福建特大桥主桥钢箱梁拼装平台设计计算书

1、中国建筑股份有限公司莆田联十一线A5标 PAGE 莆田联十一线A5标三江口特大桥主桥钢箱梁拼装平台设计计算书计 算算 :复 核核 :审 核核 :审 定定 中国建筑股股份有限限公司莆莆田联十十一线AA5标项项目部2016年年4月1. 设计计依据公路桥桥涵设计计通用规规范（JJTG D600-20015）公路桥桥涵地基基与基础础设计规规范（JJTG D633-20007）公路桥桥涵钢结结构及木木结构设设计规范范（JJTJ0025-86）公路桥桥涵施工工技术规规范(JTJJ0411-20000)钢结构构设计规规范（GGB5000177-20003）港口工工程设计计荷载规规范（JJTJ2215-98）

2、 黄绍金金 刘陌陌生 装装配式公公路钢桥桥多用途途手册 路桥施施工计算算手册（人人民交通通出版社社）ISSBN 7-1114-038855-0水文、地地质、潮潮汐、气气象资料料：木兰兰溪水文文资料：Q=335200m3/s，HH1%=3.770m，VV1%=1.005m/s。简简要地质质资料：1-11素填土土 （QQ4mll）；11-3耕耕值土（QQ4mll）；33-1-1淤泥泥 （QQ4mll-m），=555kpaa；3-2淤泥泥质黏土土 （QQ4mll-m），=700kpaa；3-3粉质质黏土 （Q44ml-m）,=2200kkpa；3-44粉砂 （Q44ml-m）,=1110kkpa；3

3、-55中砂 （Q44ml-m），=3000kppa； 3-88卵石 （Q44ml-m），=5550kppa； 6-11全风化化花岗岩岩 (52),，=3550kppa； 6-22-1 砂土状状强风化化花岗岩岩（552），=4550kppa；66-2-2 碎碎块状强强风化花花岗岩（52）,=7550kppa；66-3 中风化化花岗岩岩（553），=18800kkpa；6-44 微风风化花岗岗岩（53），=38800kkpa。根根据勘察察地质资资料，桥桥址地面面下200m范围围内主要要为冲海海积层，下下伏基岩岩为燕山山晚期花花岗岩及及其风化化层。2. 设计计参数 设计控控制荷载载：A、50tt履带

4、吊吊机，自自重500t，吊吊重200t。B、钢箱梁梁荷载，重重量约2240tt。C、80tt龙门吊吊荷载，自自重约665t，吊吊重800t。 设计使使用寿命命：3年年 平台规规格：442m*59.75mm 桥面标标高：+6 m；3. 设计计说明此平台为三三江口特特大桥主主桥边跨跨钢箱梁梁的拼装装平台，主主要承受受的作用用有钢箱箱梁荷载载、龙门门吊荷载载、履带带吊荷载载、其他他施工机机具及堆堆载、平平台自重重等。3.1 平平台桥型型布置 平台台规格为为42mm*599.755m，桥桥跨布置置5排钢钢管柱，每每排122根，平平台纵桥桥向跨度度为122m+112m+9m+9m。3.2 结结构说明明（

5、1）下部部结构 平台基基础采用用钢管桩桩，钢管管桩规格格为552910mmm，横横桥向布布置122根，间间距4.8m。钢钢管桩间间用槽钢钢横向连连接，以以提高稳稳定性。钢钢管桩顶顶采用双双拼455a工字字钢作为为横梁。（2）上部部结构 平平台主梁梁采用3321贝贝雷梁，规规格为33m*11.5mm，纵桥桥向布置置14片片，贝雷雷梁横桥桥向布置置25组组，每组组2排，每每排900cm支支撑架连连接成组组，每组组间距为为2.44m。 贝贝雷梁上上铺I228工字字钢作为为分配梁梁，分配配梁间距距为500cm，桥桥面板采采用100mm花花纹钢板板。3.3.荷荷载参数数（1）基本本可变荷荷载荷载1：55

6、0t履履带吊机机，自重550t，吊重重20t，接触面面积为22466607600mm2 q1=（550+220）/2/44.666/0.76=98.8255KN/m2荷载2：钢钢箱梁荷荷载，钢钢箱梁重重量2440t，箱箱梁尺寸寸9m*36mm。 qq2=2240/9/336=77.4007KNN/m22荷载3：880t龙龙门吊荷荷载，龙龙门吊跨跨度400m，共共有4个个支座，支支座间距距10mm， 龙龙门吊自自重655t，最最大吊重重按800t计算算。 q3=（880+665）/4=3362.5KNN（2）其他他可变作作用行人荷载载：2.5kNN/m；管道荷载载：2.0kNN/m；风载：最最大

7、风力力按122级考虑虑，风速速为322.6mm/s。风载按公公路桥涵涵设计通通用规范范进行行计算，其中：（按按施工架架设期间间取值）； （桁桁架风载载系数）； （按按最不利利地形地地理条件件选取）；（按A类地地表，离离地面或或水面33高度计计）； （按按A类取阵阵风风速速系数）；，12级风载载时：求得: 单片贝雷片片及桥面面板迎风风面积：；风载为：平台风载水水平力为为：假定作用点点在冲刷刷线上，钢管桩桩在冲刷刷线上的的长度为为10m。水流力：水流流速11.055m/ss，水流流力为, K水流阻阻力系数数，桩为为圆形，取取0.663；水容重，取取10kkN/mm；V水流速速度；重力加加速度，取取

8、9.88m/ss；A单桩入入水部分分在垂直直于水流流方向的的投影面面积；栈桥钢管桩桩水中长长度h=10m，水水面流速速为1.05mm/s,河床处处流速为为0m/s。水流力冲刷线以上上桩长 H =10mm，作用用点位于于桩顶11/3HH 4、主要材材料设计计指标 根据据钢结结构设计计规范（GGB5000177-20003) 以及及 装装配式公公路钢桥桥多用途途使作手手册主主要材料料的设计计指标如如下 材料名称材质抗弯拉极限限应力w（MMPa）抗剪极限应应力（MPa）一般型钢构构件Q235215125贝雷梁16Mn273208平台结构验验算 本本次验算算通过MMIDAAS/CCiviil结构构分析

9、软软件计算算完成，平平台支架架Middas分分析模型型图如下下： 图图5.11 平台台Middas模模型图5.1 、设计工况的确定 取平平台在使使用过程程中的如如下几种种设计工工况作平平台结构构受力分分析： 工况况一：钢钢箱梁荷荷载与龙龙门吊荷荷载同时时作用在在平台上上。 荷载载组合=1.22*自重重+1.4*（q2+q3） 工况况二：履履带吊在在12mm跨平台台中间作作业，且且作用在在一组贝贝雷梁上上。 荷载载组合=1.22*自重重+1.4*qq1 工况况三：履履带吊在在钢管桩桩顶部作作业。 荷载载组合=1.22*自重重+1.4*qq1下面是以上上几种工工况下平平台的MMidaas模型型图

10、图55.2工工况一平平台Miidass模型图图 图5.3工况况二平台台Middas模模型图（侧侧面图） 图55.4工工况三平平台Miidass模型图图（侧面面图）5.2 、平台台面板验验算三种工况下下面板受受力结果果如下： 图图5.55 工况况一平台台面板应应力结果果图 图55.6工工况二平平台面板板应力结结果图 图图5.77工况二二平台面面板应力力结果图图 可知，工工况二面面板应力力最大，面面板最大大应力，满足要要求。 5.3 、工字字钢分配配梁验算算 三种工工况下平平台分配配梁受力力结果如如下： 图55.8工工况一平平台分配配梁应力力结果图图 图图5.99工况二二平台分分配梁应应力结果果图

11、 图5.10工工况三平平台分配配梁应力力结果图图可知，工况况二分配配梁应力力最大，最最大应力力，满足要要求。 5.44 、贝雷雷梁验算算 三种工况况下平台台贝雷梁梁受力结结果如下下 图5.11 工况一一贝雷梁梁应力结结果图 图图5.112 工工况二贝贝雷梁应应力结果果图 图55.133 工况况三贝雷雷梁应力力结果图图 图图5.114 工工况一贝贝雷梁位位移结果果图 图55.155 工况况二贝雷雷梁位移移结果图图 图55.166 工况况三贝雷雷梁位移移结果图图可知，工况况一贝雷雷梁应力力最大，最最大应力力，满足要要求。 工况二二贝雷梁梁扰度最最大，最最大扰度度，满足足要求。5.5 、桩顶顶工字钢

12、钢横梁验验算三种工况下下工字钢钢横梁受受力结果果图如下下： 55.177 工况一工字钢钢横梁应应力结果果图 55.188 工况二工字钢钢横梁应应力结果果图 5.119 工况三工字钢钢横梁应应力结果果图 5.220 工工况一工字钢钢横梁位位移结果果图 55.211 工况况二工字钢钢横梁位位移结果果图 5.22 工况三工字钢钢横梁位位移结果果图可知： 工工况二横横梁应力力最大，最最大应力力，满足要要求。 工况二二横梁扰扰度最大大，最大大扰度，满满足要求求。5.6 、钢管管桩验算算 三三种工况况下工字字钢横梁梁受力结结果图如如下： 55.233 工况况一钢管桩桩应力结结果图 5.224 工工况二钢管

13、桩桩应力结结果图 55.255 工况况三钢管桩桩应力结结果图 5.226 工况一钢管桩桩反力结结果图 5.27工工况二钢管桩桩反力结结果图 5.28 工况三钢管桩桩反力结结果图（1） 钢钢管桩强强度分析析 由以以上结果果图可知知： 工况二二钢管桩桩应力最最大，最最大应力力，满足要要求。钢管桩稳定定性分析析由上面结果果图可知知，工况况二钢管管桩反力力最大，最最大反力力为7553.44KN。 aa、钢管桩桩长细比比钢管桩规格格为6630*10mmm，回回转半径径，钢管桩桩长度按按30mm计算，长细比=150，钢管桩长细比满足要求。b、钢管桩桩稳定性性验算： 查钢结结构设计计与计算算 P5220页知

14、知：稳定定系数0.3357， A1194000mmm2， w=2155MPaa，钢管管桩稳定定性满足足要求。钢管桩承载载能力分分析 根据公公路桥涵涵地基与与基础设设计规范范沉桩桩的单桩桩轴向受受压容许许承载力力： 钢钢管桩参参数：钢管桩采用用外径 D = 6330 mmm，壁壁厚d = 100mm钢管桩桩底底投影面面积 AA = 0.3312mm2钢管桩周长长 U = 1.9799m 土层摩阻阻力统计计见下表表： 土层摩摩阻力统统计表编号土层名称土层厚度（mm）桩侧土摩阻阻力标准准值 (kPaa)地基承载力力基本允允许值 (kPaa)3-1-11淤泥1512553-8卵石3.61805506-

15、2-11砂土状强风风化花岗岗岩9.91104506-2-22碎块状强风风化花岗岗岩2.1150750 不计地基基承载力力，钢管管桩长度度按穿过过淤泥层层与卵石层层，打入入强风化化花岗岩岩1m，打打入深度度共199.6mm。钢管桩单桩桩容许承承载力： 由上面计算算可知钢钢管桩最最大反力力N=7753.4kNN=9228.1151KKN 承载力满足足要求。5.5、栈栈桥整体体稳定性性验算(1)、荷荷载分析析钢平台最不不利受力力为在最最高潮水水位时水水流力、风风荷载产产生的同同向倾覆覆弯矩，取取整个平平台进行行整体稳稳定性分分析。(2)、倾倾覆力水流倾覆力力矩：风力倾覆力力矩：整体倾覆力力矩：(3)、抗抗倾覆力力水流力、风风荷载产产生的同同向力矩矩作用下下，平台台有向水水流方向向倾覆的的趋势，平台通过自身重量和钢管桩与土层的摩阻力产生的抗倾覆弯矩来保持平台稳定。平台外侧两根钢管桩横桥向间距为57.6m,所以抗倾覆力臂取28.8m。 (4)、整整体稳定定分析栈桥整体稳稳定安全全系数，满满足整体体稳定性性要求。结论 经验验算，钢钢平台的的结构受受力满足足要求。 现场场实际施施工中，可可对钢平平台的某某些主要