匝道桥现浇支架施工方案

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匝道桥现浇支架施工方案
一、工程概况
某匝道桥全桥长度为228.58米,桥型布置为为4X25+3X 20+3 x 20m 预应力连续箱梁,全桥共计三联,本桥位于圆曲线和缓和曲线上,其中1、2、3、5、6 号墩采用墩梁固结,桥墩采用双柱式桥墩,桥台为肋式桥台,钻孔桩基础。

上部构造施工时,先浇注第一联4x 25m,采用两端张拉,一次落架的施工方法,然后依次浇注第二联,第三联,采用一端张拉,一次落架的施工方法。

全桥现浇梁共有C50 砼1490m3。

二、施工方案
本桥对于墩高采用搭u 425或u 325钢管柱,壁厚有6mm 8mm两种,钢管柱基础采用片石混凝土和钢筋混凝土作为基础,钢管柱上铺工字钢,工字钢上用贝雷片作梁,贝雷片上用工字钢和顶托调平,方案如下:
1、基础:
将路基压实或处理后现浇8m X 1.6m x 0.40m厚C25钢筋混凝土基础,钢筋采用底部布20cm*20cm间距的钢筋网,保护层厚度为7cm地基处理可采用片石砼、浆砌片石、碎石、片石等换填,对于基底下软弱层较厚的地方可采用人工挖孔桩上作承台的方法,具体采用哪种方法要待基础开挖时决定。

2、支架:
因地形原因第一联第一跨的头10 米和第三联采用扣件式钢管满堂支架,其他跨采用钢管柱作立柱,贝雷梁为梁的支架形式。

其中第一联第一跨中间支墩
和靠1#墩身采用①325 (各4根)钢管柱,壁厚6mm第一联第二跨靠1#墩身支墩采用①425 (各4根)钢管柱,壁厚6mm第一联其他跨采用①425钢管柱,壁厚8mm第二联采用① 425钢管柱,壁厚6mm第三联采用钢管型号
①48X 3.5的钢管满堂支架搭设满堂支架
A、满堂支架采用钢管型号①48 X 3.5。

满堂架基础采用10cm厚C25砼硬化。

钢管支架采用方木支垫,方木底必须垫实,必要时可用砂浆找平。

钢管架必须设置纵、横扫地杆,距底座小于20cm的立杆上;纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3 跨,其对接或搭接扣件应交错布置,搭接长度不应小于1 米,并应等间距设置3个旋转扣件固定;立杆上部采用顶托并搭接连接,立杆上的扣件接头应交错布置,搭接长度大于1米,立杆必须垂直,腹板下3X 50cm范围内立杆扣件至少6 个,其他部位立杆扣件至少4 个,立杆下部采用对接连接,注意钢管接头不得在同一平面,应错开搭接;
钢管沿纵向在跨中平均布置间距为1 米,在两端靠墩柱处间距为0.5 米;横向间距在腹板底为0.6 米,底板其他处为0.8,翼缘板底1.0 米。

钢管支架两端应与墩身连为整体,增强稳定性;每根剪刀撑跨越立杆的根数不少于是2根并应超过5根,与地面的倾角为45。

〜60°之间,纵向剪刀撑沿横向每隔4 排支架立杆设置一道,横向剪刀撑沿纵向每隔3~4米设置一道。

底板顶托上采用10 号工字设纵向梁,工字钢上横铺方木作为小横梁(净间距20cm),其上铺底板。

B、对于高墩桥跨采用钢管柱与贝雷桁架片组合的临时支架,钢管柱顶部采用两根40b 工字钢焊接,贝雷桁架片两两组合成一幅。

贝雷梁每两片用连接
连为整体,同时用①48钢管每隔4米将全部贝雷梁连接。

贝雷梁上大横梁为两根槽钢用①48 钢管焊接(共焊8 个钢管,每根四面满焊,见顶托示意图)。

顶托插入槽钢上钢管内,支撑纵向小纵梁(小纵梁采用10号工字钢,见顶托示意图)。

小横梁采用1O X 10或10X15的方木横铺在小纵梁上,净间距为
20cm。

钢管立杆基础采用C 25号钢筋,并在施工基础前对地基进行承载力试验。

钢管立杆的连接宜采用法兰盘连接,当采用焊接连接时应严格控制其对接的精确度。

钢管立杆与基础的接触处焊接法兰盘或650X 650X 12 钢垫板。

钢管立杆沿高度方向每6 米设置平面连接,钢管立杆之间用槽钢焊接,并设置抗倾覆抱箍与该平面墩身连接,使其连为整体,增强其稳定性。

横向垫木:采用10cm槽钢,间距1m
调平:采用顶托调平。

纵向垫木:采用10cm X 15cm方木为纵向垫木,间距为30cm净
间距20cm。

模板:采用1.15cm 厚竹胶板。

3、加强施工范围内的排水,四周水沟用水泥砂浆抹面,使地面排水与预压水箱的抽排水系统成为整体,严防水浸地基。

在每个地面台阶处采用片石砼护坡。

三、结构验算
3.1 、荷载计算:根据公路桥涵施工技术规范主要由以下荷载组成
1 、砼荷载:
25 米梁跨:在梁端一米的范围内为10.3*26=267.8kN/m, 其中腹板重:(267.8-31.2 )/6.5=36.4kN/m 2 ; 在梁距端1~2.5 米的范围内为线型变化荷载,平均为[ ( 10.3+6.13 )/2]*26=213.59kN/m ,其中腹板重:
( 213.59-31.2 ) /6.5=28.06kN/m 2 ; 梁中为6.13*26=159.38kN/m, 其中腹板重: ( 159.38-31.2 ) 2
/6.5=19.72kN/m 2 ;
20 米梁跨:在梁端一米的范围内为10.3*26=267.8kN/m, 其中腹板重:
(267.8-31.2 )/6.5=36.4kN/m 2 ; 在梁距端1~2.5 米的范围内为线型变化荷载,平均为[ (10.3+6.13 ) /2]*26=213.59kN/m ,其中腹板重:( 213.59-31.2 ) /6.5=28.06kN/m 2 ; 梁中为
6.13*26=159.38kN/m, 其中腹板重: ( 159.38-31.2 )
/6.5=19.72kN/m 2 ;
其中:翼缘板每米重:](0.15+0.45) X 2/2 ]X 2.6 X 2=3.12T 计
2,
翼缘板处荷载 q=7.8+2.5+1+2=13.3 KN/m
、方料、模板自重按1.0KN/ m
d 、振捣砼产生的荷载:2 KN/ m 2
e 、贝雷梁自重:270 kg/ 片X 8 片X 9组+ 25M=0.77t/m 。

3.2、支架受力计算(贝雷梁与钢管柱组合) 3.2.1、二十五米梁跨(第一联)
根据梁体断面图,砼荷载可简化如下图布置模式:
其他荷载只计算人员、施工机具行走荷载
2.5KN/m 2、振捣砼产生
的荷载2. KN/m 2、方料及模板荷载1.00KN/m f 。

布置如下图:
0.78T/ m
c 、施工人员和施工机具行走荷载:
2 .5KN/ m
q1=10.3*26=267.8KN/m q2=6.13*26=159.38KN/m
25米梁跨砼荷载分布图
q=(1.0+2+2.5)*10.5=57.75KN/m
q
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1

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振动砼荷载人员机械行走
321.1、贝雷梁及两端反力计算
根据对称原理可将贝雷梁及临时支座受力布置简化成下图(贝雷
梁按简支计算):
q仁q1+q+q 贝=(267.8+57.75+7.7)=333.25KN/m
q2=q2+q+q 贝=(159.38+57.75+7.7)=224.83kN/m
Q1+Q2=12.5< 224.83+(1.0+0.75) X (333.25-224.83)=3000
9.5*Q1+224.83*1.5 2/2=224.83*11 72+(333.25-224.83)*
1.75*(11-1.75/2)
解方程式得:Q仁1607.4KN ,Q2=1392.6KN
取梁受力最不利情况,假设受均布荷载,求最大弯矩和挠度
—q=240.07KN/m
I ---------- ------------ rH
q
Mmax=q L/8=240. 07*9.5 2/8=2708.29KN.M
标准国产贝雷梁桁片允许弯矩788kN.m假设每片贝雷片均匀受
力,Mmax/ M=2852.71/788=3.44 片。

根据施工及受力需要,共布置
8片贝雷梁,因梁体的主要荷载在腹板上,所以在布置贝雷片时在腹位置6片贝雷片,两边翼缘板处各一片。

考虑到箱梁断面砼的分布,将荷载q按如下分配到每片贝雷梁桁片上(如下梁体横断面砼分布图),得最

q' =240.07*1.005/(0.3047+1.0036+0.7517+1.0050)=78.72 kN.m , 计算最大受弯矩为:Mmax二q L2/8=888.06kN.m < 1.3*788=1024.4kN.m(取1.3的提高系数)。

而实际上因整个支架钢构受力通过从上到下的分配,到贝雷梁受力时可大致按均匀分布考虑,实际此片贝雷桁架受力要比计算小。

满足要求。

贝雷梁挠度计算:
假设所有荷载为中间六片贝雷梁承担,以均布荷载
q=240.07/6=40.01kN/m , 跨度L=9.5 米的简支梁计算,
4 3 4
5
6 -8 f=5*qL 7(384*EI)=5*40.01*10 3*9.5 7(384*2.1*10 5*106*250500*10
)=8.1mm< 9.5/400=23.8mm。

3.2.1.2、工字钢及钢管柱受力计算
算法一:根据箱梁横断面砼的分布和贝雷梁的布置型。

计算最大
受力处(即中间立柱),根据对称原理,取大横梁左半部计算,不考虑大横梁中间截面的弯矩,取如下的受力计算模型:
①、大横梁受力计算:
计算受力最大端,将Q1按砼在横断面上的面体分配。

S1+S2+S3+S4 =0.3047:1.0036:0.7517:1.0050
Q1+Q2+Q3+Q4二Q1/2=1607.4/2=803.7kN
Q1=79.90kN Q2=263.16kN Q3=197.11kN Q4=263.53kN 求得:R1=430.80kN ,R2=372.90kN
最大弯矩Mmax=127.82KN.M
最大剪力T max=350.90KN
算法二:按上述贝雷梁桁片传给大横梁的荷载计算工字钢和钢管柱的受力。

受力模型如下图
nt
25米跨工字钢受力图(算法二)
根据对称原理:R仁R4 R2=R3
Q左仁Q右1, Q左2=$右2, Q左3=2右3, Q左4=0右4。

解二次超静定结
构方程,建立力法的典型方程为:
S 11X1+5 12X2+A 1p=0
5 21X1+5 22X2+A 2p=0
求解解方程得:R2=R3=345.45kN R仁R4=458.25kN
最大弯矩Mmax=119.45KN.M
最大剪力T max=378.35KN
注:通过以上两种方法的计算,简化计算(算法一)与解超静定结构方程计算出的结果接近,在以下的计算中用简化计算法。

大横梁受力计算:
大横梁为两根40b型工字钢如下图焊接:
钢管柱顶大横梁(两根40b工字焊接)图
A=2*94.07cm;lx=2*22781cm 4 ,Wx=2*1139 cm3。

剪应力T max=T max/A=378.35/(2*94.07)=20.11MPa<[ T ]=125MPa
3
(T =M/W=119.45X 10/ (1139X 2) =53.6MPa
弯曲容许应力[(T ]=210MPa >52.44 MPa
所以采用二根40b工字钢能满足要求.
②、钢管立柱计算:
钢管立柱及贝雷布置图
钢管立柱为细长压杆用欧拉公式计算压杆稳定性,压杆的长度系数匕取1 (按一端固定,另一端可移动但不能转动):Per二n 2EI/ (卩L)2
a、钢管立柱采用①425mn壁厚8mn t勺钢管。

钢管柱按最高28米计算,对于钢管要求超过28 米的用基础调高。

算法一:计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力,Rmax= Q 中=468.4kN。

不考虑偏心受压(按欧拉公式计算)。

2 -5 4
A=104.803cm,l=22.7886 X 10 cm,E=210GPa,L=28m
Rmax=R1=458.25kN
Pcr= n 2EI/ (匕 L) 2=602.25kN >R1=458.25kN 又因钢管立柱沿垂直方向每隔6〜8米在平面上设置了平面联系,大大减小了钢管立柱的自长度,增加了钢管立柱的整体性。

其轴心受压荷载应大于Pcr (计算如下),因此压杆是稳定的。

算法二:按水平面设置一道中间横向计:
i= (4252+4092) 1/2/4=147.4589
入二L/i=14/147.4589=94.94
A= (4252-4092) * n /4=104.83cm2。

查表内插得u =0.6174
[P]压二A u [(T ]= 104.803*0.6174*210=1358.8kN > R1=458.25kN 算法三:假设最大有10cm偏心,偏心受压弯矩:M45.83 kN.m
(T =N/A u i+M/u 2W^i ,
按水平面10米设置中间横向连接计:
W=0.0982(42.54-40.9 4) /42.5=1072.68cm 3 i=(4252+4092)
1/2/4=147.4589
入=L/i=10000/147.4589=67.8155 查表内插得u 1=0.7259
入e=a L o i x/(hi y)=1.8*10000/425=42.3529
查表内插得u 2=0.8655, a =1
(T =N/A u i+M/u W =458.25心04.83*0.7259)+ 45.83/(1*0.8655* 1072.68) =109.58MPaC 210 MPa
钢管柱柱满足要求
b、钢管立柱采用①425mm壁厚6mm的钢管。

第一联第二跨中间临时支墩钢管柱按最高18米计算。

计算中间临时支墩最大受力,将Q2按砼在横断面上的面积比分
配。

S1+S2+S3+S4 =0.30470:1.0036:0.7517:1.0050
Q1+Q2+Q3+Q4=Q2/2= Q2=1392.6/2=696.3kN
Q仁69.22kN Q2=228.00kN Q3=170.77kN Q4=228.32kN
求得:R1 中=373.22kN ,R2 中=323.08kN
钢管立柱的验算:
计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力只口8乂=只中=373.22 kN A=78.979cm,l=17.3357 X 10-5,E=210GPa,L=18
Per二n 2EI/ (□ L) 2=1108.96kN》Rmax =373.22 kN 按水平面不设置中间横向连接计:
i= (4252+413) 1/2/4=148.15
入二L/i=18000/148.15=121.4985
2 2 2
A= (425-413 ) * n /4=78.979cm。

查表内插得u =0.416
[P]压二A u [(T ]= 78.979*0.416*210=689.6kN > Rmax= 373.22 kN 未考虑水平连接已满足要求,而实际施工时有两道水平连接,因而立钢管杆满足要求。

c、其中第一联第一跨中间支墩和靠1#墩身采用①325 (各4根)
钢管柱,壁厚6mm勺钢管,10片贝雷桁架片。

钢管柱按最高10米计
如下比例q将分配到每片贝雷桁架上,求出受力最大的贝雷片的荷载分布
S1: S2: S3: S4: S5=0.3047:0.7153:0.7648:0.5519:0.7284
将受力荷载按以上面积比分配计算如下:
q1+q2+q3+q4+q5q/2=240 /2=120kN
q1=11.93kN q2=28.01kN q3=29.94kN q4=21.61kN
q5=28.52kN
对贝雷片进行受力计算:
R i 左二R i 右=89.48 kN R ' 2左二R 2右=210.08 kN
R 3左二R 3右=224.55 kN R 4左二R 4右=162.08 kN
R 5左=R 5右=213.89kN
中,按最不利情况计算:
Mmax=q5”8=29.94*12 2/8=538.92kN.m < 788kN.m
国产贝雷桁片的允许弯矩788kN.m而在施工现场因钢构的变形
而引起应力的重新分配,因而第3片贝雷桁片实际的受力比计算假设的受力要小的。

所以贝雷梁的受力满足要求。

贝雷梁挠度计算:
假设所有荷载为中间八片贝雷梁承担,以均布荷载
q=240.07/8=30.09kN/m , 跨度L=12 米的简支梁计算,
4 3 4
5
6 -8
f=5*qL /(384*EI)=5*30.09*10 *12 /(384*2.1*10 *10 *250500*10 ) =15.4mmC 12/400=30mm
工字钢及钢管柱受力计算
根据箱梁横断面砼的分布和贝雷梁的布置取如下的受力计算模
型(计算最大受力处,即中间立柱,根据对称原理,将大横梁工字钢取一半简化成简支梁,取大横梁左半部计算):
第一跨工字钢及立柱受力图
R1+R2= R 1 左+ R' 2左+R 3左+R 4左+R 5左=R 1 左=89.48 +210.08
+224.55+162.08+213.8S=900kN
217R1+58.5 R' 5 左二(366.5-360)R' 4 左+ (366.5-210)R' 3 左+ (366.5-150)R' 2左+ 366.5R' i 左
求得R1=469.86kN R2=430.14kN
大横梁受力计算:
大横梁为两根40b型工字钢如下图焊接:
焊接缝
钢管柱顶大横梁(两根40b工字满焊)图
A=2*94.07cm;lx=2*22781cm 4 ,Wx=2*1139 cm3。

根据受力分析得最大弯矩Mmax=133.8KN.M
最大剪力=401.9KN,
剪应力T max二Qmax/A=380.38/(2*94.07)=20.22MPa<[ T ]=85MPa
3
(T =M/W=130.65X 10/ (1139X 2) =58.7MPa
弯曲容许应力[(T ]=145MPa >57.4 MPa
所以采用二根40b工字钢能满足要求
钢管立柱的验算:
算法一:计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力
Rmax=R1R1=469.86kN
2 2 2
A=n (32.5 -31.3 ) /4=60.13cm ,
I=7.651*10 -5, E=210GPa,
W=0.0982*(D4-d4)/D=470.972 cm 3,L=10
Per二n 2EI/ (^L) 2=1585.8kN》Rmax二R1R1=469.86kN
算法二:按水平面6米设置中间横向连接计算:
假设最大有10e m的偏心,偏心受压弯矩:M=46.986kN.m
i=(3252+3132) 1/2/4=112.8035
入二L/i=6000/112.8035=53.19
查表内插得U =0.8101
入e=a L a i x/(hi y)=1.8*6000/325=33.23
查表内插得u 2=0.893, a =1
(T =N/A u i+M/u W =469.86/( 60.13*0.8101)+ 46.986/(1*0.893* 470.972)
=208.17MPa< 210 MPa
钢管立柱满足要求。

以上针对第一联所有最不利情况进行了计算,因此所有跨度满足要求。

考虑到线路第一联有1.15%的纵坡,而第一跨中间支墩为独排支墩,因此第一跨中间支墩设四根风缆沿纵向对称拉紧。

考虑线路有纵坡,所有靠墩柱处支架设抱箍与墩身连接,墩身处贝雷片用方木与墩身抵紧。

3.2.2 、二十米梁跨(第二联)
第二联采用钢管柱作为临时支墩,靠墩柱3 根钢管柱,中间设临时支墩,两排共6 根
20米跨贝雷片及钢管柱分布图
根据梁体断面图,砼荷载可简化如下图布置模式:
q1 = 10.3*26=267.8KN/m q2=6.13*26=159.38KN/m
其他荷载只计算人员、施工机具行走荷载 2.5KN/m2、振捣砼产
生的荷载2. KN/m2、方料及模板荷载1.00KN/m i。

布置如下图:
q=(1.0+2+2.5)*10.5=57.75KN/m
q
r -i - 1 - r -i - 1 - r ~i - 1 - r ~i - i - r -1- 1 - r _i_ 1 - r ~i — r ~i- -\ ~ r_i_ i ~ r -1~ i ~ r ~i- -\ ~ r -1~ i - r _i_~ r
3 u米梁振动砼荷载人员机械
行走荷载方料及模板荷载分布图
322.1、贝雷梁及两端反力计算
根据对称原理取贝雷梁一半,按简支梁计算贝雷梁及临时支座受力,受力布置简
化成下图(贝雷梁按简支计算):
Q+Q=10X 224.83+(1.0+0.75) x( 333.25-224.83 ) =2438.3 2 2
7.0*Q+224.83*1.5 /2=224.83*8.5 /2+(333.25-224.83)*
1.75*(8.5-1.75/2)
解方程式得:Q=1338.3KN , Q 中=1107.47KN
取梁受力最不利情况,假设受均布荷载,求最大弯矩和挠度
Q+Q=10X 224.83+(1.0+0.75) x( 333.25-224.83 ) =2438.3 2 2
7.0*Q+224.83*1.5 /2=224.83*8.5 /2+(333.25-224.83)* 1.75*(8.5-1.75/2)
解方程式得:Q=1338.3KN , Q 中=1107.47KN
取梁受力最不利情况,假设受均布荷载,求最大弯矩和挠度
q=243.80kN
20米梁均布荷载(中间设支墩)
Mmax=q L/8=243. 8*7 2/8=1493.28KN.M
标准国产贝雷梁桁片允许弯矩 788kN.m 假设每片贝雷片均匀受 力,Mmax/ M=1493.28/788=1.9片。

根据施工及受力需要,共布置
8
q 仁
q1+q+q 贝
=(267.8+57.75+7.7)=333.25KN/m
q2=q2+q+q

=(159.38+57.75+7.7)=224.83kN/m
qi
片贝雷梁,因梁体的主要荷载在腹板上,所以在布置贝雷片时在腹位置6片贝雷片,两边翼缘板处各一片。

梁体横断面砼分布图
考虑到箱梁断面砼的分布,将荷载q按如上图分配到每片贝雷梁桁片上,计算最大受弯矩为:q' =243.8*1.005/(0.3047+1.0036+0.7517+1.0050)=79.94 kN.m , Mmax=q L2/8=489.63kN.m < 788kN.m 而实际上因整个支架钢构受力通过从上到下的分配,到贝雷梁受力时可大致按均匀分布考虑,实际
此片贝雷桁架受力要比计算小。

贝雷梁挠度计算:
假设所有荷载为中间六片贝雷梁承担,以均布荷载q=243.8/6=40.63kN/m , 跨度L=7 米的简支梁计算,
4 3 4
5
6 - f=5*qL /(384*EI)=5*40.63*10 *7.25 /(384*2.1*10 *10 *250500*10
8
)=2.4mm< 7.25/400=17.5mm。

满足要求。

3.222、工字钢及钢管柱受力计算
A、计算大横梁及钢管柱的最大受力
算法一:根据箱梁横断面砼的分布和贝雷梁的布置型。

计算最大
受力处,根据对称原理,取大横梁左半部计算,不考虑大横梁中间截面的弯矩和剪力,取如下的受力计算模型:
钢管柱及大横梁受力设算图
将最大受力Q砼分布图分配到每片贝雷梁桁片上,计算得:
S1+S2+S3+S4 =0.3047:1.0036:0.7517:1.0050
R1+R2+R3+R4二Q/2=1330.8/2=665.4kN
R1=66.15kN、R2=217.88kN R3=163.20kN R4=218.18kN 求得:Q左
=467.5kN , Q 中/2=197.92kN,Q中=395.84kN 大横梁(工字钢)最弯矩在R4处Mmax=118.79kN.r p
最剪力在Q左处T max=284.05kN
算法二:按上述贝雷梁桁片传给大横梁的荷载计算工字钢和钢管柱的受力。

受力模型如下图:
钢管柱及大横梁受力设算图
根据对称原理:R1=R1 R2=R2 R3=R3 R4=R4 Q左二Q右。

解一次超静定结
R
1
构方程,建立力法的典型方程为:
S 11X1+A 1p=0
求得:S 1仁5.4613/EI, △ 1RI=△ 1RI=3.9682/ El , △ 1R2=△ 1R2=0.1278/ El, △ 1R3=△ 1R3=—2.7055/ El, △ 1 R4= △ 1R4=—5.1918/ El。

解方程得:Q中=470.18kN,Q 左=0右=430.31kN
大横梁(工字钢)最大弯矩在Q中处Mmax=118.95kN.m
最大剪力在Q中处T max=235.09kN
取上述两种算法的最大值:Mmax=118.95kN.m
T max=284.05kN
B、大横梁受力计算:
大横梁为两根40b型工字钢如下图焊接:
钢管柱顶大横梁(两根40b工字满焊)图
A=2*94.07cm;lx=2*22781cm 4 ,Wx=2*1139 cm3。

剪应力T max二Qmax/A=284.05/(2*94.07)=15.10MPa<[ T ]=85MPa
3
(T =M/W=118.95X 10/ (1139X 2) =52.2MPa
弯曲容许应力[(T ]=145MPa >52.2 MPa
挠度计算:将大横梁上受力按均布分配在大横梁上得:
q=1369/6.5=204.74m , 跨中挠度f=0.521*ql 7(100EI)=3.07m<
L/400=8mm
所以采用二根40b工字钢能满足要求
C钢管立柱的验算:
计算最大受力的临时钢管立柱支墩受力,Rmax= C中=470.18kN。

算法一:钢管立柱按①425mn壁厚6mn fi勺钢管计,不考虑偏心受压。

A=n (42.52-41.3 2) /4=78.98 cm 2
1=17.3357 x 10-5 cm4, E=210GPa, L=17 米
4 4 3
W=0.0982( 42.5 -41.3 ) /42.5=816.01 cm
按一端固定,另一端可移动但不可转动取:卩=1
按欧拉公式计算得:Per二n 2EI/ (卩L) 2=814.7kN> Rmax= Q中
=470.18kN
按水平面不设置中间横向连接计:
i= (4252+4132)1/2/4=148.15
入二L/i=21000/148.15=141.75
查表内插得u =0.3202
[P]压=A u [(T ]= 78.98*0.3202*210=531.04kN > Rmax二 Q 中=470.18kN 因沿钢管立柱垂直方向每隔6 米在平面上设置了平面联系,减小了钢管立柱的自长度,增加了钢管立柱的整体性。

其轴心受压荷载应远大于以上计算值。

算法二:假设最大有10cm偏心,偏心受压弯矩:M=47.02kN。

(T =N/A u 1+M/ u 2W^i ,
按水平面10米设置中间横向连接计:
i=(4252+4132)1/2/4=148.15
入二L/i=10000/148.15=67.5
查表内插得u 1=0.7278
入e=a L°i x/(hi y)=1.8*10000/425=42.3529
查表内插得u 2=0.8655, a =1
(T =N/A u 1+M/u W =470.18/(78.98*0.7278)+ 47.02/(1*0.8655* 816.01)
=141.75MPa< 210 MPa
因沿钢管立柱垂直方向每隔6 米在平面上设置了平面联系,减小了钢管立柱的自长度,增加了钢管立柱的整体性。

其轴心受压荷载应
远大于以上计算值。

钢管立柱满足要求。

以上计算是以本联最不利的梁跨进行计算,所其它跨也满足要求。

323、贝雷梁与钢管柱组合上部结构受力验算
323.1、底模强度计算:
箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚t=11.5mm,竹胶板方木背肋
净间距:梁中20cm,梁端2.5米范围内10cm,因梁端荷载不足中部2 倍,下面验算梁中板模。

以验算模板强度采用跨度b=200mn平面竹胶板(以1米为计算单元,见下图)。

a、模板力学性能
弹性模量:E=0.1 x 105MPa
截面惯性矩:I=bh 3/12=100 x 1.15
3/12=12.674cm4
截面抵抗矩:W= bh/6=100 x 1.15 76=22.042 cm 3
截面面积:A= bh=100x 1.15=115cnf
b、模板受力计算
为增加保险系数,计算时按梁体所有荷载全部分布在腹板底部计(扣除
方料、模板自重) ,底模板均布荷载:
q=159.38/6.5+2.5+2=29.02 KN/m
q'=q x b=29.02 x 仁29.02 KN/m
22
跨中最大弯矩:M= qL2/8=29.02 x 0.22/8=0.1451 KN/m
3 -6
弯拉应力:(T =M/W=0.145X 10/22.042 x 10- =6.583MPa< [ & ]=11 MPa 竹胶板弯拉应力满足要求
挠度:f=5qL 4/384EI
=(5 x29.02x0.24)/(384 x0.1 x1011x 12.674x10-8)
=0.474mm v L/400=0.5mm
竹胶板弯拉应力满足要求
综合上述,竹胶板受力满足要求
3.2.3.2 、小横梁强度计算
因腹板底部荷载大,计算因腹板底部小横梁,以最不利情况10
xi 0cm方木,最大跨径0.8m计算,中对中间距0.3m,净间距20cm 截面惯性矩:I=bh3/12=0.1 x0.103/12=8.333 x10-6m4
截面抵抗矩:W= bh2/6=0.1 x0.1 2/6=1.667 x10-4 m3因梁体端头小横梁净间距为10cm,而荷载达不到中部的二倍,所以验算梁中部位置小横梁。

作用在横梁上的均布荷载为:
q=(19.72+2.5+2+1 )x 0.3=25.22 x 0.3=7.566KN/m
小横梁、纵梁及顶托平面布置荷载计算示意图(均以最不利受力布置)
2 2
跨中最大弯矩:M=q0.8 /8=7.566 X0.8 /8=0.61KN/m
落叶松容许抗弯应力[(T ]=14.5MPa,弹性模量E=11X 103 MPa
a、横梁弯拉应力:
(T 二M/W=O.61X 103/1.667 x 10-4=3.63MPa< [ °]=14.5 MPa 横梁弯拉应力满足要求
b. 横梁挠度:f=5 qL 4/384EI
= (5x 7.566 x 0.84) / (384x 11 x 106x 8.333 x 10-6)
=0.44 mm v 0.8/400=2mm
小横梁挠度满足要求
综合上述,小横梁受力满足要求
3.2.3.3、纵向I字钢强度计算:
横向槽钢梁端头纵向间距为0.6m,在梁中部为1m,因此梁中部纵梁受力最不利,以梁体中部位置验算I字钢强度,I字钢承受宽1.25 米范围内荷载,纵向每米荷载:q=1.25 x( 19.72+2.5+2+1 ) =25.25 kN/m
截面惯性矩:l=488cm4
截面抵抗矩:W= 77.4cm3
截面面积:A=18.10 cm2
2 2
跨中最大弯距:M=ql /8=25.25 X 1 /8=2.02KN.M
容许弯曲应力:[(T v]=145 mPa
纵向最大弯曲应力:(T W F M/W=2.02X 103/77.4=26.1MPa<[(T W]=145 mPa
纵向挠度:f=5ql 4/384EI
4
=5 X 25.25 X 1 /384 X 2.1 X 488 =0.321mm<L/400=2.5mm
小纵梁满足要求
3.2.3.4、顶托的计算:
顶托放在下图钢管中,钢管为①48mm壁厚3.5mm标准钢管,并与两片大横梁(槽钢)之间用焊缝连接(见下图),焊缝计算厚度h u 按2 mm计。

以顶托承受的最大荷载N=1.25 *1* (19.72+2.5+2+1 )
=31.525 KN计算焊缝的抗剪强度。

T二N/(h u刀l f)=31.525/(4*0.1*0.002)=39.41MPa < [ T ]=85 MPa
所以焊缝满足要求
IJ
323.5 、槽钢验算:
因腹板荷载大,因此计算槽钢及顶托受力时,只计算腹板位置受
力槽钢及顶托受力。

顶托及槽钢受力分布图
因梁体两端荷载较大,所以在两端2.5米的范围内槽钢纵向间距为0.6米,在梁体中部槽钢槽钢纵向间距为1.0米,如上图所示中部顶托受力最大为Q4受力计算如下(两端因槽钢间距小,不予计算):
以最大受力顶托计算,每个顶托受力
Q4=1*[0.7849*26+(1.0+2+2.5)*0.925 )]=25.5KN。

简化计算中间段槽钢的受力情况(以简支梁计算),布置图见下:
Q4
槽钢受力计算简图(简支)
根据上图求得最大弯距:Mmax=0.3Q4=7.67KN.M
最剪力:Tmax=Q4=25.575KN
截面惯性矩:l=396.6cm 4
截面抵抗矩:W=78.8cm
截面面积:A=25.48cm2
容许弯曲应力:[(T v]=145MPa
最大弯曲应力:(T W=M/W=7.67X 103/78.8=97.3MPa<[(T w]=145MPa T = Tmax/ A=10.03 MPa<[ T ]=85 MPa
槽钢满足要求
323.6 、翼缘板处受力计算:
翼缘板处荷载q=13.3 KN/m2。

(1)、小横杆计算(方木梁)
小横梁用10*10cm方木铺设,中对中间距为3 0 cm,净距为20cm
截面惯性矩:I=bh 3/12=0.1 X 0.1 3/12=8.333 X 10-击
2 4 3
截面抵抗矩:W= bh /6=1.667 X 10- m
小横梁计算均布荷载q横=1 3.3 *0 .3=3.99KN/m
跨中最大弯距:M=q|2/8=3.99 X 1. 5 2/8=1.1222KN.M
落叶松容许抗弯应力:[(T ]=12 MPa
小横梁弯拉应力:M/W=1.1222 X 3/1.667 X 10-4=6.732MPa< [(T ]=12 MPa
横梁挠度:
f=5ql 7384EI
=5 X 3.99 X 103X 1.54/(384 X 10X 103X 106X 8.333 X
(2)纵梁计算:
纵梁为10*15cm的方木,铺设在顶托上(见后项托示意图),每
根纵梁计算荷载取q横=1 3.3兴仁13.3KN/R。

截面惯性矩:I=bh 3/12=0.1 X 0.153/12=28.125 X 10-6卅
截面抵抗矩:W= bh2/6=3.75 X 10-4 m3
跨中最大弯距:M=ql2/8=13.3 X 12/8=1.6625KN.M
落叶松容许抗弯应力:[(T ]=12 MPa
小横梁弯拉应力:M/W=1.6625X 103/3.75 X 10-4=4.433MPa<
[(T ]=12 MPa
横梁挠度:
f=5ql 4/384EI
3 4 3 6
=5 x 13.3 x 10 x 1. /(384 x 10X 10 x 10 x 28.125 x
-6
10-6)=0.62mm<1/400=2.5mm
3.2.4 、二十米梁跨(第三联满堂架)
因本联墩身高度小,全联采用①48x 3.5钢管搭设满堂支架。

3.2.
4.1 地基处理
用挖掘机及推土机清除地表,人工配合并将地表整平,压路机碾压密实,压实度达到9 0%以上,然后浇注10cm厚C25砼,横断面地基宽度应超出最外侧立杆1m并放1:1.5坡。

地基范围四周挖设
5 0 * 5 0 cm的排水沟,砂浆抹面,必须保证排水通畅,以防止雨水浸泡地基,避免碗扣支架产生不均匀沉降。

3.2.
4.2 支架搭设
满堂支架采用钢管型号①48 x 3.5。

满堂架基础采用10cm厚C25 砼硬化。

钢管支架采用方木支垫,方木底必须垫实,必要时可用砂浆找平。

钢管架必须设置纵、横扫地杆,距底座小于20cm的立杆上;
纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3 跨,其对接或搭接扣件应交错布置,搭接长度不应小于1 米,并应等间距设置3 个旋转扣件固定;立杆上部采用
顶托并搭接连接,立杆上的扣件接头应交错布置,搭接长度大于1米,立杆必须垂直,腹板下3x 50cm范围内立杆扣件至少6 个,其他部位立杆扣件至少4 个,立杆下部采用对接连
接,注意钢管接头不得在同一平面,应错开搭接;钢管沿纵向在跨中平均布置间距为1 米,在两端靠墩柱处两米范围内间距为0.5 米;横向间距在腹板底为0.6 米,底板其他处为0.8 ,翼缘板底1.0 米。

钢管支架两端应与墩身连为整体,增强稳定性;每根剪刀撑跨越立杆的根数不少于是2根并应超过5根,与地面的倾角为45〜60°之间,纵向剪刀撑沿横向每隔4 排支架立杆设置一道,横向剪刀撑沿纵向每隔3~4米设置一道。

搭设前测量人员用全站仪放出箱梁在地基上的竖向投影线,并用白灰撒上标志线,根据投影线定出箱梁中心线,同样用白灰作出标志。

根据中心线向两侧对称布置碗扣支架。

根据立杆位置布设立杆垫板,垫板采用厚5cm*宽2 0 cm的木板,使立杆处于垫板中心,垫板必须放置平整,不得悬空,可用砂砾找平。

钢管支架上设置顶托,为了便于在支架上高空作业,安全省时,可在地面上大致调好顶托伸出量,再运至支架顶安装。

根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距,顺桥向设左、中、右三个控制点,精确调出顶托标高。

顶托伸出量一般控制在3 0 cm以内为宜。

3.2.
4.3 纵横梁安装
顶托标高调整完毕后,在其上安放10 * 15 cm的方木纵梁。

在纵梁
上安放10 * 15 cm或10*10的方木小横梁,小横梁在梁端2.5的范围内中对中间距20cm在梁跨中部其间跨为30cm横梁长度至少比顶板一边宽出5 0 cm安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且任何相邻两根横方木接
头的位置不在同一平面上。

3.2.
4.4 模板安装
a. 底模板
底模板采用1 .15cm厚高强度竹胶板,模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。

底板横坡按设计要求,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5 cm以利于在底模上支立侧模。

模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1 mm模板拼缝要纵横成线,避免出现错缝现象。

底模铺设完毕后。

进行平面放样,全面测量底板纵横向标高,纵横向间隔5 m 检测一点,根据测量结果将底模板调整到设计标高。

底板标高调整完毕后,再次检测标高,若标高不符合要求进行第二次调整。

b. 侧模板和翼缘板
侧模板和翼缘板模板采用1 . 15cm 厚高强度竹胶板,根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹出墨线,然后安装侧模板。

侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。

在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。

翼缘板模板安装与箱梁底模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。

挡板模板安装完毕后,全面检测标高及线形,确保翼缘板线形美观。

c. 箱室模板
箱室模板采用木板加工而成,施工时将芯模用彩条布裹好,防止漏浆,内支撑固定。

浇筑顶板时预留人洞,模板由人洞中取出。

3.2.
4.5 结构验算
1 、底模强度计算
箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚t=11.5mm,竹胶板方木背肋
净间距:梁中20cm,梁端2.5米范围内10cm,因梁端荷载不足中部2 倍,下面验算梁中板模。

以验算模板强度采用跨度b=200mn平面竹胶板(以1米为计算单元,见下图)。

a、模板力学性能
弹性模量:E=0.1 x 105MPa
截面惯性矩:I=bh3/12=100 x 1.15 3/12=12.674cm4
截面抵抗矩:W= bh/6=100 x 1.15 76=22.042 cm 3
截面面积:A= bh=100x 1.15=115cmf
b、模板受力计算
为增加保险系数,计算时按梁体所有荷载全部分布在腹板底部计(扣除
3 6
弯拉应力:(T =M/W=0.145x 10/22.042 x 10- =6.583MPa< [(T ]=11 MPa
方料、模板自重),底模板均布荷载:
q=159.38/6.5+2.5+2=29.02 KN/m 2
q'=q x b=29.02 x 仁29.02 KN/m
跨中最大弯矩:M= qL/8=29.02 x 0.22/8=0.1451 KN/m
竹胶板弯拉应力满足要求
挠度:f=5qL4/384EI
=(5 X 29.02 x 0.24)/(384 X 0.1 x 1011x 12.674 x 10-8)
=0.474mm v L/400=0.5mm
竹胶板弯拉应力满足要求
综合上述,竹胶板受力满足要求
2、小横梁强度计算
因腹板底部荷载大,计算因腹板底部小横梁,以最不利情况10
XI 0cm方木,最大跨径0.8m计算,中对中间距0.3m,净间距20cm 截面惯性矩:I=bh3/12=0.1 x0.103/12=8.333 x 10-6m
截面抵抗矩:W= bh/6=0.1 x 0.1 76=1.667 x 10-4 m3
因梁体端头小横梁净间距为10cm,而荷载达不到中部的二倍,所以验算梁中部位置小横梁。

作用在横梁上的均布荷载为:
q= (19.72+2.5+2+1 ) x 0.3=25.22 x 0.3=7.566KN/m。

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