卡堆大桥钢栈桥设计方案

新建拉萨至日喀则铁路站前工程TJ6标段卡堆钢栈桥施工方案编制人：审核人：批准人：日期：编制单位：中国葛洲坝集团股份有限公司拉日铁路指挥部目录一、设计依据 (1)二、设计条件 (1)（一）、投入钢栈桥的主要施工机械设备 (1)（二）、人员培训 (2)（三）、材料运输 (2)三、栈桥施工工艺 (2)(一)、主线栈桥结构设计 (2)（二）、栈桥其它设施 (3)（三）、栈桥计算(按L=12m跨计算如下) (3)（四）、栈桥施工 (8)四、栈桥施工质量控制 (12)（一）、把好质量关 (12)（二）、把好测量关 (12)（三）、加强施工工序控制 (12)（四）、做好质量检查及记录 (13)五、栈桥质量验收标准 (13)（一）、下部结构（沉桩） (13)（二）、上部结构 (14)（三）、焊接 (15)（四）、成桥检测 (16)六、栈桥施工进度计划 (16)七、组织保证措施 (17)八、质量保证体系 (18)（一）质量目标 (18)（二）质量保证体系 (18)九、安全保证体系 (19)（一）安全生产目标 (19)（二）安全保证体系 (19)（三）具体安全措施 (19)十、环境保护 (21)(一)、原则 (21)（二）、措施 (21)一、设计依据⑴《铁路路基设计规范》（TB10035—2006）及《铁路路基支档及结构设计规范》（TB10025—2006）；⑵《新建铁路拉萨至日喀则铁路施工图路基工程设计详图集》（中铁第一勘察设计院集团有限公司）；⑶《铁路路基工程施工规范》TB10202-2002；⑷新建拉日铁路TJ6标段招投标文件。

二、设计条件1、设计水位及高程设计水位：根据施工要求现场确定；2、地质条件参考《设计初步文件》3、设计荷载a、汽车荷载：20t载重汽车，30t砼车b、起吊机械：25汽车吊最大起重量25T50履带吊最大起弯矩1500KN*m（一）、投入钢栈桥的主要施工机械设备表一投入钢栈桥的主要施工机械设备表（二）、人员培训管理人员和专业技术人员及作业人员从已完工项目调派（从事现场施工多年，有丰富的工作经验），并按计划规定的时间到达施工现场（进场人员名单见附表）。

在组织施工作业队伍时将会严格做好以下工作：①注重素质。

施工劳力人员素质直接影响工程质量，施工劳力队伍素质审查要严把“四关”，即政治素质、道德纪律、身体条件和技术水平四个方面。

②注重教育。

教育是先导，只有适时耐心的教育，才能使施工劳力队伍的素质不断提高。

教育内容要有针对性，包括：施工当地的政策、民风习俗教育、法制教育、作风纪律教育、文化技术教育等。

（三）、材料运输本标段所需材料采用汽车运输，以材料供应商自行运输为主、分部自运辅助的方式。

各种材料的进货数量和时间，将按施工组织设计要求和现场实际及时组织货源。

三、栈桥施工工艺(一)、主线栈桥结构设计卡堆大桥钢栈桥设计根据施工现场总平面布置情况，栈桥全长27m。

布置在河道内主桥的右侧，为避免栈桥的平面位置影响卡堆大桥主体的施工，所以栈桥外边缘距离桥梁主线中心线13.8m。

本栈桥设计根据施工现场总平面布置情况，为方便水上墩柱施工，钢便桥桥面高于卡堆河汛期水位。

栈桥上承式桥面宽 4.0m。

栈桥中心线离卡堆大桥主桥轴线一致。

栈桥两侧设栏杆，上部结构采用型钢结构。

栈桥采用Φ =8mm花纹钢板，每30cm布置一I20b纵向分配粱，上乘式栈桥主纵梁采用5组3000*1500普通型贝雷片，下横梁采用I45型钢。

桥墩采用桩基排架，每榀排架下设2根或4根630*8mm钢管柱，联系撑采用2*250槽钢。

（钢栈桥设计图见后附图）。

栈桥钢管桩入土深度原则：对于一般粘性土层φ630mm钢管桩入土深度以进入强风化岩层表面深度进行控制，具体入土深度将根据提供的详细地质资料数据结合实际施工情况进行确定，可以采用钢管桩的贯入度进行控制，贯入度最后10秒不得大于3mm。

（二）、栈桥其它设施为确保大桥施工中水、电的供应,栈桥上设置有电缆管道和自来水供水管道。

设置位置为栈桥边缘扶手横杆外侧。

栈桥考虑采用防腐涂装保护措施。

护栏的竖杆、扶手横杆要刷上红白相间的警示反光油漆，保障晚上施工时车辆行驶安全。

栈桥布置形式和截面形式见后附图。

（三）、栈桥计算(按L=12m跨计算如下)卡堆大桥钢栈桥总宽4m，计算跨径为3+12m。

栈桥结构自下而上分别为：φ630钢管桩、I45型钢下横梁、3000×1500贝雷梁、I20B纵向分配梁、8mm花纹钢板桥面。

单片贝雷（加强型）：I=577434.4cm4，E=2.1×105Mpa，W=7699.1cm3 [M]=1687.5 kn•m, [Q]=245.2 kn则EI=1212.7×106 kn•m2（一）、荷载分布1、上部结构恒载（按4.5m宽计）（1）160mm型工钢分配横梁：91×4.5×20.496×10/1000＝83.9kn（2）8mm厚面板：36×3×0.008×7850×10/1000＝67.8kn（3）“321”军用贝雷梁：每片贝雷重443.5kg（含支撑架、销子等）：443.5×72×10/1000＝319.3kn（4）护轮木及人行面板：(0.15×0.15×36×2+0.75×36×0.05×2) ×5＝21.6kn(木材密度:5.0KN/m3)（5）护栏:(36×4+(36/2+1) ×1.5×2)×3.47×10/1000=6.9knG1=83.9+67.8+319.3+21.6+6.9=499.5 kn2、动荷载（1）汽-60级（2）8m3混凝土搅拌运输车（满载）：车重20t，8m3混凝土20t（3）人群：不计G2=60×10=600 kn（3）动荷载分布图：图1考虑栈桥实际情况，同方向车辆设计间距大于12m，即一跨内同方向便桥桥内最多只布置一辆重车即只允许单车通过。

（二）支座最大反力计算：车队载荷纵向分布图图2设定车队距离支点A的距离为a时，支座b点方力最大，对A点取距由∑MA=0即：R2×12-F3×（6+12+a）-F2×(a+12)-F1×a-q×12×6=0则：R2=(1800+8400+600a)/12 （1）车辆按一个刚体考虑, 设车辆的力矩平衡点距F2为b，由力矩平衡条件有：F1×（12-b）=F2×b+F3×(6+b)则b=1m （2）即中间轮左侧1m处为力矩平衡点,说明车辆的中间轮刚好越过B点1m时,支座反力达到最大，则ａ应满足[０，13]。

由方程（1）知，当a=13时，R2max=1500kn，由于荷载布置对称知支座最大反力R=R1max =R2max=1500kn（三）贝雷纵梁内力验算由于便桥是临时性建筑，主要载重车辆是混凝土车，并且满载时只允许单车通过，验算时荷载组合只考虑恒载 + 一辆汽-60级重车（布置在跨中，按简支计算）。

1、贝雷纵梁强度验算（荷载按照刚度分配，将作用力平均分配到每片纵梁上）：M 恒= 8ql 2=812502⨯=900kn·m由方程（2）知当车辆中间轮越过中点1m 时，M 活将最大由简支梁绝对最大弯矩公式为：k 2l 2a 2max M L R M --⨯=）（其中：R=F1+F2+F3=600kn ，L=12m ，a=1m ，Mk=100×（4-1）=300kn 将其代入简支梁绝对最大弯矩公式中得：M 活大=1212.5 kn·m活载冲击系数按1.15及偏载系数1.2考虑，安全系数取1.2。

M 活大=1212.5 ×1.15×1.2=1673.25kn·m 即Mmax=(M 恒+M 活大) ×1.2=3087.9kn·m 截面最大应力δ=Mmax/Wx=3087.9×103 /7699.1×6×10-6 =66.85MPa<[δ]=273MPa <可>2、贝雷纵梁挠度验算 恒载：El f 348ql 51max 4== 5×50×124/348×1212.7×106=0.012mm活载：==El f 48pl 2max 3600×123／48×1212.7×106=0.018mm挠度叠加：=+= 1.2×2max ×1.2×15.11max ）（f f f 0.04mm<L/250=48mm <可> 3、横向分配梁验算将其中一根160mm 工钢作为一个简支梁来验算，车轮宽度按30cm 计算,每对车轮的着地面积为0.6×0.2（宽×长），则轴重的一半荷载由4根工钢承担，即一根工钢承重15t ，采用8m3混凝土搅拌运输车满载荷载进行验算。

E=2.1×105Mpa ，I=1127cm4,W=140.8 cm3。

EI=2366.7kn•m2便桥截面示意图60t 汽车横向尺寸图可知车轮的横向移动范围：车轮中线距护轮木0.3m---0.6m 。

在此范围内：横向重轮最不利位置（车轮正中距护轮木0.3m ）图：由图知可将结构验算简化为简支梁如下图：对A 点取距，∑MA=0即：R2×1.2-P×0.9=0 得：R2=28.125kn ，R1=9.375KN MC=R2×0.3=8.44kn活载冲击系数按1.15及偏载系数1.2考虑，安全系数取1.2。

Mmax= 1.15×1.2×1.2MC=14kn 截面最大应力δ=Mc/W=14×103 /140.8×10-6 =99.4MPa<[δ]=170MPa <可>工钢挠度验算：==El f 48pl 2max 337.5×1.23／48×2366.7=0.6mm<L/250=4.8mm <可>综上所述，便桥上部结构贝雷纵梁及横向分配梁能满足施工要求，是偏于安全的。

（四）、栈桥施工本合同段栈桥，工程量不大。

卡堆大桥钢栈桥单个作业面施工。

栈桥施工均采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩，汽车吊逐孔架设上部结构的施工方法搭设栈桥，上部结构架如型钢、桥面板等采用汽车吊在卡堆河滩进行安装。

①栈桥下部结构施工a.钢管桩的加工与制造钢管桩施工：1、根据本工程的特点、土质情况、作业能力及作业环境，采用采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩.2、做好测量控制点的交接和核对工作，施工中使用全站仪定位桩中心，做好每根桩的定位工作。