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1、长江汉普顿桃花岛苏家浩大桥工程门式起重机轨道基础设计计算书编制人：审核人：批准人：重庆能源Chongoincenergy重庆巨能建设（集团）有限企业二0一三年六月三日1 设计根据错误味定义书签。2 工程概况错误!未定义书签。2.1 工程背景错误!未定义书签。2.2 桥梁概况23 设计参数33.1 门式起重机技术资料33.2 门式起重机基础设计参数44 门式起重机基础内力分析54.1 计算模型54.2 计算成果65 地基梁配筋计算85.1 地基梁下缘配筋计算85.2 地基梁上缘配筋计算85.3 地基梁箍筋配置96 门式起重机基础基底应力验算117 附件121设计根据1 .重庆木洞苏家浩大桥工程两
2、阶段施工图设计；2 .公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2023)；3 .公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2023)；4 .公路工程水文地质勘测规范(JTGC30-2023);5 .公路桥涵施工技术规范(JTGTF50-2023);6 .混凝土构造设计规范(GB500102023);7 .苏家浩大桥地质勘探资料；8 .门式起重机生产厂家提所供有关资料；9 .现场考察资料。2工程概况2.1 工程背景长江.汉普顿项目位于重庆市巴南区木洞镇桃花岛，桃花岛在三峡175m蓄水后形成天然孤岛。项目地处长江上游，紧接广阳、中坝岛，南靠巴南木洞镇,与江北区五宝镇隔江而望。项目基
3、地距市中心26公里，位于重庆1小时经济圈内。深圳联合金融充足运用岛内的优质生态景观系统，构建都市近郊休闲度假旅游及长江国际黄金水上旅游新地标，打造丰富、常年吸引人气日勺旅游项目，建设可以使游客停留的项目与设施，例如巴渝小镇、金融汉普顿、滨水演绎区、国际TOWn和体育公园等休闲娱乐设施等。为满足桃花岛整体开发、木洞镇旧城改造和处理岛上交通出行，规划在岛的上、下游区域各建设一座大桥，首先修建上游桥位的苏家浩大桥。2.2 桥梁概况苏家浩大桥起于茶涪路，与茶涪路平交，横跨长江河汉，止于桃花岛；其中引道长度约25m,桥梁长度469m,桥梁全宽23m,桥面设1.5%0双向横坡；平面无转点；采用了0.8%的
4、单向纵坡。主桥采用的是上承式混凝土拱桥，主桥跨径构成为：480m+87m,主拱圈采用箱形板拱形式。主拱净跨73.8m,净矢高为13m,净矢跨比为1/5.68,拱轴系数m=2.0桥梁主拱圈口勺总高度D=1.4m。引桥采用36.4m空腹式拱桥，桥梁总长469m。主桥桥墩为空心薄壁墩，主墩基础为钻孔灌注桩基础和扩大基础。苏家浩大桥总体布置图单幅桥主拱圈由7片拱箱构成，每片拱箱分为3段预制吊装。每段拱箱的制作，是将先期分块预制的腹板和横隔板在底板钢筋骨架上进行组装，然后现浇底板、接头，最终浇筑顶板，形成闭合日勺拱箱构件，在浇筑顶板混凝土前，应先预埋立柱底梁伸入顶板的钢筋。吊装后进行箱段之间的纵横连接加
5、固工作和浇筑纵缝混凝土。为加强7片拱箱的横向联络，在所有拱箱架设完毕并浇筑纵缝后，再浇筑一层H）Cm的混凝土横向连接层，内设Dlo钢筋网。现浇纵缝混凝土前，应先扎好底梁和立柱伸入纵缝的钢筋。每段拱箱均在岸边分3段预制，然后采用缆索和扣索吊装拼装成拱。架设时，先从靠近预制场地一侧桥跨开始往另一侧逐跨架设，先架设靠近大桥中心线（桥轴线）的4片拱箱，全桥贯穿成拱后，然后与第一轮吊装相反的方向从大桥一侧向另一侧逐跨吊装靠近内侧的四片拱箱，按本次序吊装完毕所有拱箱。架设时应注意横桥向的对称施工。为此，在桃花岛上设置预制场，采用门式起重机对拱肋进行吊运和寄存。为保证门式起重机在桥梁施工工程中正常工作，预制
6、场内设置门式起重机行走通道。对门式起重机基础进行专门设计。3设计参数3.1 门式起重机技术资料苏家浩大桥移梁所采用的门式起重机构造见图3.1。其重要参数见表3.1。图3.1门式起重机构造图表3.1苏家浩大桥门式起重机基础设计参数用途：移梁序号项目代号值单位根据备注1型号：MQ80/222台2起重机质量66758kg3跨距22m4起升高度8/7.5m5轮数8只6支腿纵距5.5m7轮距0.6m8使用方式：两台门机抬吊一片梁3.2门式起重机基础设计参数门式起重机行走轨道基础采用钢筋碎条形基础，采用倒T形截面（图3.2 ）,混凝土强度等级为C30。门式起重机行走轨道采用门式起重机厂家设计规定重型起重钢
7、轨，基础设计中不考虑轨道与基础的共同受力作用，忽视钢轨的承载能力。门式起重机跨度为22m。基础设计时，仅对一条基础进行计算。为保证基础可自由伸缩，根据台座布置状况，每50m设置一道20mm50图3.2门式起重机基础一般构造图3.2.1 设计荷载根据门式起重机厂家提供资料显示，门式起重机自重为Pl=66.7583拱肋节段最大重量按P2=70.8t计。门式起重机自重考虑1.1的增大系数，拱肋吊装时考虑1.2的动力系数。则门式起重机每个轮上作用的荷载有：XlO=I44.892KN1.1x2x66.758+1.2x70.816校自重按25.0kNm3自动计入，土体容重按2.7kNm3计。3.2.2 地
8、勘资料根据探勘资料取地基承载力容许值：覃=150T地基压缩模量：E*39TMPa4门式起重机基础内力分析4.1 计算模型门式起重机基础内力采用MidaSCiViI进行分析，计算见图见图4.1。地基梁长度取50m,截面尺寸按照图3.2取定。采用只能承受压力的弹性支承约束模拟地基梁下部土体（弹性支承持续梁），基床反力系数取为K=lOOOOkNm3,相称于较松散的中等密实士的参数。由于弹性支承持续梁上荷载作用在端部和中部的受力有区别，故在加载位置上取两种经典状况，加载1为端部加载，加载2为中部加载。加载1加载2PP PP PPPPPP PP PP图4.1.1地基梁简化计算模型图4.1.2地基梁有限元
9、模型（端部加载时）图4.1.3地基梁有限元模型（中部加载时）4.2 计算成果1）弯矩图4.2.1弯矩图（端部加载时）图422弯矩图（中部加载时）计算得到的弯矩分布图如图4.2.1、422所示。可见，当门式起重机位于地基梁端部区域时，在地基梁内产生日勺最大正弯矩为151.027kN-m,对应日勺最大负弯矩为-69.985kN-m.而当门式起重机位于地基梁中部区域时，产生的最大正弯矩为121.68kNm,最大负弯矩为-67.998kN-m02）剪力图4.2.3剪力图（端部加载时）图4.2.4剪力图（中部加载时）计算得到的剪力分布图如图423、4.2.4所示。可见，当门式起重机位于地基梁端部区域时，
10、在地基梁内产生的最大剪力为146.701kNo而当门式起重机位于地基梁中部区域时，产生的最大剪力为146.66IkNo5地基梁配筋计算5.1地基梁下缘配筋计算地基梁下缘配筋受力图示见图5.1o图5.1地基梁下缘配筋计算受力图示计算公式见式5.1和5.2o(5. 1)九AS=afcbx(5. 2)5.2地基梁上缘配筋计算地基梁上缘配筋受力图示见图5.2o图5. 2地基梁上缘配筋计算受力图示计算公式仍采用式5.1和5.2o5.3地基梁箍筋配筋计算箍筋的设置：设采用四肢箍筋8200Cnb则配箍率公式为(5. 3)根据规范，钢筋混凝土梁抗剪强度计算公式为(5.4)九VdVcsVCS=10%J(2+06
11、PfcuPSVfSV(5.5)根据如上数据及公式得配筋计算表:门式起重机轨道基础及配筋计算1.轨道基础下缘钢筋计算项目值单位备注相对界线受压区高度&广0.53弯矩组合设计值Md=151.027MPa基础梁高度h=800mm混凝土保护层厚度a=40mm截面有效高度ho=760nm腹板宽度b=500mm底板宽度bl=1500nmC30混凝土轴心抗压强度设计值fcd=13.8MPaC30混凝土轴心抗拉强度设计值ftd=1.39MPa纵向一般钢筋(HRB400)的抗拉设计值fsd=330MPa纵向一般钢筋(HPB300)时抗拉设计值fsd=270MPa重要性系数丫产1根据正截面抗弯承载力计算规定，得到
12、混凝土受压区高度XH二次方程系数：A3450B-5244000C混凝土受压区高度X29mmbho=403混凝土受压区高度计算成果鉴定：符合规定受拉区纵向一般钢筋的截面面积As=614-2mm实际配筋：直径12nm根数8受拉区纵向一般钢筋实际截面面积905mm2配筋率P=0.238最小配筋率Pmin=0.190钢筋间距距0.203m配筋率鉴定：满足最小配筋率规定结论：满足规范规定2.轨道基础上缘钢筋计算弯矩组合设计值Md=69.985MPa根据正截面抗弯承载力计算规定，得到混凝土受压区高度X口勺二次方程系数：A3450B-5244000C69985000混凝土受压区高度X13mmIhO=403混
13、凝土受压区高度计算成果鉴定：符合规定受拉区纵向一般钢筋的截面面积AS二282mm2实际配筋：直径12mm根数4受拉区纵向一般钢筋实际截面面积452mm2配筋率P=0.040钢筋间距二0.133ID配筋率鉴定：满足最小配筋率规定结论：满足规范规定3.轨道基础箍筋计算异号弯矩影响系数l=1预应力提高系数2=1受压翼缘的影响系数a3=1.1混凝土强度等级fcu,k=30斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率P=0.75最大剪力Vd=146.701kNYoVd=146.7010.5*0.001*a2*fid*b*h0=264.1与否需要进行抗剪验算不需要进行抗剪验算箍筋间距SV=0.220in箍筋直径d=8
14、mm箍筋肢数n=4箍筋面积Asv=201.箍筋配筋率Psv二0.002497Vsv=384.7262981配筋率鉴定：满足最小配筋率规定结论：满足规范规定综上所述，地基梁的配筋图如图5.3所示。图5.3地基梁钢筋构造图预制场570m龙门吊轨道基础梁材料数量表项目材料编号截面面积(m2)间距(m)数量(根)单根长度(m)总长度(m)每米重量(kg)小计单位合计混凝土C300.70570.001140.00798.00m3C30:798m3HRB40012:11.73吨HPB3008:17.35吨HPB30014:1.595吨钢筋HRB40012124.00550.0013200.000.8885
15、11727.94kg钢筋HPB3008212.00550.006600.000.39492606.21kg830.229996.002.2622590.960.39498920.72kg840.224998.002.9514744.100.39495822.15kg1450.504396.000.301318.801.20931594.85kg6门式起重机基础基底应力验算根据门式起重机轮轴作用位置可分为两种状况，一种是作用在地基梁端部，一种是作用在中部，忽视钢轨的影响，按45度角扩散至地基土上，计算基底应力。作用荷载有，门式起重机自重，拱肋重量和地基梁自重，其中门式起重机自重和拱肋吊装的合力为P=151.027KN,同步考虑应力扩散范围的地基梁自重。当轮轴位于端部时，基底应力为= 145 92 KPa2P+用2x151.027x1()3+25X。7x1.5A1.51.5ftl=l50KPa当轮轴位于中部时，基底应力为_2x151.027x103+25x103x2.5x0.7CTI，乙.Cl,A2.51.5fa=50KPa可见，轮轴位于地基梁各个区域时，基底应力均不不小于地基承载力容许值。结论：满足规定。基底应力验算见图6.1图6.1基底应力验算7附件1、预制场平面布置图重庆巨能建设（集团）有限企业二O一三年六月三日
