广乐T5标大茅地、大块冲大桥盖梁施工方案

乐昌至广州高速公路坪石至樟市段T5合同段

桥梁盖梁施工方案

本施工方案是对大茅地特大桥，大块冲高架桥，乐城大桥盖梁施工采用钢抱箍工字钢支架方案

1工字钢支架

在抱箍牛腿上布2条工字钢，用U型螺栓扣紧。工字钢之间用L7.5角钢联系，两端增加剪刀撑，确保支架稳定性和整体受力效果。槽钢面在节点处按80cm间距顺桥向布置][10槽钢，再铺设底模。槽钢与方木之间设三角木作为卸架设备，但注意三角木不能超过2层。具体如图示。

1.1.1 荷载

大茅地大桥、大块冲高架桥、乐城大桥盖梁自重最不利荷载是大块冲高架桥过渡墩帽梁

○1、帽梁结构自重：q1 = （9.52+141.6）/15.6=9.69t/m；

○2、模板及其下部支撑等荷载按3.5KN/m2( 0.35t/m2)，则在2m宽度范围内，q2=0.35*2=0.7t/m；○3、砼振捣产生竖向荷载按4 KN/m2 ( 0.4 t/m2 )，则在2m宽度范围内，q3 =0.4*2=0.8t/m；

○4、分布工字钢、槽钢自重：按q4-=0.1*2=0.2t/m；

○5、施工人员、材料、机具等分布荷载按3.5 KN/m2 ( 0.35 t/m2 )，则在2m宽度范围内，q5 =0.35*2=0.7t/m；

Σq= q1 + q2 + q3 + q4 + q5 =12.09t/m；

单根工字钢q =Σq/2 =6.045 t/m；

1.1.2 单根工字钢受力模型

1.1.3 单根工字钢受力分析

按上图模型，计算

单根工字钢支点反力：R A = R B= q(L+2l)/2=47.151t(↑)

计算剪力和弯矩：

AC段： Q A左=-ql=-6.045*3.15=-19.042t

M A左=-1/2ql2=-29.991t.m

AB段：Q A右= Q A左+ R A=-19.042+47.151=28.109t

Q A中=-q(1/2 L +l)+ R A=-6.045*(4.65+3.15)+47.151=0

M A中=1/2 R A L-1/2q(1/2 L +l)2=1/2*47.151*9.3-1/2*6.045*(4.65+3.15)2=35.363t.m 1.1.4 工字钢型号

由工字钢受力分析得最大的弯矩为MA中得

W =M max//σmax =35.363*104/1.3*145*106=1876.034cm3

可选用56a型的工字钢（Ix=65585.6cm4 Wx=2342.31cm3 σ=12.5mm E=210 GPa）为横梁，在两悬臂端搭设支架

1.1.5 强度校核

1.抗剪强度：

τ=Q* Wx/Ix*σ=28.109*103*2.34231*10-3/6.55856*10-4/1.25*10-2/2

=40.016MPa<[τ]=1.3*85=110.5 MPa

2.挠度变形：

1.端部荷载挠度

f

c = f

d

=qlL3(6l2/L2+3*l3/L3-1)/24EI

=6.045*3.15*9.33*(6*3.152/9.32+3*3.153/9.33-1)/24EI

=9mm

2.跨中荷载挠度：

f中= qL4*[5-24（l/L) 2]/384EI

=6.045*104*9.34*[5-24(3.15/9.3)2]/384EI

= 19.2mm < L/400=930/400=23.3 mm

根据以上对56a工字钢强度校核结果，工字钢强度、刚度、稳定性满足要求。选用2条56a 型的工字钢为横梁，在两悬臂端搭设支架。大茅地特大桥、大块冲高架桥、乐成大桥的盖梁的横梁采用56a工字钢。

2.2 钢抱箍受力计算

每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力R A=R B=94.302t，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。

2.2.1 抱箍承载力计算

1、螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力N=94.302kN

抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：M24螺栓的允许承载力：

[N L]=Pμn/K

式中：P---高强螺栓的预拉力，取225kN;

μ---摩擦系数，取0.35（A3钢，喷砂后涂无机富锌漆）；

n---传力接触面数目，取1；

K---安全系数，取1.7。

则：[N L]= 225×0.35×1/1.7=46.32kN

螺栓数目m计算：

m=N’/[N L]=943.02/46.32=20.35≈21个，立柱直径140cm抱箍设计截面上的螺栓数目m=24个，立柱直径150cm、160 cm抱箍设计截面上的螺栓数目m=36个。最不利按抱箍设计截面上的螺栓数目m=24个进行验算

则每条高强螺栓要求提供的抗剪力：

P′=N/24=943.02/24=39.29KN＜[NL]=39.705kN

故能承担所要求的荷载。

2、螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间的摩擦系数取μ=0.35计算抱箍产生的压力：

P b= N/μ=943.02kN/0.35=2694.34kN由高强螺栓承担。

则：N’=P b=2694.34kN

抱箍的压力由24条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为

N1=P b/24=2694.34kN /24=112.26kN<[S]=225kN

σ=N”/A= N′（1-0.4m1/m）/A

式中：N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：24个

A---高强螺栓截面积，A=4.52cm2

σ=N”/A= P b（1-0.4m1/m）/A=2694.34×(1-0.4×24/21)/24×4.52×10-4 =134835kPa=134.8351MPa＜[σ]=140MPa

故高强螺栓满足强度要求。

3、螺栓需要的力矩M

1)由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1

u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数

L1=0.015力臂

M1=0.15×134.835×0.015=0.303KN.m

2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°

M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2 [式中L2=0.011 (L2为力臂)] =0.15×134.835×cos10°×0.011+134.835×sin10°×0.011

=0.477(KN·m)

M=M1+M2=0.303+0.477=0.780(KN·m)=78(kg·m)

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥78(kg·m)

2.2.2 抱箍体的应力计算

1、抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=8N1=8×134.835=1078.68（KN）

抱箍壁采用面板δ20mm的钢板，抱箍高度为0.6m。

则抱箍壁的竖向截面积：S1=0.02×0.6=0.012(m2)