导致钟灵河在该桥段变窄,宽度为10.8米,高度与便桥旁石拱桥一致,鉴于此种情况,项目部决定在台背回填处埋设直径为1.25米的水泥涵管,0#台处埋设4根,1#台处埋设3根,以保证钟灵河在汛期内正常排洪。
2、建立应急预案机制,与锦屏县气象局、水利局及时联系,如遇雨季来临时,及时了解水情。并建立应急措施,即:及时指派350挖机挖开回填土,确保万无一失。
中铁一局集团有限公司三黎高速项目部
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