45米钢桥设计方案
一、工程概况
根据建设办要求在沙潭江大桥下游主河道上架设临时便桥的相关指示精神,本项目经现场勘定,初步确定在K1+184~K1+224之间架设45m装配式临时公路钢便桥。
二、技术指标
1、设计荷载:汽-15主车(单车)
2、桥面组成:净3.7m
3、跨径组成:1-45m
三、构造要点
1、上部结构采用加强后双排单层装配式公路钢桥组成。
2、基础及下部结构:根据现有的沙潭江大桥地质资料,两桥台采用钢护筒作加固处理,即每个桥台各沉两根Φ120钢护筒。
3、便桥两端各增设一道直径为1.25米圆管涵。
四、钢桥的设计、安装及调试
1、钢桥的设计:
根据《桥涵》施工手册1043页,查表20-4,按照汽车-15考虑,该装配式公路钢桥按照加强的双排单层贝雷梁组成。两端和河床衔接的地方采用4根Φ1.2m厚度8mm的钢板组成的小护筒支撑,根据沙潭江大桥3#墩~ 5#墩的地质情况,护筒高度选择3.5m。标高等如下图:
护筒下缘50 cm用3mm的钢板做刃脚,25T吊车配合40T振动锤下沉护筒。
2、安装及调试:
选择在3#墩附近拼装,人工配合吊车进行安装。安装完毕后,检查钢桥各配件是否安装到位、牢固。
3、桩基承载力验算:
钢桥由于已经按照《桥涵》施工手册标准套用,不存在问题,在此不作书面验算。护筒支撑上面60cm浇筑25#砼,下部2.9m全部灌砂,增强护筒的刚度。根据地质图和桩基实际施工的地质情况,河床地质上部是角砾,下部为强风化砾岩,则:
桩基应承受荷载大小应为桩顶支反力与桩身自重及桩内砼重量之和,砼比重按2.5t/m3计算。
G荷载=(3.57T×15+15T)/4=68.55/4=17.2T
G砂=(3.5-0.6)×2.72=7.9T
桩断面面积为S=πR2=π×0.62=1.13(m2),
砼厚度为H=0.6m,则砼体积为V=SH=1.13×0.6=0.678(m3)
故G砼=2.5V=2.5×0.678=1.7(t)
P=17.2+1.7+7.9=26.8t
桩基为钢管桩,假定桩基均能沉入强风化层1m,即hp=1m,桩基处覆盖层平均厚度为1m,计算采用机械工业出版社的《桩基础的设计方法与施工技术》中第15页的钢管桩承载力计算公式:
Quk=Qsk+Qpk=λsu∑qsikli+λpqpkAp
由于桩基为不带隔板的半敞口钢管桩,
则n=1,等效直径de=
,故,λp=0.16 λs
查《桩基砼的设计方法与施工技术》第16页表2-8得
λs=1.0,则λp=0.16×0.83×1=0.13
u=2πR=2×π×0.6=3.77(m)
根据地质钻探资料显示,桩基处覆盖层为m 砾石混砂,桩围土极限摩阻力qs1k=70kPa,l1=1m,其下为K2强风化砾岩,qs2k=60kPa,l2=1m,持力层为K2强风化砾岩,原地质钻探资料无持力层的极限端阻力参考值,故按《桩基础的设计方法与施工技术》第13页的表2-3进行取值,由于表中无强风化砾岩一项,根据地质钻探资料对K2强风化砾岩的描述,参照密实角砾一项进行取值,桩基类型参照预制桩一项,则qbk=10500kPa
由于桩底50cm部分钢板加厚至δ=3cm,故有:
AP=δu=0.03×3.77=0.1131m2
则Quk=1.0×3.77×(70×1+60×1)+0.13×10500×0.1131
=644.5(KN)≈64.5(t)
则桩基安全系数K桩基=
由于在计算桩顶荷载时未考虑横向分布系数,故桩顶最大计算荷载数值应偏大,且桩顶浇注有约0.6m厚的砼,故实际承载力应大于64.5t,即实际桩基安全系数应大于2.4,故由此可认为桩基承载力能满足施工要求。
五、材料需求计算:
1、8mm钢板:3.5×3.77×62.86×4=3318Kg
2、3mm钢板:0.5×3.77×23.57×4=44.4kg
3、混凝土:4hπR2=4×0.6×3.14×0.62=2.71(m3)
4、5米行车引道基层:
(1)0#台~3#墩需要填方量:(按照边坡1:1计算,河底标高取挤出淤泥层的平均标高)桩号K1+124~K1+184
底面标高:h=(-1.95-1.29-1.23)/3=-1.49
厚度:H=1.5-(-1.49)=2.99m
横断面面积:S=(5+11)×2.99/2=23.92(m2)
体积V=S×60=23.92×60=1435.2(m3)
(2)5#墩~10#台(K1+224~K1+324)
底面标高:h=(-3.58-0.8+0.03-0.68)/4=-1.26
厚度:H=1.5-(-1.26)=2.76m
横断面面积:S=(5+11)×2.76/2=22.08(m2)
体积V=S×100=22.08×100=2208(m3)
V总=2208+1435.2=3643.2(m3)
5、5m路面采用级配碎石:5×160=800(m2)
6、便桥部件统计:
便桥部件统计表
部件名称 单 位 数 量 单位重(KN) 单位租金(元) 重量(KN) 租金(元/日) 备注
桁架 节 60 2.7 1.73 162 103.8
加强眩杆 根 104 0.8 0.5 83.2 52
销子 个 232 0.03 0.04 6.96 9.28
横梁 根 33 2.45 1.48 80.85 48.84
横梁夹具 个 120 0.03 0.07 3.6 8.4
有扣纵梁 组 30 1.07 0.72 32.1 21.6
无扣纵梁 组 30 1.05 0.7 31.5 21
阳头端柱 根 4 0.69 0.65 2.76 2.6
阴头端柱 根 4 0.7 0.76 2.8 3.04
斜撑 根 32 0.11 0.05 3.52 1.6
支撑架 个 30 0.21 0.14 6.3 4.2
联板 块 0 0 0
抗风拉杆 根 30 0.33 0.38 9.9 11.4
桥面板 块 285 0.4 0.25 114 71.25
护轮木 根 38 0.44 0.11 16.72 4.18
桥座 个 8 0.38 0.31 3.04 2.48
座板 块 4 1.84 1.13 7.36 4.52
搭板支座 个 8 0.46 0.31 3.68 2.48
有扣塔板 组 8 1.42 0.85 11.36 6.8
无扣搭板 组 8 1.42 0.85 11.36 6.8
眩杆螺栓 个 208 0.02 0.04 4.16 8.32
斜撑螺栓 个 64 0.02 0 1.28
撑架螺栓 个 120 0.02 0 2.4
护木螺栓 个 152 0.02 0 3.04
合 计 597.17 401.31
六、需用的机械:
1、25T吊车1台
2、40T振动锤1台
3、自卸卡车2台
4、50t千斤顶5台
5、其余小型机械设备
七、造价的估计
1、Φ120桩基础:3.5m/根4根4000.00元/m=54400.00元(在河中需拆除)
2、25#砼:2.71m3×550.00元/ m3=1490.5元(需要凿除)
3、引道路基填筑:3643.20 m3×10.00元=36432.00元
4、钢部件租金(按4个月计):401.31元/日31日/月×4×1.2=59714.93元
5、级配碎石面层:800×26.4=21120元
5、设备进退场费:40000.00元
6、安拆费:120000.00元
7、圆管涵:16米×1200元/米=19200元
8、直接工程费合计:∑=352357.43元
建筑安装工程费计算表
建设项目名称: 沙企1标沙潭江大桥钢桥与便道
编 制 范 围: K1+124~K1+324
工程名称 直接工程费 其他直接费 现场经费 间接费 施工技术装备费 计划利润 税金 建安工程费
费率 2.97% 8.99% 3.65% 3% 4% 3.41%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
钢桥及引道 352357 10465 31677 12861 10571 14094 12015 444040
根据上面的预算表:建安工程费为:444040元。
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