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钢桥设计方案简介（约500字）

本钢桥设计方案针对跨越河流或交通干道的中等跨度桥梁需求，采用钢结构形式，具有强度高、自重轻、施工周期短、耐久性好等优点。桥梁全长120米，主跨为80米简支钢桁架结构，两侧引桥各长20米，采用工字型钢梁结构，整体结构稳定可靠。

主桥采用三角形桁架体系，上下弦杆及腹杆均选用高强度焊接H型钢，节点采用高强螺栓连接，便于安装与后期维护。桥面系统采用正交异性钢桥面板，既保证结构刚度db∕tj 08-201-1998 信报箱设置技术规程，又有效减轻自重。桥面铺装采用改性沥青混凝土，提升行车舒适性和耐磨性能。

设计荷载按照公路—Ⅰ级标准执行，满足通行重载车辆的需求，并预留一定安全冗余。桥梁整体抗震性能良好，通过合理布置支撑体系和耗能装置，确保在地震作用下的结构安全。同时，结构防腐采用热浸镀锌+防腐涂层双重保护措施，延长使用寿命，降低后期维护成本。

外观设计简洁美观，充分考虑与周边环境协调，桥塔及栏杆造型简洁现代，体现工业美感。施工方案采用预制拼装法，主要构件工厂加工、现场吊装，减少对周围交通和环境的影响，提高施工效率。

③、桥跨布置：12m连续贝雷梁桥

④、桥面布置：净宽4.5m

三、钢桥设计及施工方法

1、基础及下部结构设计

（1）钢便桥钢管桩基础布置形式：

单墩布置3根钢管（桩径ф32.5cm，壁厚6 mm），横向间距2.5m，桩顶布置2根28cm工字钢横梁，管桩与管桩之间用10cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。如果个别墩位入土深度不足应施打6根钢管，设置成排架桩基础。

栈桥施工采用50t履带吊机配合振动打桩锤施打桩基础（如下图），利用履带吊分块吊装至栈桥顶进行组拼后，在栈桥顶利用履带吊机完成打入桩的施工。履带吊吊起振动锤及桩对位后进行施打到设计深度，依次完成打入桩施工。每排钢管桩下沉到位后，进行桩之间的剪刀撑连接，增加桩的稳定性，钢管桩长度需根据现场尺寸下料。

（2）插打钢管桩技术要求：

①严格按设计书要求的位置和标高打桩。

②钢管桩中轴线斜率<1％L。

③钢管桩入土（进入土层）深度必须*于8m，实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂，管桩终孔高程应以DZ60桩锤激振1分钟仍无进尺为准。

在墩身完成后，按照逆顺序拆除钢管桩。

桥梁纵梁各跨跨径均为12m。根据行车荷载及桥面宽度要求，12米跨纵梁布置单层4片国产贝雷片（规格为150cm×300cm），横向布置形式为：90cm+180cm+90cm，贝雷片纵向用贝雷销联结，横向用90型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用U型铁件联结以防滑动。

桥面采用装配式钢桥定型桥面板（设计规定**荷载为挂车—80级，故受力不再做验算），单块规格为4.5m×1.26m，桥面板结构组成为：5.5mm厚印花钢板、12cm工字钢底横肋（间距30cm）、12cm槽钢底竖肋（间距65cm）。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用螺栓联结，为安装桥面栏杆需要每隔一片面板间安装1根12cm槽钢。

桥面采用小钢管（直径4.8cm）做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2米，栏杆纵向4.5米1根立柱(与桥面槽钢焊接)、高度方向设置两道横杆。

总体施工流程：钢管桩加工→振动锤沉入钢管桩→安装管桩联系梁→安装剪刀撑→安装贝雷片主纵梁→安装横向分配梁→安装纵梁→安装桥面板→栏杆、防滑条、照明、管线等附属结构物安装。

下横梁直接嵌入钢管桩内35～40cm。在与主纵梁接触部分加焊加劲板，增强局部刚度。

四、钢便桥各部位受力验算

在计算该临时结构时，钢材容许应力取1.30的安全系数。

1、贝雷片纵梁验算（按12米跨4片贝 雷片验算）

钢桥承受荷载为汽车500KN

单跨12米贝雷片纵梁自重为:4×4×2.75=44KN

单跨12米桥面板自重为:1.1×10×4.5=60KN(每平方约110kg)

纵梁受力验算分两部分叠加,1为壹辆500KN车辆位于跨中时的集中力计算；2为桥梁自重产生的均部荷载（按长度方向）

q＝104/12＝8.6KN/m

纵梁**跨径12米,以500KN汽车位于跨中时按简支梁进行验算

(查路桥施工手册静力计算公式):

M1max＝0.250PL

＝0.250×500×12＝1500KN.m

M2max＝0.125ql2＝0.125×8.6×102＝155KN.m

Q1max＝（+0.5+0.5）P＝1.0×500＝500KN

Q2max＝0.5ql＝0.5×8.6×12＝52KN

Mmax=1500+155=1655KN.m

Qmax=500+52=552KN

允许弯矩Mo＝4片×0.8（不均衡系数）×788.2KN.m＝2522KN.m

（贝雷片单片允许弯矩见公路施工手册之桥涵下册P1088）

贝雷片截面模量Wo＝3579×4片＝14316cm3

（见公路施工手册之桥涵下册P923）

强度验算：σ＝Mmax/Wo＝（1655×106）/(14316×103)

＝114Mpa<〔σ〕/1.3=210/1.3=161Mpa

允许剪力Q＝4片×0.8（不均衡系数）×245KN＝784KN

通过12米跨4片布置可知：

Mmax < Mo、σ<〔σ〕、Q<〔Q〕，因此12米跨钢桥纵梁可以用单层4片贝雷片架设

贝雷片几何系数E＝2.05×105Mpa，Io=250497cm4

（取值见贝雷片几何特征表）

fmax＝（Pl3）/(48EI)

=(500KN×12米3)/（48×2.05×105 Mpa×250497 cm4×4）＝8mm

综上所述:钢桥抗弯能力、强度、抗剪能力、挠度均满足使用要求。Mmax < Mo、σ<〔σ〕、Q<〔Q〕，因此12米跨钢桥纵梁可以用单层4片贝雷片架设。

2、工字钢横梁计算

P1＝P/4=604/4=151KN

Mmax＝0.333pl＝0.333×151×2.5＝125KN.m

Q=(1.333+1.333)151=402KN

横梁采用2根28工字钢

Ix=7115cm4,Wx=508.2cm3,Sx=292.7cm3,t＝13.7mm

σ＝Mmax/Wo＝125×106/（1016.4×103）＝122Mpa<〔σ〕

剪应力τ＝Q Sx/（Ixt） ＝402×1000×585.4×1000/（14230×10000×27.4） ＝60Mpa＜[τ]=98 Mpa

挠度f=1.466Pl3/(100EI)=1.3mm

f＝<2500/400=6mm符合要求（见路桥施工计算手册P765）

综上所述横梁采用2根28cm的工字钢满足使用要求.

受力模式分析:500KN汽车位于墩位处时钢管承担**作用力，

单排3根钢管中中间1根承受的荷载**，由工字钢横梁传递而来。

因此单根钢管受力:P=Q=402KN

根据现场情况，终孔高程以DZ60桩锤激振1分钟仍无进尺为准

故端桩承载力能够达到450KN以上。

⑵计算露钢管稳定σcr

设钢管桩一端固定，一端自由的压杆

钢管桩截面惯性半径 i＝(√D2+d2 )/4

＝(√32.52+31.32 )/4＝11.3cm

柔度λ＝l/i＝5×102/11.3＝44

db50∕t 910-2019 园林绿化种植工程技术规范查表知纵向弯曲系数∮1=0.850

应力N＝402KN/60cm2＝67MPa<〔σ〕＝158MPa满足要求

综上所述：1#、2#钢便桥墩位下部结构单排钢管桩满足要求。

根据项目部生产情况，钢栈桥施工进度计划如下：

九、钢桥施工质量保证措施

钢桥建成后承担施工车辆的运输任务，为保证钢桥保质、保量和安全及时的完成，制定如下保证措施：

1、认真编制施工组织设计和分项工程施工技术方案某企业技术交底记录（土建部分77个），对班组进行全面的施工技术交底，保证严格按设计及施工技术规范要求施工。