蔣 燕
(昆山市交通工程有限公司,江蘇 昆山 215300)
該標(biāo)段公路大橋共4只位于河中的承臺(tái),其水深約為5-7m,我部為保證整個(gè)工程的施工,在便道走向修筑便橋,橋面寬度均為9m,擬建便橋四座,共長(zhǎng)180m。
2.1 便橋設(shè)計(jì),最大設(shè)計(jì)運(yùn)輸荷載為60T,橋面寬度為9m。
2.2 施工設(shè)計(jì)
(1)因頂層32#槽鋼N1為滿鋪直接當(dāng)做橋面板,故無需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。其受力情況如下。N1槽鋼受人群均布荷載:3.5KN/m2×2.5m=8.75KN/m
N1槽鋼自重
2.5×(3/0.32×38.2×9.8=8.8KN
鉆機(jī)自80KN,吊車重250KN,(考慮1.1的沖擊系數(shù)和1.1 的安全系數(shù),合計(jì)取1.2系數(shù)),計(jì)算時(shí)考慮最重的一種荷載得:(250+80)×1.3=429N,
圖1
汽車吊機(jī)每個(gè)支腿傳遞的荷載為:429/4=107.5KN。
N1槽鋼受力最不利情況,受力簡(jiǎn)圖如圖1所示。
(2)底橫梁I40a 工字鋼N2 檢算
因樁間距即跨徑為3m和2m,所以汽車吊有兩個(gè)支腿的荷載通過縱梁傳遞給橫梁,鋼管樁在3m跨徑范圍內(nèi),N1橫梁傳遞給底縱梁工字鋼的最大支座反力:129KN,則每根上縱梁傳遞的荷載為129 KN/3=43KN
按按單跨3m 簡(jiǎn)支梁分析工字鋼受力情況,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2所示。
I40a 工字鋼截面特性參數(shù):
〔σ〕=145MPa ; 〔τ〕=85MPa
A=86.1cm2; b=14.2cm ;d=1.05cm;Ix/Sx=34.1m ;Ix=21720cm4
Sx=631.2cm Wx=1090cm3;Iy=660 cm3;ix=15.9cm; iy =2.77cm
需用工字鋼根數(shù):
n=Mmax/( Wx〔σ〕)=48.4×103/(1090×145)= 0.3 根
取n=1 根滿足要求(每排鋼管樁頂布置1 根)。
剪 應(yīng) 力 τ= Qmax ×S /(I ×d)/n=64.5 /0.3410/0.0105=18MPa
< [τ]=85 Mpa
經(jīng)以上計(jì)算,每1 根鋼管樁頂布置1根40a工字鋼。
(3)局部集中受力計(jì)算:(假設(shè)汽車吊支腿直接傳遞力至N2 上)
當(dāng)25T 汽車吊在平臺(tái)上吊放鉆機(jī)時(shí),按單跨2.5m 簡(jiǎn)支梁考慮,汽車827cm4A=73.4cm2 i=(I/ A)1/2=10.3cm)
按地質(zhì)資料計(jì)算的單樁承載力確定鋼管樁長(zhǎng)度,具體如下。
打入樁的容許乘載力為:[P]=1/2(UΣαi×fi×li + λARα)
αi、α——分別為打入樁對(duì)各土層樁周摩阻力和樁底承壓力影響系數(shù)。(αi、α土層埋深5 米以下時(shí)取0.8,10 米時(shí)取1)打入樁均取1。λ——系數(shù),砂類土當(dāng)D/d≥1 時(shí)λ=1
A——樁底支承面積A =0.0073m2
R——樁尖土的極限承載力
[P] ——軸向受壓樁的容許承載力(kN)
U —— 樁 身 截 面 周 長(zhǎng)(m) U=πd=3.14×0.3=0.942m
fi ——樁側(cè)土的極限摩阻力(kPa)
li ——各土層的厚度(m)
根據(jù)施工圖,棧橋施工區(qū)域的土層主要為粉質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土夾粉土,計(jì)算取 fi =50kPa,R=120 kPa。
故樁身入土深度均滿足要求。
總結(jié)經(jīng)過施工實(shí)踐證明,該橋梁工程的棧橋施工設(shè)計(jì)方案是合理可行,安全可靠的,棧橋的建成不僅保證了該橋梁的施工質(zhì)量,而且還大大提高了施工的主動(dòng)性。為未來類似的工程提供了參考借鑒。
圖2
[1]梁建設(shè)施工平臺(tái)及棧橋驗(yàn)算分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化.
[2]貝雷桁架棧橋設(shè)計(jì)與施工[J].城市道橋與防洪 .2011(04).