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××铁路××段站前×标

1.2便桥设计方案 1

2.1上部结构恒重 3

第3章钢筋砼桥面板计算 5

铁路“三电”及管线迁改工程施工总价承包招标资格预审文件-发布稿3.1桥面板内力计算 5

第4章30m跨贝雷梁计算 10

4.2罐车荷载下贝雷梁强度计算 11

4.3罐车荷载下贝雷梁刚度计算 14

第5章钢管桩上横向分配梁计算 15

第6章钢管桩计算 17

6.1桩身强度计算 17

6.2钢管桩承载力复核 19

8.1钢管桩和桩顶分配梁施工 20

8.2贝雷架安装 20

8.4板铺装和栏杆设置 21

8.6施工安全及保证措施 21

西洋河钢筋加工场及搅拌站均设于西岸山坡上。原规划西岸施工便道共两条，一条自钢筋加工场通往3#主墩，另一条自钢筋加工场通往西洋河西岸（如图1示）。目前，西岸施工便道基本完成。为了解决东岸桥梁施工用砼的问题，拟修建一临时便桥跨越西洋河，该便桥命名为西洋河便桥。

桥位选择和桥址处的地形见附图1——西洋河便桥桥址地形图。

本便桥设计采用贝雷梁加钢管桩方案，全长为30m，共一跨，桥面宽4.5m，采用10片上承式加强型贝雷架结构。构成形式为：主要承重构件为5榀贝雷桁架，排与排和榀与榀间距0.45m，排间横向联结采用标准450型横向支撑架；桥面板为钢筋砼预制板，每块预制板长4.5m，宽1m，厚25cm，基础采用钢管桩基础，钢管桩采用φ600mm，壁厚8mm钢管，桩长以嵌岩深度不小于10m，实际桩度以打到基岩为准，钢管桩顶横向分配梁采用2I28b工字钢，在横向分配梁上设置支座。支座为一端固定，一端活动。

另外本设计力学检算内容采用商业有限元软件“路桥施工计算专家（RBBCCE）”，和Midas/Civil2006进行计算，并采用容许应力法设计。

(3)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）

(6)《管理文件汇编》和《标准化管理手册》

(7)现场调查的水文、地质资料。

(1)设计桥面标高：以便道路基标高为准

(2)设计桥长：30m，净跨30m

(3)设计桥宽：4.5m

设计考虑以下三种荷载：

混凝土罐车，自重20t+载重20t，考虑1.25的动力系数，故按40t设计，按50t检算。

设计仅考虑一辆重车在桥上通行，不得同时有多辆罐车在桥上。

(5)设计行车速度10km/h。

1）钢筋砼桥面板：单块尺寸为4.5×1×0.25m（长×宽×厚），单块重26×4.5×1×0.25=29.25kN

换算成沿桥跨方向均布线荷载为：29.25kN/m。

2）贝雷梁和横向支撑架：按1t/m考虑，即沿桥跨方向均布线荷载为：10kN/m

故总自重为39.25kN/m，对单片贝雷梁全桥自重为39.25/10≈4.0kN/m。

2)8m3的混凝土罐车

人群荷载为4kN/m2

第3章钢筋砼桥面板计算

根据车辆的轴距，和板沿桥纵向宽度1m可知，在一块板上，同时只存在一个轴的车轮，按满载罐车轴重考虑为20t，车辆着地尺寸为0.5m×0.2m（宽×长），故单轴车轮对板的面荷载为100/(0.5×0.2)=1000kN/m2,板的内力采用有限元软件Midas/Civil2006进行计算。

板的材料C30砼,厚0.25m，建模时板长4m，宽1m。板下贝雷梁看成板的支座。

由计算可知：板最大正弯矩7.1kNm，最大负弯矩5.3kNm，最大正负弯矩的方向为绕图中y轴旋转，最大剪力121kN。

本板的配筋设计计算根据《公路钢筋砼和预应力砼设计规范》中的规定和公式进行计算。

2）配筋正截面抗弯复核

拉压区强度
，拉压区受力钢筋截面面积

，as=as’=35mm,h=250mm，b=1000mm，

>γ0·Md=1.0×7.1=7.1kN·m,故满足正截面抗弯承载力要求。

3）配筋斜截面抗剪复核

抗剪最大承载力按下列公式计算。

其中：
——异号弯矩影响系数，按连续梁取值，为0.9

——预应力提高系数，无预应力故取1.0

——受压翼缘影响系数，取1.1

b——截面宽度（mm），为1000mm

h0——斜截面受压区顶端正截面的有效高度（mm），为215mm

p——斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率，p=100ρ，ρ=As/bh0

ρ=785/(1000×215)=0.37%，故p=0.37

fcuk——砼立方体抗压强度标准值（MPa），C30砼，为30MPa

ρsv——箍筋配筋率，ρsv=
0.2%

fsv——箍筋强度，采用单肢箍筋φ10mmR235钢筋，fsv=195MPa

=212.8kN>γ0·Vd=1.0×121kN,故满足斜截面抗剪要求。

钢筋弹性模量Es=2.1×105MPa，C30砼弹性模量Ec=3.0×104MPa

将拉区钢筋换算成砼后受压区高度x

压区砼应力
1.6MPa<0.80fck=0.80×13.8=11.4MPa

<0.75fsk=0.75×235=176.25MPa

——考虑钢筋表面形状系数，光圆钢筋取1.4

——考虑荷载作用系数，荷载长期或重复作用取1.5

——考虑构件受力特征系数，板式受弯构件取1.15

d——纵向钢筋直径，为10mm

ρ——截面配筋率，为0.37%<0.006,取0.006

=0.04mm<0.2mm，故裂缝宽度满足要求。

综合上面的计算可知，板的尺寸和配筋满足受力要求。

第4章30m跨贝雷梁计算

自重均布荷载：根据前面的计算可知均布荷载为：q=4.0kN/m

2）人群荷载:不考虑与车辆同时作用；

3）车辆荷载：按罐车荷载验算。

4.2罐车荷载下贝雷梁强度计算

为简化计算，贝雷梁的上承受的荷载有集中荷载和均布荷载，均布荷载为钢筋砼桥面和贝雷梁自重，集中荷载为车辆荷载，集中荷载按罐车轴重计算，对单片贝雷架q=4.0kN/m,后轮轴重等效成集中荷载：

p1=p2=200/10=20kN

前轮轴重等效成集中荷载p3=100/10=10kN

工况一：车辆行进在跨中

需要说明的是：罐车轴重等效成集中力不一定在节点上，故适当把力移动相近节点上计算。

弦杆最大轴力524kN（上弦压、下弦拉）<[N]=1120kN,故弦杆满足强度和稳定要求；

竖杆最大轴力76.07kN（压）<[N]=210kN，故竖杆满足强度和稳定要求；

工况二：车辆行进在桥端部

（1）全部杆件最大应力143.21MPa<[σw]=210MPa，故满足强度要求。

（2）弦杆最大轴力311.4kN（上弦压、下弦拉）<[N]=1120kN,故弦杆满足强度和稳定要求；

（3）竖杆最大轴力96.45kN（压）<[N]=210kN,故竖杆满足强度和稳定要求；

（4）斜杆最大轴力56.69kN（压）<[N]=171kN,故斜杆满足强度和稳定要求；

4.3罐车荷载下贝雷梁刚度计算

由计算结果可知：跨中最大挠度为29.22mm<[L/400]=30000/400=75mm，故刚度满足要求。

由计算结果可知：跨中最大挠度44.24mm，恒载挠度较大，故应设置预拱度。以消除恒载挠度或减小恒载挠度。故设置向上预拱度40cm。

由上面的计算可知：贝雷梁各杆件均满足受力要求，是安全的。

第5章钢管桩上横向分配梁计算

（1）最大弯曲应力115.8MPa<[σw]=145MPa,满足抗弯强度要求。

（2）最大剪力V=165kN市林荫大道项目桥梁施工组织设计（实施施组），剪应力τ=VS/It，查I28b工字钢截面特性得：I/S=24cm

腹板厚t=13.7mm，代入得:

τ===50.2MPa<[τ]=125MPa,满足抗剪强度要求。

（3）最大挠度2.521mm

综上可知：钢管桩上横向分配梁满足受力要求某污水处理厂污水管道施工组织设计，但是在放置贝雷梁的地方存在

应力集中，故应增加加劲肋加强处理，详见图纸。