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小水电2012年第1期(总第163期)规划设计

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三溪口水电站钢栈桥设计与施工

王进波(葛洲坝集团第六工程有限公司福建厦门361009)

【摘要】详细介绍了三溪口水电站漫水钢栈桥的结构选型、设计计算和施工过程。该钢栈桥结构整体稳定，栈桥上部主梁结构强度满足要求，达到了预期的目的。图2幅。

【关键词】钢栈桥选型设计计算施工

1工程概况

三溪口河床式水电站位于浙江省瓯江大溪和小溪汇合口下游的瓯江干流上，工程正常蓄水位18m高程，装机容量100MW,枢纽建筑物由泄洪闸、船闸、河床式发电厂房、右岸挡水溢流坝、两岸接头建筑物等组成。为配合主体工程施工，施工期需在坝轴线下游导流明渠处设计1座漫水钢栈桥。该钢栈桥左端连接一期下游围堰，右端连接右岸混凝土拌和系统，是一期工程左右岸交通的重要通道。

该钢栈桥运行期将接受10年一遇洪水(洪水高程为17.5m)的考验，栈桥桥面高程为11.0m,可通行载重量达60t的自卸汽车。栈桥桩基的持力层范围内地质状况为第四系全新统冲—洪积层上段(al—plQ42)灰黄色砂砾卵石，砾卵石为主，含量70%～75%,成份以火山碎屑岩为主，次圆状～次棱角状，粒径一般5～17cm,大者超过30cm。砂含量约20%～25%,松散～稍密。

2钢栈桥构造形式

钢栈桥桥面宽4m,桥顶高程为11.0m,为单车道，来往车辆在栈桥上不会车，栈桥全长204m,跨径6m,共34孔。

钢管桩基础单排布置，中间基础每排采用2根φ630×8mm钢管柱，下部打入砂砾石基础6.5m,上部外露5.5m。钢管桩间设3根16型槽钢联系

收稿日期：2011-10-24

作者简介：王进波(1970-),男，工程师，主要从事水利水电工程施工管理工作。

Email:wjb0908@163.com

梁，钢管桩顶部设2根长4m的I40a工字钢横梁，两端桥台为混凝土挡墙结构。

栈桥上部采用11根140a工字钢作为受力主梁，间距355mm,桥面采用10mm钢板与140a型工字钢梁相焊接(见图1)。

的25005500650010mm

的

2500

5500

6500

10mm厚钢板11根I40工字钢

2根I40工字钢横梁

1.000

0.500

16型槽钢

φ630×8钢管桩

5.000

8

砂砾卵石基础

8

图1钢栈桥立面布置

3钢栈桥结构计算

3.1计算参数

汽车荷载60t,水流流速4m/s,设计冲刷深度

考虑2m。钢管桩截面尺寸为φ630×8mm,面积A=156.2cm2,I=75574cm?,弹性模量取E=

210GPa,则EI=1.59×10?kN.m2。I40a工字钢主梁A=86.1cm2,I=21720cm?,W=1090cm3,EI=0.46×10?kN.m2。

规划设计SMALLHYDROPOWER2012Nol,TotalNol63

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3.2钢管桩受力计算

3.2.1钢管桩荷载计算

2根I40a工字钢横梁重量为：2×4×67.598×

9.8=5299.7kN;11根I40a工字钢主梁重量为：11×6×67.598×9.8=43722.4kN;10mm厚钢板重量为：6×4×78.5×9.8=18463.2kN;以上重量合计：67485.3kN。

3.2.2正常运行状况下(即洪水未漫桥时)钢管桩承载力计算

单桩承载力按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)计算：

式中，[Ra]为单桩轴向受压承载力容许值(kN);u为桩身周长(m);li为局部冲刷线以下各土层的厚度(m);qik为l;与对应的各土层与桩壁极限摩阻力(kPa)。

经计算得4.3m,实际取4.5m,考虑冲刷深度为2m,钢管桩打入砂砾石基础深度为6.5m,则钢管桩底高程为-1.5m。

3.2.3洪水刚漫桥时钢管桩强度复核(此时钢管桩受力最为不利)

1)上部结构所受水流的推力

作用在上部结构上的横向水流作用力P?按《水利水电施工组织设计手册》计算：

9.8)=12kN/m

式中，P?为作用在上部结构上的横向水流作用力(kN/m