13m跨徑橋梁計(jì)算書

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案算例某 13 米橋梁計(jì)算書（含全部項(xiàng)目）本計(jì)算書中包括橋涵水文的計(jì)算、恒荷載計(jì)算、活荷載計(jì)算樁長(zhǎng)、以及擋墻的計(jì)算。荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路級(jí)乘0.8 的系數(shù)橋面寬度：凈 4.5+2×0.5m跨度： 13 孔× 13m1、工程存在問題* 橋位于 * 閘下游 1000m處，建于 1982 年，為鋼筋砼雙排架式橋墩， 預(yù)制拼裝型板梁橋面， 17 孔，每跨 8.85m?？傞L(zhǎng) 150.45m，寬 5.3m。該橋運(yùn)行 20 多年，根據(jù) * 省水利建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)站檢驗(yàn)測(cè)試報(bào)告檢測(cè)結(jié)果如下：（1）橋墩A橋墩基礎(chǔ)橋墩基礎(chǔ)為拋石砼，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為150，鉆芯法檢測(cè)砼現(xiàn)有強(qiáng)度代表值為 16.

2、4MPa。B排架立柱及聯(lián)系梁立柱設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 200，超聲回彈綜合法檢測(cè)砼現(xiàn)有強(qiáng)度代表值為 14.0 18.3MPa。聯(lián)系梁設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 200，超聲回彈綜合法檢測(cè)砼現(xiàn)有強(qiáng)度代表值為 14.7MPa。立柱外觀質(zhì)量總體較差， 局部區(qū)域麻面較重。立柱砼碳化深度最大值為31mm，最小值為 5mm，平均值為 14mm。立柱鋼筋保護(hù)層實(shí)測(cè)厚度為20mm，鋼筋目前未銹，但碳化深度平均值已接近鋼筋保護(hù)層厚度。通過普查，全橋64 根立柱中有 12 根35 處箍筋銹脹外露，有6 處聯(lián)系梁主筋外露。C蓋梁蓋梁設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為200，超聲回彈綜合法檢測(cè)砼現(xiàn)有強(qiáng)度代表值為文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案17.4 21.5MPa。蓋

3、梁外觀質(zhì)量一般，梁體砼總體感覺較疏松。 蓋梁砼碳化深度最大值為 24mm，最小值為 9mm，平均值為 18mm。，蓋梁主筋側(cè)保護(hù)層實(shí)測(cè)厚度為 913mm，底保護(hù)層實(shí)測(cè)厚度 29 42mm，砼碳化深度已超過鋼筋側(cè)保護(hù)層厚度，蓋梁主筋已開始銹蝕。通過普查，全橋 32 根蓋梁中共有 14 根 15 處主筋銹蝕膨脹，表層砼脫落，主筋外露，長(zhǎng)度 1570cm；有 28 處箍筋銹脹外露。（2）T 型梁T 型梁設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 200，每跨中間兩根 T 型外觀較好，兩邊 T 型梁外觀較差。 T 型梁砼碳化深度最大值為 20mm，最小值為 7mm，平均值為 14mm。T 型梁主筋保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度為 20mm，砼碳

4、化深度已經(jīng)接近鋼筋保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度，實(shí)際保護(hù)層相對(duì)較薄的主筋已經(jīng)開始銹蝕。通過普查，全橋 34 根邊梁中共有 9 根 10 處肋梁主筋銹蝕膨脹，砼開裂或脫落，長(zhǎng)度 15 160cm；全橋 34 根邊梁中共有 15 根工 52 處肋梁箍筋銹脹外露，有 13 塊三角形隔板鋼筋銹脹，表層脫落。（3）橋臺(tái)兩側(cè)漿砌石橋臺(tái)總體沒有大的變形，左岸橋臺(tái)漿砌石有縱向和斜向裂縫，右岸橋臺(tái)漿砌石發(fā)現(xiàn)斜向裂縫，裂縫較長(zhǎng)較寬。（4）橋面及欄桿橋面鋪裝層破損露石，欄桿老化損壞，鋼筋外露，且多處被撞。（5）橋墩基礎(chǔ)防護(hù)工程該橋的底部和側(cè)向的防護(hù)工程水毀現(xiàn)象非常嚴(yán)重。 左岸漿砌石護(hù)坡全部損毀、坍塌，7橋墩基礎(chǔ)裸露，基礎(chǔ)下土壤已

5、經(jīng)開始流失，出現(xiàn)空洞。漿砌石護(hù)底下游的土壤（砂質(zhì)）已全部被水流帶走，經(jīng)常受水流沖刷的護(hù)底局部已被淘空，護(hù)底已出現(xiàn)不同程度的損壞，危及橋墩基礎(chǔ)乃至整座橋梁的安全。（6）結(jié)論由于該橋原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，工程老化失修，水毀嚴(yán)重，且為中和島內(nèi)防洪搶險(xiǎn)撤離的主要通道，選取方案時(shí)優(yōu)先考慮拆除重建方案。2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路級(jí)乘0.8 的系數(shù)；橋面寬度：凈 4.5+2×0.5m；文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案跨度： 13 孔× 13m；結(jié)構(gòu)形式：橋面結(jié)構(gòu)采用13m跨鋼筋砼預(yù)制空心板，下部為80 砼橋墩柱，基礎(chǔ)為 100 灌注樁。3、水力計(jì)算1）橋梁壅水計(jì)算Z(VM22)V0：系數(shù)，0.

6、05 。V0 為河道斷面平均流速（ m/s）3），取 QPm3/s其中 QP 為設(shè)計(jì)流量（ m/s1600V0M為天然狀態(tài)下橋下平均流速（ m/s） , Q0 M 為天然狀態(tài)下橋下通過的設(shè)計(jì)32流量（ m/s ） ,OM為橋下過水面積（ m）V MV 0 M2.28m / sV02.14m / s因此， Z(VM220.031mV0)2）沖刷計(jì)算3 / 5AdQ2 ( hcm ) 5 / 3hpBcjhcq1/ 6Ed式中：0 .15A ：?jiǎn)螌捔髁考邢禂?shù)，BZ,B為洪水期平均水深處寬度 （ ），dAdZmH ZH Z 為河槽平均水深（ m）。Bcj ：河槽部分橋孔過水凈寬（ m）：橋墩水流側(cè)

7、向壓縮系數(shù)hcq ：橋下河槽平均水深（ m）文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案d ：河槽泥沙平均粒徑（ mm）， d0.39mmE ：與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)，E0.460.15BZAd1.063H ZBcj107.54m根據(jù)河槽、河灘的斷面積及糙率可得河灘、河槽部分流量分別為Q113.05m3 / s 、 Q21586.95m3 / sa）河槽部分：0.935hcm7.79mhcq6.20mQ 2 ( hcm )5 / 33 / 5AdhpBcjhcq11.95m1 / 6Edb）河灘部分：1.00htm0.79mhtq0.75m根據(jù)水深 1m非粘性土不沖刷流速可知 VH 10.38m / s3 / 5AdQ1

8、( htm ) 5/ 3hpBtjhtq0.88mVH13）橋墩臺(tái)局部沖刷計(jì)算一般沖刷后墩前行進(jìn)流速：a）河槽部分：文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案采用修正公式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)， V1 / 6hp 2 / 32.055m / sEdV00.0246(hp0.1410h p)332d0.720.522m / sddV0'0.462( d ) 0.06V00.231m / sB1VV0'n1VV0 ，采用公式 hb KK 1 B10.6 (V0V0' )'V0V0(V0 )0.25d0.19n10.751VK112.1410.8( 0.450.15 )dd式中：hb ：橋墩局部沖

9、刷深度（ m）K ：墩形系數(shù)，取 K1.00B1 ：橋墩計(jì)算寬度（ m）hp ：一般沖刷后的最大水深（ m）K1 ：河床顆粒影響系數(shù)V ：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速（ m/s）V0 ：河床泥沙起動(dòng)流速（ m/s）V0' ：墩前泥沙起沖流速（ m/s）hb K K 1 B10.6 hp0.15 (V0 V0')( VV0'' ) n12.16mV0V0河 槽 部 分 一 般 沖 刷 深 度 為11.95-7.79 4.16m ， 總 沖 刷 深 度 為11.95+2.16-7.79 6.32m，取 6.5m。b）河灘部分：采用修正公式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)，VVH 1 h

10、p1/ 50.37m / s文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案V0hp0.1410h p0.339m / s0.0246( )332d0.72ddV0'0.462( d )0.06 V00.15m / sB1'n1VV0 ，采用公式 hb K K 1 B10.6 (V0 V0' ) VV0'V0V00.19n1(V0 )0.25d0.982VK 10.8(110.450.15 ) 2.14dd式中：hb ：橋墩局部沖刷深度（ m）K ：墩形系數(shù)，取 K1.00B1 ：橋墩計(jì)算寬度（ m）hp ：一般沖刷后的最大水深（ m）K 1 ：河床顆粒影響系數(shù)V ：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速（

11、m/s）V0 ：河床泥沙起動(dòng)流速（ m/s）V0' ：墩前泥沙起沖流速（ m/s）'hb K K 1 B10.6hp0.15(V0 V0')( VV0' )n10.41mV0V0河灘部分一般沖刷深度為0.88-0.79 0.09m，總沖刷深度為 0.88+0.41-0.790.5m，取 0.5m。4、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本工程位于長(zhǎng)空島附近，該段河道為非通航河道，沒有通航要求，橋梁梁底高程不需要考慮通航要求，梁底高程的確定根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（ JTGD60-2004） 3.3.2確定，超出最高洪水位1.5m；現(xiàn)狀兩側(cè)堤防高程為29.8m；現(xiàn)文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案狀橋面高

12、程為 30.35m；綜合考慮橋梁底高程為29.65m。上部結(jié)構(gòu)一般采用梁板結(jié)構(gòu)、 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)和拱形結(jié)構(gòu)等， 本工程無(wú)通航要求，不需要大跨度橋梁，因此選擇梁板結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力空心板和T 型梁均為中小橋梁常用結(jié)構(gòu)，本工程選擇應(yīng)力空心板和T 型梁比較。預(yù)應(yīng)力空心板優(yōu)點(diǎn)：為定型圖集，施工經(jīng)驗(yàn)成熟，施工方便，吊裝整體穩(wěn)定性好，便于工場(chǎng)制作，梁高較小，便于與兩側(cè)堤防連接。缺點(diǎn)：橋面板工程量略大，下部結(jié)構(gòu)稍大。T 型梁優(yōu)點(diǎn)：為定型圖集，施工有成熟經(jīng)驗(yàn)，不需要特殊施工方法，橋面鋪裝層及其他結(jié)構(gòu)工程量基本相同， 因此投資較略小。 缺點(diǎn)是吊裝時(shí)穩(wěn)定性差， 須選擇合理的吊裝方式，下部結(jié)構(gòu)工程量稍小。在橋梁跨徑選擇上可采

13、用 10 跨 16m和 13 跨 13m兩種方案： 16m跨的其跨數(shù)少，灌注樁樁數(shù)量少，但橋板厚度大，阻水嚴(yán)重，投資相對(duì)較大； 13m跨的橋板厚度相對(duì)較小，投資相對(duì)較小，但跨數(shù)多，灌注樁數(shù)量多。經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇 13m預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)作為本工程的橋型。5、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)型式主要根據(jù)地形地貌及地質(zhì)資料綜合選擇采用淺基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)。杜湖橋現(xiàn)狀河底高程 19.0m，設(shè)計(jì)墩臺(tái)基礎(chǔ)若采用淺基礎(chǔ)，位于第層含砂姜壤土之上，可以作為天然地基持力層， 基礎(chǔ)形式可采用擴(kuò)大式基礎(chǔ)， 但該河道河床下切很嚴(yán)重，原有淺基礎(chǔ)已經(jīng)被沖刷毀壞， 若再采用淺基礎(chǔ)，工程安全性無(wú)保障，此外河段兩側(cè)灘面高程 26.1 25.8

14、9m，埋深較深，開挖工作量大，且排水圍堰工程造價(jià)較高，經(jīng)濟(jì)上也不合理，故采用樁基。（1）橋墩樁長(zhǎng)計(jì)算A. 恒載計(jì)算a板自重： 12.11 ×3+14.42×2=65.17tb橋面鋪裝重： 0.06 ×4.5 × 13×2.5+0.1 ×4.5 ×13×2.5=23.41tc鉸縫自重： 0.0555 ×4×13×2.3 6.64td欄桿及緣石自重：0.22 ×0.25 ×1.2 × 2.5+（2.3-0.24 ）×0.2 ×2.5 

15、15;6×2=16.4t0.3×0.5 ×13×2.5 ×2=9.75t文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案e帽梁自重： 4.2 ×1×2.5=10.5tf 單個(gè)墩柱自重：×（ 0.8/2 ）2×9.8 ×2.5=12.32tg系梁（ 2 根）自重：（0.4 ×0.6+0.7 × 1）× 2.2 ×2.5=5.17t作用在樁頂?shù)暮爿d垂直力為：N 恒1 (65.17 23.41 6.64 16.4 9.75 10.5 5.17) 12.32 80.84t 808.4KN2B.

16、活載計(jì)算車道荷載：均布荷載： q 10.5 13136.5KN135集中荷載： P（360180） 180212KN 荷載縱向分布雙孔荷載（單車道）R1R2199.4KNNR1R2398.8KN單孔荷載（單車道）R1245.06KNNR1245.06KN取兩者中的大值，故作用于橋墩上的汽車荷載為398.8KN。 荷載橫向分布1 0.9662 0.034最大垂直反力計(jì)算（雙孔）：?jiǎn)蝹€(gè)橋墩最大活荷載：N活550.89KNC.樁頂最大垂直力N max808.4550.891359.29KND.樁長(zhǎng)計(jì)算灌注樁每延 m自重：文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案q 12 15 11.78KN / m （已扣除浮力）4總沖刷深

17、度為 6.5m。灌注樁最大沖刷深度以下的樁長(zhǎng)為h，則：1m0 A 0 K 2 2 (h 3) N U li i2因?yàn)椋?U1.05 3.298mAR20.785m2K2:地面土容許承載力隨深度的修正系數(shù)，取K2 5：樁基計(jì)算修正系數(shù)，取0.7m0：清底系數(shù)，取m00.25經(jīng)試算， h=12m樁長(zhǎng) h6.5+1218.5m取樁長(zhǎng) h 為 18.5m，樁直徑為 1m河底高程 19.00 m ，樁底高程 0.50m。（2）橋臺(tái)樁長(zhǎng)計(jì)算A. 恒載計(jì)算a板自重： 12.11 ×3+14.42×2=65.17tb橋面鋪裝重： 0.06 ×4.5 × 13×

18、2.5+0.1 ×4.5 ×13×2.5=23.41tc鉸縫自重： 0.0555 ×4×13×2.3 6.64td欄桿及緣石自重：0.22 ×0.25 ×1.2 × 2.5+（2.3-0.24 ）×0.2 ×2.5 ×6×2=16.4t0.3×0.5 ×13×2.5 ×2=9.75te帽梁自重： 4.2 ×1×2.5=10.5tf 單個(gè)墩柱自重：×（ 0.8/2 ）2×9.8 ×

19、;2.5=12.32tg系梁（ 2 根）自重： 0.4 ×0.6 × 2.2 × 2.5=1.32t作用在樁頂?shù)暮爿d垂直力為：N 恒1 (65.17 23.41 6.64 16.4 9.75) (10.5 1.32) / 2 12.32 48.6t 486KN4B. 活載計(jì)算車輛荷載：文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案 荷載縱向分布R364KN 荷載橫向分布120.9660.034最大垂直反力計(jì)算：?jiǎn)蝹€(gè)橋墩最大活荷載：N活503KNC.樁頂最大垂直力N max486503989KND.樁長(zhǎng)計(jì)算灌注樁每延 m自重：q 12 15 11.78KN / m （已扣除浮力）4橋臺(tái)未有水沖刷，故該處不考慮沖刷深度。灌注樁最大沖刷深度以下的樁長(zhǎng)為h，則：1m0 A 0 K 2 2 (h 3) N U li i2因?yàn)椋?U1.05 3.298mAR20.785m2K2:地面土容許承載力隨深度的修正系數(shù)，取K22.5：樁基計(jì)算修正系數(shù)，取0.7m0：清底系數(shù)，取 m0 0.25經(jīng)試算， h=14.0m，總沖刷深度為 0.5m，因此取樁長(zhǎng)