邕江四线大桥施工栈桥计算书.doc

附件2-3
新建云桂铁路引入南宁枢纽站前及部分站后工程

新南宁邕江四线特大桥
栈桥计算书

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中铁四局集团有限公司南宁枢纽Ⅰ标工程指挥部
二O一0年六月

1.工程概况
南宁枢纽东起湘桂线邕宁站，西至云桂线江西村DK21+500，南至南防线吴圩站。新南宁邕江四线特大桥梁中心里程为：DK3+619.80，孔跨式样为13×32m+（36+64+36）m连续梁+2×24m+1×32m+（72+2×128+72）m连续梁+（52+88+52）m连续梁+2×32m+（36+64+36）m连续梁+8×32m预应力混凝土梁。桥梁全长为1723.68m，桥梁里程范围为D1K2+765.408～D1K4+489.088。本桥依次跨越江北大道、邕江、江南大道、五一路。邕江在本桥位处属内河Ⅱ级航道，桥位跨越邕江处江面宽约370m，江面至轨面约33.5m。连续梁主墩采用圆端型实体墩，边墩及其余桥跨桥墩均采用矩形墩，钻孔桩基础。
本桥主跨（72+2×128+72）m连续梁20#～22#桥墩基础位于邕江水中，现施工常水位水深约5.3～13.8m，且河床覆盖层较厚，下为岩层，30m内地质大致情况是第一层覆盖层粘土厚1.5m，第二层细圆砾土厚10m，第三层泥岩夹泥质粉砂岩夹褐煤20m，19#、23#采用钢板桩围护施工，20#～22#桥墩承台砼施工之前设置双壁钢围堰并进行水下砼封底施工、20#～22#钻孔桩均采用钻孔平台施工。为了对河中墩提供物资设备等，修建栈桥连接钢平台。栈桥桥址处于施工水位63.85m，百年一遇流速2.1m/s，栈桥桥面标高68.28m。栈桥基础采用φ630mm钢管桩，桩顶设置分配梁采用两根工字钢I40a型钢。栈桥标准跨度12m，4跨一联。
2.设计标准
2.1设计原则
栈桥的设计原则按下述的工作状态和非工作状态计算设计，“工作状态”是指有施工人员在栈桥上，必须保证绝对的安全，设防标准最高。要求各构件处于弹性，最大应力小于屈服强度；结构具有足够的耐疲劳性能；工字梁的允许跨中挠度按照桁架选取，为1/400的单跨跨径；桩顶的允许横向位移按照框架柱选取，为1/150的桩长且稳定因子大于4，即小于1/600桩长；桩基的竖向承载力安全系数大于2；结构上的任何连接不破坏。 “非工作状态”是指由于出现概率较小、荷载值较大，且栈桥停止施工并封闭，因而要求可以相对放宽，允许发生可修复性的破坏，栈桥经简单的修复后能够迅速地投入使用。
2.2基本结构形式
主体结构：栈桥跨度12m，4*12m一联，主梁采用“321”型贝雷桁架，每联之间设置双墩，断面采用八片贝雷片，布置形式见附图。
桥面系：由I28a作横梁，I14作分配梁，面板采用10mm花纹板。
桩基础：钢管桩直径φ630mm，δ=10mm；钢管桩所用钢管，材质Q235，采用钢板卷焊。
2.3设计荷载
（1）设计荷载为公路I级；
（2）施工车辆，按混凝土罐车车辆组（单辆混凝土罐车总重40t，前后轴分别为10.5t，2*14.75t）计算，车辆间距10m。
（3）50t履带吊（履带吊接地面积2-4660*760mm2）
（4）设计流速:2.1m/s.
2.4主要计算依据
（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
（2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
（3）《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》（JTJ025-86）
（4）《装配式公路钢桥多用途使用手册》
（5）《桥梁工程》（合肥工业大学出版社）
（6）《南宁枢纽工程设计说明与图纸》
3.桥面系计算
3.1桥面系基本材料
栈桥桥面板采用10mm花纹钢板，分配梁I14和横梁I28a。分配梁间距30cm，横梁间距75cm。桥面系构造见图1.

图1.桥面系构造
3.2计算荷载
桥面系的设计荷载为公路-I级，混凝土罐车，履带吊-50t.经过计算，公路-I级和履带吊-50t在桥面系分析中不起控制作用，故只考虑混凝土罐车车轮轮压。
3.3计算模型
根据弹性理论，采用有限元法对桥面系进行应力分析。弹性模量取2.06*103，泊松比取0.3，容重为78.5kN/m3。
桥面板按四轮荷载作用下连续板计算，考虑混凝土罐车最不利荷载为后轴P=147.5kN，轮压面积为0.6*0.2m2，为了方便计算，取轮压面积0.375*0.15m2，则压力荷载147.5/（2*0.375*0.15）=1306.7kN/m，每轴共两处，间距1.8m。

图2.桥面系计算模型（混凝土罐车）
3.4计算结果
3.4.1桥面板和分配梁的计算
通过midas建模计算，计算结果汇总于下表：
工况
10mm桥面钢板
I14工字钢横梁
桥面板挠度
混凝土罐车轮压荷载
131MPa
83MPa
1.4mm
以上计算结果，桥面板最大应力131MPa，I14分配梁最大应力83MPa，都在容许应力145MPa的范围内。桥面板竖向位移为1.4mm，满足设计要求。

图3.桥面板应力图

图4. I14工字钢分配梁应力图

图5.桥面板挠度图
3.4.2横梁的计算
桥面系横梁最不利布置车轮是车轮刚好压在横梁上，最不利荷载情况下，横梁的应力图见下：

图6.横梁组合应力图

图7 横梁剪应力图
图8.横梁竖向挠度图
由上可得横梁弯曲应力最大值是43.9MPa，剪应力最大值是39.1MPa，竖向位移0.40mm。Q235钢材容许弯曲应力值145MPa，容许剪应力值85MPa，容许挠度1500/400=3.75mm,满足要求！
4.贝雷桁架计算
4.1栈桥结构分析
计算荷载为公路I级荷载，验算荷载为混凝土混凝土罐车车辆组、单辆50t履带吊。贝雷梁计算考虑的工况为：
（1）计算荷载：恒载+公路一级
（2）验算荷载工况一：横载+双列混凝土罐车车辆组
（3）验算荷载工况二：恒载+单辆50t履带吊
贝雷梁结构形式为4*12m一联的联系梁，其桥梁立面图见图9.

图9.一联栈桥立面图
4.2计算结果
4.2.1结构内力计算
贝雷片主梁按整体单梁计算，结果如下：
贝雷梁在恒载+两车道公路-I级作用下的弯矩、剪力包络图见下图。

图10.恒载+两车道公路一级作用下弯矩包络图

图11.恒载+两车道公路一级作用下剪力包络图
贝雷梁在恒载+两列混凝土混凝土罐车罐车的作用下的弯矩、剪力包络图见下。

图12.恒载+两车道混凝土罐车荷载作用下弯矩包络图

图13.恒载+两车道混凝土罐车荷载作用下剪力包络图
贝雷梁在恒载+单辆50t的履带吊的作用下弯矩、剪力包络图见下

图14.恒载+单辆50t履带吊荷载作用下弯矩包络图

图15.恒载+单辆50t履带吊荷载作用下剪力包络图
弯矩剪力计算结果汇总如下
计算工况
弯矩（kN.m）
剪力（kN）
最大值
最小值
最大值
最小值
1.恒载+公路I级
1703
1314
891
881
2.恒载+混凝土罐车
2052
1580
998
956
3.恒载+履带吊
1170
868
593
593
4.2.2挠度计算
贝雷梁的位移分为弹性和非弹性变形，下面参考《装配式公路钢桥多用途使用手册》计算。
A弹性变形计算
单片不加强贝雷梁的截面抗弯惯性矩
Ix=4*（198.3+702*12.74）=250497cm4，
四组双排贝雷片抗弯惯性矩是20039776cm4，弹性模量2.06*105MPa，根据以上建模利用midas计算挠度值,得到在自重和混凝土罐车组合下，竖向挠度值最大，结果如下：

图16.恒载+两车道混凝土罐车荷载作用下竖向挠度图
B非弹性变形计
按贝雷梁挠度计算经验公式：
=3.556*42*/8=7.112mm
C.挠度计算结果见下表
工况
恒载+公路I级
恒载+混凝土罐车
恒载+履带吊
挠度（mm）
11.4
13.0
10.7
4.2.3结果验算
A内力验算
查阅《装配式公路钢桥多用途使用手册》，“321”贝雷桁架容许内力表：

双排单层：容许弯矩1576.4kN*m
容许剪力490.5kN。
本桥采用四组双排单层贝类桁架，取折减系数0.85，则：
1576.4*4*0.85=5359.8kN*m>2052kN*m
490.5*4*0.85=1667.7kN>998kN
满足设计要求！
B位移验算
从上可得，贝雷梁的竖向位移最大值是13.0mm，与跨度比为1/923,小于1/400，因此栈桥的刚度能满足使用要求。
5.桩顶横梁计算
5.1桩顶横梁最不利受力
主梁支撑点反力值见下表：
工况
恒载+公路I级
恒载+混凝土罐车
恒载+履带吊
反力kN
1152
1206
764
桩顶横梁支撑贝雷片，其受到最不利集中力P=1206/8=150.75KN。
5.2横梁结构计算
桩顶横梁受到上部贝雷梁传递的荷载，其支撑点在钢管桩上，支撑点按铰点考虑，则桩顶横梁应力图如下所示

图19.桩顶横梁弯曲应力图

图20.桩顶横梁剪应力图
由上知桩顶横梁弯曲应力最大值71MPa，剪应力最大值49.2MPa。Q235钢材容许弯曲应力值145MPa，容许剪应力值85MPa，满足要求！
6.钢管桩自身强度的计算
6.1计算荷载
（1）竖向荷载。由上述计算的一排四个墩荷载最大值按平均计算，1206/4=301.5kN。
（2）流水压力.桥址处百年一遇流水速度是2.1m/s。河道在丰水期水深达20m，此时钢管桩入水深度20m，则流水压力计算如下：

=0.8*0.63*3.14/2*20*10*2.12/2/9.81
=35.6kN
作用位置在水面以下0.3倍水深处。
（3）汽车制动力。
单车道一联制动力值按照公路Ⅰ级车道荷载计算，一联长度48m，则：F=10.5*48*0.1=50.4KN，但是对于公路Ⅰ级汽车荷载制动力不小于165kN，公路Ⅱ级汽车荷载的制动力不小于90kN。然而施工栈桥道路等级较低，设计速度仅是10km/h，其产生的制动力较小，且栈桥又是临时结构，因此单车道制动力按照F=60kN计算。又在栈桥上禁止车辆超车，则一联的桥梁制动力是F=60kN。
下面计算桥墩抗推刚度。
单排墩：I=3.7445*10-3m4
δi=li3/（3EI）=203/（3*2.06*105*0.0037445）=3.45
则抗推刚度k=0.289
双排墩：I=(3.7445*10-3+0.3152*1.9478*10-2*4)*2=0.0229
δi=li3/（3EI）=203/（3*2.06*105*0.0229）=0.565
则抗推刚度k=1.769
则制动力桥墩分布是，
单排墩60*0.289/（0.289*3+1.769）=6.6kN
双排墩60*1.769/（0.289*3+1.769）=40.2kN。
制动力均作用于墩顶。
6.2钢管桩结构检算
6.2.1荷载组合
钻孔钢平台顶面高程+68.28m，21#墩位河床标高+50.37m。因此钢管自由桩长17.91m，，在考虑河床底2m覆盖层，桩的自由长度按20m计算。荷载按以下组合：
组合一：竖向荷载+制动力
组合二：竖向荷载+流水压力
竖向力按301.5kN计算，
双排墩每根钢管受到制动力40.2/8=8.04kN，作用于桩顶
单排墩每根钢管桩受到制动力6.6/4=1.65kN，作用于桩顶
外侧钢管受到水流压力35.6kN，作用点桩顶下6.7m。
6.2.2钢管桩竖向稳定性验算
竖向力F=301.5KN，桩底弯矩Mmax=35.6*（20-6.7）=437.5KN*m
压应力 σ=F/A+M/w=37.4MPa
拉应力 σ=F/A-M/w=-6.4MPa
剪应力 τ=35.6KN
钢管桩自由长度按两端铰接考虑，则计算长度20m，钢管桩回转半径i=21.923cm，所以λ=20/0.21923=91.3。查得φ=0.573，
则φ[σ]=0.573*145=83MPa>37.4MPa,满足要求!剪切应力容许值85MPa,满足要求!
6.2.3钢管桩横向稳定性计算
钢管桩在制动力或流水压力作用下产生横向的位移，各组合对单排和双排墩的横行位移计算如下:

图21.双排墩在竖向力+制动力作用下水平位移图

图22.双排墩在竖向力+流水压力作用下水平位移图

图23. 单排墩在竖向力+制动力作用下水平位移图

图24.双排墩在竖向力+流水压力作用下水平位移图
计算结果汇总于下表
荷载组合
双排墩水平位移m
单排墩水平位移m
竖向力+制动力
0.027
0.023
竖向力+流水压力
0.021
0.021
由上可得钢管桩的位移最大值0.027m，与桩长比值0.027/20=1/740<1/600，因此钢管桩桥墩刚度满足使用要求。
7.钢管桩入土深度计算
7.1桩顶荷载
由上可知，桩顶受到荷载取值301.5KN
7.2地址参数选取
根据设计院施工图纸，地层情况如下：
（1）覆盖层粘土，厚1.5m：τi=25kPa
（2）细圆砾土，厚10m，τi=80kPa
（3）泥岩夹泥质粉砂岩夹褐煤，厚20m，τi=200KPa
（4）以下省略。
7.3单桩承载力验算
考虑洪水期水流较大的情况，冲刷层厚考虑1.5m，钢管桩入土深度拟定为7m，承载力部分均在细圆砾石土层中，细圆砾石摩阻力取80kPa，由于钢管桩截面积较小，不考虑桩端阻力。则钢管桩单桩承载力值：

=0.5*（3.14*0.63*1.0*5.5*80+0）
=435.20kN>301.5KN
满足要求！

目 录
1.工程概况 1
2.设计标准 1
2.1设计原则 1
2.2基本结构形式 2
2.3设计荷载 2
2.4主要计算依据 2
3.桥面系计算 3
3.1桥面系基本材料 3
3.2计算荷载 3
3.3计算模型 3
3.4计算结果 4
4.贝雷桁架计算 7
4.1栈桥结构分析 7
4.2计算结果 8
5.桩顶横梁计算 13
5.1桩顶横梁最不利受力 13
5.2横梁结构计算 13
6.钢管桩自身强度的计算 14
6.1计算荷载 14
6.2钢管桩结构检算 16
7.钢管桩入土深度计算 19
7.1桩顶荷载 19
7.2地址参数选取 19
7.3单桩承载力验算 20
合同管理制度

1 范围
本标准规定了龙腾公司合同管理工作的管理机构、职责、合同的授权委托、洽谈、承办、会签、订阅、履行和变更、终止及争议处理和合同管理的处罚、奖励；
本标准适用于龙腾公司项目建设期间的各类合同管理工作，厂内各类合同的管理，厂内所属各具法人资格的部门，参照本标准执行。
2 规范性引用
《中华人民共和国合同法》
《龙腾公司合同管理办法》
3 定义、符号、缩略语
无
4 职责
4.1 总经理：龙腾公司经营管理的法定代表人。负责对厂内各类合同管理工作实行统一领导。以法人代表名义或授权委托他人签订各类合法合同，并对电厂负责。
4.2 工程部：是发电厂建设施工安装等工程合同签订管理部门；负责签订管理基建、安装、人工技术的工程合同。
4.3 经营部：是合同签订管理部门，负责管理设备、材料、物资的订购合同。
4.5 合同管理部门履行以下职责：
4.5.1 建立健全合同管理办法并逐步完善规范；
4.5.2 参与合同的洽谈、起草、审查、签约、变更、解除以及合同的签证、公证、调解、诉讼等活动，全程跟踪和检查合同的履行质量；
4.5.3 审查、登记合同对方单位代表资格及单位资质，包括营业执照、经营范围、技术装备、信誉、越区域经营许可等证件及履约能力（必要时要求对方提供担保），检查合同的履行情况；
4.5.4 保管法人代表授权委托书、合同专用章，并按编号归口使用；
4.5.5 建立合同管理台帐，对合同文本资料进行编号统计管理；
4.5.6 组织对法规、制度的学习和贯彻执行，定期向有关领导和部门报告工作；
4.5.7 在总经理领导下，做好合同管理的其他工作，
4.6 工程技术部：专职合同管理员及材料、燃料供应部兼职合同管理员履行以下职责：
4.6.1 在主任领导下，做好本部门负责的各项合同的管理工作，负责保管“法人授权委托书”；
4.6.2 签订合同时，检查对方的有关证件，对合同文本内容依照法规进行检查，检查合同标的数量、金额、日期、地点、质量要求、安全责任、违约责任是否明确，并提出补充及修改意见。重大问题应及时向有关领导报告，提出解决方案；
4.6.3 对专业对口的合同统一编号、登记、建立台帐，分类整理归档。对合同承办部门提供相关法规咨询和日常协作服务工作；
4.6.4 工程技术部专职合同管理员负责收集整理各类合同，建立合同统计台帐，并负责