内蒙古准兴重载高速柳林滩黄河特大桥临时钢栈桥设计和计算.docVIP

内蒙古准兴重载高速柳林滩黄河特大桥临时钢栈桥设计和计算 　　摘要：本文详细介绍了柳林滩黄河特大桥采用的临时钢栈桥的设计过程，解决了特殊的水文地质条件的施工运输问题。为在黄河特殊的地质水文条件下进行同类施工，提供参考经验。 关键词：黄河特大桥钢栈桥 设计 施工 中图分类号： TU997 文献标识码： A 1.工程概况 柳林滩黄河特大桥是准格尔至兴和煤炭运输高速公路的控制性工程，桥址位于鄂尔多斯与呼和浩特清水河县交界处。 柳林滩黄河特大桥主桥10#~12#墩跨越黄河，其中11#墩位于河中，10#、12#墩位于河槽边缘。为确保11#墩及西岸引桥人员、物资设备的通行，采取在10#~12#墩之间设置钢栈桥，钢栈桥连接东岸施工便道。由于黄河封冻期施工11#墩钢管桩围堰，待围堰施工完毕后，流凌期整个围堰可对相应位置的栈桥起到保护作用，减少栈桥拆除量，为流凌前栈桥的拆除争取时间，所以栈桥设置在下游，同时应考虑为10#、12#墩的钻孔灌注桩预留足够施工空间，减少施工干扰。 2．钢栈桥设计 2.1位置选择 根据工程实际需要，在10#~12#墩之间设置钢栈桥作为施工便道，栈桥全长初步确定为240m，采用钢管桩基础+贝雷梁的结构型式，沿主桥中心平行延伸。 2.2凌汛预防 由于万家寨水库兴建使原天然河道凌汛期的水力特性发生变化，万家寨大坝隔断了冰凌下排的通道，使封、开河期上游来的冰凌在库区回水末端堆积，形成库尾河道辅冰上延，产生冰塞、冰坝壅水，使万家寨到蒲滩拐原来不封河河段全线封河，并导致库区及库尾产生一定程度的冰凌灾害。 根据头道拐水文站1960～2003年资料分析，封冻前流凌日期一般在11月中旬，最早为11月6日，最晚为11月25日。流凌天数为1～75天，平均28天。封冻日期一般在11月下旬、12月上旬，最早为11月14日，最晚为1月25日，封冻天数为62～134天，平均97天。开河日期一般在3月中、下旬，最早为3月14日，最晚为3月31日，开河后流凌天数为2～14天，平均6天。最大冰厚1.12m，年平均最大冰厚0.72m。 综上所述，钢栈桥在封河后开始施工，待钢管桩围堰施工完毕且在3月10日前拆除，确保黄河顺利开河。 2.3水文计算 设计水位：糙率选用头道拐～蒲滩拐的实测资料，主河槽糙率n值取为0.013，滩地糙率取为0.024。桥位处不同频率设计水位见表2.1。 表2.1桥位处设计洪水位（黄海高程）表 考虑到黄河行洪要求，栈桥按10年一遇的洪水重现期考虑，施工水位取987.15m，栈桥桥面设计标高取988.32m。 2.4地质条件 根据勘探揭露，主桥10#~12#墩位处1~5层的地质情况如下表2.2： 表2.2 主桥河道位置地质情况 2.5 设计标准 1、设计荷载：由于拌和站设置在东岸，正常使用阶段的设计荷载按8m3混凝土运输车考虑； 2、施工控制活载：80t履带吊+DZ-90振动锤+吊重； 3、设计行车速度：重车10km/h，轻车30km/h； 4、设计寿命：2年； 5、栈桥下不通航； 6、栈桥桥面标高大于黄河十年一遇的洪水水位。 2.6 设计参数 1、贝雷梁采用单排单层： 允许弯矩[M]=788.2kN·m； 允许剪力[Q]=245.2kN； 12m贝雷梁自重：(275.5*4*6+21.43*5*5+3.06*12*5)=7.33t； 偶数节贝雷梁非弹性变形： ； 奇数节贝雷梁非弹性变形：； 2、Q235钢材（厚度 　　q=1050/2/20/1=26.25kN/m 作用简图见图4。 与工况I比较，工况Ⅱ的应力和位移均小于工况I。 按正交异性板设计，由于钢板的薄膜效应和纵肋的约束作用，面板的强度和刚度均有所提高，实际应力减小，面板具有足够安全储备。 2.11 贝雷梁计算 根据贝雷梁的布置间距，采用偏心受压法计算每片贝雷梁活载的横向分布系数， 并绘制出横向影响线，再进行活载横向最不利布置，求出最不利横向分布系数。 每片贝雷梁的惯性矩相同，则横向分布系数计算公式如下： ：荷载F=1作用在第j根梁对横向中心的偏心距。 贝雷梁横向分布系数计算图式见图5，图中：a1＝a6＝5.4m，a2=a5＝3.6m，a3=a4＝0.9m 贝雷梁对中线的偏心矩： e1＝＝e6＝2.7m，e2=e5=1.8m，e3=e4=0.45m。 每片梁横向分布系数如下表2.4： 表2.4 横向分布系数计算表 根据表2.4，可绘制出每片梁的横向影响线及