悬浇连续梁墩梁临时固结设计与计算
谈悬浇连续梁墩顶临时固结施工技术
第44卷第9期 山西建筑Vol.44No.92 0 1 8 年3 月 SHANXI ARCHITECTURE Mar.2018 •169 •文章编号:1009-6825 (2018)09-0169-02谈悬浇连续梁墩顶临时固结施工技术王世民(准朔铁路有限责任公司,山西太原030013)摘要:混凝土连续梁挂篮法施工中墩梁固结是普通采用的形式,墩顶临时固结的形式选择和计算直接影响到悬臂施工过程的质 量和安全。
为保证悬浇连续梁施工安全和便捷,选用了安全可靠简单易行的墩顶临时固结方式,并通过严格的受力计算,确保了 悬浇施工安全,保证了成桥质量符合要求,为类似工程施工提供了借鉴意义。
关键词:连续梁,挂篮,临时固结中图分类号:U448.215 文献标识码:A1工程概况朔山联络线跨桑干总渠大桥1号~4号墩台为单线(32 +48 + 32)m后张法预应力钢筋混凝土箱型连续梁,该连续梁位于直线 上,为跨越桑干总渠而设。
梁体边支座中心至梁端0.6 m,全长113.2 m,梁高沿纵向按二次抛物变化,中支点梁高3.5 m,边支点 及跨中梁高2.5 m,中跨跨中直线段长8.4 m,边跨直线段长12.8m。
梁体截面采用单箱单室直腹板形式,顶板厚度除梁端附 近外均为32 cm,腹板厚45 cm ~ 60 cm ~ 70 cm,底板由跨中的 40 cm按二次抛物线变化至根部的60 cm。
顶板宽度7. 2 m,底板 宽度3. 8 m。
跨桑干总渠大桥(32 +48 +32)m连续梁主梁采用预应力混 凝土单箱单室变截面连续箱梁。
连续梁跨中节段采用挂篮法悬浇施工,由于节段自重恒荷载及梁上施工活荷载存在差异,梁体 可能因两端荷载对梁中产生的不平衡弯矩发生倾覆,因此连续梁 主墩施工时需要在墩顶设置临时锚固支墩。
2临时固结概述根据设计图纸,本连续梁最大不平衡弯矩11 664 kN •m,相应 竖向反力9 832 kN。
临时支座采用C40混凝土,尺寸为0. 35 m x 1.6 mxO.6 m,每个临时支座布置直径25 mm精轧螺纹钢27根 (每排精轧螺纹钢横桥向间距均为17. 5 cm,纵桥向间距为8.5 cm)。
高铁悬臂浇筑连续梁墩梁体内临时固结设计计算方法浅析
高铁悬臂浇筑连续梁墩梁体内临时固结设计计算方法浅析摘要:连续梁悬臂法施工时,中墩墩梁临时固结是连续梁施工的关键工序和安全质量保障,而对于一线技术人员来说,墩梁临时固结设计计算往往没有明确的统一的标准,相关现行规范中也查不到具体的规定,狠是困扰。
本文通过工况分析,给出了相对明确的计算方法。
关键词:悬臂浇筑临时固结竖向荷载不平衡弯矩计算近年来,国内高速铁路建设势头强劲,迅猛发展,交通网络日益丰富复杂,公路、铁路、市政等在多处呈立体交叉。
立体跨越结构物时,悬臂浇筑连续梁往往是经常采用的结构形式。
因此,在桥隧比占比很高的高铁建设中,悬臂浇筑连续梁成了桥梁工程中重要组成部分。
连续梁悬臂法施工时,中墩墩梁临时固结是连续梁施工的关键工序和安全质量保障,而对于一线技术人员来说,墩梁临时固结设计计算往往没有明确的统一的标准可查;设计院给出的支座反力多为压应力,而临时固结图中却布置了大量三根一束的锚固钢筋,自相矛盾,且给0#块施工带来很大困难。
本文通过以中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)跨度:60+100+60m》(通桥(2015)2368A-V-1)为例进行工况分析,给出了相对明确的计算方法。
1.工程概况中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)跨度:60+100+60m》(通桥(2015)2368A-V-1)为时速350Km/h双线连续梁系列图纸,桥面宽度为12.6m,适用于桥面铺设CRTSⅠ型板式、Ⅰ型双块式、Ⅲ型板式无砟轨道。
梁全长221.5m,中支点截面中心线梁高7.835m,梁底下缘按二次抛物线变化,每个T构设13个悬浇节段,具体节段参数如下:2.按设计图纸说明计算2.1工况分析根据中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)》,图号:通桥(2015)2368A-V-1,不考虑一侧挂篮突然坠落的情况(施工时应加强挂篮锚固,杜绝该类事故发生),只考虑正常施工的情况,即以下两种工况。
连续梁悬浇施工临时固结(支座)设计计算及应用优化
连续梁悬浇施工临时固结(支座)设计计算及应用优化目前铁路及公路桥梁设计时,连续梁凭其自身的诸多优点应用已非常普遍,受现场地形、环境等因素的限制,部分连续梁只能采用采用悬浇法施工。
连续梁在T构悬浇过程中,因施工等诸多因素会产生不平衡弯矩,为了确保施工安全,需要在墩顶设置墩梁临时固结(支座)或墩旁设置临时支墩。
本文结合现场工程实例,介绍了某铁路客运专线跨高速公路连续箱梁,采用悬浇法施工时,墩顶墩梁临时固结的设计计算思路及现场做法;并就根据现场实际情况,如何选取和优化临时固结结构形式做了简单的说明。
标签:连续箱梁;临时固结(支座);设计;计算;应用优化一、工程簡介本工程为××铁路客运专线××铁路特大桥跨××高速公路双线连续梁。
设计目标时速200km/h,结构形式为60m+100m+60m预应力连续箱梁,总长221.5m。
采用挂篮悬臂浇筑法施工。
按施工顺序共划分为51个梁段,各节段长度及混凝土体积见下表(图)。
0#块梁高为7.5m,边跨现浇段及跨中梁高均为4.5m。
连续梁节段参数表二、现场采用的临时固结措施现场墩顶墩梁临时固结采用HRB335Ф32钢筋和C50混凝土设置,每墩采用308根Ф32钢筋,每根长337.2cm,混凝土截面尺寸采用0.6m*2.3m,每墩4个,具体布置形式见下图。
在临时固结混凝土与墩顶及梁底接触面上铺设塑料膜或油毡作为隔离层,便于临时固结拆除。
若条件许可,可以在临时固结顶、底面处,或中间设置厚5~10cm的硫磺砂浆,预埋电阻丝以便于拆除。
三、设计计算说明设计给定的不平衡弯矩为68000KN·m,相应支反力为60000KN。
首先根据现场实际情况计算不同工况下的不平衡弯矩,及相应支反力,验算设计给定值是否满足要求。
若墩顶临时固结采用HRB335Ф32钢筋和C50混凝土,每墩临时固结需要的钢筋数量、长度,混凝土截面尺寸等参数,通过选取的最大不平衡弯矩和反力确定,最后考虑一定的安全系数后,根据现场实际情况,最终确定临时固结措施的各项参数。
悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结施工技术方案
悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结施工技术方案摘要:以工程实例阐述悬臂浇筑连续梁的墩梁临时固结施工技术方案设计荷载、计算方法、施工安全质量保证措施。
关键词:悬臂浇筑连续梁;墩梁临时固结;施工技术方案Abstract: This paper take the engineering for examples, described cantilever casting continuous beam temporary consolidation construction technology program design load, calculation method, the construction safety and quality guarantee measures.Key words: cantilever casting continuous beam; temporary consolidation; construction scheme1、工程概况新建沪昆铁路客运专线杭州至长沙段HCZJ-6标段江山港特大桥位于里程DK241+604.305~DK247+173.370处,全长5569.065m。
其中第135~138孔跨越江山港河道,为一联主跨(60+2×100+60)m连续梁,与河道水流方向夹角为50°。
桥梁位于曲线半径7000m、0.31%的上坡度上。
主跨2x100m连续梁主墩承台尺寸为长14.2m×宽14.2m×高4m;边墩承台结构尺寸为长11.6m×宽10.6m×高3m,圆柱型桥墩高度为13~17m。
连续梁为后张预应力钢筋混凝土单箱单室、变高度、变截面连续梁。
箱梁顶宽12.0m,箱梁底宽6.7m,顶板厚度45cm;腹板厚50cm、80cm,按折线变化;底板厚度由跨中的50cm按圆曲线变化至中支点梁根部的100cm,中支点处加厚至150cm。
连续梁临时固结计算书
附件三:连续梁临时固结计算书一、墩梁临时固结的设置本桥墩梁铰接,为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜,且不使永久支座过早受力,在悬灌梁施工过程中,应设置临时支座,并临时将桥墩与梁体固结。
临时固结施工步骤如下:墩身施工时在墩顶上设置强度等级为C40,横截面为0.9×2.7m的砼临时固结支墩(中间设两层5cm厚40号硫磺砂浆层)。
其余部分与梁体钢筋焊接,形成墩梁临时固结,以抵抗墩梁节点处不平衡弯矩作用。
顺桥向中心距2.7m。
图1-1 墩顶临时锚固构造示意图二、荷载计算纵向最大不平衡弯矩由悬臂灌注两端混凝土灌注不平衡重、成型后各节段由于施工误差产生的不平衡重、不对称设置的锯齿块的不平衡重等引起的。
表2-1给出了(48+80+48)m连续梁的节段长度、节段重量等主要计算参数。
图2-1给出了临时锚固受力简图。
图2-1 临时锚固受力简图临时支座处的精轧螺纹钢承担。
在结构最大双悬臂状态,劲性骨架锁定前,临时压重已经加载,为临时支座受力的最不利状态。
由于上部结构自重产生的临时支座竖向反力为(考虑了挂篮自重、压重自重):tR R 9.171525.592709.1215.1208.1.1234.1188.1324.1380.1450.1327.1368.1505.29621=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++++++== 在结构最大双悬臂状态,考虑一侧各节段混凝土自重超重5%,并考虑另外一侧挂篮与梁段混凝土掉落(考虑1.2的冲击系数),由此产生的不平衡弯矩为最不利受力状态。
其弯矩为:()mt M .1.101582.10.27309.4508%50.27309.45087.39774.35694.29884.28873.25258.21383.15182.11624.8290.593=⨯++⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++++++++=临时支座中心距2.7m ,由于不平衡弯矩导致临时支座处的竖向力为:t d M R 3.37627.212.10158===' t R R 2.54783.37629.1715max 2max 1=+==t R R 4.20463.37629.1715min 2min 1-=-==三、临时锚固的检算连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下,施工管理与控制差异、认为操作的不准确等因素,连续梁会产生一定的不平衡力矩,本段(48+80+48)m 悬灌连续梁不平衡力矩约为10158.1t ·m 。
临时固结计算书
附件三:跨津山铁路(60+100+60m)连续梁临时固结计算书一、墩梁临时固结的设置本桥墩梁铰接,为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜,且不使永久支座过早受力,在悬灌梁施工过程中,应设置临时支座,并临时将桥墩与梁体固结。
临时支座和临时锚固设于主墩顶,承受中支点处最大不平衡力矩65368kN-m及相应竖向支反力52033 kN。
临时支座设置在桥墩上,每个主墩设置4个,宽0.6m,长2.75m,厚度为梁体底到墩帽顶距离。
每个临时支座在墩顶与箱梁内埋入16根Ф32精轧螺纹钢,临时支座的材料采用C50混凝土。
二、临时锚固的检算连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下,施工管理与控制差异、认为操作的不准确等因素,连续梁会产生一定的不平衡力矩,本段(60+100+60)m悬灌连续梁图纸《通桥(2008)2368A-Ⅴ中给定最大不平衡力矩为65368kN〃m。
1.锚固材料的选用(1)初步选用材料为JL785Ф32精轧螺纹钢及JLM-32锚具、垫片和联接器。
(2)Ф32精轧螺纹钢的材料属性:截面面积A=804.2mm2, 屈服点σ2.0不小于785 Mpa,抗拉强度bσ不小于980 Mpa,伸长率δ=7%,5弹性模量取2×106 Mpa。
锚下张拉控制应力为735 Mpa,单根力=804.2×735=591kN。
1、Ф32精轧螺纹钢数量计算M=n〃F〃Lmaxn=M/(F〃L)=65368/(591×3.5)=31.6根max实际设置32根。
n ——钢筋根数M——最大不平衡力矩maxF ——单根拉力L ——工作力臂2、Ф32精轧螺纹钢锚固长度按照规范要求,通常受拉构件钢筋最小锚固长度按45d埋设,即Ф32精轧螺纹钢在混凝土中锚固长度为45×3.2=144cm。
在本连续梁中按照150cm与200cm两种形式交错布置埋设。
也可通过钢筋与混凝土的粘结力计算锚固长度。
螺纹钢筋与混凝土的粘结强度为25~65kg/cm2,粘结强度随着混凝土标号的提高而增大,这里取45kg/cm2。
连续梁墩梁临时固结标准计算书
7临时固结验算7.1临时固结设计方案为确保悬臂浇筑过程中支架结构的稳定性,根据设计要求,主墩和主梁0#块之间设置临时支座和锚固钢筋进行墩梁临时固结,以抵抗施工中可能出现的不平衡弯矩。
其中在永久支座两侧设置两个临时支座,尺寸4.8×0.6×0.5m,采用C50混凝土浇筑;每个临时支座上分别布置94根φ32型号HRB400钢筋,锚固钢筋中心距主墩中心 1.0m。
临时支座顶面标高与永久支座顶面标高保持一致,避免拆除永久支座时,下落时使梁体产生振动损坏梁体及永久支座。
按照设计要求,永久支座不得过早受力。
在悬浇过程中,视为永久支座不受力,按临时固结结构承担悬浇梁全部荷载和最大倾覆弯矩设计。
7.2设计参数(1)抗倾覆安全系数K=1.5;=360MPa;(2)Ф32 HRB400钢筋抗拉强度设计值fy=23.1MPa。
(3)C50混凝土轴心抗压强度设计值fC7.3临时固结抗倾覆荷载为安全起见,本方案按照施工中的极端不利因素设置临时固结措施。
这种极端的因素是施工中意外发生悬浇最后一节段全部浇完时连同挂篮坠落。
梁段号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 挂篮自重 长度(m ) 5.5 3.5 3.53.53.5 3.5 4 4 4 4 力臂(m ) 2.75 7.25 10.75 14.25 17.75 21.25 25 29 33 37 37 重量(kN ) 2989 1352 126111801110 1050 1084 982 956 943 436 弯矩(kN ·m ) 8220980413554 1681219694223132709328481315513489516132弯矩小计(kN ·m ) 228547.475竖向力小计(kN )13342.5这种工况的倾覆弯矩为单侧9#块自重和单侧挂篮自重引起的弯矩,力臂为37m 。
临时固结抗倾覆计算荷载为:最大竖向反力:kN N 25306436-943-25.13342=⨯=; 最大不平衡弯矩:m kN M ⋅=+=510271613234895。
(32+48+3)米连续梁墩梁临时固结施工法的计算
京沪高速铁路大汶河特大桥(32+48+32)米连续梁墩梁临时固结施工法的计算一、临时固结荷载计算(32+48+32)米连续梁悬臂浇注施工时,产生不平衡弯矩的原因主要有五个方面:1、风荷载;2、梁体自重不均匀(如胀模等);3、施工荷载不均匀;4、施工机具(如挂蓝、吊机等)不同步引起的不平衡弯矩; 5、混凝土浇注不同步引起的不平衡弯矩。
各项荷载计算:1、风荷载计算1)、基本风速根据《全国基本风速值和基本风速分布图》查得:山东泰安地区基本风速为1022.3/V m s =2)、设计基准风速V d110d V K V =⨯K 1—风速高度变化修正系数。
本桥址区属一般场地,地面分类为B 区,桥面离地面高度约为10m ,查表得风速高度变化修正系数1 1.00K =,所以1.0022.322.3/d V m s =⨯=由于进行施工阶段的验算,根据《抗风设计指南》第3.3.1条,施工阶段的设计基准风速 sd d V V η=⨯。
η—风速重现期系数,一般取10年重现期的设计基准风速,查表得η=0.84。
0.8422.318.7/sd V m s =⨯=3)、竖向风荷载212v sd H P V C BK ρ= ρ—空气密度,一般取ρ=1.225C H —阻尼系数,C H =1.4 (H / B =0.34,L / B =1.94,B —主梁的全断面宽度12米,H —主梁的投影高度4.05米,L —主梁的节段半长23.25米,)K —施工阶段的不平衡系数0.521/2 1.22518.7 1.4120.518/v P kN m =⨯⨯⨯⨯⨯=连续梁悬臂浇注施工时考虑一般的不对称弯矩,所以212/1L P M v =L —主梁的节段半长23.25米2211/21/21823.254865v M P L kN m ==⨯⨯=⋅2、梁体自重不均匀(如胀模等)荷载计算考虑一侧梁体比另一侧梁体重3%,一侧梁体全重G=773.015t 。
连续梁临时固结计算
连续梁临时固结计算1、编制依据⑴《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/T 20065-2006)⑵《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)⑶《铁路工程安全技术规程》(TB10401.1-2003)⑷《混凝土结构设计规范》⑸《新建铁路铁路特大桥》⑹《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁(双线)》(跨度:80.6+128+80.6)2、工程概况由(60+100+60)m施工图说明知,各中墩采取临时锚固措施进行墩梁固结,各中墩采取的临时锚固措施应能承受中支点处最大竖向支反力52033KN及相应最大不平衡弯矩65368KN.m。
在墩顶采用的四个临时支墩,支座内预埋25的精轧螺纹钢,钢筋深入梁体和墩顶,利用临时支座的支反力产生的弯矩抵抗梁体的纵向、横向不平衡弯矩。
临时固结支座采用C50混凝土浇筑,其轴心抗压强度为23.5MPa;固结筋采用PSB785型25精轧螺纹钢,其抗拉设计强度取ƒt=785MPa。
3、临时固结计算由于连续梁通过支座与墩柱进行铰接,悬臂施工时梁体承受不平衡弯矩及扭矩时,抗倾覆能力差。
因此,0号块施工时在墩顶设置临时固结支墩,每个临时支墩均采用25精轧螺纹钢在施工墩身时进行准确预埋。
3.1 锚固力计算按照《预应力混凝土用螺纹钢筋》,PSB785型25精轧螺纹钢,其抗拉设计强度取ƒt=785MPa,锚下控制应力σ=700Mpa。
单根25精轧螺纹钢抗拉力设计值为F=σA=700×103×π×0.0252/4=343.61KN考虑实际受力时的不均匀及其它不利因素,计算时取安全系数为1.3,单根25精轧螺纹钢抗拉力取值为F=343.61/1.3=264.32 KN。
墩顶25精轧螺纹钢合力点为墩中心,墩中心线到单侧临时支墩中心间距为2.05m,根据设计文件要求,临时支墩要满足设计不平衡弯矩65368KN·m。
设锚固反力为F,可列出如下弯矩平衡方程:F×2.05=65368,解出F=31886.8KN方法一:32精轧螺纹钢所需数量最少为:31886.8/264.3=121根,考虑精轧螺纹钢应力集中等不利因素影响,实际单边按31根布置,共计124根。
大西线某悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结计算
某特大桥连续梁墩梁临时固结设计方案与检算一、工程概况某特大桥连续梁设计方案采用挂篮悬臂浇筑施工工法,为防止挂篮悬臂浇筑过程T构发生倾覆,施工前将T构与墩身进行临时固结。
本桥连续梁45#、46#墩处T构设置临时固结。
本桥连续梁最大悬臂浇筑至10#块,最大悬臂浇筑长度39m(墩中心至10#块端)。
10#节段重量为100.5t。
二、方案设计本连续梁墩梁临时固结采用墩顶四周设置内加精轧螺纹钢的混凝土支墩形式,如图(1),图(2)所示墩梁临时固结平面图(横桥向)单位cm图(1)墩梁临时固结立面图(单位cm)图(2)三、临时固结方案检算按相关施工技术指南和一般设计要求,在悬臂浇筑过程中,永久支座视为不受力,按临时固结结构承受悬浇荷载和不平衡倾覆弯矩。
临时固结抗倾覆荷载:设计图纸给出各中墩采取临时锚固措施,临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩40556KN.m及相应竖向支反力33916KN。
为更加安全起见,按照施工中的极端不利因素对临时锚固措施进行检算,考虑施工中最不利倾覆工况是悬浇最后一节段(10#节段)刚好浇筑完成的同时,砼连同挂篮发生倾覆。
这种工况的倾覆弯矩更安全于设计提供值。
本连续梁一套菱形挂篮重为70t ,每一主墩悬臂浇筑砼重量为3395.6t (包括0#块)。
最大支反力N=34656KN ,最大不平衡弯矩为M=(1005+350)KN ×39m=52845KN.m临时固结墩的反力如图(3)所示,假设为R1、R2图(3)根据力及力矩平衡方程R1+R2=NLR2=M+LR1解得: R2=L2M NL R1=L2M -NL临时固结墩受力简图 (单位cm)MM注:计算结果中的力若为负号,表示与图中所假设的力的方向相反。
即正号为受压的支撑力,负号为支座受拉力。
计算得:R1= -1149.3KN (负号表示支座受拉力,需要设置锚固钢筋) R2=35805.3KN①临时固结墩抗压强度检算:单侧临时支墩混凝土承压面积为:A1=1.68m2 最大支撑侧混凝土平均压应力A12R 1=σ=21.3Mpa ②临时固结墩抗倾覆检算:单侧临时支墩精轧螺纹钢的受拉面积为:A2=17676mm2 按相关规范抗倾覆安全系数去K=1.5 受拉侧的拉应力:A21R 2=σ=65Mpa<650pa/1.5=433MPa 直径25mm 精轧螺纹钢抗拉强度设计值fpd=650MPa③临时固结墩锚固钢筋锚固长度计算:依据《桥梁设计手册》,最小锚固长度la=30d=75cm ,本设计符合要求。
某悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结装置设计计算
某悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结装置设计计算悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结装置设计计算是为了确保悬臂浇筑过程中的安全性和稳定性。
以下为该装置的设计计算。
1.结构参数计算:-浇筑连续梁的长度:L-悬臂长度:L1-预留浇筑孔的间距:D-墩高:H-墩顶宽度:B-墩顶面积:A=H*B2.荷载计算:-悬臂端荷载:P1=自重+人工施工荷载-墩顶荷载:P2=存在于墩顶面积上的浇筑结构重量+悬臂端荷载3.临时固结装置设计:-设计杆件数量:n=L1/D-设计每个杆件的长度为:D1=(L-L1)/n-墩顶临时固结装置所需杆件的张力:T1=P2/n-悬臂端所需杆件的张力:T2=P1/n4.杆件尺寸计算:-假设使用直径为d的钢筋作为杆件- 杆件的截面积:A_rod = pi * (d / 2)^2- 杆件的张力:F = T / A_rod5.验算杆件尺寸:-根据杆件张力F,选择合适的钢筋规格及张力试验结果-使用已选材料的张力极限值去对比张力F,确保所选材料的适用性6.杆件的间距计算:-设计墩顶临时固结装置之间的水平间距为:L2-设计悬臂端杆件之间的垂直间距为:L3-通常情况下,L2和L3可以选择为杆件长度的2倍至3倍。
7.完整性计算:-根据所选杆件的数量和间距,计算所选装置的覆盖范围是否足够覆盖整个悬臂浇筑区域,确保临时固结装置的完整性。
8.安全系数计算:-根据设计荷载和临时固结装置的尺寸、杆件的规格和张力,计算安全系数以确保临时固结装置的稳定性和可靠性。
上述是悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结装置设计计算的基本步骤和要点。
具体的设计计算需要根据实际情况进行详细分析和计算,以确保装置的稳定性和安全性。
连续梁悬臂施工墩梁临时固结计算
连续梁悬臂施工墩梁临时固结计算临时固结措施参考“时速200公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)图”叁桥(2006)2206-B 图,应能承受中支点处最大竖向力为33640KN 相应不平衡弯矩取为39424KNm,在每个墩身设置四个临时固结,则单个临时固结受力如下:压力:R 1=33640/4+39424/3/2=8410+6570=14980KN(3.0m 为两个临时固结的纵向中心距)拉力:R 2=39424/3/2=6570 KN 临时固结采用钢筋混凝土,由混凝土承受压力,钢筋承受拉力;混凝土采用C50, 钢筋采用25d mm =,=930pk f MPa 的精轧螺纹钢。
1 单个临时固结所需的精轧螺纹钢筋面积计算As=1.3 R 2/f sd =1.3×6570/770=11092mm 2(1.3为倾覆稳定的安全系数) 单根螺纹钢的截面面积2221125490.944A d mm ππ=∙∙=⨯⨯= 所需精轧螺纹钢筋根数:n= As/A=11092/490.9=20.4,取22n =(取22根φ25精轧螺纹钢钢筋,钢筋深入墩身和梁体各900mm ,在两端设锚垫板并加扣螺帽) 2 单个临时固结所需的C50混凝土面积计算Ac=1.3R 1/fcd=1.3×14980×1000/22.4=869375mm 2(取60×180cm , 1.3为受压强度的安全系数)3 单个临时固结所需的钢板面积计算As=1.3R1/fsd=1.3×14980×1000/215=90577mm2(采用2cm厚钢板设置隔档,设置总长度6.28m,受力面积125600 mm2)4 临时固结设计图临时固结平面布置图(图二十九)单位:厘米临时固结立面布置图(图三十)单位:米单个临时固结构造图(图三十一)单位:厘米。
悬浇连续梁墩梁临时固结体系计算分析及安全评价
内蒙古公路与运输 Highways & Transportation in Inner Mongolia
2015 年第 2 期
文章编号: 1005 - 0574 - ( 2015 ) 02 - 0008 - 03
悬浇连续梁墩梁临时固结体系计算分析及安全评价
孟凡伟
( 中国铁建大桥工程局集团第五工程有限公司, 四川 成都 610500 )
如果仅仅依靠混凝土箱梁自身的重量来保证横向 倾覆稳定, 其抗倾覆稳定系数完全能够满足要求 。 因此, 针对上述分析看出, 连续梁悬臂施工墩梁临 时固结倾覆稳定性设计的重点应主要保证纵向稳定 性。 2. 2 梁体自重、 精轧螺纹钢筋共同作用下倾覆稳定性 由于纵向抗倾覆稳定不能满足要求, 为保证箱梁
⑴
施工的纵向倾覆稳定性, 实际施工时, 在 8 # 桥墩顶预 其中四角处布置 4 个临时支座, 每 设了 6 个临时支座, 个临时支座中均预埋了 12 根 Φ32 的精轧螺纹钢, 中 每个临时支座中均预埋了 16 间处布置两个临时支座, 根 Φ32 的精轧螺纹钢。 ① 角处精轧螺纹钢形成的抗倾覆力矩 。 假设梁体绕纵向 A 侧发生倾覆, 单侧角处两个临 时支座中精轧螺纹钢可形成的抗倾覆力矩 M 角 = 2 × 12 × 60 × 10 × 2. 4 / 2 = 17280 kN·m ② 中间精轧螺纹钢形成的抗倾覆力矩 。 假设梁体绕纵向 A 侧发生倾覆, 单侧中间两个临 时支座中精轧螺纹钢可形成的抗倾覆力矩 M 中 = 2 × 16 × 60 × 10 × 2. 4 / 2 = 23040 kN·m
单侧一个临时支座承受的反力计为 W, 则 W = W1 + W2 = 7243. 25 + 1704. 5 = 8947. 75 kN σ = W 8947. 75 = = 13765. 77 kN / m2 = 17. 8 MPa 0. 65 A
连续梁悬臂T构墩梁临时固结抗倾覆计算方法
钢筋混凝土连续梁悬臂T构墩梁临时固结抗倾覆结构计算理论研究中铁九局集团有限公司:刘东跃一、概述对于铰接的预应力混凝土连续梁悬臂浇筑T构,相关施工技术规范和设计文件均要求在悬臂浇筑前“应先将墩顶梁段与桥墩临时固定”。
设计文件明确悬臂T构的最大不平衡弯矩和竖向反力。
同时,这个结构大多由施工单位自行设计施工。
例如《沈大客专沈阳枢纽桥通-02》设计说明书施工方法及注意事项中,对“墩梁临时固结措施”的要求是:各中墩临时固结措施,应能承受中支点处最大不平衡弯矩21415KN-m和相应竖向反力14572KN,墩梁固结临时支座必须对应箱梁腹板设置,其材料及构造由施工单位自行设计确定。
一直以来,关于墩梁临时固结抗倾覆设计没有统一的计算方法,标准也各异。
以设计文件为依据(最大不平衡弯矩M和相应竖向反力N)所计算出来的临时支座反力大多为压应力。
但是,有的临时支座上还是布置了诸多强壮锚固钢筋。
这个设计布置与自己的计算结果背道而驰,不但无法说服自己,也无法解释别人的提问,这种计算方法理论说服性不强。
怎样作才能达到合情合理那?经过对各类跨度T构的研究,总结认为认为:以设计文件给定的M和N确定临时支座抗压强度(包括曲线倾覆弯矩);以挂篮连带悬臂节段混凝土状态坠落为最不利倾覆弯矩计算产生的拉应力,确定临时支座的锚固拉力;再以抗压混凝土和锚固钢筋一体化核算规范所要求的安全系数;以当地最大风荷载检算T构抗扭和抗平移能力。
这样的计算方法既满足了设计抗倾覆要求,又满足了悬浇的最大风险因素要求,同时也满足施工中最大不平衡荷载20吨的要求。
锚固拉筋的设置有理有据,计算方法既合理又合情。
二、T构倾覆荷载的研究1、最大不平衡弯矩M和相应竖向反力N、曲线倾覆弯矩M曲经过多个设计文件比较,设计给的最大不平衡弯矩M与最大悬臂端挂篮重量产生的弯矩相当,竖向反力N与T构自重相当。
按照设计给的最大不平衡弯矩M和相应竖向反力N、曲线倾覆弯矩M曲计算结果,墩顶临时支座大多为压应力,极少有拉应力。
悬臂浇筑连续梁(挂篮)墩梁临时固结设计计算
黑龙 江交通科 技
HELONGJANG I L I JAOTONG E K J
No 3。01 . 2 2
( u o 27 S m N .1 )
悬臂 浇 筑 连续 梁 ( 篮 ) 梁 临 时 固结设计 计算 挂 墩
陈长 军
文 献 标 识 码 : C
文 章 编 号 :08— 3 3 2 1 ) 3— 0 0— 2 10 3 8 (0 2 0 0 7 0
() 2 计算临时支座结合梁体 自重抵抗最大不平衡弯矩 。
盘 营客专 盘锦 特 大桥 ,3 ~14 墩 上 部结 构设 计 为 11 3 3 4 3 悬 臂浇筑连 续箱 梁 , 体为单 箱单室 、 2m+ 8m+ 2m 梁 斜 腹板、 变高度 、 变截面结构 , 全长 13 5I, 1 . 梁体 采用 c n 如高性 能混凝 土 , 根据设计 图纸 和现 有挂篮模板 的情 况 , 着方便 本 施工便 于操作 的原则 , 确定 0 、 块采用 钢管支架 的支撑形 1 式, 主桥箱梁 2 一 6 块采用菱形挂篮悬臂浇筑法施工 。临时
盯 =N A =( 6 37+90 ×8 3 8×0 1×6)2 5= / 1 7 3 0. . /.
2. Pa< = 1 6M 9.1 Pa M 。
图4 精轧螺 纹钢筋抵抗弯矩 M3计算简图
安全 系数 .=1 ./ . j 9 12 6=73 } .。 临时支座承压也 满足设计文件要求。 ( ) 轧螺纹钢锚 固长度计 算。 6精 预应力钢筋 的锚 固 L = 式 中: 为受拉 钢筋 的锚 固长度 √ 为普通 钢筋 、 预应 力 钢筋的抗拉强度 设计 值 ; 为 混凝 土轴心 抗拉强度 设计值 ; 当混凝 土强度等 级高 于 C 时 , c ∞ 按 柏取值 ; d为钢筋 的公称 直径 ; a为钢筋的外形 系数 , 按表 4取用 。
连续梁临时固结方案及计算
赣龙铁路GL-3标花桥大桥跨319国道墩梁临时固结方案编制:复核:审核:中铁二十二局赣龙铁路GL-3标工程指挥部一项目部一架子队二零一一年五月一、编制范围本方案编制范围仅包括赣龙铁路GL-3标花桥大桥墩梁临时固结方案。
二、概况赣龙铁路GL-3标花桥大桥连续梁主墩墩身高7#墩18m、8#墩19.5m,A0#段采用托架施工。
此桥采用的通用图《时速200公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)》跨度:(40+64+40)图号:肆桥参(2009)22610-Ⅶ中墩梁固结方案均为施工单位参考,施工单位也可采用其他构造形式,因其方案中顶帽尺寸与本桥设计尺寸不符,根据设计要求,需进行调整。
三、临时支座及临时锚固设置连续梁设计图《时速200公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)肆桥参(2009)22610-Ⅶ》第49页:《中墩临时固结构图》中,在附注第5条中明确:“临时锚固措施应能承受中支点处最大竖向力为23250KN,相应不平衡弯矩为5988KN-M,本图仅供施工单位参考,施工单位也可采用其他构造型式”。
因本桥连续梁桥墩顶帽平面尺寸与连续梁设计图《时速200公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)肆桥参(2009)22610-Ⅶ》桥墩顶帽平面尺寸不一致,故对《时速200公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)肆桥参(2009)22610-Ⅶ》第49页临时支座及临时固结方案进行调整:临时支座采用C40混凝土,支座尺寸见下图。
临时支座设在墩顶纵向两侧。
在A0#段箱体浇筑前浇筑临时支座。
在浇筑临时支座和箱梁时,先在墩顶面及临时支座顶面涂抹隔离剂或垫油毡等材料以便临时支座拆除时与墩顶及梁体分离。
临时支座及临时固结简图梁体临时锚固通过3根φ32螺纹钢为一束实现。
其下部锚固在墩身内,上部穿过A0#段锚固于A0#底板混凝土内,其平面布置如上图《临时支座及临时固结简图》所示。
单个临时支座面积为:0.65m×1.3m=0.845m2;C40混凝土抗压强度设计值为40MPa(4×107Pa)中支点竖向承载力为:0.845m2×4×107MPa=33800KN>23250KN竖向承载力满足设计要求;墩梁固结能承受的最大不平衡弯矩:根据相应设计规范,Ф32螺纹钢筋设计抗拉强度为445MPa(445×106 Pa)。
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悬浇连续梁墩梁临时固结设计与计算
作者:王蕾
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第35期
【摘要】本文主要介绍了大西左线太钢特大桥连续梁0#块设置墩梁临时固结,采用墩顶预埋精轧螺纹钢锚固梁体,混凝土临时支墩承受竖向荷载;通过对结构的各种不同不利荷载的分析,利用此方法作为连续梁临时固结,为相似结构施工提供借鉴。
【关键词】连续梁;临时固结;设计
1、工程概况
大西左线太钢特大桥采用(32+48+32)m连续梁横跨太原市尖草坪街。
该连续梁采用悬浇施工,共8个块段(7#块为合拢段,8#段为边跨直线段),梁体主墩为2#和3#墩,梁体主墩位置处梁底距离原地面高差分别为:2.42m和4.67m。
由于梁底与原地面高差较小,因而采用临时固结墩抗拉及墩身混凝土抗压受力结构,其中2#主墩顶帽尺寸为2.8m×6.2m,3#号主墩顶帽尺寸为2.8m×6.2m,两个主墩顶单个支承垫石尺寸均为1.8m×1.8m,两支承垫石间净距为1.3m。
2.临时固结设置
本桥墩梁铰接,为避免悬浇梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜,且不使永久支座过早受力,在悬灌梁施工过程中,应设置临时支座,将临时固结设于主墩墩顶顺桥向垫石两侧,并临时将桥墩与梁体固结。
临时固结主要承受悬浇时梁体两端不平衡重、施工荷载不平衡重,并考虑风载、一侧挂篮倾覆及由此引起的一端正在浇筑的混凝土全部坠落所造成的不平衡弯矩,并由此不平衡弯矩及梁自重引起的最大竖向支反力。
根据设计单位提供的各中墩临时固结措施承受中支点处最大不平衡弯矩为11664KN.m,竖向支反力9832KN,其中最大竖向支反力由一侧的临时固结混凝土承受,最大不平衡弯矩引起的拉力由一侧的临时固结中预埋钢筋承受。
3.临时固结设计及检算
根据设计所给的最大不平衡弯矩及最大竖向支反力计算,然后检算桥墩偏心受压时抗倾覆及抗裂性能是否能够满足。
3.1荷载计算
纵向最大不平衡弯矩由悬臂灌注两端混凝土灌注不平衡重、成型后各节段由于施工误差产生的不平衡重、不对称设置的锯齿块的不平衡重等引起的。
表3.1为(32+48+32)m连续梁的节段长度、节段重量等主要计算参数。
跨径(32+48+32)m连续梁阶段荷载统计表表3.1
长度体积重量悬臂长度悬臂弯矩
0#段 6 63.29 158.225 3 474.675
1#段 3 24 60 6 360
2#段 3.45 25 62.5 9.45 590.625
3#段 3.45 23 57.5 12.9 741.75
4#段 3.45 21 52.5 16.35 858.375
5#段 3.45 20 50 19.8 990
6#段 3.45 20 50 23.25 1162.5
挂篮自重 35.4 25.25 893.85
在结构最大双悬臂状态,劲性骨架锁定前,临时压重已经加载,为临时固结受力的最不利状态。
由上部结构自重产生的临时支座竖向反力为(考虑了挂篮自重、压重自重):临时锚固受力简图(如下图)
R1=R2=(158.225+60+62.5+57.5+52.5+50+50+35.4) =526.125t
在结构最大双悬臂状态,考虑一侧各节段混凝土自重超重5%,并考虑另外一侧挂篮与梁段混凝土掉落(考虑1.2的冲击系数),由此产生的不平衡弯矩为最不利受力状态。
其弯矩为:
M=(474.675+360+590.625+741.75+858.375+990+1162.5)×5%+(1162.5+893.85)
×1.2=2726.51t.m
临时支座中心距2.15m,由于不平衡弯矩导致临时支座处的竖向力为:
R=M/d=2726.51/2.15=1268.14t
R1maxR2max= 1268.14526.125 1794.27t (受压)
R1min R2min526.125-1268.14=-742.015t(受拉)
临时锚固设计布置图(如下图)
3.2临时锚固的检算
连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下,施工管理与控制差异、人为操作的不准确等因素,连续梁会产生一定的不平衡力矩,本段(32+48+32)m悬灌连续梁不平衡力矩约为2726.51t.m。
(1)临时锚固材料的选用
拟采用Ф25精轧螺纹钢,其材料属性为:截面面积A=490.87mm2,锚下张拉控制应力为735 Mpa,单根拉应力=490.87×735=360.79kN。
(2)需要的精轧螺纹钢的数量
取临时支座中心距2.15m作为计算受力间距,则单根螺纹钢提供的抗力为:
抗拔力:Nd360.79kN36.1t
抗倾覆弯矩:Md 2.1536.177.62t.m
则抗拔需要螺纹钢根数:
n1742.015/36.121根
抗倾覆需要螺纹钢根数:
n22726.51/77.6235根
需要的精轧螺纹钢根数为(取满足条件的最大根数):
n max (n1,n2)=(21,35) 35根,则一侧不少于35根。
精轧螺纹钢每个临时支座拟布置3排,每排布置9根,这样单侧两个临时支座
N=9×3×2=54根
单个桥墩共计n 254108根:
抗倾覆安全系数:k =54/35=1.54
(3)墩身精轧螺纹钢锚固长度:
lab=a×fpy÷ft×d=0.14×735÷23.4×25=109.9cm
la=ξalab=1.1*109.9=120.9cm =121cm。
a:锚固钢筋的外形系数取0.14
fpy:预应力筋的抗拉强度设计值
ft:墩身C35混凝土的轴心抗压强度
d:锚固钢筋的直径
la:受拉钢筋的锚固长度
ξa:锚固长度修正系数取1.1
(4)梁体精轧螺纹钢锚固长度:lab=a×fpy÷ft×d=0.14×735÷35.5×25=72.46cm
la=ξalab=1.1*72.46=80cm
a:锚固钢筋的外形系数取0.14
fpy:预应力筋的抗拉强度设计值
ft:梁体C55混凝土的轴心抗压强度
d:锚固钢筋的直径
la:受拉钢筋的锚固长度
ξa:锚固长度修正系数取1.1
支承垫石与支座高60cm,则临时锚固精轧螺纹钢筋长度为:121+80+60=261cm,墩身预埋长度为121cm,梁体锚固80cm;预埋精轧布置形式为每个支座单侧设3排,每排9根,共27根,单墩共108根;
(5)临时锚固承压计算
临时锚固混凝土强度拟采用C45混凝土,C45混凝土的容许压应力[]=21.1MPa。
根据设计支承垫石与主墩墩帽的结构尺寸关系,临时锚固的横截面尺寸拟为0.27×1.6m,最大竖向力为1794.27t,则临时锚固混凝土压应力为: 1794.27t/(0.27*1.6*2)= 20.76MPa≤[]满足要求。
4、结语
通过理论设计与计算,连续梁临时固结采用精轧螺纹钢作为拉杆,临时混凝土支墩作为承压构件,很好解决了连续梁由于条件限制钢管临时支墩难以实施的难题,并且施工中操作简便灵活。
相比钢管支墩临时固结大大节约了施工成本,该方法在大跨度悬浇梁中也可以应用,为以后的同类型桥梁建设积累了成熟的技术和丰富的经验。
参考文献
[1]TZ 213-2005 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南
[2]《混凝土结构设计基本原理》,科学出版社,何淅淅主编2005.8
[3]《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社江正荣,朱国梁编著 /2005-07-01)。