黄榄快速干线（西段）工程道路桥梁标
大岗沥大桥L2、L4联支架跨水中段
支撑体系施工计算
一、工程概况
大岗沥大桥8#~9#墩、10#~11#墩桥跨部分位于河道内，桥梁上部结构为现浇梁。为便于施工，在紧靠9墩（小里程侧）、10#墩（大里程侧）分别设置一排钢管桩，钢管桩上放置工字钢，并在河岸上设置砼地梁，然后在砼地梁与工字网上设置贝雷片，贝雷片上铺设工字钢，槽钢上搭设WDJ碗扣支架进行现浇梁施工。现就贝雷片与钢管桩内力分析，选取大岗沥大桥L4联进行计算。 二、结构简介
1、在紧靠9墩（小里程侧）、10#墩（大里程侧）单幅分别设置一排Ф529mm钢管桩（16根），在钢管桩上放置2根32a工字钢用于贝雷梁支点，工字钢顶标高为7.6m。
2、贝雷梁的另一个支点采用钢筋砼地梁，设置于河堤岸上，长*宽*高=24.6*0.6*2.5m，砼等级C30，基底换填1.0m厚片石并压实至180Kpa，地梁顶面标高为7.6m，方向平行于9#、10#墩盖梁中心线。
3、在地梁与工字钢上架设21m长321双排双层贝雷片，两片1组，组间每节及端头均用0.45m宽花窗连接，共11组，计算跨度18.2m，方向平行于道路中心线（详见平面布置图）。
4、贝雷梁上铺设每2根1组14工字钢（2根1组并列排放），间距按支架立杆间距定（详见平面布置图）。 三、构件力学计算 （一）、荷载分析
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根据支架立杆布置图，跨水中段箱梁支架立杆纵、横向间距有60cm、90cm两种。鉴于安全考虑，计算时立杆纵向间距取90cm，横向间距取60cm，将支架计算书内的各项均布荷载相加，则：
q=（q1+q2+q3+q4）/9.54+(q5+q6+q7)
=（353.6+15.83+5.262+10.2）/9.54+（2.0+4.0+1.0）=47.35KN/m2 单根立杆传递至水平分布槽钢的力为： P=47.35*0.6*0.9=25.57KN （二）、水平分布工字钢验算
根据水平工字钢布置图，其最大跨度为1.8m，为简化计算，按最不利位置受集中力以简支梁建模，受力模型如下图：
选取14工字钢（2根1组并列排放），单根自重16.9kg/m=0.169KN/m，Ix=712cm4，Wx=102cm3，tw=5.5mm，S=35mm，E=206*103N/mm2，截面塑性发展系数rx=1.05
根据《路桥施工计算手册》，弯矩、剪力计算如下： M1=ql2/8=0.169*2*1.82/8=0.14KN.m
M2=Pl/4+Pa=25.57*1.8/4+25.57*0.3=19.18KN.m Mmax=M1+M2=19.32KN.m
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V1=ql/2=0.169*2*1.8/2=0.30KN V2=P+P/2=25.57+25.57/2=38.36KN Vmax=V1+V2=38.66KN 1、抗弯强度验算 σmax=Mmax/（rxWx）
=19.32*106/（1.05*102*2*103） =90.20MPa<[σw]=145MPa，满足要求。 2、挠度验算 f1=5*ql4/（384EI）
=5*0.169*2*1.84*1012/（384*206*103*712*2*104）=0.02mm f2=Pl3/（48EI）+Pa/（24EI）*（3l2-4a2）
=25.57*1.83*1012/（48*206*103*712*2*104）+25.57*0.3*106/ （24*206*103*712*2*104）*（3*1.82*106-4*0.32*106）=2.08mm fmax=f1+f2=2.1τmax=VmaxS/（Ixtw）=38.66×35×103/（712*2*5.5×104）=0.02MPa＜[τ]=85MPa，满足要求。
（三）贝雷梁验算
根据贝雷梁上工字钢平面布置图，总长共计546米，每条由2根14工字钢并列排放，则：
工字钢总重=546*2*16.9=18454.8kg=184.55KN 贝雷梁承受的总荷载为：
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q=（q1+q2+q3+q4）*1.2+(q5+q6+q7)*9.54*1.4+184.55/18.2 =（353.6+15.83+5.262+10.2）+（2.0+4.0+1.0）*9.54+184.55/18.2 =461.81KN/m
贝雷片选择321不加强型双排双层，每片长*高=3.0*1.5m，拼装后每组长度21m，每组间用0.45m宽花窗连接，布置11组，则：
总自重=270*7*2*11*2=83160kg=831.6KN 每组自重：831.6/11=75.6KN
根据贝雷梁平面布置图，鉴于安全考虑，按10组进行验算，则每组贝雷梁承受的荷载为：
q=461.81/10+75.6/18.2=50.33KN/m
查表得：E=206*103MPa，容许弯矩[M]=3265.4KN.m，容许剪力[τ]=490.5KN，IX=2148588.8cm4，按简支梁进行计算。
弯矩验算： Mmax=ql2/8
=50.33*18.22/8=2083.91KN.m<[M]=3265.4KN.m，满足要求。 剪力验算： Tmax=q*l/2
=50.33*18.2/2=458.0KN<[T]=490.5KN，满足要求。 挠度验算： f=5*q*l4/(384*E*I)
=5*50.33*18.24*1012/(384*206*103*2148588.8*104) =16.2mm第4页黄榄快速干线（西段）工程道路桥梁标
（四）、钢管桩顶工字钢验算
钢管桩顶部工字钢和地梁的顶面标高均控制在7.6m，各承受11组贝雷片传递来的力的一半。
2根32a工字钢用16根钢管桩支承，鉴于安全考虑，取10组（20排）贝雷梁进行计算，每片贝雷梁传递至一端的力：
P=（461.81*18.2/20+75.6/2）/2=229.024KN
根据贝雷片平面布置图，钢管桩顶工字钢跨度为1.56m，按每一跨度内承受2片贝雷梁荷载，为简化计算，以简支梁受集中力按最不利位置进行验算，荷载布置如下图：
选取2根32a工字钢，单根自重52.7kg/m=0.527KN/m，Ix=11080cm4，Wx=692cm3，tw=9.5mm，S=80mm，E=206*103N/mm2，截面塑性发展系数rx=1.05
根据《路桥施工计算手册》，弯矩、剪力计算如下： M1=ql2/8=0.527*2*1.562/8=0.321KN.m M2=Pa=229.024*0.492=112.68KN.m Mmax=M1+M2=113.0KN.m
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V1=ql/2=0.527*2*1.56/2=0.822KN V2=P=229.024KN Vmax=V1+V2=229.846KN 1、抗弯强度验算 σmax=Mmax/（rxWx）
=113.0*106/（1.05*692*2*103） =77.76MPa<[σw]=145MPa，满足要求。 2、挠度验算 f1=5*ql4/（384EI）
=5*0.527*2*1.5*1012/（384*206*103*11080*2*104）=0.002mm f2=Pa/（24EI）*（3l2-4a2）
=229.024*0.492*106/（24*206*103*11080*2*104）*（3*1.562*106-4*0.4922*106）=0.65mm
fmax=f1+f2=0.652τmax=VmaxS/（Ixtw）=229.846×80×103/（11080*2*9.5×104） =0.008MPa＜[τ]=85MPa，满足要求。 （五）、钢管桩验算11组贝雷片，共22片，每片传递至桩顶工字钢的力为229.024KN，按最不利位置受集中力，为简化计算，三跨分别按简支梁进行计算，荷载布置如下图。
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根据《路桥施工计算手册》，单根钢管桩承受的最大压力为：
P=229.024+229.024*（2*0.08+0.577）/1.56+0.527*2*1.56=338.87KN 从黄榄快速干线（西段）工程道路桥梁标施工设计图第五册摘录大岗沥大桥9#、10#墩处地质资料。见下表：
ZK260（9#墩） ZK261（9#墩） ZK262（10#） ZK263（10#） 层底高程 土层名称 层底高程 土层名称 层底高程 土层名称 层底高程 土层名称 -4.86 -6.76 -18.76 淤泥质土 -6.01 粉砂 中砂 -10.21 -22.21 淤泥 粉砂 粗砂 -5.49 -6.39 -12.59 -18.69 淤泥 粉土 中砂 粗砂 -5.94 -17.0 淤泥质土 中砂 由于各个钻孔的地质情况相近，都是淤泥或淤泥质土。以进入粉砂层最晚的孔的地质资料为准，取粉砂持力层，q1k=20kpa（淤泥）;q2k=25kpa（粉砂）；q3k=25kpa（粉砂）。
计算深度：钢管桩按29m计，桩顶高程7.28m，钢管桩底标高为-21.72m。由于9#墩河床面标高较10#墩高，河床面标高以10#墩计算，实测10墩大里程侧河床面标高为4.2m，进入粉砂层的标高为-6.01m；进入中砂层标高为-10.21m；进入粗砂层的标高为-18.76m，则：
l1=4.2-(-6.01)=10.21m；l2=(-6.01)-(-10.21)=4.2m；
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