目录
1、编制依据 (1)
2、工程概况 (1)
3、栈桥结构设计 (1)
3.1普通栈桥结构设计 (1)
3.2通航孔栈桥设计 (2)
3.3施工平台设计 (3)
3、荷载计算说明 (5)
4、普通栈桥验算 (6)
4.1桥面槽钢验算 (6)
4.2分配梁验算 (7)
4.3贝雷梁验算 (8)
4.4主横梁受力验算 (9)
4.5钢护筒受力验算 (11)
5、通航孔栈桥验算 (11)
5.1桥面槽钢验算 (11)
5.2分配梁验算 (11)
5.3贝雷梁验算 (11)
5.4主横梁受力验算 (13)
5.5钢护筒受力验算 (14)
5.6提升横梁验算 (15)
6、施工平台验算 (16)
6.1桥面槽钢验算 (17)
6.2分配梁验算 (17)
6.3贝雷梁验算 (18)
6.4主横梁受力验算 (19)
6.5钢护筒受力验算 (20)
7、钢护筒入土深度验算 (20)
栈桥理论验算书
1、编制依据
(1)《公路桥涵施工技术规范》(JTGT F50-2011)；
(2)《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2015）；
(3)《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）；
(4)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；
(5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2014)；
(6)特大桥设计文件；
(7)特大桥栈桥施工方案。
2、工程概况
大桥第15～25#墩位于水域，需搭设水上栈桥、平台进行基础及下部构造施工，并通过钢便桥往长岐互通侧调运土石方。栈桥总长度约430m，采用双车道设计，栈桥轴线线型同大桥轴线一致，栈桥中心线到桥轴线距离21.5m，栈桥边缘距桥梁桥梁右侧轮廓线距离为1.5m。施工平台主要功能是为钢护筒下放、桩基础、立柱等施工提供工作平台，并作为设备、材料临时堆放场地。栈桥平面布置如下：
3、栈桥结构设计
3.1普通栈桥结构设计
基础：栈桥基础采用三根Ф630×8mm钢护筒，标准跨径9m，每8~10跨一联，具
体分联根据实际情况设置，联与联连接处设置伸缩缝。钢管桩采用80t履带吊配合DZ90型振动锤由岸边向江中心打设。
主横梁：横向每排桩顶面用2I45a型工字钢用作为支承贝雷梁的横向承重梁。
主梁：贝雷梁采用“2+2+2”共6片贝雷，纵向主梁采用贝雷片通过90＃花窗连成桁架结构。
分配梁：贝雷梁上按照间距75cm铺设I25工字钢作分配梁，分配梁在两端通过卡板锁定在贝雷主梁上。
桥面系：分配梁上铺设[25a槽钢作行车面板。[25a槽钢为卧放，腹板朝上，在行车范围满铺，横桥向相邻槽钢间设5cm空隙，以便焊接。[25a行车道与I25分布梁之间焊接固定，设计栈桥桥面标高+9.0m。栈桥普通跨断面图如下：
普通跨断面图
3.2通航孔栈桥设计
通航孔按照单车道进行设计，设计如下：
基础：栈桥基础采用四根Ф630×8mm钢护筒。钢管桩采用80t履带吊配合DZ90型振动锤由岸边向江中心打设。
主横梁：横向每排桩顶面用2HN600×200型工字钢用作为支承贝雷梁的横向承重梁。
主梁：贝雷梁采用“3+3+3”共9片贝雷，纵向主梁采用贝雷片通过90＃花窗连成
桁架结构。
分配梁：贝雷梁上按照间距75cm铺设I25工字钢作分配梁，分配梁在两端通过卡板锁定在贝雷主梁上。
桥面系：分配梁上铺设[25a槽钢作行车面板。[25a槽钢为卧放，腹板朝上，在行车范围满铺，横桥向相邻槽钢间设5cm空隙，以便焊接。[25a行车道与I25分布梁之间焊接固定，设计栈桥桥面标高+9.0m。断面图如下：
提升结构立面图
需提升部分总重56t，采用4套起升系统同步进行提升，单个起升系统平均起重量为14t，采用提升能力为25t的起升系统，每个吊点采用1台25t卷扬机，满足提升要求。为保证通航孔部分栈桥提升时的同步性，卷扬机采用同一厂家生产的同一产品。为保证通航净空，通航孔栈桥桥面最大提升至+15m。
3.3施工平台设计
平台主要功能是为下部构造施工提供工作平台，并作为设备、材料临时堆放场地。特大桥18~26#墩位于江内，需搭设水上施工平台进行基础及下部构造施工。平台采用梁柱组合式结构。
综合考虑现场实际情况的限制，平台、桩基、承台及后续施工中各种工况下对平台尺寸及平台结构强度的要求，确定主墩平台为长33m，宽22m。引桥平台长30m，宽11m(15m)。平台采用“Ф630×8mm钢管桩+2I45a承重梁+贝雷梁”的形式布设。平台结构形式如下图示：
A类平台构造图
B类平台构造图
C、D平台布置图
3、荷载计算说明
特大桥栈桥主要供梁车及混凝土运输车、马担车通行，其中运梁车主要运输特大桥大桩号侧30m及20m小箱梁，重120t；混凝土运输车混凝土方量为12m3，重45t，马担车运土方量为20m3，重45t；各车辆荷载立面图如下：
运梁车车辆荷载立面图
马担车、混凝土搅拌运输车车辆荷载
其中各车辆前轮着地宽度0.3m、长0.2m，中后轮着地宽度0.6m、长0.2m。
施工平台除供冲击钻施工荷载外，还需承受混凝土土运输车荷载，冲孔钻机机身长宽平面尺寸为8.2×2.2m，一台钻机按150kN施工荷载标准值考虑(仅包括机身和锤自重)，其中前、后轴集中荷载为90kN、60kN，前后支点间距5m。
对栈桥及平台取最不利荷载组合工况进行验算，具体如下：
4、普通栈桥验算
Q235钢材抗弯拉强度设计值为[σ0]=215MPa，抗剪强度设计值为[δ0]=125MPa。[25a 槽钢自重为0.26kN/m，I25a工字钢自重为0.37kN/m，I45a工字钢自重为0.78kN/m，I45a 工字钢自重为0.78kN/m，贝雷梁单片重量270kg。[25a槽钢弯曲截面系数为30.7cm3，I25a工字钢弯曲截面系数为401.8cm3，I45a工字钢弯曲截面系数为1430cm3。单排单层贝雷架抗弯承载力为788.2kN·m，抗剪承载力为245.2kN。
4.1桥面槽钢验算
因相邻车轴间距最小值为1.4m，因此桥面槽钢验算模型可简化为计算跨跨径为0.6m 的简支梁。前、后轮着地宽度分别为30cm、60cm，而桥面25a槽钢中心间距为30cm，因此前轮存在单独一根槽钢承受车轮荷载的情况，中后轮则为相邻两根槽钢共同承载。取运梁车后轮荷载进行验算，均布荷载q=125/(2×0.6)=104.2kN/m,计算模型如下：
(1)抗弯验算
自重作用下弯矩M
G
=1/8gl2=1/8×0.26×0.6×0.6=0.01kN·m；
车辆荷载作用下弯矩M
Q
=1/8ql2=1/8×104.2×0.6×0.6=4.68kN·m；
弯矩组合为：M=1.1M
G +1.4M
Q
=1.1×0.01+1.4×4.68=6.56kN·m；
弯应力为σ=M/W=6.56×1000/30.7MPa=213.7MPa<[σ0]=215MPa。抗弯承载力满足要求。
(2)抗剪验算
自重作用下剪力V
G
=1/2gl=1/2×0.26×0.6=0.08kN；
车辆荷载作用下剪力V
Q
=1/2ql=1/2×104.2×0.6=31.26kN；
剪力组合为：V=1.1V
G +1.4V
Q
=1.1×0.08+1.4×31.26=43.85kN。
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)式4.1.2计算剪应力如下：
τ=VS/It w=43.85×103×30.7×10-6/(175.9×10-8×7×10-3)Pa
=109.3MPa<[τ0]=125MPa。
注：其中V为剪力，S为面积矩，I为截面惯性矩，t
w
为腹板厚度，查路桥施工计
算手册得，S=30.7cm3，I=175.9cm4，t
w
=7mm。
因此桥面槽钢抗剪承载力满足要求。 (3)挠度计算
荷载组合q=1.0g+0.7q=1.0×0.26+0.7×104.2=73.2kN/m 。 挠度计算为f max =5ql 4/ 384EI
= 5×73.2×103×0.64/(384×2.1×1011×175.9×10-8)m
=0.3mm 综上所述，桥面槽钢满足要求。 4.2分配梁验算 分配梁采用I25a 工字钢，单根长度为9m ，间距0.75m 。恒载由桥面槽钢以及自重组成，计算如下： g=29×0.75×0.26/9+0.37=1kN/m 由于中后轮间距为1.4m ，大于分配梁间距0.75m ，分配梁计算模型(按照最不利受力位置进行加载)可简化如下： 利用midas 建模对分配横梁进行计算。 (1)抗弯验算 组合弯矩图如下： 弯矩组合为：M=1.1M G +1.4M Q =49.4kN ·m ； 弯应力为σ=M/W=49.4×1000/401.8MPa=122.9MPa<[σ0]=215MPa 。 抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪验算 组合剪力图如下： τ=VS/It w=90.8×103×230.7×10-6/(5017×10-8×8×10-3)Pa =52.2MPa<[τ0]=125MPa。 为腹板厚度，查路桥施工计注：其中V为剪力，S为面积矩，I为截面惯性矩，t w 算手册得，S=230.7cm3，I=5017cm4，t =8mm。 w 抗剪承载力满足要求。 (3)挠度计算 组合荷载作用下，变形图如下： 最大变形为1.1mm 综上所述，分配梁满足要求。 4.3贝雷梁验算 贝雷梁选取单跨为9m的简支梁进行计算，不考虑连续梁的卸载作用，计算偏保守。当运梁车以及砼运输车后轮同时作用于跨中时，贝雷梁受力最不利。计算模型如下： 恒载包括贝雷梁、分配梁、桥面槽钢自重，g=0.37×9/0.75+29×0.75×0.26/0.75+0.27×6×9.8/3=17.3kN/m。 (1)抗弯承载力验算 利用midas进行建模计算内力，组合弯矩图如下： 贝雷梁抗弯承载力为[M0]=6×788.2kN·m=4729.2 kN·m 因M max=3047.2 kN·m<[M0] =4729.2 kN·m，故贝雷梁抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪计算 贝雷梁组合剪力图如下所示： 贝雷梁抗剪承载力为[V0]=6×245.2kN =1471.2kN·m V max =936.4kN<[V0]=1471.2kN，故贝雷梁抗剪承载力满足要求。 (3)挠度验算 贝雷架允许最大挠度值为f=L/400=9/400m=22.5mm 贝雷架最大挠度值按叠加法进行计算： f max=5ql4/384EI+∑0.0625Fbl2/EI，其中E=210×109Pa，I=250497×6=1502982cm4， L=9m，挠度计算如下表： f max=5.05mm<22.5mm，因此贝雷梁挠度满足要求。 综上所述，贝雷梁满足要求。 4.4主横梁受力验算 贝雷梁支点反力如下： 考虑到贝雷梁计算采用简支梁模型，而实际采用连续梁模型，因此主横梁受力可采用2倍贝雷梁支点反力，计算偏保守。 主横梁受力简图如下图所示： 主横梁受力简图 根据贝雷梁支反力图得：P=2×936.4/6=312kN (1)抗弯承载力验算 利用midas进行建模，组合弯矩图如下： 则：δw = M max/W = 140.4×103/(1432.9×2×10-6) =49MPa＜[δw] =205MPa 主横梁抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪计算 主横梁组合剪力图如下图所示： τ=VS/It w=357.4×103×1672.8×10-6/(64482×10-8×23×10-3)Pa =40.3MPa<[τ0]=125MPa。 为腹板厚度，查路桥施注：其中V为剪力，S为面积矩，I为截面惯性矩，t w =11.5×2=23mm。工计算手册得，S=836.4×2=1672.8cm3，I=32241×2=64482cm4，t w 主横梁抗剪承载力符合要求。 (3)挠度计算 挠度验算按3m简支梁验算。 最大挠度计算为： f max =∑0.0625Fbl2/EI=0.0625×312×103×0.75×32/(210×109×64482×10-8) +0.0625×312×103×0.45×32/(210×109×64482×10-8)m =1.6mm< l /400=3/400m=7.5mm (挠度满足要求) 综上所述，主横梁满足要求。 4.5钢护筒受力验算 主横梁支反力如下图所示： 钢护筒最大受力：P max = 669.4 kN 稳定轴向力设计值：N ≤ φAf φ—轴心受压构件的稳定系数； l 0—立杆的计算长度，l 0取40m ； i —截面回转半径，i =422d D +=44.61632 2+=22cm ； λ—长细比，λ=l 0/ i =40/0.22=180； f —钢材的抗压强度设计值，取f =205N/mm 2 ； A —立杆的截面面积，计算得A =156.2cm 2； 查规范得：φ=0.243 N = φAf = 0.243×156.2×205×102 =778110N =778.1kN>P max =669.4kN ，钢护筒承载力满足要求。 5、通航孔栈桥验算 5.1桥面槽钢验算 桥面槽钢受力与普通跨相同，此处不再重新验算。 5.2分配梁验算 分配梁承受荷载较普通跨小，此处不再重新验算。 5.3贝雷梁验算 贝雷梁选取单跨为22m 的简支梁进行计算，当一台运梁车或者两台砼运输车作用时，贝雷梁受力最不利。计算模型如下： 运梁车作用模型 三台砼运输车同时作用模型 恒载包括贝雷梁、分配梁、桥面槽钢自重，g=0.37×6/0.75+17×0.75×0.26/0.75+0.27×9×9.8/3=15.3kN/m。 (1)抗弯承载力验算 利用midas进行建模计算内力，运梁车作用组合弯矩图如下： 三台砼运输车同时，组合弯矩图如下： 贝雷梁抗弯承载力为[M0]=9×788.2kN·m=7093.8 kN·m 因M max=6609.3 kN·m<[M0] =7093.8 kN·m，故贝雷梁抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪计算 运梁车作用组合剪力图如下所示： 三台砼运输车同时，组合剪力图如下： 贝雷梁抗剪承载力为[V0]=9×245.2kN =2206.8kN·m V max =919.8kN<[V0]=2206.8kN，故贝雷梁抗剪承载力满足要求。 (3)挠度验算 贝雷架允许最大挠度值为f=L/400=22/400m=55mm 运梁车作用下，贝雷架挠度最大，最大挠度值按叠加法进行计算： f max=5ql4/384EI+∑0.0625Fbl2/EI，其中E=210×109Pa，I=250497×9=2254473cm4， L=22m，挠度计算如下表： f max=33.5mm<55mm，因此贝雷梁挠度满足要求。 综上所述，贝雷梁满足要求。 5.4主横梁受力验算 HN600×200工字钢截面积A=2×135.2cm2=270.4cm2，I=2×78200cm4=156400cm4。 当运梁车后轮作用于提升孔起点或终点附近时，主横梁受力最不利，单排钢护筒受汽车荷载取750kN，取值偏保守，结构自重荷载为gl/2=15.3×24/2=183.6kN。 主横梁受力简图如下图所示： 主横梁受力简图 抗弯及抗剪验算时：P=(1.1×183.6+1.4×750)/9=139.6kN 刚度验算时：P=(1×183.6+0.7×750)/9=78.7kN (1)抗弯承载力验算 利用midas进行建模，组合弯矩图如下： 则：δw = M max/W = 227.2×103×30/(156400×10-6) =44MPa＜[δw] =205MPa 主横梁抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪计算 主横梁组合剪力图如下图所示： τ=VS/It w=361.9×103×2737.6×10-6/(156400×10-8×34×10-3)Pa =18MPa<[τ ]=125MPa 为腹板厚度，查路桥施工计注：其中V为剪力，S为面积矩，I为截面惯性矩，t w =17×2=34mm。 算手册得，S=1368.8×2=2737.6cm3，I=2×78200cm4=156400cm4，t w 主横梁抗剪承载力符合要求。 (3)挠度计算 挠度验算按3m简支梁验算。 最大挠度计算为：f max =∑0.0625Fbl2/EI，挠度计算如下表： 0.51mm< l/400=3/400m=7.5mm (挠度满足要求) 综上所述，主横梁满足要求。 5.5钢护筒受力验算 主横梁支反力如下图所示： 钢管柱单柱最大受力：P max=709.4 kN 稳定轴向力设计值：N≤φAf φ—轴心受压构件的稳定系数； l 0—立杆的计算长度，l 0取40m ； i —截面回转半径，i =422d D +=44.61632 2+=22cm ； λ—长细比，λ=l 0/ i =40/0.22=180； f —钢材的抗压强度设计值，取f =205N/mm 2 ； A —立杆的截面面积，计算得A =156.2cm 2； 查规范得：φ=0.243 N = φAf = 0.243×156.2×205×102=778110N =778.1kN>P max =709.4kN 钢护筒承载力满足要求。 5.6提升横梁验算 HN600×200工字钢截面积A=2×135.2cm 2=270.4cm 2，I=2×78200cm 4=156400cm 4。 提升横梁采用简支梁模型，单根横梁承受结构自重荷载为gl/2=15.3×24/2=183.6kN 。 提升横梁受力简图如下图所示： 主横梁受力简图 考虑提升加速区1m/s 2，P =1.1×183.6/9=22.5kN (1)抗弯承载力验算 利用midas 进行建模，组合弯矩图如下： 则：δw =M max /W =324×103×30/(156400×10-6) =62MPa ＜[δw ] =205MPa 主横梁抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪计算 主横梁组合剪力图如下图所示： τ=VS/It w=101.2×103×2737.6×10-6/(156400×10-8×34×10-3)Pa ]=125MPa =5.2MPa<[τ 注：其中V为剪力，S为面积矩，I为截面惯性矩，t 为腹板厚度，查路桥施工计 w =17×2=34mm。 算手册得，S=1368.8×2=2737.6cm3，I=2×78200cm4=156400cm4，t w 主横梁抗剪承载力符合要求。 (3)挠度计算 挠度验算按3m简支梁验算。 最大挠度计算为：f max =∑0.0625Fbl2/EI，挠度计算如下表： 10mm< l/400=9/400m=22.5mm (挠度满足要求) 综上所述，提升横梁满足要求。 另外提升平台顶横梁承受荷载大小与提升横梁相同，但计算跨径远小于提升横梁，此处不再进行验算。 6、施工平台验算 施工平台结构形式同栈桥结构，分为A、B、C、D四种类型，各类型平台构造详见附图。根据平台构造，选取受力最不利的C类平台进行验算。80t履带吊整机重量75t， 单边履带接地面积长5.5m、宽0.5m，均布荷载为750/(2×5.5×1)=68.2kN/m2，分布示意图如下： 6.1桥面槽钢验算 当履带吊作用于平台时，单跨桥面槽钢承受均布荷载为q=68.2×0.3=20.5kN/m，远小于运梁车通过栈桥时栈桥桥面槽钢所承受荷载（104.2 kN/m），因此平台桥面槽钢满足要求，不再单独验算。 6.2分配梁验算 分配梁采用I25a工字钢，当砼运输车通过时，采用如下模型进行验算： 当履带吊通过时，采用如下模型进行验算： 结构自重g=16×0.75×0.26/4.9+0.37=1kN/m 取混凝土运输车荷载进行验算，利用midas建模对分配横梁进行计算。 (1)抗弯验算 组合弯矩图如下： 弯应力为σ=M/W=57.3×1000/401.8MPa=142.6MPa<[σ0]=215MPa。 抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪验算 组合剪力图如下： τ=VS/It w=141.2×103×230.7×10-6/(5017×10-8×8×10-3)Pa =81.2MPa<[τ0]=125MPa。 为腹板厚度，查路桥施工计注：其中V为剪力，S为面积矩，I为截面惯性矩，t w =8mm。 算手册得，S=230.7cm3，I=5017cm4，t w 抗剪承载力满足要求。 (3)挠度计算 组合荷载作用下，变形图如下： 最大变形为1.7mm 综上所述，分配梁满足要求。 6.3贝雷梁验算 贝雷梁选取单跨为12m的简支梁进行计算，不考虑连续梁的卸载作用，计算偏保守。相邻两组贝雷梁距离为4.9m，履带吊履带外侧间距为5.2m，取相邻两组贝雷梁承受履带吊荷载作为计算模型，计算偏保守，而砼运输车荷载仅为450kN，远小于履带吊作用荷载(75kN)，履带吊作用计算模型如下： 恒载包括贝雷梁、分配梁、桥面槽钢自重，g=0.37×5.2/0.75+16×0.75× 0.26/0.75+0.27×4×9.8/3=10.2kN/m。 (1)抗弯承载力验算 利用midas进行建模计算内力，组合弯矩图如下： 贝雷梁抗弯承载力为[M0]=4×788.2kN·m=3112.8kN·m 因M max=2630.7 kN·m<[M0] =3112.8 kN·m，故贝雷梁抗弯承载力满足要求。 (2)抗剪计算 贝雷梁组合剪力图如下所示： 贝雷梁抗剪承载力为[V0]=4×245.2kN =980.8kN·m V max =592.5kN<[V0]=980.8kN，故贝雷梁抗剪承载力满足要求。 (3)挠度验算 挠度计算时，将履带吊荷载简化为集中荷载作用于跨中，计算偏安全。 贝雷架允许最大挠度值为f=L/400=12/400m=30mm 贝雷架最大挠度值按叠加法进行计算： f max=0.0625Fbl2/EI=0.0625×750×103×6×12×12/(210×109×1001988×10-8)m =19.3mm<30mm 其中E=210×109Pa，I=250497×4=1001988cm4，L=12m 因此贝雷梁挠度满足要求。 综上所述，贝雷梁满足要求。 6.4主横梁受力验算 由于施工平台贝雷梁全部位于护筒正上方，受力位置较普通栈桥有利，同时履带吊 某工程51米钢栈桥计算书 XXXXXXX公司 2010年6月16日 下承式栈桥验算书 一、验算说明： 栈桥上部结构为51米，桥面为4米，桥面由12.6工字钢和8mm花纹钢板组合组成，采用下承式结构，桥面板纵向分配梁I12.6a工字钢，间距为0.24m。横向分配梁I32a工字钢，最大间距为1.59m，桥墩、台采用钢筋砼。 二、设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 2、《公路工程技术标准》JTG B01－2003 3、《钢结构设计规范》( GB 50017-2003) 三、主要参考资料 1、《钢结构设计手册》第三版 2、《路桥施工计算手册》 3、《建筑结构静力计算手册》2004版 四、主要技术标准 设计荷载：80吨散装水泥罐车，考虑安全系数1.4,栈桥设计中选112吨荷载对整个桥梁结构进行验算； 图一 80吨随州散装水泥罐车荷载布置图（图中省略车头部分） 五、结构恒重 （1）钢便桥面层：8mm厚钢板，单位面积重62.8kg/m2，则3.14kN/m。 （2）I12.6单位重14.21kg/m，则0.14kN/m，间距0.25m 。 （3）I32a单位重52.7 kg/m，则0.53kN/m，3.162KN/根，最大间距1.59m。 （4）纵向主梁：321型贝雷梁， 4.44 KN/m。（含附件） 六、上部结构内力计算 6.1桥面板验算 （1）荷载计算 因桥面纵向工字钢的横向间距空隙仅为17.6cm，汽车轮宽度50cm，汽车轮宽远远大于工字钢间距，故此处对花纹板不做单独验收。仅对桥面纵向分配梁I12.6进行计算。 单边车轮作用在跨中时，I12.6a弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。荷载分析： 1）均布荷载：0.157kN/m(面板) 2）施工及人群荷载：不考虑与汽车同时作用 3）汽车轮压：车轮接地尺寸为0.5m×0.2m, 最大轴重为224kN，每轴2组车轮，则单组车轮荷载为112kN，每组车轮压在3根I12.6上，则单根I12.6承受的荷载为37.3KN。 则单边车轮布置在跨中时弯距最大计算模型如下（以整个后轴建模按连续梁计算） 隧道仰拱栈桥设计计算（实例介绍） 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm ，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m 进行计算，如图a 所示： 25a 工字钢 小里 程端 图a A B 大里程端 12m 8m 2m 2m 单位： m 工字钢间上下翼缘板采用通长焊接，提高整体性. 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁，每两根工 字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车40t 重车，前后轮轮距为4.5m ，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b ）。 A 图b 单位：cm 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结 构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c ）： 图c A 单位：cm 计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d ）。 中交三航局合福高铁 18 米栈桥计算书 中交第三航务工程局有限公司 2010年7月16日 下承式栈桥验算书 一、验算说明： 栈桥上部结构为18米，跨径布置为9米+9米，桥面净宽为4.5米，桥面由I14工字钢和12mm钢板组合组成，采用下承式结构，桥面板纵向分配梁I14工字钢，间距为0.25m。横向分配梁I36b工字钢，间距为1.5m，最大间距为1.625米，桥墩、台采用钢筋砼。 二、设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 2、《公路工程技术标准》JTG B01－2003 3、《钢结构设计规范》( GB 50017-2003) 三、主要参考资料 1、《钢结构设计手册》第三版 2、《路桥施工计算手册》（周水兴等编著） 3、《建筑结构静力计算手册》2004版 四、主要技术标准 设计荷载：80吨散装水泥罐车，考虑安全系数1.4,栈桥设计中选112吨荷载对整个桥梁结构进行验算； 图一80吨随州散装水泥罐车荷载布置图（图中省略车头部分）五、结构恒重 （1）钢便桥面层：12mm厚钢板，单位面积重106.8kg/m2。 （2）I14单位重16.9kg/m，则0.17kN/m，间距0.25m 。 （3）I36b单位重65.66kg/m，则0.66kN/m，4.29KN/根，最大间距1.59m。 （4）纵向主梁：321型贝雷梁， 4.67 KN/m。（含附件） 六、上部结构内力计算 6.1、桥面板验算 （1）荷载计算 因桥面纵向工字钢的横向间距空隙仅为17cm，汽车轮宽度50cm，汽车轮宽远远大于工字钢间距，故此处对钢板不做单独验收。仅对桥面纵向分配梁I14进行计算。 单边车轮作用在跨中时，I14弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。荷载分析： 1）均布荷载：0.267kN/m(面板) 2）施工及人群荷载：不考虑与汽车同时作用 3）汽车轮压：车轮接地尺寸为0.5m×0.2m, 最大轴重为224kN，每轴2组车轮，则单组车轮荷载为112kN，每组车轮压在3根I14上，则单根I14承受的荷载为37.3KN。 则单边车轮布置在跨中时弯距最大计算模型如下（以整个后轴建模按连续梁计算） 钢分配梁I36b纵向工钢I14 37.3KN 37.3KN37.3KN q=0.27KN q=0.27KN 6.1.1 受力模型（KN.m） 经MIDAS/CIVIL软件计算得如下： 6.1.2 反力图（KN） 东沟隧道18米仰拱栈桥设计 方案(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标 东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书 编制： 审核： 审批： 四川公路桥梁建设有限公司 郑西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部 二0一七年五月 东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书 一、工程概况 1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。左洞起讫桩号： ZK4+306～K5+937；右洞起讫桩号：K4+319～K5+955。详细情况见下表 2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为%上坡。 3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下： （1）道路等级：山岭区高速公路； （2）设计行车速度：100Km/h； （3）地震：隧址区内地震动峰值加速度为，地震基本烈度Ⅵ度。 （4）隧道建筑限界：隧道净宽：++2×+1+1=11m；隧道净高：5m。 4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每～1m一榀。二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。 二、仰拱栈桥设计方案 东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m，距开挖掌子面40～100 m。为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。 温州绕城高速北线第二合同段瓯江大桥栈桥计算 目录 1、基本数据 (1) 2、荷载参数 (1) 3、结构计算 (1) 3.1工况及荷载组合 (1) 3.2计算模型及方法 (2) 3.3计算内容 (2) 4计算成果 (2) 4.1标准段贝雷梁栈桥验算 (2) 4.1.1栈桥恒载计算： (2) 4.1.2纵梁I 14强度验算： (3) 4.1.3横梁I 28强度验算 (5) 4.1.4横梁I 28刚度验算 (6) 4.1.5贝雷梁内力计算 (6) 4.1.6贝雷强度验算 (7) 4.1.7贝雷刚度验算 (7) 4.2西岸加宽段贝雷栈桥 (8) 4.2.1贝雷强度验算 (8) 4.2.2贝雷刚度验算 (10) 4.2.3 2H45端横梁强度验算 (10) 4.3下行式单层三排栈桥验算 (11) 4.3.1贝雷强度验算 (11) 4.3.2贝雷刚度验算 (12) 栈桥设计计算书 1、基本数据 Pa E 11102?= MPa 160][=σ 314101714m m =I W 4147120000mm I I = 3288214mm 05=I W 42871150000mm I I = 345mm 1433731=H W 445322589453mm I H = 3 60mm 2480622=H W 460744186438mm I H = m g q I /K 877.1614= m Kg q I /465.4328= m g q H /K 467.7645= m Kg q H /132.10660= 2、荷载参数 1) 栈桥结构自重 2) 施工荷载：50t 履带吊 3、结构计算 3.1工况及荷载组合 工况一：履带吊车行驶在栈桥上。 荷载组合：1+2 仰拱栈桥施工方案 一、工程概况 1、隧道设计技术标准 (1) 公路等级：双向四车道高速公路 (2) 设计速度：80km/h (3) 设计荷载：公路-I级 (4) 隧道建筑限界，见表1 表1 隧道建筑限界表 (5)洞内清洁：纵向通风时，CO允许浓度：隧道长度L≤1000m δ=300PPm，隧道长度L≥3000m δ=250PPm(其余内插取值)，烟雾允许浓度：0.0065m-1。 2、隧道设置 本隧道按长度划分属长隧道 表2 隧道一览表 寒岭界隧道 隧道全长2820m，隧道为双洞单向交通隧道，左右洞测设线间距21.0~37.5m，其中炎陵端K87+580~K87+800、汝城端K90+300~K90+400测设线间距小于25m，按分离式隧道设计，施工按小净距方法施工。 炎陵端起隧道平面上位于R=1600m+R1800m的S曲线上，汝城端隧道左线为直线段接R=1000m的缓和曲线段，右线为直线段接R=1200m的缓和曲线段。左右洞路面最大横坡均为3%，在反向超高段进行了超高变化段的设置。 隧道纵面左线、右线纵坡从炎陵端至汝城端均为2.85%的下坡，坡长在隧道范围内为2820m。 3、施工进度 随着施工进度要求，我合同段各隧道即将进入仰拱部位的施工，为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，采用在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥，隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。 二、仰拱栈桥的选型 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10～15cm，以提高栈桥结构的 栈桥分析 北京迈达斯技术有限公司 目 录 栈桥分析 (1) 1、工程概况 (1) 2、定义材料和截面 (2) 定义钢材的材料特性 (2) 定义截面 (2) 3、建模 (4) 建立第一片贝雷片 (4) 建立其余的贝雷片 (8) 建立支撑架 (9) 建立分配梁 (12) 4、添加边界 (17) 添加弹性连接 (17) 添加一般连接 (19) 释放梁端约束 (22) 5、输入荷载 (22) 添加荷载工况 (22) 6、输入移动荷载分析数据 (23) 定义横向联系梁组 (23) 定义移动荷载分析数据 (23) 输入车辆荷载 (24) 移动荷载分析控制 (26) 7、运行结构分析 (27) 8、查看结果 (27) 生成荷载组合 (27) 查看位移 (28) 查看轴力 (29) 利用结果表格查看应力 (30) 栈桥分析 1、工程概况 一座用贝雷片搭建的施工栈桥，跨径15m（5片贝雷片），支承条件为简支，桥面宽6米。设计荷载汽—20，验算荷载挂—50。贝雷片的横向布置为5×90cm，共6片主梁，在贝雷片主梁上布置I20a分配梁，位置作用于贝雷片上弦杆的每个节点处，间距约75cm。如下图所示： 贝雷片参数：材料16Mn；弦杆2I10a槽钢（C 100x48x5.3/8.5，间距8cm），腹杆I8(h=80mm,b=50mm, tf=4.5mm ,tw=6.5mm)。贝雷片的连接为销接。 图1 贝雷片计算图示（单位：mm） 支撑架参数：材料A3钢，截面L63X4。 分配横梁参数：材料A3钢，截面I20a，长度6m。 建模要点：贝雷片主梁用梁单元，销接释放绕梁端y-y轴的旋转自由度；支撑架用桁架单元；分配横梁用梁单元，与贝雷主梁的连接采用节点弹性连接（仅连接平动自由度，旋转自由度不连接）；车道布置一个车道，居中布置。 2、定义材料和截面 定义钢材的材料特性 模型 / 材料和截面特性 / 材料/添加 材料号：1 类型>钢材；规范：JTJ(S) 数据库>16Mn （适用） 材料号：2 类型>钢材；规范：JTJ(S) 数据库>A3 确认 定义截面 注：midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面，同时还拥有强大的截面自定义功能。 模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加 数据库/用户 截面号1； 名称：（弦杆） 截面类型：（双槽钢截面） 选择用户定义，数据库名称（GB-YB）； 截面名称：C 100x48x5.3/8.5 C：（80mm）点击适用 丽香铁路Ⅳ标段隧道工程 编号：隧--021隧道仰拱栈桥施工作业指导书 单位： 编制： 审核： 批准： 2015年08月01日发布 2015年08月01日实施 丽香铁路隧道工程 仰拱栈桥施工作业指导书 1.适用范围 适用于铁路单线隧道仰拱栈桥施工。 2.作业准备 2.1内业技术准备 对栈桥操作人员进行施工前栈桥操作培训及技术交底。 2.2外业技术准备 做好劳动力组织，准备好各种配合的施工机具；检查仰拱栈桥运转是否正常；安排好配合仰拱栈桥行走的机具布置，及下道工序机具配置。 3.技术要求 3.1新型全液压履带自行式仰拱栈桥技术要求 单线隧道断面较小，仰拱施工是施工工效、质量控制的一个关键工序，为了减少仰拱施工对洞内出碴车辆运输等的干扰，采用新型全液压履带自行式仰拱栈桥，该栈桥结构紧凑，实现了快速移动就位，降低了劳动强度，保障了施工安全，提高施工了效率。 3.1.1设计边界条件 6 行走方式履带自行式 3.1.2产品主要参数 外观尺寸（ m ）： 24.3(长)×3.45(宽)×2.1(高) 产品自重：约32t 最大行走速度： 25 m/min 引桥坡度：≤12° 驱动力： 120 KN 总功率： 18.5 Kw 行走状态接地比压：≤ 0.1 MPa 通车状态接地比压：≤ 1 Mpa 3.1.3主要组成结构 产品主要由引桥部分、从动行走系统、仰供端固定支撑、主桥、履带行走系统、开挖端固定支撑、液压系统等七个部分组成。如下图所示： （1）引桥：由开挖端引桥与仰供衬砌端引桥组成，引桥主体采用Ⅰ25b型钢及φ32螺纹钢拼焊而成，引桥通过液压油缸实现举升、下降。其中开挖端引桥为确保在凹凸地面上有效接触，设计为左、右两部分可单独举升、下降结构。 （2）仰供端固定支撑：作为仰供端栈桥工作状态时的承力结构，为 一、概况 为确保隧道施工畅通，并保证掌子面与仰拱同时施工的需要，经研究决定在施工仰拱时，临时架设一副栈桥。 从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，仰拱栈桥采用8片I40a工字钢作为主梁，4片为一组，两组工字钢间净距60cm，工字钢上横向满铺Φ22螺纹钢（间距0.05m）。设计栈桥承载不小于40吨（不含栈桥自重，隧道施工用车中最大重量为35吨）。 二、荷载分析 根据现场施工需要，栈桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。如图1所示： 图1 为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。 1、q值确定 由资料查得I40a工字钢每米重67.598kg，Φ22螺纹钢每米铺设20根，每根长1.2m，Φ22螺纹钢每米铺设重71.52kg。单片工字钢自重按3.419KN/m计算，即q=3.4191KN/m。 2、P值确定 根据施工需要，栈桥要求能通过后轮重40吨的大型车辆，及单侧 车轮压力为200KN ，单片I40a 工字钢尺寸如图2： 如单侧车轮压力由4片梁同时承受， 因车轮单个宽 30cm ，因此必须求出车 轮中心点处最大压力 m ax f ，I40a 工字钢翼板 宽14.2cm ，每片工字钢 间横向间距为21cm ，由 于上方Φ22螺纹钢铺满桥面，因此单侧车轮同 时均匀的作用于4片工字钢上。而f 按图3所示转换为直线分布，如图4： f max max f f f f 图4 由图4可得到m ax f =F/4=50KN 取50KN 。 由于栈桥设计车辆匀速通过，车辆对桥面的冲击荷载较小，故冲击荷载不考虑，P=50KN 。 三、结构强度检算 由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=3.419KN/m ，P=50KN ，工字钢计算跨径l =10m ，根据设计规范，I40a 工字钢容许弯曲应力图3F f 目录 1、编制依据及规范标准 (4) 1．1、编制依据 (4) 1.2、规范标准 (4) 2、主要技术标准及设计说明 (4) 2.1、主要技术标准 (4) 2.2、设计说明 (4) 2.2.1、桥面板 (5) 2.2.2、工字钢纵梁 (5) 2.2.3、工字钢横梁 (5) 2.2.4、贝雷梁 (5) 2.2.5、桩顶分配梁 (5) 2.2.6、基础 (6) 2.2.7、附属结构 (6) 3、荷载计算 (6) 3.1、活载计算 (6) 3.2、恒载计算 (7) 3.3、荷载组合 (7) 4、结构计算 (7) 4.1、桥面板计算 (8) 4.1.1、荷载计算 (8) 4.1.2、材料力学性能参数及指标 (9) 4.1.3、力学模型 (9) 4.1.3、承载力检算 (9) 4.2、工字钢纵梁计算 (10) 4.2.1、荷载计算 (10) 4.2.2、材料力学性能参数及指标 (11) 4.2.3、力学模型 (11) 4.2.4、承载力检算 (11) 4.3、工字钢横梁计算 (13) 4.3.1、荷载计算 (13) 4.3.2、材料力学性能参数及指标 (13) 4.3.3、力学模型 (14) 4.3.4、承载力检算 (14) 4.4、贝雷梁计算 (15) 4.4.1、荷载计算 (15) 4.4.2、材料力学性能参数及指标 (16) 4.4.3、力学模型 (16) 4.4.4、承载力检算 (17) 4.5、钢管桩顶分配梁计算 (18) 4.5.1、荷载计算 (18) 4.5.3、力学模型 (19) 4.5.4、承载力检算 (19) 4.6、钢管桩基础计算 (19) 4.6.1、荷载计算 (19) 4.6.2、桩长计算 (20) 4.7、桥台计算 (20) 4.7.1、基底承载力计算 (21) 目录 1、编制依据 (1) 2、工程概况 (1) 3、栈桥结构设计 (1) 3.1普通栈桥结构设计 (1) 3.2通航孔栈桥设计 (2) 3.3施工平台设计 (3) 3、荷载计算说明 (5) 4、普通栈桥验算 (6) 4.1桥面槽钢验算 (6) 4.2分配梁验算 (7) 4.3贝雷梁验算 (8) 4.4主横梁受力验算 (9) 4.5钢护筒受力验算 (11) 5、通航孔栈桥验算 (11) 5.1桥面槽钢验算 (11) 5.2分配梁验算 (11) 5.3贝雷梁验算 (11) 5.4主横梁受力验算 (13) 5.5钢护筒受力验算 (14) 5.6提升横梁验算 (15) 6、施工平台验算 (16) 6.1桥面槽钢验算 (17) 6.2分配梁验算 (17) 6.3贝雷梁验算 (18) 6.4主横梁受力验算 (19) 6.5钢护筒受力验算 (20) 7、钢护筒入土深度验算 (20) 栈桥理论验算书 1、编制依据 (1)《公路桥涵施工技术规范》(JTGT F50-2011)； (2)《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2015）； (3)《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）； (4)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)； (5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2014)； (6)特大桥设计文件； (7)特大桥栈桥施工方案。 2、工程概况 大桥第15～25#墩位于水域，需搭设水上栈桥、平台进行基础及下部构造施工，并通过钢便桥往长岐互通侧调运土石方。栈桥总长度约430m，采用双车道设计，栈桥轴线线型同大桥轴线一致，栈桥中心线到桥轴线距离21.5m，栈桥边缘距桥梁桥梁右侧轮廓线距离为1.5m。施工平台主要功能是为钢护筒下放、桩基础、立柱等施工提供工作平台，并作为设备、材料临时堆放场地。栈桥平面布置如下： 3、栈桥结构设计 3.1普通栈桥结构设计 基础：栈桥基础采用三根Ф630×8mm钢护筒，标准跨径9m，每8~10跨一联，具 郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标 东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书 编制： 审核： 审批： 四川公路桥梁建设有限公司 郑西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部 二0一七年五月 东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书 一、工程概况 1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。左洞起讫桩号： ZK4+306～K5+937；右洞起讫桩号：K4+319～K5+955。详细情况见下表 2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。 3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下： （1）道路等级：山岭区高速公路； （2）设计行车速度：100Km/h； （3）地震：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。 （4）隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2×3.75+1+1=11m；隧道净高：5m。 4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6～1m一榀。二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。 二、仰拱栈桥设计方案 东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m，距开挖掌子面40～100 m。为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。 1、仰拱栈桥设计 拟建栈桥计算书 1概述 1.1设计说明 本工程项目拟建栈桥结构形式为4排单层贝雷桁架，使用900型标准贝雷花架进行横向联结，栈桥纵向标准设计跨径为12m,桥面系为桥面板；横向分配梁为122，间距为 0.75m；在横向分配梁纵向铺设112.6工字钢，间距为0.24米，112.6工字钢要花焊在125 横向分配梁上；桥面板采用S =8mm钢板，与I12.6工字钢进行焊接；基础采用? 630X 10mm钢管桩，按柱桩设计，为加强基础的整体稳定性，每排钢管桩间均采用[12号槽钢连接成整体，桩长9米,外包1.0米厚C251凝土；墩顶横梁采用2工25e。栈桥布置结构形式如下图1。 图1、栈桥一般构造图（单位：cm） 栈桥桥墩按线路前进方向编号为1#?16#墩，从功能上分两种，分别为单排桩一 般桩、双排桩制动桩，两种桥墩结构形式及功能说明如下： 单排桩一般桩：单排、每排3根桩，桩中心间距2.2m桩顶标高m，桩间设置横向 连接系，桩顶设置双排125辽字钢支撑贝雷架主梁，与贝雷架主梁间不连接，不传递 纵向水平力。 双排桩制动桩：在1#、8#、9#和16#墩设置，共4处。双排（中心排距3m ）,每排3 根桩，桩中心间距为2.2m,桩顶标高m ,桩间设置横向连接系，桩顶设置双排125a 工 字钢支撑贝雷架主梁，设置纵向拉杆固定贝雷架主梁以纵向水平力。 栈桥行车道两侧设置方木路缘，桥面两边设置钢管护栏，栏杆高度为 1.1m ，采用 / 75X 75X 8角钢焊接在横向分配梁125a 工字钢上，每根分配梁上焊一根，主要电缆和通 水管等设施搁置在上面 ,减少对栈桥交通的影响。 1.2 设计依据 1） 《公路桥涵设计通用规范》 2） 《公路桥涵地基与基础设计规范》 3） 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 4）《公路桥涵施工技术规范》 1.3 技术标准 1） 设计顶标高； 2） 设计控制荷载： 栈桥运营期间：施工重车荷载主要表现在 9m 3混凝土罐车，砼罐车自重20T+砼重 22.5T ，考虑1.4的动力系数，按照60T 荷载对栈桥桥面分配梁122a 进行验算； 考虑本栈桥桥位实际地理条件，其施工工艺利用 50T 履带吊车采用“钓鱼法”施 工，50T 履带吊自重50T+吊重25T ，考虑车辆自重及1.3的车辆冲击系数，栈桥设计中 选择100吨履带吊车荷载进行贝雷梁及承重梁的验算； 3） 设计行车速度 10km/h 。 2、按截面一设计的栈桥检算 2.1 上部结构恒重（ 6米宽计算） 1） 8mm 厚钢板，单位面积重62.8kg 则0.628kN/m 2; 2） 面板分配梁工12.6单位重14.21kg/m ，则0.14kN/m ，间距0.24m ； JTG D60-2004) JTJ024-85) JTJ025-86) JTJ041—2000) 贵阳市轨道交通1号线第七工作段 火沙区间暗挖隧道仰拱栈桥施工方案 编制： 审核： 批准： 中铁十五局集团贵阳轨道交通1号线第七工作段项目经理部 年月日 仰拱栈桥施工方案 一、工程概述 随着施工进度要求，我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工，为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。 二、仰拱栈桥的选型 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根I20b工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度9米。净跨度按6m进行计算，如图a所示： 栈桥纵断面图 栈桥横断面图 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根I20b工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车（东风金刚4100）40t重车，前后轮轴距为3.2m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b）。 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c）： 计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d）： 钢栈桥验算 1、计算说明 兴港东路主线桥的钢栈桥，桥梁跨径为L二5X6m,桥面宽B二6.0m,主梁贝雷桁架横桥向布置8片，其横向间距为78+88+78+88+78+88+78cm,上置间距为30cm的114 工字钢桥面横梁，桥面板为8mm厚钢板：桥墩为4根"480x7mm钢管桩，横向间距为176+180+176cm。根据施工要求的履带-50对其结构进行验算。 2、L=5 X 6m跨径8排单层贝雷桁架计算 2.1恒载 各二8mm 桥面钢板：62. 8kg/m J=0. 628kN/m I 桥面横梁：114型工字钢，长6m,间距30cm布置 贝9：桥面板作用于中横梁的荷载为0. 628X0. 3=0. 1884kN/m,取0. 2kN/m,桥面板作用于边横梁的荷载为0. lkN/mo 盖梁：I28b型工字钢，长6米，3根一拼 贝雷梁：300kg/片（含附件）4-3m=100kg/m=lkN/m 建模时，贝雷梁容重设为0,自重按荷载加载；桥面板按荷载作用于桥面横梁仃14 工字钢）；其他部件，如桥面横梁、桥墩盖梁、钢管桩均根据容重加载自重。 2.2活载 讣算荷载：履带-50 总直力500 毎条殂带单位压力珈N/J? 奇一60 （讪；］甌州儿川I） 横向布■ 履带-50不考虑冲击系数 活载在桥面布置分偏左、居中、偏右三种工况，见下图: 履卜50横向分布 2. 3计算模型 模型建立，采用Midas Civ订2017进行空间梁单元验算，按lx相等的原则模拟 贝雷架，单片贝雷桁架的Ix=250497. 2cm1,等代转换后的截面如下图所示： 空间梁单元模型如下图所示，上部只建立纵向贝雷桁架与桥面横梁，下部建立桩基与盖梁，桥面板作为荷载加于桥面横梁上。贝雷桁架材料容重在程序中设为0,自重按均布力加于等代梁上，其他部件材料容重为78. 5kN/m3,按自重由程序计算加载。横梁与贝雷桁架，上下部之间采用弹性连接（刚性）相连。 仰拱栈桥结构计算书 拟在水垫塘R-13-2处施工预留廊道洞口布置自制仰拱栈桥，仰拱栈桥沟通连接预留施工廊道靠河侧洞口和R-13-1，布置高程EL1596.00m，同时满足R-13-2块EL1595.00m以下优先施工与右岸洞群施工通道通行。仰拱栈桥净跨度11.35m，为两端简支结构，主要为满足右岸洞群施工车辆通行，仰拱栈桥分左右两支设置，单支由12根I25a工字钢并排，翼缘满焊接成箱型结构，宽度1.2m，表面焊接Φ8圆钢防滑，两支栈桥之间宽度1.0m，栈桥总宽度3.4m。 1、结构计算参数 1.1、极限荷载 最大荷载为8m3混凝土运输车装载6m3混凝土时通过栈桥，8m3混凝土运输车自重14t，混凝土按2400kg/m3计算，总质量28.4t。综合考虑慢速通过（≤5km/h）的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响，按最大总荷载的120%考虑极 限荷载，单支极限荷载，考虑混凝土搅拌运输车 80%以上荷载集中在后轮，计算时按照最不利情况，以极限荷载下的点荷载作用考虑。 1.2、自重 仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算，I25a工字钢单位重量38.1kg/m，单支仰拱栈桥自重荷载。 2、抗弯计算 根据简支梁受弯结构特性，最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩，栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成： 点荷载最大弯矩 自重荷载最大弯矩 抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中4.1.1公式 f W γM W M ≤+ny y y nx x x γ (4.1.1) 式中 M x 、M y ——同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强 轴，y 轴为弱轴)； W nx 、W ny ——对x 轴和y 轴的净截面模量； x γ、y γ——截面塑性发展系数；对工字形截面，x γ=1.05，y γ=1.20；对箱形截面，x γ=y γ=1.05； f ——钢材的抗弯强度设计值。 仰拱栈桥单支栈桥抗弯强度计算： 253 45nx x 211mm /112121002.405.1101036.71097.4N W M M f =?????+?=+=） （）（γ I25a 工字钢采用Q235钢材，抗弯强度设计值为 2/205mm N f =，安全系 数为 83.11122051===f f k 经验算抗弯强度满足设计要求。 3、抗剪计算 根据简支梁承重特性，简支梁剪力最大值为简支梁两端，最大剪力由自重剪力与荷载剪力。 极限荷载剪力N F V A 51075.1?== 自重剪力N N V B 43106.22 m 35.11m /1057.42ql ?=??== 抗剪计算采用《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中4.1.2公式 v w f It VS ≤=τ (4.1.2) 式中 V ——计算截面沿腹板平面作用的剪力； S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩； I ——毛截面惯性矩； 目录 1 编制依据 (2) 2 地质资料 (2) 3 荷载工况 (2) 4 栈桥结构设计 (3) 4.1 普通跨栈桥结构设计 (3) .. 5 标准跨栈桥结构计算 (4) 5.1荷载取值 (4) .. 5.2模型建立 (4) .. 5.3结构验算 (4) .. 6 承载力计算 (9) 附件1:跨淮河入海道、153#支渠钢栈桥检算书 1编制依据 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007 《装配式公路钢桥多用途使用手册》 《路桥施工计算手册》 2地质资料 表2-1地质参数 序号岩土名称岩土状态基本承载力 （kPa） 侧摩阻力 （kPa） ⑥11 粘土稍密150 30 ⑥31 粉质粘土中密160 40 ⑥12 粘土硬塑180 65 ⑦101 细沙r饱和、密实300 70 ⑧11 黏土硬塑240 75 3荷载工况 LD50履带吊500KN罐车荷载500KN泵车荷载390KN GC100荷载1000KN 15M 25DkN 25QkN250kN 1.2 , 4 J.2 L L 0.9*3 L 1 ■I d f 每加車位压力56kN■ 挂车TM 图3-1 :车辆荷载分布图 4栈桥结构设计 4.1普通跨栈桥结构设计 艾I■課耶"欣 1] 111 a 1 钢栈桥按上承式结构进行布设，桥面宽6m桥面采用s 10钢板，桥面横向分配梁为120a工字钢（间距40 cm），贝雷梁横向6片间距90cm,栈桥支墩为①529 螺旋焊管间距2.5m,螺旋管间横撑为［10槽钢，支墩上部分配梁采用双140a工字钢。 图4-1 :栈桥标准跨纵断面图 隧道简易栈桥midas设计校验 摘要：随着隧道施工新规范的要求：隧道仰拱的浇筑要一次成型，避免分部灌筑。全幅的仰拱施工能提高结构的耐久性，改善受力状态，对于底板为软岩大变形或者其他地质灾害地段，这一条是非常必要的。因隧道施工车辆行驶的干扰，所以需要架设仰拱栈桥来保证各工序的有序进行。本文通过对I36b工钢制造12m 长的片式栈桥进行midas的数值模拟计算，校验是否满足通车要求，保证隧道施工的安全，对同类仰拱栈桥的设计计算有一定的借鉴意义。 关键词：仰拱栈桥；midas civil建模；梁单元；内力 1.概述 目前国内隧道施工中自制的仰拱栈桥已是一项成熟的经验，且大多是跨度小、载重轻、结构形式简单的片式仰拱栈桥。该栈桥结构合理、移动方便，把掘进、初期支护和衬砌施工流水线连成一体，实现掘进、初期支护与二次衬砌等多个施工工序的平行流水作业。结合在我隧道实际施工的需要，拟制作简易片式仰拱栈桥：仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由4根I36b工字钢焊接而成，工钢长度为12m，间距分别为35cm，20cm，35cm，所以单片梁板的宽度为90+13.8cm=103.8，以保证车辆轮胎行驶宽度。为避免栈桥在集中汽车荷载作用下局部失稳，间隔1.0m设置横向连系梁，采用HW175型钢。同时工钢顶部用φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行。两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部，见图1. 图1 栈桥简图 2.栈桥的设计计算 2.1 栈桥通行车辆 通过仰拱的主要施工机械为红岩金刚自卸汽车、ZLC50装载机、PC220挖掘机、混凝土运输车等，其自重、宽度等参数见表1。 表1 主要施工机械车辆参数表 设备名称空载重量 ****栈桥检算 一、工程概述 ***道全长418m，隧道进口DK***+287～DK***+456.02位于半径R=7000m的右偏曲线上，DK***+456.02～DK***+705位于直线上。设计隧道设置纵坡为3.6‰的单面下坡。本隧道为客运专线双线隧道，旅客列车设计行车速度350km/h，隧道内轨顶面以上有效净空面积为100m2。 为保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。 二、仰拱栈桥的选型 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为12米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根22a工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用四组并排，顶部用Φ14螺纹钢筋连成整体，纵向间距5cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为18米。净跨度按14m进行计算， 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构纵梁采用Ⅰ22型工字钢上下各四根并排布置，上层工字钢在中点处起拱22cm，两层工字钢间采用Ⅰ22型工字钢进行满焊连接，横向顶部用Φ14螺纹钢筋连接，间距5cm，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车46t重车，前后轮轮距为4m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按 绍诸高速公路上虞互通至九六丘连接线工程计算书 宁波交通工程建设集团有限公司绍诸高速公路上虞互通至九六丘连接线工程 第一合同段项目经理部 2011年9月22日 目录 1、计算依据 (1) 2、设计荷载 (1) 3、贝雷栈桥受力计算 (2) 4、钢围堰受力计算 (11) 计算书 1、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《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86） ④《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008） ⑤《装配式公路钢桥多用途使用手册》 2、设计荷载 ①8m3混凝土罐车（满载） 8m3混凝土罐车示意图（前轮轴距不超过1.8m，后轮轴距不超过2.5m），车轮着地尺寸：0.6m×0.2m（宽×长）,满载时自重40t。 罐车力学模型 ②50t履带吊车吊重通行 自重50t，吊重10t，履带长4.5m，宽75cm。 ③容许应力 容许应力按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86第 1.2.10条乘以提高系数1.3： A3钢：弯曲应力[δ]=145×1.3=188.5MPa 剪应力[τ]=85×1.3=110.5MPa 3、贝雷栈桥受力计算 3.1桥面钢板计算 由于本项目桥面系10mm 钢板与20号工字钢焊接成框架结构，其结构可靠稳定，在此不再对桥面钢板进行验算。 3.2 20#工字钢分配梁计算 3.2.1 8m 3混凝土罐车（满载）对工字钢内力 贝雷片净间距最大为1.35m ，偏安全考虑按跨径1.6m 简支梁计算 罐车作用下工字钢力学模型 20a 型工字钢：2370I x =cm 4 372W =cm 3 17.2S /I x x =cm 冲击系数：3.11=+μ 钢板对工字钢施加荷载：314.011085.7101.04.01=÷????=q kN/m 工字钢自重：279.02=q kN/m 恒载593.0q q q 21=+=恒kN/m 按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm ，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m 进行计算，如图a 所示： 图a 单位： m 工字钢间上下翼缘板采用通长焊接，提高整体性. 三、仰拱栈桥结构计算 栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车 轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。 设计荷载按出渣车40t 重车，前后轮轮距为4.5m ，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。 1、力学简化 梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b ）。 A 图b 单位：cm 由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结 构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c ）： 图c A 单位：cm 计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d ）。钢栈桥计算书
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