钢梁临时支墩设计与施工

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1、（八）、钢箱梁支架的设计1.设计依据（1）《青岛海湾大桥招标图纸文件》及相关招标文件、补遗文件2.设计主要参考规范（1）《公路桥涵设计通用规范》（2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）（3）《公路桥涵施工技术规范》（4）《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）（5）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）（6）《公路桥涵抗风设计规范》3.设计标准及基础资料（1）抗风设计标准按历年最大风速设计，桥位区历年极大瞬时风速为35.6m/s。（2）水流设计标准设计流速：取中100年一遇垂线平均最大流速144cm/s。4.航道桥墩间临时

2、墩设计（1）设计资料河床地质：大沽河道桥及其以东淤泥质亚粘土为主，且局部表层分布粉砂，该层厚度1.60～5.00m，以西主要为淤泥及淤泥质土，厚度5.00～9.00m,K32～K33表层淤泥厚度仅0.5m左右，该层分为3个亚层：1层淤泥、2层淤泥质粘土，淤泥质亚粘土、3层粉砂，细砂。（2）结构布置大沽河道桥采用满堂支架施工，其下采用临时墩，临时墩以钢管桩作为基础，钢管桩上架设贝雷梁，利用天1号架梁机铺设钢梁。管桩外径800mm，壁厚14mm，按摩擦桩设计；“QDHW-07-43钢箱梁支架布置图”。（3）荷载分析①．风荷载：墩位施工期间历年极大瞬时风速V=35.6

3、m/s计算，W0=V2/1.6=792.1Pa。对箱梁而言，取K1=1.4，K2=1.42，K3=1.3，W=K1·K2·K3·W0=2047Pa，最大风载P=W·S=7.2KN/m；对临时钢管桩墩身W=K1K2K3K4W0<1>.横桥向风力计算K1=0.85K2=0.8K3=1.22K4=1.25（取离水面45m高度值）Wh=576Pa考虑横向联接系受风，提高1.2，横桥向临时墩所受风力为：Fh=1.2×Ah×W=1.2×1×19.4×2×57.6=3.76t<2>.顺桥向风力计算顺桥向风压按横桥向风压的70%计，则顺桥向的风压为：Ws=0.7×57.6=40

4、.4kg/m2考虑横向联接系受风，提高1.2，顺桥向时墩所受风力为：Fs=1.2×As×Ws=1.2×1×19.4×2×40.4=2.7t对贝雷片桁架而言：取K1=1.0，K2=0.5，K3=1.0，K4=1.2，W=K1·K2·K3·K4·W0=475.3Pa。贝雷片支架最大风载：N=W·S=475.3×409=194KN②.钢管桩基础受水流力设计水深d=9.37m。F=K=6.3KN作用位置标高为-6.28+9.37/3=-3.16mF－水流力V－设计流速(m/s),取V=1.45m/sK－水流阻力系数,取0.8γ－水的容重，取10KN/m3g－重力加速度，

5、取10m/s2A－计算构件与流水垂直平面上的透影面积，A=9.37x0.8=7.5m2.墩顶箱梁重量：G1=574t。.贝雷片重量：G3=212.5t。.钢管桩承载力计算桩顶设计竖向力：根据安装工况和运营工况计算，钢管桩桩顶最大反力为750KN。按打入桩计算钢管桩入土深度：公式：[P]＝1/1.5·U∑filiU——桩身截面周长；fi——各土层的极限侧摩阻力（kpa）li——各土层厚度；根据桩位处地质条件与冲刷情况分别代入各参数，计算出各个桩位处的桩长，钢管一般入土深度为18m～22m之间。5.临时墩内力计算为确保临时墩在架梁状态的安全，特对临时墩进行有限元受力

6、分析，详细检算架梁状态下临时墩应力状况以及变形情况，有限元软件采用MIDAS。(1)本检算采用最不利21m梁段临时墩的受力工况来检算，其有限元模型中，安全系数取1.3。临时墩有限元模型（2）临时墩应力分布临时墩架梁状态应力分布（3）临时墩位移情况如下图示：临时墩架梁状态位移图从上有限元模型检算知，在最不利工况下，临时墩应力：σmax=111MPa<[σo]=170MPa，位移：ω=15mm;完全满足受力与架梁要求。6.贝雷梁构架计算对最大跨度单榀贝雷片桁架进行计算，如“最大跨贝雷片结构示意图”所示，桁架按“计算结构简图”进行受力简化进行计算（最不利工况），符合规

7、范要求。最大跨贝雷片结构示意图计算结构简图计算结果：贝雷片桁架最大应力σmax=126MPa＜[σ]=140Mpa贝雷片桁架最大挠度f=22mm,综合以上计算结果可知：各部件强度、刚度均能满足规范和施工要求。