韶关市伟德土石方工程有限公司 广东韶关 512000
摘要：粤湘高速公路博罗至深圳段的特长大桥为潼湖特大桥，本桥位于潼湖湿地，属部队军垦农场，为路线在K17+331-K20+488处跨越小鱼塘、农场道路、湖区而设。桥址区为湖积平原地貌区，被水体和第四系覆盖。桥面距湖面约10-14米高，湖内水深1`3米，下伏淤泥软基。桥址区第四系覆盖层主要由人工填土、粘性土、砂土组成，局部夹淤泥层，厚度一般＜10m基底主要为中侏罗统塘厦组（Jt）泥岩、粉砂岩及其风化层，特殊性土有淤泥软土。施工该桥梁时可利用的旧桥——潼湖堤2#桥，属于危桥。不能满足施工施工要求，为方便博深高速连续顺利施工，依据地形及水文条件，拟搭建一座临时钢栈桥满足参建方的施工要求：该钢栈桥的设计方案如下：
关键词：钢栈桥设计法
一、栈桥的地质条件
a、即有桥梁地形：过水河面宽40m，原桥长64m，宽6.5m。
b、地质条件：湖底粉质粘土层（0.8m淤泥、2.6m粉质粘土）3.4m，黏土层厚5m，粉土层厚4.5m全风化砂岩层厚3.4m，强风化泥质粉砂岩层厚8.9m，中风化泥质粉砂岩层厚0.9m，共计22.7m深层地质结构。
c、水文情况：潼湖最高水位9.69m，常水位5.56m。
二、栈桥的结构布置
①、荷载：
为满足本工程30m预应力砼小箱梁的运输而设置栈桥，其中小箱梁30m重100吨，运输车自重25吨，拟以150吨炮车全桥通行为活载，栈桥自重90吨（全桥钢材），计算荷载：活载130吨+静载90吨。
②、结构布置：
栈桥纵向拟布置3跨（每跨12m）共36m长，宽6m，上承式贝雷主桁钢栈桥。
钢管支撑横向设置三根Ф650×10㎜普通螺旋管，根据勘查地质计算长度初拟18m，并以现场实打进入2㎝/min为止作为参照定为支术磨擦受力依据。
桥面板设置为沿纵向均铺[30b槽钢，与次梁I30b焊接定位。
③、钢管打入河床要控制垂直，并填充满砂，钢管顶做支撑帽板，与横向连接I40b型钢焊接成固结墩帽梁。
三、钢栈桥构件计算书
该栈桥似设计为通过总重约130吨的运梁车，占据整层桥面，前后历跨结构中12m作为简支梁受力计算依据，由于运梁车长度约33m，分前后两组轮压活载通过桥梁，实际计算取集中荷载为65吨。
1、桥面板[30b槽钢受力计算（18根30b槽钢满铺桥面，并与次梁I30焊接）
P=65/18×9.8=36.84KN q=0.0431×9.8=0.422KN/m
W=86917㎜3 I=2885500㎜4 E=2.1×105MPa
[б]=145 MPa [f]=L/400=2.25mm L=00.09 K取1.3
M=gL2/8+KPL/4=0.422×0.92/8+1.3×36.84×0.9/4=10.82KN·m
强度满足要求
f=5gL4/（384EI）+PL3/（84EI）
=5×0.422×（0.9×103）4/（384×2.1×105×2885500）+36.84×（0.9×103）4/（48×2.1×105×2885500）
=0.83㎜<[f]=L/400=2.25㎜
刚度满足要求
2、次梁I30b工字钢受力计算
g取1KN/m K取1.3 L=2.45m
W=627000㎜3 I=94000000㎜4 E=2.1×105MPa
[б]=145MPa [f]=L/400=6.125mm
M=gL2/8+KPL/4
=1×2.452/8+1.3×51.02×2.45/4
=41.37KN·m
强度满足要求
f=5gL4/（384EI）+PL3/（48EI）
=5×1×24504/（384×2.1×105×94000000）+ 51.02×103×24503/（48×2.1×105×940000004）
=0.82㎜<[f]=2450/400=6.125㎜
刚度满足要求
3、双排单层贝雷架主纵梁受力计算
g取10KN/m K取1.3 L=12m
W=7157100㎜3 I=5009944000㎜4 E=2.1×105MPa
[б]=210MPa [f]=L/400=30mm
M=gL2/8+KPL/4
=10×122/8+1.3×221×12/4
=1042KN·m
强度满足要求
f=5gL4/（384EI）+PL3/（48EI）
=5×10×120004/（384×2.1×105×5009944000）+221×103×120003/（48×2.1×105×5009944000）
=10.12㎜<[f]=L/400=12000/400=30㎜
刚度满足要求
4、钢管立柱横帽梁I40b工字钢受力验算。
由于三组贝雷架主梁直接安装在钢管顶工字钢横梁上，本工字钢只受支垫压力和自重横向连接，计算工程忽略。
5、支承墩钢管650×10mm受力计算。
①单桩（钢管）承载力计算
全钢栈自重约90t，单跨承受活载65t。
单根钢管受最大竖向力p=90×9.8/12+65×9.8/6=179.67KN
根据《工程地质勘察报告》差得
粉质粘土厚度：5.9m 摩阻力取值30kpa
粉砂层厚度：2.5m 摩阻力取值20kpa
粉质粘土厚度：3.5m 摩阻力取值45kpa
忽略桩尖承载力
[p]=（u∑aiLiti+aAбp）/2
=（2.04×0.6×5.9×30+2.04×0.9×2.5×20+2.04×0.6×3.5×45）/2
=250.6kn>p=179.67kn
钢管打入承载力满足要求----即打入12m深满足受力要求。
②立柱部分（钢管立杆）受力计算
立杆自由度按8m计算。
钢管的回旋半径i=[（6502+6302/4）]1/2=452.6mm
立杆长细比：r=L/i=8000/452.6=17.68＜30
Φ=0.9
[N]=ΦA=[б]=0.9×3.14×（6502-6302）/4×140/1000
=2532.1kn>p=179.67kn
立杆受力满足要求。
潼湖堤2#桥临时钢栈桥按该设计参数方案组织施工，钢栈桥的强度、刚度、稳定性均满足力学条件。
论文作者:谢旺明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/12
标签：栈桥论文; 钢管论文; 受力论文; 桥面论文; 工字钢论文; 刚度论文; 砂岩论文; 《防护工程》2018年第16期论文;