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苏州轨道2号线现浇梁支架方案201102.26(A3)修改版

目录

1工程概况 (5)

2编制依据 (5)

3施工准备工作 (5)

3.1技术准备 (5)

3.2施工机械准备 (5)

4施工进度计划安排 (5)

5人员组织与机械设备安排 (5)

6 现浇箱梁支架具体施工方案 (6)

6.1现浇箱梁施工流程 (6)

6.2箱梁支架地基处理 (6)

6.2.1箱梁支架地基处理 (7)

6.2.2箱梁支架范围内桩基施工用的泥浆池处理方案 (7)

6.2.3墩柱间绿化带处理方案 (7)

6.2.4技术要求 (7)

6.2.5施工注意事项 (7)

6.3箱梁支架搭设 (8)

6.4满堂支架搭设(陆地段) (8)

6.4.1支架基础 (8)

6.4.2支架布置 (8)

6.4.3支架布设注意事项 (8)

6.4.4满堂式支架受力验算 (8)

6.5门洞式支架搭设(跨路段) (12)

6.5.1门洞式支架基本概况 (12)

6.5.2防撞墩混凝土扩大基础的设置 (13)

6.5.3门洞式型钢支架梁验算 (13)

6.6贝雷梁支架验算 (15)

6.6.1工程概况 (15)

6.6.2等截面箱梁支架具体施工方案 (16)

6.6.4贝雷梁支架搭设、安装与加固 (16)

6.6.5陆地段简支箱梁贝雷梁支架计算 (16)

6.7 44+44m现浇连续箱梁跨越太阳路贝雷梁支架设计计算书 (20)

6.7.1基本概况 (21)

6.7.2支架的设计和计算参数 (21)

6.7.3支架荷载分析 (21)

6.7.4支架单片贝雷纵梁计算 (22)

6.7.5中支墩横梁计算 (23)

6.7.6钢管立柱计算 (24)

6.7.7地基承载力验算 (24)

6.8 35+50+35m现浇连续梁跨越广登路支架方案 (24)

6.8.1基本情况 (24)

6.8.2满堂支架的设计和计算参数 (24)

6.8.3荷载分析 (25)

6.9跨相城大道箱梁支架设计 (26)

6.9.1支架贝雷纵梁计算 (26)

6.9.2中支墩钢横梁计算 (27)

6.9.3钢管立柱计算 (28)

6.10 北河泾河浜处35号至36号墩箱梁支架设计 (28)

6.10.1支架贝雷纵梁计算 (29)

6.10.2支墩钢横梁计算 (30)

6.10.3支撑钢管 (31)

6.11跨北河泾连续箱梁支架 (31)

6.11.1北河泾河中支墩搭设 (31)

6.11.2北河泾支架设计 (31)

6.12跨蠡塘河箱梁施工方案 (36)

6.12.1概述 (36)

6.12.2施工方案 (36)

6.12.2.2横梁验算 (37)

6.12.2.3 既有桥盖梁受力计算 (38)

6.12.2.4蠡塘河桥钻孔桩基础承载力......................................................................................................... - 40 - 6.13现浇箱梁支架预压方案 ................................................................................................................................... - 41 - 6.13.1现浇箱梁支架预压 .................................................................................................................................... - 41 - 6.13.2现浇箱梁预压程序与步骤 ...................................................................................................................... - 41 - 6.13.3支架施工预拱度 ......................................................................................................................................... - 42 - 7支架搭设与拆除................................................................................................................................................. - 42 -

7.1扫地杆设置 ............................................................................................................................................................. - 43 - 7.2可调托座使用......................................................................................................................................................... - 43 - 7.3剪刀撑....................................................................................................................................................................... - 43 - 7.4材料管理 .................................................................................................................................................................. - 43 - 7.5验收管理 .................................................................................................................................................................. - 43 - 7.6支架拆除 .................................................................................................................................................................. - 44 - 8预应力施工方案................................................................................................................................................. - 44 -

8.1预应力钢绞线安装 ............................................................................................................................................... - 44 - 8.1.1分层分束绑扎波纹管 .................................................................................................................................. - 44 - 8.1.2钢绞线下料 ..................................................................................................................................................... - 44 - 8.1.3分层、分号进行钢束编束和穿束 .......................................................................................................... - 44 - 8.1.4安设钢束灌浆孔和排气孔 ........................................................................................................................ - 44 - 8.1.5安设钢束的锚垫板、螺旋筋和钢筋网................................................................................................. - 44 - 8.2预应力的张拉......................................................................................................................................................... - 44 - 8.2.1施工方法.......................................................................................................................................................... - 44 - 8.2.2采用“双控”张拉预应力钢束............................................................................................................... - 44 - 8.2.3张拉设备的选用 ........................................................................................................................................... - 45 - 8.2.4张拉准备.......................................................................................................................................................... - 45 - 8.2.5张拉 ................................................................................................................................................................... - 45 -

8.2.5.1 初张拉 ..................................................................................................................................................... - 45 -

8.2.5.2超张拉 ...................................................................................................................................................... - 45 -

8.2.5.3分级分次张拉........................................................................................................................................ - 45 -

8.2.5.4 预应力放张、锚固.............................................................................................................................. - 46 - 8.2.6滑丝与断丝的处理 ....................................................................................................................................... - 46 - 8.3真空灌浆施工 ......................................................................................................................................................... - 46 - 8.3.1真空压浆原理................................................................................................................................................. - 46 - 8.3.2真空压浆的要求和特性.............................................................................................................................. - 46 - 8.3.3真空压浆施工工艺 ....................................................................................................................................... - 47 - 8.3.4真空压浆的技术措施和压浆效果........................................................................................................... - 48 - 8.3.5真空辅助压浆注意事项.............................................................................................................................. - 48 - 8.4割束和封锚.............................................................................................................................................................. - 49 - 8.5预应力筋的加工及安装施工注意事项 ......................................................................................................... - 49 - 8.5.1使用原材料的注意事项.............................................................................................................................. - 49 - 8.5.2管道施工中的注意事项.............................................................................................................................. - 49 - 8.5.3预应力筋的下料注意事项......................................................................................................................... - 49 - 8.5.4张拉工序的注意事项 .................................................................................................................................. - 49 - 8.5.5压浆工序的注意事项 .................................................................................................................................. - 49 - 8.5.6预应力施工其它注意事项......................................................................................................................... - 49 - 8.6拆除支架及底模 .................................................................................................................................................... - 50 - 9永久支座的安装................................................................................................................................................. - 50 - 9.1支座安装要求 ......................................................................................................................................................... - 50 - 9.2盆式橡胶支座安装................................................................................................................................................ - 50 - 10箱梁模板方案 ................................................................................................................................................... - 50 - 10.1设计原则 ................................................................................................................................................................ - 50 - 10.2箱梁模板方案....................................................................................................................................................... - 50 - 10.2.1模板设计总体方案..................................................................................................................................... - 50 - 10.2.2箱梁钢模板配置方案 ................................................................................................................................ - 50 - 10.2.3 箱梁钢模板设计 ...................................................................................................................................... - 50 -

10.2.3.1 箱梁钢模板材料选择 .................................................................................................................... - 50 -

10.2.3.2 4.0m线间距箱梁钢模板设计 .................................................................................................... - 51 -

10.2.3.4 5.2m线间距简支箱梁钢模板设计........................................................................................... - 51 - 10.2.4 箱梁钢模板受力验算 ............................................................................................................................ - 52 -

10.2.4.1荷载计算 ............................................................................................................................................... - 52 -

10.2.4.2箱梁侧模板计算................................................................................................................................. - 52 - 10.2.5模板加工制作.............................................................................................................................................. - 54 - 10.2.6模板安装 ....................................................................................................................................................... - 54 - 11钢筋加工与安装 .............................................................................................................................................. - 54 - 11.1钢筋加工................................................................................................................................................................ - 55 - 11.2绑扎钢筋................................................................................................................................................................ - 55 - 11.3分层测量、绑扎,焊钢束定位筋 ................................................................................................................ - 55 - 11.4钢筋保护层垫块 ................................................................................................................................................. - 55 - 12箱梁混凝土的浇注与养护 ............................................................................................................................ - 55 - 12.1对商品砼的质量要求 ........................................................................................................................................ - 55 - 12.2砼搅拌和运送 ...................................................................................................................................................... - 55 - 12.3浇注方法................................................................................................................................................................ - 56 - 12.4砼浇筑..................................................................................................................................................................... - 56 - 12.5砼养护..................................................................................................................................................................... - 56 - 13拆除箱梁侧模、内模与端模 ....................................................................................................................... - 56 - 14箱梁施工注意事项.......................................................................................................................................... - 56 - 15质量管理 ............................................................................................................................................................ - 57 - 15.1质量技术保证措施............................................................................................................................................. - 57 - 15.2组织保证措施 ...................................................................................................................................................... - 57 - 16安全文明施工................................................................................................................................................... - 57 - 16.1安全、文明施工管理目标 .............................................................................................................................. - 57 - 16.2安全保证体系 ...................................................................................................................................................... - 58 - 16.3安全施工管理措施............................................................................................................................................. - 59 - 16.3.1一般要求 ....................................................................................................................................................... - 59 - 16.3.2安全员 ............................................................................................................................................................ - 59 - 16.3.3安全标志:................................................................................................................................................... - 59 - 16.3.4事故报告 ....................................................................................................................................................... - 59 - 16.4安全保证措施 ...................................................................................................................................................... - 59 - 16.5施工现场的有关规定 ........................................................................................................................................ - 59 -

16.5.1 安全纪律....................................................................................................................................................... - 59 - 16.5.2施工现场安全规定..................................................................................................................................... - 60 - 16.5.3高空作业安全规定..................................................................................................................................... - 60 - 16.5.4交通安全........................................................................................................................................................ - 60 - 16.6贝雷支架安装与拆除安全技术措施............................................................................................................ - 60 - 17交通疏解方案 ................................................................................................................................................... - 61 - 17.1交通组织原则....................................................................................................................................................... - 61 - 17.2交通组织协调方案 ............................................................................................................................................. - 61 - 17.3沿线交通疏解方案 ............................................................................................................................................. - 61 - 17.4主要交叉口通道预留方案............................................................................................................................... - 61 - 17.5 交通疏解实施 (70)

17.5.1 施工围挡 (70)

17.5.1.1围档设置原则 (70)

17.5.1.2围档前工作 (70)

17.5.1.3围档范围 (70)

17.5.1.4围档设置要求 (70)

17.5.2 交通标志 (70)

17.5.3 交通标线 (70)

17.5.4 施工注意事项 (70)

17.5.5 交通疏解协管 (70)

17.5.6 交通安全保证措施 (70)

18主要危险分析及对策措施 (71)

19高架区间支架及地基处理方式表 (71)

20桥墩钢管脚手架设计及安装 (71)

20.1脚手架结构设计 (71)

20.2高架桥墩脚手架计算书 (71)

20.3脚手架施工安装 (73)

20.3.1立杆间距 (73)

20.3.2大横杆、小横杆设置 (73)

20.3.3剪刀撑 (73)

20.3.4脚手架板的铺设要求 (73)

20.3.5防护栏杆 (73)

20.3.6 架体内封闭 (73)

21墩柱模板设计与加工 (73)

21.1基本概况 (73)

21.2墩身模板的设计和计算参数 (74)

21.3荷载计算 (74)

21.4墩身模板面板计算 (74)

21.5模板竖肋(内肋)强度计算 (75)

21.6模板横肋(外肋)强度计算 (76)

21.7螺栓强度检算 (77)

苏州轨道2号线Ⅱ-TS-02标现浇箱梁施工方案

1工程概况

苏州市轨道交通2线总体呈南北走向,线路起于相城区京沪高速铁路苏州北站,经平江新城、石路商业区、沧浪新城,终于吴中区迎春南路,线路全长26.556km,全线设22座车站。本合同段包含相城大道站、富阳路站、苏州高速站站~相城大道站区间、相城大道站~富阳路站区间、富阳路站~安元路站区间,设计里程为DK1+189.688~DK5+380.035,线路全长4190.347米。

本合同段箱梁结构形式分为简支箱梁和连续箱梁两种,均为单箱单室结构,箱梁标准断面梁高1.8m,顶板宽9.30m,底板宽4.176m;变截面段梁高度 1.8~3.0m。箱梁共计128跨,其中跨径30m 简支梁70跨,跨径35m简支梁5跨,跨径32m简支梁21跨,跨径25m简支梁3跨,跨径35+50+35m 连续梁5联,跨径44+44m连续梁1联,跨径30+30+30m连续梁1联。

2编制依据

1、苏州市市政工程设计院有限责任公司施工图设计

2、苏州市市政工程设计院有限责任公司交通疏解施工图设计

3、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)

4、自然条件资料:包括地形资料、工程地质资料、水文地质资料、台风资料、气象资料。

5、我单位编制的《苏州轨道交通2号线Ⅱ-TS-02标实施性施工组织设计》。

6、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80—91)

7、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)

8、苏州市施工企业《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》

9、《铁路桥涵施工技术规范》(TB 10203-2002)

10、《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)

11、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415—2003)

12、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)

13、《钢筋混凝土结构设计与施工规范》( CECS28-1990)

14、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)

15、《建筑施工模板安全技术规范》(《JGJ162-2008》)

16、《铁路混凝土工程施工验收补充标准》(铁建设[2005]160号)

17、《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)

18、我国现行的国家、铁道部、江苏省和苏州市颁布的相关安全法律、法规、安全管理条例。

19、2010年12月1日召开的《高架区间现浇箱梁施工方案》论证会专家意见。

3施工准备工作

3.1技术准备

1、在全面熟悉设计文件、设计交底和技术规范的基础上,进行现场勘察和施工调查,了解施工现场交通情况。

2、根据收集的现场情况、核实的工程数量,按工期要求、施工难易程度以及人员、设备、材料情况,确定施工方案、施工计划和需要的机械、人员数量。

3.2施工机械准备

根据工期要求以及施工场地情况,合理安排各种机具的进场计划,使用前进行调试工作,确保机械性能良好。

4施工进度计划安排

苏州轨道交通2号线Ⅱ-TS-02标箱梁支架施工计划安排:2010年12月1日,竣工时间:2012年1月11日。(详见梁体施工进度计划横道图与网络图)

5人员组织与机械设备安排

本标段共有两车站三区间,根据本标段工程量的大小设置了4个桥梁施工工班,每个施工班施工范围、劳动力配置、机械配备详见下表,根据现场实际施工情况和箱梁模板加工计划安排,先施工太阳路至广登路段。

劳动力组织与机械设备安排表

管理人员一览表

施工机械一览表

6 现浇箱梁支架具体施工方案 6.1现浇箱梁施工流程

现浇箱梁支架地基处理→箱梁支架搭设→箱梁支架预压→箱梁支架验收→模板安装(支座安装)→箱梁模板验收→箱梁钢筋绑扎及预应力安装→箱梁砼浇筑→预应力张拉→模板及支架拆除

6.2箱梁支架地基处理

箱梁支架施工前,应对箱梁支架范围内地层进行地表清理、软基处理和混凝土硬化,处理后的

地基宽度不小于11.5米并确保地基承载力满足支架荷载要求。

6.2.1箱梁支架地基处理

0#至1#墩箱梁支架地基处理:箱梁支架采用满堂支架,在搭设支架的范围内进行地基清表处理,回填30cm厚的6%灰土分层压实,然后浇筑20cm厚的C25混凝土。。

1#至40#墩箱梁支架地基处理:箱梁支架采用贝雷梁支架,对需布置中支墩的位置进行地基处理,清理支墩范围内原地表虚土,用压路机压实地基,回填60cm厚的6%灰土分层压实,浇筑100cm高C25混凝土条形基础。其中对跨公路的箱梁支架不必进行地基处理,直接在上面浇筑支墩条形基础。跨北河泾箱梁在跨中布置钢管桩型钢支墩。

40#至128#墩柱地基处理:底部地基清表处理,回填6%灰土分层压实,然后浇筑20cm厚C25混凝土。其中对跨公路的箱梁支架不必进行地基处理,直接在上面浇筑支墩条形基础。跨蠡塘河箱梁支架,利用老桥桥墩作为支架的基础,布置钢管型钢支墩。

具体地基处理方案,祥见附图《II-TS-02标高架区间支架及地基处理方式图表》。

6.2.2箱梁支架范围内桩基施工用的泥浆池处理方案

对于桩基施工用的循环泥浆池,如处于箱梁支架范围内,应对泥浆池进行处理。首先采用污水泵对泥浆池内留存的泥浆抽取至全封闭泥浆运输车内,外运至指定废弃物堆放地点。采用挖掘机挖除泥浆池底部泥土,待泥浆池内泥浆及废弃土方全部清除完毕,使用6%灰土对泥浆池基坑进行分层回填,灰土回填分层厚度不大于30cm,并采用振动压路机分层压实,压实度大于96%。最后在地基上铺筑20cm厚C25混凝土作为箱梁支架基础。

6.2.3墩柱间绿化带处理方案

(1)测量放线

箱梁支架地基处理前,应按照箱梁投影线范围,对支架地基进行测量放线。在地面上采用石灰线标识出支架基础范围,并按照桥梁纵向坡度测设支架基础控制标高。

(2)地表清理

对于桥梁墩柱处于既有道路绿化带范围内,箱梁支架施工前,应首先对绿化带地表进行清理,清除地表树木、杂草、树根、草根等有机物,并清除表面腐殖土层。地表清理后,应采用压路机对绿化带范围内的原地面进行压实。

(3)6%灰土施工

绿化带内的种植土全部挖除,换填6%的灰土,分层压实,回填至箱梁支架基础控制标高。

(4)墩柱间坑洼、软土地基处理

对于墩柱之间较大的凹坑,如苏州高速站站至太阳路段、70#-90#墩间较大的坑槽,应采用6%灰土分层进行回填,分层厚度不大于30cm。

对于墩柱间的软土地基,应采用换填方式对原地面进行换填。首先挖除原地面淤泥质土层,采用级配碎石进行换填。接近支架基础范围,采用6%灰土分层回填压实。根据试验确定地基的允许承载力,地基承载力用轻型动力触探仪进行测试。若测试地基承载力不合格,增加压路机的压实遍数,确保地基承载力达到设计要求。

(5)地面硬化

待地基处理完成后,上部浇筑20cm厚的C25混凝土。

6.2.4技术要求

(1)材料要求

石灰:石灰质量应符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)所规定的Ⅲ级消石灰或生石灰的技术标准。当按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》标准方法进行试验时,石灰中CaO+MgO的含量,对钙质生石灰应不少于干重的70%,对镁质生石灰应不少于65%,对钙质消石灰应不小于干重的55%。生石灰中,5mm圆孔筛上最大筛余量应分别为干重的17%(钙质)和20%(镁质)。

生石灰应在使用前7-10天充分消解成石灰粉,石灰粉应通过10mm筛孔,并应尽快使用。露天堆放的石灰应使其含有最佳含水分,防止过干飞扬,过湿成团的应打碎使用。

(2)拌和质量控制要求

石灰土拌和采用机械配合人工进行拌和,应随时检查拌和质量,防止留有“素土”夹层。拌和过程中及时检查含水量,控制含水量于最佳含水量附近。严禁采用水管冲浇。拌匀的灰土及时整平,及时碾压或夯实,以免水分散出或雨水浸入。拌和完成的标志是:混合料色泽一致,无灰团、灰条及花面,水分合适均匀。拌和完成后及时取样检查石灰剂量。

试验检测

试验人员在取样或测试前必须检查填料是否符合要求,填筑层厚度是否超过规定厚度,压实是否均匀。回填土的质量检验应分层夯实分层检测压实度,压实度达到95%后,方可进行下一层施工。

6.2.5施工注意事项

1、找平验收:灰土最上一层完成后,应拉线检查标高和平整度,超高处用铁锹铲平,低洼处应及时补打灰土。

2、雨天不准施工。

3、灰土地基完工后,应及时进行下道工序的施工,否则应临时遮盖防日晒雨淋。

4、当地下水位高于基坑时,施工前应采取排水或降低地下水位的措施,使地下水位经常保持在施工面以下0.5m左右,3d内不得受水浸泡。

5、石灰的包装、运输和储存应保证不受潮变质,土料中不应含草根、杂物。

6.3箱梁支架搭设

清理现场:清理箱梁支架范围内所有施工物品和杂物,达到清洁卫生,文明有序,现场存放的材料要求堆码整齐、机具停放有序。

测量放样:支架施工前,应对桥梁投影线进行放样,并根据支架布设方案测设支架纵横轴线,采用拉线划格法和石灰在桥梁投影线范围内标出支架具体搭设位置,然后进行支架搭设。

搭设安全爬梯时,扶手高度为1.2米,且用密目网四周封闭确保施工人员上下安全。

碗扣支架质量检测报告详见附表〖(10)WPYJ1741、(10)WPYJ1740〗

6.4满堂支架搭设(陆地段)

6.4.1支架基础

由于支架承载力较大,而与地基接触面积小,对地基要求较高,除部分地段可直接利用原路面作为支架承载基础外,其余部位采用在支架下放置15cm方木来均摊承载力,在扩大基础上放支架底座并联成整体。

6.4.2支架布置

碗扣式支架均采用外径υ48mm标准杆件进行组装,每根立杆下端均设定15cm方木,并按要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式U形支托,在支托内安装横桥向15cm方木,再安装箱梁底模钢模板,局部采用木楔块来调整底模标高至设计标高。在翼缘板底纵向均匀布设I12工字钢,然后再在其上铺设翼缘板模板。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求,严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。顺桥向支架和墩身连接,以抵消顺桥向的水平力。

碗扣式支架立杆主要采用3.0m、2.4m、1.8m几种,立杆接头按顺桥向和横桥向均错开布置,顶杆长度为1.5m、1.2m、0.9m,横杆采用0.9m、0.6m两种组成,横杆步距为1.2m。顶、底托采用可调托撑。梁肋处立杆布置为60*60厘米和60*90厘米,底板中间和翼缘板处布置90*90厘米和60*90厘米;在纵向每5m设通长剪刀撑1道,横向每隔3跨布置剪刀撑l道。从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑,底托上方设扫地杆一道,以确保横向稳定性。支架具体布置详见本方案附图。

6.4.3支架布设注意事项

1、立杆的接长缝错开,即第一层立杆用长2.4m和3.0m的立杆错开布置,往上则均采用3.0m 的立杆,至顶层再用1.5m和0.9m两种长度的顶杆找平。

2、立杆的垂直度严格加以控制:30m以下的架子按1/400控制,且全高的垂直偏差不大于10cm。

3、脚手架拼装到3~5层高时,用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况,并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

4、斜撑的网格与架子的尺寸相适应,斜撑杆为拉压杆,布置方向可任意。一般情况下斜撑尽量与脚手架的节点相连,但亦可以错节布置。

5、斜撑杆的布置密度,当脚手架高度低于30m时,为整架面积的1/2~1/4,斜撑杆必须对称布置,且分布均匀。斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大,按规定要求设置,不随意拆除。

6、可调顶托钢板厚度≧5mm和底托杆钢板厚度≧6mm,伸入立杆内部长度不小于15cm,底座下面地面必须平整。

7、为增强支架结构的稳定性,墩身处全部水平杆件必须与墩身紧密接触;相邻两跨支架必须连成纵向整体,避免在墩身处形成弱断面。

8、15cm方木放入顶托内时,必须确保工字钢在顶托内不偏心,防止产生偏压破坏。

6.4.4满堂式支架受力验算

1、基本情况

苏州轨道2号线现浇箱梁为单室结构,4.0线间距标准段简支箱梁梁顶宽为9.3m,底板宽度417.6m,梁高为1.8m。箱梁跨中横断面腹板厚度50cm,顶板厚度25cm,底板厚度22cm;箱梁支点和横断面腹板厚度70cm,顶板厚度25cm,底板厚度35cm。箱梁每跨30m,为简支梁桥,采用现浇法施工。箱梁每跨混凝土为176.84m3,箱梁跨中标准断面面积为5.32m2, 支点处横断面面积为6.28m2。

2、满堂支架的设计和计算参数

(1)支架主要材料和性能参数

施工时箱梁支架所用钢材均为A3号钢,在对支架进行设计时统一用钢材极限应力,计算时采用的钢材强度值和弹性模量见下表。箱梁支架主要材料性能特性见箱梁支架主要材料特性表。

(2)满堂支架设计布置

满堂支架钢管统一采用规格为υ48mm33.5mm碗扣式钢管脚手架,验算时钢管壁厚按3.0mm考虑。

①支架顺桥向立杆间距布置为630.6m+2230.9m+630.6m=27m。

②支架横桥向立杆间距布置为230.9m+430.6m+0.9+430.6m+230.9m =9.3m。

③水平杆步距为1.20m。

碗扣支架材料数据一览表

具体布置见满堂式支架设计图。

3、荷载计算

(1)箱梁荷载:箱梁钢筋砼自重:

G=176.84m3326KN/m3=4597.84KN

考虑荷载分项系数恒载取r=1.2,活荷载取r=1.4。箱梁截面分块区域下所受单根立杆压力:

30米箱梁支点处分块面积分布图

30米箱梁跨中处分块面积分布图

①梁肋处(支点处)F1= S130.63263r÷3= 1.7530.632631.2÷3=10.92 KN(梁肋下横向布置3根立杆,顺桥向布置间距60cm)。

②梁肋处(跨中处)F1’= S1’30.93263r÷3= 1.4930.932631.2÷3=13.95 KN(梁肋下横向布置3根立杆,顺桥向布置按最大间距90cm考虑)。

③翼板处F2= S230.93263r÷2= 0.4130.932631.2÷2=5.76 KN(翼板下横向布置按2根立杆考虑,顺桥向布置按最大间距90cm考虑)。

④中间底板处F3= S330.93263r÷4= 1.1530.932631.2÷4=8.07 KN(中间底板下横向布置按4根立杆考虑,顺桥向布置按最大间距90cm考虑)。

⑤箱梁浇筑完成,箱梁预应力张拉前,翼缘模板拆除后,箱梁自重由底板区域下立杆承受的工况分析:

支点处F4= S30.63263r÷8= 6.2130.632631.2÷8=14.53 KN;

跨中处F5= S30.93263r÷8= 5.2630.932631.2÷8=18.46 KN;

因此箱梁自重作用于钢管立杆的最大压力为F5=18.46KN。

(2)施工人员、机具荷载:取F6=2.5KN/m2

(3)振捣混凝土产生荷载:取F7=2.0KN/m2

(4)箱梁芯模:取F8=1.5KN/m

2

(5)钢模板:取F9=1.0KN/m2

(6)方木:取F10=7.5KN/m3

4、横梁强度计算

横梁为15315cm方木,安放在立杆顶托上,中部箱梁标准截面跨径为0.9m,按照跨径为0.9m 进行计算。

(1)方木(落叶松)的力学性能(方木断面图见下图)

①落叶松容许抗弯应力[σ]=14.5MPa,弹性模量E=113103MPa

②截面抵抗矩:W=

2

6

bh

=0.1530.152/6=5.63310-4m3

③截面惯性矩:I=

3

12

bh

=0.1530.153/12=4.22310-5m4

(2)横梁强度验算

①作用在横梁上的均布荷载

q

强度

=F5/0.9/1.2+(F6+F7+F8+F9)30.9+F1030.1530.15=18.46/0.9/1.2+(2.5+2.0+1.5+1.0)30.9+7.530.1530.15=23.56KN/m

②跨中最大弯矩:M=

2

8

ql

=23.5630.92/8=2.39KN?m

③横梁弯拉应力:计算简图见下图。

σ=

M

W

=2.393103/5.63310-4=4.25MPa<[σ]=14.5MPa

横梁弯拉应力满足要求。

(3)横梁挠度计算:

q

刚度

=F5/0.9/1.2+(F8+F9)30.9+ F1030.1530.15=18.46/0.9/1.2+(1.5+1.0)30.9+7.530.1530.15=19.51KN/m

f=45384ql EI

=(5319.51310330.94)/(384311310934.22310-5)=0.359mm <L/1000=900/1000=0.9mm 横梁挠度满足要求。 5、支架受力计算 (1)立杆承重计算:

碗扣式支架立杆设计承重为:30KN/根, 碗扣式支架受力最不利位置在立杆的底部。 中间标准段侧腹板下方立杆的最大承重计算

①每根立杆承受钢筋砼和箱梁内模、底模(钢模板)重量:

所受最大压力N1=F5/0.9/1.2+(F8+F9)30.9=18.46/0.9/1.2+(1.5+1.0) 30.930.9=19.51KN/m =19.12KN ②横梁施加在每根立杆重量:

N2=0.9m 313.987kg/m 310/103=0.126KN ③支架钢管自重:支架最高按照17.37m 计算 立杆单根重:N3=17.3733.84310/103=0.667KN

④单根立杆承担横杆的重量:

N4=(0.9m+0.9m)31433.84310/103=0.968KN ⑤施工人员、机具荷载和振捣荷载 N5=0.9m 30.9m 3(2.5+2.0)=1.62 KN 因此,立杆所受的最大总压力:

N=(N1+N2+N3+N4)31.2+N531.4=(19.12+0.126+0.667+0.968)31.2+1.6231.4=27.33KN <30KN

立杆承重满足要求。 (2)支架稳定性验算

根据《实用建筑施工手册》轴心受压构件的稳定性计算:

0.9c N

f A

?≤ N —轴心压力

?--轴心受压构件的稳定系数 A--构件的毛截面面积

c f —钢材选用A3钢,钢材极限应力标准值205 N/ mm 2

①立杆长细比计算:钢管断面示意图见下图。

按φ..48*3.....0..mm ..钢管进行验算......:.

回转半径计算:(

)=???

?

?

?-???? ??-=4/64642244d D d D i πππ15.94mm

长细比λ计算: ===

94

.151200i L λ=75.3<[λ]=150 ②由长细比可查得,轴心受压构件的纵向弯曲系数?=0.748

③立杆钢管的截面积:115.4244

)

4248(4

)

(A 2222=-=

-?=ππd D m mm 2

④稳定性验算

0.9N A

?=424748.01033.279.03

???=77.56N/ mm 2≤c f =205N/ mm 2

支架稳定性满足要求。

综上,碗扣式支架受力满足要求。 7、支架抗风荷载计算

支架上的荷载除以上计算外,还应考虑风荷载的作用。根据《公路技术通用技术规范》2.3.8规定,计算桥梁的强度和稳定时,应考虑作用在桥梁上的风力。在风力较大的地方应按照季节性进行风荷载计算。计算方法为:

横向风力为横向风压乘以迎风面积。横向风压按照下公式计算: W 0=K13K23K33K43W 0

K1=0.85,K2=1.3,K3=1.0,K4=1.3,W O =600Kpa

W 0=0.862Kpa=86.2kg/m 2 ,纵向风压为横向的40%,且纵向受力面积较小,因此计算时仅考虑横向风荷载。

风荷载按中心集中力加载在立杆上,立杆均按两端铰接计算。立杆受力稳定性按组合风荷载计算:

水平荷载计算风荷载标准值WK=0.7μZμS W 0 μZ ---风压高度变化系数 取1.46 μS ---脚手架风荷载体形系数1.3ω ω---脚手架挡风系数0.087

WK=0.731.4631.330.087386.2=9.96 kg/m 2 La---纵杆间距0.9m h---步距1.2m

风荷载产生的弯矩M=0.8531.43WK 3Lah2/10 =0.8531.439.9630.931.2/5=25.6 N/m 2 υ4833.0支架钢管的抵抗矩W=4.4933103mm 3 截面积A=4.243102mm 2

由以上计算知,立杆所受最大竖向荷载为27.33KN

N/A+M/W=27.333103/4.24310-4+25.6/4.493310-6 =70.15Mpa ≤f y =205Mpa

综上,支架抗风荷载验算满足要求。 8、立杆地基承载力计算

根据支架安全施工规范5.5.2规定,当地基为岩石或砼路面时可不进行地基承载力验算。因此对满堂支架,只需要对一般的耕地和农田位置进行地基承载力验算。

经计算得支架钢管立杆所能承受的最大竖向荷载为27.33KN 。支架立杆底拖与地面的接触面积为10cm 310cm 。又根据地基处理的方案,在一般耕地地段,要浇筑20cm 厚的混凝土垫层,地基最大允许承载力为。kPa A F f ak 81.1704

.04.033

.27max =?==

因此,在对原地面进行灰土拌合碾压处理后,应根据试验确定地基的允许承载力,

6.5门洞式支架搭设(跨路段) 6.5.1门洞式支架基本概况

跨越安元路、广登路和万里路等路口设置门洞式支架,分别为机动车道预留双向二车道,预留行人及非机动车双向两车道,以维持交通通行。

预留临时行车道、非机动车道每道净宽为4米,支架净空大于5.5米;在门洞前方100米位置处设置安全警示牌和限高门架(限高门架采用型钢等材料焊接),并在机动车行车方向各设置3道减速带。在每个道路交叉口设置执勤人员,提醒过往车辆注意安全。在支架上设置5米限高牌、限速牌等安全提示标示牌。临时行车道、非机动车道具体设置按交通疏解图施工。

跨各个路口施工门洞的时候要在门洞顶部用竹胶板进行全封闭设置,两侧用密目网全部封闭,确保无坠落物体伤人的事故发生。

根据现场情况用Φ609的钢管柱做门洞临时支墩,钢管柱壁厚8㎜,间距2.0m 布置。2I50工字钢单排焊接连接成一个整体作横向支撑体系,在横梁受集中力的位置焊接加劲肋。纵向支撑采用2I50工字钢,间距为0.6m 布置;钢管柱、I50b 工字钢、[16连接槽钢等各支撑体系要焊接牢固,钢筋砼基础浇筑时要预埋钢筋固定钢管柱;

具体详见“图6.5.1-1道路交叉口段箱梁支架搭设横截面示意图”与“图6.5.1-2道路交叉口段箱梁支架搭设纵截面示意图”:

道路交叉口段箱梁支架搭设横截面图图6.5.1-1道路交叉口段箱梁支架搭设横截面示意图

道路交叉口段箱梁支架搭设纵断面图

图6.5.1-2道路交叉口段箱梁支架搭设纵截面示意图

6.5.2防撞墩混凝土扩大基础的设置

支架门洞防撞墩设置为钢筋混凝土结构,在Φ609的钢管柱底部位置预埋1cm厚80cm380cm钢板锚入条形基础内,在条形基础底部设置40cm长υ16钢筋锚入原路面20cm深与条形基础进行连接,并在太阳路南侧加宽便道条形基础下设置12m3 2m30.7m的扩大基础,条形基础及扩大基础均使用C30砼进行浇注。

说明:

1、本图尺寸除钢筋直径以m m计外,其余均以厘米计;

2、本图为太阳路箱梁门洞支架条形基础,本处共2条,尺寸为100c m380c m,采用C25砼;

3、条形基础砼表面预埋1c m厚80c m380c m钢板与Φ609钢管连接;

4、在条形基础底部设置40c m长Φ16钢筋锚入原砼路面20c m深,与条形基础进行连接。

门洞支架条形基础示意图

1cm厚预埋钢板立面大样图1cm厚预埋钢板平面大样图

条形基础横断面图

条形基础纵断面图

锚筋大样图

便道加宽处扩12@50

6.5.3门洞式型钢支架梁验算

1、支架门洞设计

根据现场情况选择用Φ609的钢管柱做门洞支撑,钢管柱壁厚8㎜,高4.2m,单个临时支墩处布置5根,间距2.0m。采用2I50b工字钢单排焊接连接成一个整体作横向支撑体系,工字钢横梁长度为10m,且在支点的位置焊加劲钢板;纵向采用I50b工字钢梁,工字钢长度为12m,间距均为0.6m 布置。

2、荷载分析和挠度控制要求

(1)荷载标准值

设计荷载包括结构钢筋砼重力,钢模板自重,方木自重,施工人员机具荷载,混凝土振捣荷载,钢管支架重力,工字钢横梁和纵梁自重,钢管柱自重。

①结构钢筋砼

35+50+35m变截面连续梁在支架门洞处的平均断面面积按 6.97㎡计算,支架门洞段箱梁自重=6.97312326kN/m3=2174.64 kN;

②箱梁模板:

箱梁底板处钢模板取1.0kN/m2,翼缘板处钢模板自重取1.5 kN/m2,箱梁内模自重取1.5 kN/m2;

③施工人员、机具荷载和混凝土振捣荷载

施工人员、机具荷载:取2.5KN/m2

振捣混凝土产生荷载:取2.0KN/m2

④方木

12m跨使用方木2.4m3,方木重:2.437.5 kN/m3=18.0kN;

⑤钢管支架

12m跨型钢梁上方采用钢管支架体系,钢管支架经计算重力为140kN;

⑥工字钢

工字钢横梁长度为10m;纵梁长度为12m,间距为0.6m布置。经计算其重力为

纵梁:15根*12m*1.01kN/m=181.8kN;

横梁:2*6根*10m*1.01kN/m =121.2kN;

⑦钢管柱

钢管柱均采用υ609,t=8mm的钢管,每根长度4.2m,钢管延米重量118.573kg/m;

每根钢管:118.573 kg/m34.2m310/1000=4.98kN。

(2)荷载分项系数

考虑荷载分项系数(恒载取1.2,活载取1.4)。

(3)挠度控制要求

模板小楞构件挠度控制要求为:L/400,支架纵梁和横梁挠度控制要求为L/1000。

3、工字钢纵梁验算

每跨门洞跨度为5m,且均为等跨布置,受均布荷载,故在计算中选取两等跨连续梁进行计算。计算模型如图所示。

门洞计算模型示意图

q

纵梁所受均布荷载计算:纵梁强度以底板下工字钢承受该段箱梁自重为最不利工况验算,底板处工字钢布置9根。

验算强度荷载q

强度

=[(2174.64+1.034.4312+18+181.8/1539+140)31.2 +2.539.331231.4]/9/12=31.34kN/m

验算刚度荷载q

刚度度

=[(2174.64+1.034.4312+18+181.8/1539+140)31.2 ]/9/12=27.72kN/m 梁弯矩最大处为B支点处,查表计算得

M

max

=0.125q

强度

l2=0.125331.343535=97.94KN2m;

查表得50b工字钢W

X

=1940cm3, Ix=48560cm4 ,S=1146.6cm3,t=14mm;

求得δ

w

= M

max

/W

X

=97.94*103/(1940*10-6)

=50.49MPa< f

y

=205Mpa

满足使用要求。

V

max

=0.625 q

强度

l=0.625329.7835=97.94KN;

τ= V max S/(tI)=97.94310331146.63103/(143485603104)

=16.52N/㎜2< f

y

=205Mpa

满足使用要求。

f

max

=

4

0.521

100

q l

EI

刚度=0.521327.723103*54/(10032.13101134.856310-4)

=0.89mm<6000/1000=6mm;

满足使用要求。

4、横梁验算

临时墩每组间距2m,一组5根,共四跨,按照两跨连续梁进行计算。计算模型如下图所示

由以上纵梁验算分析得横梁所受纵梁最大集中力P=1.25q 强度l=1.25331.3435=195.88kN ,单根横梁所受集中力P '=P/2=195.88/2=97.94kN ;

每三个集中荷载简化为作用于横梁的均布荷载q1=33P '/L=3397.94/2=146.91kN/m ; 横梁自重q2=1.01 kN/m ; q=q1+q231.2=148.12kN/m ; 查表计算得:

M max =0.125ql=0.1253148.1232=37.03kN 2m ;

求得δw = M max / W X =37.033103

/(1940310-6

)=19.09MPa< f y =205Mpa 满足使用要求。

V max =0.625ql=0.6253148.1232=185.15kN;

τ= V max S/(tI )=185.15310331146.63103/(143485603104)=31.238MPa< f y =205Mpa 满足使用要求。

f max =40.521100ql EI

?=0.5213148.123103323/(10032.13101134.856310-4)

=0.06mm<=L/1000=2000/1000=2mm ;

满足使用要求。 5、立柱验算

每跨门洞设置一排钢管柱,设计为高4.2m 的5根υ609,t=8mm 的钢管。

由以上横梁强度验算分析得,钢管立柱所受横梁传递最大集中力N1=1.25q 强度L=(1.253148.1232)32=740.60kN ;

单根钢管自重N2=4.98kN ;

钢管柱轴心受力N=N1+N231.2=746.58kN ;

查表υ609㎜,壁厚8㎜:I x =6.82103108㎜4,截面积A=151.05cm 2; 钢管柱按照两端铰接连接考虑,取μ=1,钢管柱r=212.5mm ,则 λ=μL/r=134200/212.5=19.76, 查表可得ψ=0.971,

则钢管柱的稳定强度为: δ=

A

N

ψ=746.583103/(0.9713151.05310-4)=50.90MPa< f y =205Mpa ; 满足要求。

6.6贝雷梁支架验算 6.6.1工程概况

自苏州高速站站至北河泾(DK1+189.688~DK2+528.245)段高架区间现浇箱梁浇筑采用简支梁式支架方案,总长1338.557m 。该段箱梁结构形式分为简支箱梁和连续箱梁两种,均为单箱单室结构。等截面简支箱梁标准断面梁高1.8m ,顶板宽9.30m ,底板宽4.4m ,横断面形式见附图6.6.1-1。苏州高速站站至北河泾段等截面简支箱梁共32跨,简支梁最大跨径为35m,最小跨径为28.3m, 8#~10#墩和38#~40#墩为变截面连续箱梁,跨径布置为35m+50m+35m ,变截面段梁高度 1.8~3.0m ,顶板宽9.3m ,底板宽3.68~4.4m ,横断面形式见附图6.6.1-2。

跨中横断面图

图6.6.1-1 等截面简支箱梁横断面图

梁端横断面图

跨中横断面图

图6.6.1-2 变截面连续箱梁横断面图

单位:厘米

横梁验算模型示意图

p

6.6.2等截面箱梁支架具体施工方案

现浇箱梁中支墩地基处理,浇筑中支墩扩大基础,边支墩预埋支撑地脚螺栓→安装Φ609支撑钢管→安装横向分配梁→架设贝雷片→安装箱梁底板模板系统→箱梁支架预压→箱梁支架验收

6.6.3贝雷梁支架地基处理

(1)一般路段耕地和原有房屋基础地段

箱梁支架施工前,对箱梁1/3跨支墩基础范围内的地基进行地表清理,挖除表层虚土50cm至100cm至原状土,用压路机压实地基土。对河塘路段等含有淤泥质土的要求进行挖除换6%灰土,分层压实,分层厚度不大于30cm。为避免雨水浸泡处理好的地基,处理好的支墩地基必须高出原地面以上50cm,在四周做好排水措施。并采用静力触探仪,对处理好的地基进行承载力检测,地基承载力要求至少达到140kPa。然后浇筑200cm宽3100cm厚3900cm长的C25混凝土条形基础,并在基础上预埋Φ24支撑地脚螺栓。

(2)桥墩承台上支架支墩基础

支架边支墩落在桥墩承台上,钢管支撑中心距离承台边至少60cm,在承台浇注时在钢支撑的位置预埋地脚螺栓。

(3)跨河支架支墩

根据支架设计方案,河中支墩采用Φ410钢管搭设,钢管间距2.0米,打设至设计标高。钢管之间采用 [16的槽钢连接。

6.6.4贝雷梁支架搭设、安装与加固

贝雷支架施工流程图

(1)陆地段

现浇箱梁支墩地基处理→安装Φ609支撑钢管→安装横向分配梁→架设贝雷片→铺设15cm方木→安装箱梁底板模板→箱梁支架预压→箱梁支架验收。

(2)跨河段

搭设河中支墩→安装横向分配梁→架设贝雷片→铺设15cm方木→安装箱梁底板模板→箱梁支架预压→箱梁支架验收。

(3)钢管柱的安装与加固

采用Φ6093δ16mm钢管作为贝雷梁支架的支撑,该钢管支撑由专业的厂家生产和供给,根据各墩柱的高度,钢支撑的长度设计成5m、3m、2m、1m、0.5m、0.3m和0.2m等多种节段长度,以满足不同墩身高度的要求。节段间采用Φ24螺栓连接,每个支撑的顶部安装有活动端或者砂筒,方便调整支架模板高程和支架卸落。

在支墩基础制作完成后,采用25t汽车吊安装钢管,一般情况下在1/3跨的位置布置中支墩,边支墩布置在承台上,每个支墩处一般布置4组Φ609钢管支撑横向间距2米。安装好钢管,调节活动端或者砂筒至设计标高。再在上面安放钢横梁,每道横梁由两根同型号的工字钢并排焊接而成。接着,在横梁上架设贝雷片。

(4)工字钢横梁安装制作

用两根同型号工字钢并焊做为横梁,横桥向放在活动端或砂筒顶部。两根并焊工字钢必须保证上下表面平齐,焊接牢固,避免因局部应力荷载而破坏。为提高工字钢的抗剪和抗弯性能,在横梁支点的位置采用10mm的钢板焊接加劲板。为防止工字钢横向滑移,在砂筒顶面钢板上,靠近工字钢边缘处,采用剩余边角钢板左右两侧各焊一个挡。横梁传力重心线应与钢管立柱及砂箱中心线重合,避免荷载偏压而造成坍塌。为保证横梁传力重心线应与钢管立柱及砂箱中心线重合,事先在砂箱上表面钢板上用粉笔标出横梁工字钢定位线,按定位线对横梁进行定位安装。

(5)贝雷梁的安装于加固

先将贝雷片在地面上按设计片数拼装,并分组联结好。施工过程中应注意贝雷片联结销是否按要求联结牢固,对每一片组装好的贝雷梁应仔细进行检查,确保联结销与联结杆联结牢固。为确保贝雷梁位置的准确性,在工字钢横梁上按设计间距,将各组贝雷架的位置用油漆标好。然后,用20t 吊车将已联结好的贝雷架按先中间后两边的顺序吊装到位,并用自制U型卡将贝雷架固定在横梁上。

为提高贝雷架的整体受力效果及加强贝雷架的稳固性,采用[10cm的槽钢通过贝雷片预设连接孔采用螺栓联结使横桥向贝雷架联结成整体,保证贝雷支架的整体受力稳定。

铺设好贝雷片后,在贝雷梁上铺设15cm方木,方木与贝雷片之间采用铁丝捆绑牢固。

最后安装箱梁钢模板。

6.6.5陆地段简支箱梁贝雷梁支架计算

简支梁现浇支架,贝雷片布置为在箱梁梁肋的位置布置3排间距45cm,在底板处布置两排间距90cm,在翼缘板处布置两排间距90cm 。贝雷片之间采用支撑架和[10槽钢连接。第17孔为最小跨径,跨径为20.945米,在跨中布置一个支墩,支点间距为8.5米。其余跨径简支箱梁支架在1/3跨位置,等间距布置两个中支墩。35米跨箱梁支架,支点间距为10.50米,支架纵梁均采用单排单层贝雷片。因此,一般的35米跨箱梁支架的跨径布置,按最大跨径验算其受力情况。

35m支架工况分析:同北河泾箱梁支架工况分析,以箱梁混凝土浇筑完成拆除翼缘板模板和内模模板后,底板下贝雷梁承受整片箱梁的重量,作为支架最不利荷载对支架强度和刚度进行验算。纵向贝雷片计算跨度取10.50m,横桥向在底板处布置8排。

(1)荷载分析

①35米简支箱梁纵向自重荷载分布见附表1;

②施工人员、施工料具堆放荷载取2.5kN/m2;

③振捣混凝土产生荷载:取2.0KN/m2;

④箱梁芯模自重取1.5KN/m2

⑤钢模板自重取1.0KN/m2

⑥方木:取F10=7.5KN/m3

⑦单片贝雷桁架自重=330310/3/1000=1.1kN/m(321贝雷片含附件和支撑架折算成330kg/片);经分析第二种工况下单排贝雷片所受的荷载为最大荷载,因此验算贝雷纵梁计算强度的线荷载

为:q

强度=[(①+⑤+⑥)31.2+②31.4]/8+⑦31.2,验算贝雷纵梁计算刚度的线荷载:q

刚度

=(①+⑤+

⑥)31.2/8+⑦31.2。又因在箱梁混凝土浇筑完成,翼缘板模板和内模模板拆除之后,施工人员和机具堆放的荷载还是存在,刚度验算荷载同样采用q

强度

(2)支架单片贝雷纵梁计算

贝雷桁架容许应力表如下:

单排贝雷梁所受的均布力计算模型如下(单位:kN/m):

①采用MIDAS/Civil软件计算:

贝雷梁支点反力计算结果:

贝雷梁剪力计算结果:

贝雷梁弯矩计算结果:

贝雷梁位移分析结果:②强度指标

支反力F

1=10.55 kN,F

2

=290.06kN;

Q max =158.60 kN <[Q]=245.2KN;

M

max

=277.47 kN2m <[M]=788.2kN2M;

③刚度指标

F

max

=4.1mm<[f]=L/1000=10500/1000=10.5mm ;

满足要求。

(2)中支墩钢横梁计算

中支墩采用4组钢支撑,支撑间距2m,横梁采用2I40工字钢,所受单排贝雷梁的最大集中力

F

2

=290.06kN。

横梁计算模型示意图单位:cm

P

P

P

P

P

P

P

P

单根横梁所受集中力P=F

2

/2=290.06/2=145.03kN;

①采用MIDAS/Civil软件建立模型计算得:

横梁支点反力计算结果:

横梁剪力计算结果:

横梁内力弯矩计算结果:

横梁位移计算结果:

②强度指标

支反力F 1=137.33 kN,F 2=443.86kN ; V max =298.57 kN,

τ= V m a x S/(tI )=298.5731033671.23103/(12.53227803104)=70.38N/㎜2< f y =205Mpa ; M max =102.60kN 2m ,δw = M max / W X =102.603103/(1139.0310-6)=90.08MPa< f y =205Mpa ③刚度指标

F max =2.2mm<[f]=L/1000=10500/1000=10.5mm ; 满足要求。 (3)支撑钢管

钢管立柱计算时,荷载数值按中横梁计算得的最大支反力考虑,即荷载数值为N1= F 232=443.86

32=887.72kN 。采用υ609mm(δ=16mm)钢管作为现浇支撑,钢管按最高长度9米计算自重N2=233.98kg/m 31039=21.06kN 。

钢管所受轴心压力N=N1+N2=887.72+21.06=908.78kN. 计算时按下端固定,上端自由考虑,则μ=2

槽钢连接。米,钢管之间采用自由长度取[169,82.8520973

.018

4

2

20

==

+==

d D l

i

l μλ

按b 类截面轴心受压构件查表得稳定系数661.0=?

kN N kN f 78.90805.4038102050298.0661.0A 3=>=???=?,可。

为增加支撑的稳定性钢管支撑之间采用[16槽钢联接。 (4)地基承载力验算

根据《苏州轨道交通2号线工程岩土工程详细勘察报告》苏州高速站站~相城大道站区间段、相城大道站和相城大道站~富阳路站区间区域场地构造稳定,不存在能引起场地滑移、大的变形和破坏等的重大不良地质,属稳定场地。第一层人工填土,土质不均、松散、成分复杂的人工填土,该土层物理力学性能不符合要求,现将该人工填土层挖掉,重新铺上一层粘土并压实,经检测该土层压缩模量为8~9MPa 。查《公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007》得如下表:

又由该人工填土层液限指数I L 在0.25~0.75之间,孔隙率e 小于0.8,地基承载力基本容许值在120~140kPa,地基在施工荷载作用下,可取系数1.25,因此,允许承载力[]ak f 在150kPa ~175kPa

之间。

中支墩地基处理图

查《苏州轨道交通2号线工程岩土工程勘察报告》可得4-5号墩土层分布情况(以4-5号墩为例),查土层压缩曲线图表并计算可得各个土层的压缩模量,如表1所示。

表1

土层号 土层名称 土层厚度(m)

压缩模量Esi/KPa

1 人工填土层 1 8.5

2 粘土③1

3 8.767 3 粉土③3 3 11.157

4 粉质粘土④1 7.

5 4.19 5 粉土④2 1.5 11.24 6

粉质粘土⑤1

2.5

5.764

根据地基顶面荷载=(137.33 +443.86)3232+21.0634=2409kN ,基础支墩采用C25混凝土,设计尺寸为9m 32m 31m (长3宽3高),支墩上钢支撑底部法拉盘直径为0.75m 。实际施工中支架下端焊接法兰用高强螺栓与支墩预埋件连结。

①基底净反力设计值

83.1332

92409=?==

∑lb F P j Kpa ②基础支墩高度计算

基础高度为 1m,基础有效高h 0=950mm ;

基础支墩受冲切承载力验算,因 b

20125.5)2

2(

m b l

h a A c =--= 抗冲切力 2

/2455609.2143094.07.07.0mm N h h

u f m

t

p

=???=β 冲切力

21

/61.7021l mm N bl

FA j A P F ==

= 冲切力> 抗冲切力,故支墩能够满足抗冲切要求。

(5)基础支墩沉降量计算

根据基底顶面荷载为2324.8KN ,基底作用有效尺寸为9m 32m 。 查《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》得计算公式

列表计算如表3所示。

表3

土层 z/b ψs P o αi z i αi-1 z i-1 E si △s i 1 0.5 0.982 129.156 0.25 1 8.5 2.16 2 2 0.982 129.156 0.20135 4 0.25 1 8.767 6.37 3 3.5 0.982 129.156 0.1599 7 0.20135 4 11.157 2.71 4 7.25 0.982 129.156 0.1013 14.5 0.1599 7 4.19 8.42 5 8 0.982 129.156 0.0998 16 0.1013 14.5 11.24 0.86 6

9.25 0.982

129.156

0.0864 18.5 0.0998 16 5.763 1.37 s =∑△si

21.89

根据计算列表所示,累计沉降△si =21.89mm 。

6.7 44+44m 现浇连续箱梁跨越太阳路贝雷梁支架设计计算书

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