桥梁盖梁无落地支架施工技术及验算
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桥梁下构无支架施工安全防护方案我合同段桥梁众多,地形复杂,沿线陡坡、陡崖多,桥墩大都沿陡坡或陡崖展布,且桥墩高度大,根据现场施工条件,为确保桥梁施工安全,采用以下施工及防护方案。
一、盖梁1、抱箍法因系梁、盖梁都处于高空,桥墩盖梁砼体积小,有条件利用钢筋砼墩本身作为模板支承,对柱式墩盖梁、系梁采用抱箍法施工。
抱箍法是利用抱箍与墩身之间的通过摩擦把全部荷载传递给墩身的一种施工方法。
通过螺栓使抱箍把墩身箍紧,产生较大的摩擦力。
联接螺栓拧紧,使抱箍尽可能与墩身最大面积按触,防止抱箍对墩身产生破坏,减少抱箍与墩身之间的空隙,增加摩擦力,在之间胎一层橡胶垫。
焊在抱箍上的托盘、支撑钢板与抱箍相互焊接可靠,因直接受力盖梁施工示意图点在托盘上。
托盘钢板的宽度超过工字钢横梁10cm 。
抱箍钢板的厚度不小于2cm ,联接螺栓的强度必须满足施工要求。
工字钢横梁搁在托盘上,必须放平稳、固定,不得有歪斜。
2、牛腿托架法对空心薄壁墩盖梁及悬空较多无法进行脚手架搭设的承台采用牛腿法施工:预先在墩身(桩身)上部预埋钢板,把工字钢和槽钢焊接在钢板上制成牛腿,或者采用万能杆件、贝雷桁架及型钢等组成托架。
工字钢上铺设槽钢,做成施工平台。
牛空心薄壁墩空心薄壁墩盖梁施工示意图盖梁抱箍、牛腿、工字钢横梁根据所承受的荷载进行设计。
抱箍在工厂定做,抱箍及预埋钢板的厚度不小于2cm ,工字钢可在市场购买,抱箍、牛腿托架、工字钢横梁的强度、刚度必须满足施工要求。
二、立柱因立柱高度大,模板、钢筋安装难度较大,且不安全。
为了保证施工安全,模板、钢筋安装时采用吊车或塔吊进行吊装,钢筋笼先在地面上绑扎好。
根据现场施工条件,对于高度小于30m的立柱采用无脚手架施工方案,搭设爬梯,如鹅梨坡大桥1—7、22—23#墩,庄稼坡高架桥3、8#墩、寨阳高架桥5、6号墩,对于超过30m高的立柱在墩与墩之间搭设脚手架或脚手架,内搭设人字梯,如庄稼坡高架桥1、2、4、7#墩、寨阳高架桥1、2、4号墩,鹅梨坡大桥8—10#墩。
盖梁支架安全验算书一、支架搭设说明桥梁共7座,全部为墩柱式结构,上部为盖梁,盖梁施工采用抱箍法。
侧模采用6mm厚钢板,背肋采用[10槽钢,间距100cm;对拉杆采用Ф16mm圆钢;底模采用1.5cm厚竹胶板,分配梁采用10×10cm方木,间距30cm,在墩柱处采用I10#工钢加强;横梁采用25b工字钢,长5m (预留操作平台位置),间距0.6m;纵梁采用56a双拼工钢,长18m(上庄大桥左线长20m),间距1.9~2.5m(工钢离开墩身25cm);抱箍采用两块半圆弧型钢板(板厚t=16mm,A3钢)制成,高1300cm,并设4道1.6cm厚三角形劲板,同时劲板作牛腿面使用,采用56根M24的高强螺栓(10.9级)连接,螺栓的扭矩要求M≥67kg〃m。
抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力,是主要的支承受力结构。
为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时对墩柱砼面保护,在墩柱与抱箍之间设一层2~3mm厚的橡胶垫。
二、支架计算墩柱间距5.6m,墩帽梁尺寸为及浇筑的混凝土方量如下:从表中可以看出,正交时盖梁的最大浇筑方量为70.74方。
斜交时最大方量为:84.85方。
计算中取左幅1#墩进行检算。
1、受力检算1.1 侧模(需计算最大侧压力)侧模采用6mm厚钢板,背肋采用[10槽钢,间距100cm;对拉杆采用Ф16mm圆钢;根据公式:公式1:公式2:式中: F--新浇混凝土对模板的最大侧压力h---有效压头高度(m)V---混凝土浇筑速度(m/h),暂定为1m/ht0---新浇混凝土的初凝时间(h),暂定为2hγ ---混凝土体密度(KN/m3),取26KN/m3K1---外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺缓凝作用的外加剂时取1.2。
本次计算取1.2。
K2---混凝土塌落度影响修正系数,塌落度小于30mm时,取 0.85;50~90mm时,取1.0;110~150mm时,取1.15。
桥梁盖梁无支架施工工法桥梁盖梁无支架施工工法一、前言传统的桥梁施工工法往往需要大量的支架来支撑施工过程中的主体结构,但在某些情况下,由于地形地貌的限制或施工空间的限制,无法使用传统的支架施工工法。
因此,桥梁盖梁无支架施工工法应运而生。
这种工法通过采用先进的技术手段,避免了对施工场地的大面积占用,提高了施工效率并减少了施工成本。
本文将详细介绍桥梁盖梁无支架施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点桥梁盖梁无支架施工工法的特点主要包括以下几个方面:1. 无需大面积支架:该工法通过采用悬挑法和飞人作业等技术手段,避免了对施工场地的大面积占用,提高了施工效率。
2. 工期缩短:由于无需搭设大量支架,施工进度得以提前,从而缩短了整个工程的施工周期。
3. 节约成本:无支架施工工法减少了对支架材料和人力资源的需求,从而降低了施工成本。
4. 环境友好:无需大量占用土地和破坏周边环境,对环境的影响较小。
三、适应范围桥梁盖梁无支架施工工法适用于以下情况:1. 施工空间有限:在城市中心或狭小的施工场地,传统的支架工法无法使用时,该工法可以发挥作用。
2. 地形地貌复杂:在山区、河谷或高耸峡谷等地形地貌复杂的地方,无支架施工工法可以更好地适应不规则地形。
3. 桥梁跨度较短:该工法适用于跨度较短的桥梁,一般为100米以内。
四、工艺原理桥梁盖梁无支架施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 悬挑法:通过在桥梁两端设置强大的主梁支撑,将施工区域延伸到桥梁两侧,然后通过顶升设备将梁片一步一步悬挑到位,最后与主梁连接固定。
2. 飞人作业法:借助特制的千斤顶和飞人梁板,在桥梁两端依次向中间推进悬浇,实现施工过程中的临时支撑和连续梁的构建。
五、施工工艺桥梁盖梁无支架施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 前期准备:包括施工图纸的制定、临时设施的搭建、机具设备的调试等。
大悬臂盖梁无落地支架力学验算分析一、引言大悬臂盖梁是工程施工中常见的一种结构形式,它通常用于桥梁、大跨度厂房等建筑中。
在实际的工程中,大悬臂盖梁的设计和施工需要考虑到力学性能,以确保结构的稳定和安全。
本文将对大悬臂盖梁无落地支架的力学验算进行分析,以探讨其受力特点和结构设计原则。
二、大悬臂盖梁受力特点大悬臂盖梁是一种悬臂结构,在外力作用下会受到弯矩和剪力的影响。
在没有落地支架的情况下,大悬臂盖梁需要通过其他方式来平衡受力,因此需要进行力学验算以确保结构的安全性。
1. 弯矩作用在大悬臂盖梁的施工过程中,桥梁的悬臂部分受到弯矩的作用,这会导致梁体产生弯曲变形。
在设计大悬臂盖梁时,需要考虑悬臂部分的弯矩受力情况,以确定合适的截面尺寸和钢筋配筋。
2. 剪力作用除了弯矩作用外,大悬臂盖梁还会受到剪力的作用。
剪力会使梁体产生横向位移和剪切变形,因此需要通过合适的剪力筋和横向箍筋来增强梁体的抗剪性能。
三、大悬臂盖梁无落地支架的力学验算方法对于大悬臂盖梁无落地支架的力学验算,通常采用有限元分析方法来进行。
有限元分析是一种数值计算方法,通过将结构分割成有限个小单元,然后利用数学方程求解各个小单元的受力情况,从而得到整体结构的受力状态。
1. 结构建模首先需要根据实际情况对大悬臂盖梁进行建模,包括梁体、墩台、桥墩等结构单元。
建立结构的有限元模型并确定材料性质、截面尺寸、支座位置等参数。
2. 荷载分析在建模完成后,需要进行荷载分析,包括静载和动载。
静载通常包括自重、桥面荷载、人车荷载等,而动载则包括风荷载、地震荷载等,需要根据实际情况确定。
3. 受力分析通过有限元分析软件进行受力分析,得到结构在各种荷载下的受力状态,包括弯矩、剪力、轴力等。
根据受力分析结果,可以对结构进行合理设计和加固。
四、结构设计原则在进行大悬臂盖梁无落地支架的力学验算时,需要遵循一些结构设计原则,以确保结构的稳定和安全。
1. 材料选用在大悬臂盖梁的结构设计中,需要选用合适的材料,包括混凝土、钢筋、预应力钢筋等。
附件3:长×宽×高=××#个长×宽×高=××#个一、 荷载计算:⑴盖梁混凝土以上盖梁混凝土含筋量均小于2%,钢筋混凝土按25KN/m3计算;以上盖梁混凝土结构、重量较相似,本计算书取最大值进行检算,本方案适合71个盖梁。
V=m3N1=V×25=KN⑵钢模板及I14a工字钢横梁钢模板:KNI14a工字钢横梁:××4=㎏=KNN2=+=5126.4㎏=KN ⑶纵梁贝雷梁荷载(单排双片,立柱两边各一排)N3=270㎏/片×24片=6480㎏=KN ⑷抱箍荷载N4=1880㎏=KN⑸施工荷载砼振捣荷载:2.0KN/m2 施工人员和施工料、具行走运输或堆放荷载:2.5KN/m2 雨载:1KN/m2 共计5.5KN/m2 N5=5.5KN/m2×15.2m×2.0m=KN二、贝雷梁受力检算双排单层贝雷梁参数:E=MPaI=cm 4[Q]=KN[M]=KN·m[f]=l/400=mm 贝雷梁受力组合为:钢筋砼、钢模、横梁、纵梁、施工荷载,取1.2的安全系数:q1=(N1+N2+N3+N5)×1.2÷15.2÷2=KN l=9mm=m受力简图如下图所示:全桥此类盖梁个数:35.535.519.659.819.6QM1674913.149.251231.2551.364.82916.918.82.1×105500994.41576.422.5盖梁无支架抱箍法方案二受力检算书1.81960.41.8合计:71个全桥此类盖梁个数:盖梁类型:15.2 1.9 1.815.2λ=m/l=3.1/9.0=Ra=Rb=ql(1+2λ)/2=KN ①抗剪强度计算x=m=mQmax=Ra-qx =<[Q]=490.5KN 满足要求②正应力检算ql 2×9×988<[m]=1576.4KN·m 满足要求③挠度检算×94×1012××=2mm <[f]=mm满足要求三、10cm×10cm方木检算:间距:cm方木参数:b×h=10×10cm ; A=100cm2; I=bh3/12=833.33 cm4W 1=bh 2/6 =166.67cm 3 ; EI=75KNm 2E=9×103Mpa ;[δ]=12Mpa ;[τ]=1.9Mpa ;[f]=l/400=0.5/400均布荷载:q 2=(砼+模板+施工荷载)×1.2÷15.2÷1.9×=(++×1.2÷15.2÷1.9×=KN/m施工集中荷载:P 2=KN 受力简图如右图所示:2×2×4M W 166.67×10-3P 2+×2Q A 四、I14工字钢检算P 2l 240.35mm <[f]= 1.25mm满足要求384EI=满足要求挠度:f =48EI P 2l 23+=0.075q 2l 24MPa <剪力:Q=τ==100cm26.72q 2l 28+q 2l 22==σ12MPa弯矩:=4.517.90.52= 6.721.12+4.50.5= 6.7MPa <17.9 4.5M=+=17.90.581231.2535.5=[σ]= 1.9MPa [τ]KN0.344454.1f max =ql 4384EI (5-24λ2) 3.1268.8KN 59.859.8×=×Mmax=(1+4λ2)=×)0.3440.344)=(5-24×384 2.1×1055009944000×满足要求22.50.344(1-40.344318.8KN·m0.30.30.3167)= 1.12KN·m工字钢参数:A=cm2G=KN/m I X=cm4Wx=cm3 E=MPa EIx=KN·m2[δ]=MPa[τ]=#MPa工字钢自重均布荷载:q3=KN/m集中荷载:P3==×=KNP3P3P3P3P3P3P3n=7n+1MW49×10-3m3nP3+×2QA5××45×74+2×72+1××3=m<[f]=l3/400=0.00525m满足要求。
盖梁支架搭设方案及验算一、工程概况本工程桥梁大部分是在平地进行修建,仅局部桥墩部分桥墩落在河道或沟浜之中,因河道和沟浜均较小,水深较浅,拟采用填平河道和沟浜,在平地进行桥梁下部结构施工,待架梁后再按设计要求疏浚河道。
盖梁施工为拟采用满堂支架施工方法,选用WDJ碗扣钢管进行搭设。
由于盖梁下面的地基土质松软,地下水位较高,承载能力明显偏低,故在支架搭设前必须对地基进行加固处理,以满足承重支架对地基的要求。
二、地基处理为满足盖梁承重支架对地基的要求。
先除去表层土,对基础进行平整及压实,使其密实度达到90%以上,再铺设20cm厚道碴或碎石,用压路机辗压密实,然后浇筑15cm厚C20素砼。
加固基础的面积为盖梁投影面积四侧加宽1m。
为保证地基施工排水,在加固的地基的一侧横桥向设置临时排水沟,将地面雨水引入路基边沟排走。
在浇筑砼地坪时,需确保地面平整度,以保证钢管支架的平整稳固。
三、支架搭设⑴盖梁支架采用碗扣式满堂支架。
碗扣式支架的构件是定型模数杆件,其立杆是轴心受压杆件,横杆是侧向支撑立杆,减小立杆计算长度,从而充分发挥钢杆件抗压能力。
根据盖梁恒载分布特点。
盖梁立杆在立柱间平面布置600X 600伽(横向X纵向),步距1200伽;每根立杆底部应设置100X 100X 6mm的钢板衬垫或槽钢,以防局部应力过大,造成混凝土破坏,导致支撑管下沉。
⑵立杆高度根据盖梁底标高及底模高度而定。
立杆规格用 3.0m和2.4m两种组合,错开对接,避免接头在同一平面上,利用可调底座和可调顶托分别调整以满足支架高度要求。
⑶立杆底座上方,离地20cm左右加设横向和纵向扫地杆,用扣件与立杆紧固,水平扫地杆间距控制在间隔3〜4排立杆。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高出的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离大于0.5m。
⑷横向和纵向均设置剪刀撑。
剪力撑由底至顶连续设置,斜杆必须落地,并与扫地杆紧固,倾斜角度控制在45。
盖梁施工支撑架结构验算一、支架的结构形式盖梁结构尺寸为2385×150×130cm,砼数量为45.18m3。
侧模及底模均采用胶合板,侧模竖向方木间距为40cm,横向共布置3道φ10cm的钢筋拉条对拉。
底模直接铺在沿纵桥向布置的10×10cm的方木上,方木间距为30cm;方木通过25×12×10cm的三角楔木支撑在沿盖梁两侧的2根40a工字钢上;两根工字钢之间用20#槽钢焊接,焊接的位置在圆墩柱两侧及跨度方向两道,在两槽钢之间布置二排18×15的方木支撑纵桥向的底模方木;40a工字钢支撑在穿过墩顶预留洞的φ10cm实心圆钢上(见盖梁支架、模板施工图)。
二、结构验算(根据公路桥涵施工规范主要考虑以下几项荷载)1、侧模验算(略)2、底模验算:(1)、荷载:a、砼(盖梁厚度为1.3m):q1=1.3×25.0×1.2=39KN/m2(提高1.2倍)b、施工人员及材料堆放取1.5KN/m2c、倾倒砼时的冲击荷载:2.0KN/ m2(2)、915×1830×18mm胶合板验算:板的宽度取1m,支撑板的方木托架间距为0.3m,板按三等跨连续梁简化计算,其计算简图为:q=(39+1.5+2)×0.3=12.75KN/m根据内力系数表:Mmax=0.1ql2=0.1×12.75×0.32=0.115KN·m板的几何模量:W=1/6bh2=1/6×1000×182=5.4×104mm3I=1/12 bh3=1/12×1000×183=4.86×105mm4E=4×103Mpaσmax=Mmax/W=0.115×106/(5.4×104)=2.13Mpa<[σ]=25Mpafmax=0.667ql4/(100EI)=0.667×12.75×3004/(100×4×103×4.86×105) =0.93mm>[f]=L/400=0.75mm底模胶合板能满足强度和挠度要求。
两种无支架双柱墩盖梁施工方法及验算摘要:本文通过对两种无支架双柱墩盖梁施工方法即钢抱箍及穿杠法阐述说明在进行盖梁施工计算中两种方法的注意事项,并对比两种方法各自优点。
对工程实际有着一定的指导意义。
关键字:盖梁,钢抱箍,穿杠法,支撑体系0序言随着我国公路交通事业的不断向前发展,公路桥梁的建设水平将会得到进一步提升,大跨度桥梁的建设也会随之增多。
薄壁墩有着降低建筑材料的使用、减轻桥墩的自重、增强桥墩的刚度、减少主梁支点的负弯矩、美化桥梁的作用,因此桥梁技术人员根据工程实际选择合理的施工方法,为我国公路桥梁建设水平的进一步提升做出自己的贡献。
在公路工程中, 桥梁的下部结构基本上都采用简单的刚架结构,即桥梁的下部基础为两根桩基础, 墩身为两根圆柱墩, 桩顶系梁联结(或不设系梁),墩顶盖梁联结。
在桥梁的盖梁施工方法中无支架施工方法主要有穿杠法与抱箍法。
下面就针对这两种施工方法在进行盖梁验算时的主要步骤及验算过程进行一些简单的探讨。
1钢抱箍法1.1施工工艺钢抱箍施工方法是在盖梁下的墩柱顶上套钢抱箍,拧紧抱箍连接螺栓,然后利用抱箍牛腿搭设支架纵梁、横梁铺设模板。
其力学原理:是利用在墩柱上的适当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力来克服临时设施及盖梁的重量。
抱箍的结构形式包括箍身的结构形式和连接板上螺栓的排列。
抱箍是由2个半圆型的钢板,通过其连接板上的螺栓连接在一起。
安装后使钢板与墩身密贴,使其能够承受一定的荷载而不变形。
箍板的高度由其连接板上螺栓的个数决定。
抱箍法节省人力物力从经济上讲是最合算的。
1.2钢抱箍法盖梁结构设计验算主要步骤及流程图见图1~图2图1钢抱箍及穿杠法盖梁施工纵梁(工字钢)验算步骤及流程图2钢抱箍盖梁施工方法抱箍验算步骤及流程2穿杠法2.1施工工艺穿杠法施工盖梁是靠穿在墩柱预留孔内的实心圆钢作为盖梁模型、盖梁混凝土实体等的主要承载构件浇筑墩柱时在每个墩柱计算高度的纵桥向预留钢管作为预留孔洞待墩柱施工完毕后,在预留孔内穿实心圆钢,外套支承铁块并用螺丝帽扣紧支承铁上横桥向在墩柱两侧各设工字钢一根作为承重梁,工字钢上布设方木作为分配梁,以支承模型体系。
盖梁钢棒支撑施工无落地支架体系结合某高速公路互通主线桥盖梁无落地支架的施工实践,提出了装卸方便、安全稳定的钢棒式支架布设及验算的一般方法,经实践,该方案是切实可行的,其降低了成本,加快了施工速度,安全可靠取得了良好的经济效益。
标签:盖梁,支架布设,受力验算随着我国基础设施建设的迅猛发展,预应力钢筋混凝土桥在市政建设和国道、省道、高速公路施工中越来越被广泛采用,变宽桥、弯桥等复杂的预应力混凝土结构在大中桥中得到了广泛的应用,现浇支架跨度、承受的荷载也大幅增大,应用中的技术、安全问题也日益突显出来,其中支架布设及承载力验算是施工中的一个重要环节。
验算结果不仅直接影响到砼浇筑成型后的混凝土质量和线型能否符合设计要求,还可能导致安全事故的发生。
因此,支架的布设及验算极为重要。
下面以省道306济源境跨焦柳铁路桥的墩顶盖梁为例进行支架布设及验算。
一、工程概况省道S306 卫柿线是河南省北部新乡卫辉至济源柿槟的省级干线公路,为上跨焦柳铁路一级公路,设计速度80Km/小时。
验算标准盖梁质量最大的盖梁,该盖梁宽1.6m,高度为1.6m,端部高度0.8m,长为14.9m,柱中心距9.4m,砼体积为36.0m3,砼按26KN/m3计算。
该盖梁施工采用直径9cm钢棒,受力主梁采用I50a工字钢,主梁上采用间距0.4m布置2×10#槽钢,槽钢并排设置后焊接50mm钢管,具体设置图如下:二、结构简算①砼:纵向每侧简化为线荷载:q砼=1.6×26×0.8=33.28KN/m②模板荷载:模板总重G模=G底+G侧=14.9×1.6×3×0.1=7.15t纵向每侧每米q模=71.5KN/14.9/2=2.4KN/m③每侧人机荷载:0.8×1=0.8KN/m④每侧冲击线荷载:2×0.8=1.6KN/m⑤每侧振动荷载:2×0.8=1.6KN/m⑥每侧支架自重荷载:G支=G工+G槽=6×3KN+(40×2×2×0.1)/2=24KNq 支=24/14.9=1.61KN/m跨中荷载组合:q=(33.28+2.4+1.61)×1.2+(0.8+1.6+1.6)×1.4=50.35KN/m边跨荷载组合:q=(33.28+2.4+1.61)×1.2×0.75+(0.8+1.6+1.6)×1.4=46.19KN/m2、钢棒验算钢棒直径9cm可承受剪力F=δ×A=85×106×3.14×0.092/4=540.5KN钢棒承受剪力Q=50.35×14.9/2=375.1 KN < F=540.5KN满足要求。
桥梁盖梁无落地支架施工技术及验算
一、工程概况
XX县颍河XX桥接线工程总体呈西南-东北走向,起点顺接老路(老路向南延伸交于G105),跨越颍河后,沿老路延伸交于XX县沙河路,在行政区划上,大桥及北侧接线属于XX县城关镇,南侧接线属于阜阳市颍泉区。
XX航道整治工程QL-04标共有盖梁17座,其中主桥盖梁2座,引桥盖梁13座,台盖梁2座。
二、总体施工方案
由于地势落差较大,墩柱高度普遍较高,为了节省周转料的投入,施工盖梁时采用了无落地支架施工技术:在墩柱中预埋Φ100mm镀锌钢管,将Φ85mm实心钢棒穿入其中,两端各外露30cm,将两根HN450*200型钢分别担在墩柱两侧的钢棒上,并在两根工字钢上均匀铺设35根Ⅰ14工字钢,工字钢长度3m,在超出盖梁的工字钢上铺设木板作为施工平台,盖梁简图如附图:
三、计算依据及采用程序
本计算书采用的规范如下:
3.1《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)
3.2桥梁施工常用数据手册
3.3计算参数及主要材料:
(1)Ⅰ14工字钢:
截面面积为:A=21508mm2
截面抵抗矩:W=102×103mm3
截面惯性矩:I=712×104mm4
弹性模量E=2.1×105Mpa
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
(2)H446*199*8*12mm型钢:
横向主梁采用2根45b工字钢,横向间距为160cm。
截面面积为:A=1.02*106mm2,
=29000×104mm4,
X轴惯性矩为:I
X
X轴抗弯截面模量为:W
=1300×103mm3,
X
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
(3)钢棒:
钢棒采用υ85mm高强钢棒(A45),
截面面积为:A=3.14×752=5671.62mm2,
惯性矩为:I=πd4/32=3.14×854/32=512.2186×104 mm4
截面模量为:W=πd3/32=6.0261×104 mm3
抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。
3.4受力模型:
3.4.1Ⅰ14工字钢分布梁计算模型:
Ⅰ14工字钢分布梁直接承受底模以上的自重,Ⅰ14工字钢分布在圆柱两侧的446H型钢上,两型钢主梁与圆柱保持,间距按圆柱直径150cm,Ⅰ14工字钢分布梁计算跨径为160 cm 盖梁底宽为180cm,分布梁两端各悬臂10cm,悬臂有利跨中受力,不计悬臂部分,按简支梁计算,实际偏安全,如下图
q
1.6m
分布梁计算受力模型
3.4.2H型钢主梁计算模型:
H型钢主梁承受由每槽钢分布梁传来的重力,按均匀荷载考虑,两根工字钢各承受一半的力,工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距,取为7m,按两端外伸悬臂计算。
3.4.3钢棒计算模型:
钢棒为悬臂结构模型,工字钢紧贴圆柱,故只考虑钢棒受剪。
6个支点抗剪截面分担承
受上面传来的重力。
四、荷载计算(横桥向均布荷载)
(1)、H446*199*8*12mm总重:66.7kg/m*2根*9.8N/kg*24m=31.38KN,
31.38KN/19.4m=1.64KN/m
(2)、工字钢14*74*5mm ,间距50cm,每根长3m总重:18.118kg/m*3m*9.8N/kg*35根
=18.64KN,18.64KN/19.4m=0.96KN/m
(3)、模板总重量:底模1.5m*2m(12块)、侧模1.5m*2m(28块)、底模0.2m*1.5m(15块)、侧模0.2m*1.5m(2块)。
①、1m*2m模板180kg/块*68块*9.8N/kg=119.95KN
②、0.2m*1.5m模板9.76kg/块*17块*9.8N/kg=1.63KN
③、背钢管40cm一道一侧6道*22m*2*3.5kg/m*9.8N/kg=9.06KN
④、背槽钢80cm一道一侧28道*2*2m*12.318kg/m*9.8N/kg=13.52KN
①+②+③+④=(119.95+1.63+9.06+13.52)/21.59=6.68KN/m
(4)、钢筋砼重54.25m3*26KN/m3=1410.5KN,1410.5KN/19.4m=72.7KN/m
(5)、施工人员、材料、机具行走运输及堆放荷载:2.5KN/m
(6)、振捣混凝土产生的荷载:4KN/m
以上荷载累计:1.64*1.2+0.96*1.2+6.68*1.2+72.7*1.2+2.5*1.4+4*1.4=107.48KN 五、实心钢棒受力验算
每侧每根钢棒受力F=107.48*19.4/6=347.52KN,H型钢底宽0.199m,作用在钢棒上的均布荷载q=F/b=347.52/0.199=1746.33KN/m,钢棒受力相当于一个受均布荷载作用的悬臂梁Mmax=qb2/2=1746.33*0.1992/2=34.58KN/m,最大剪力在根部Qmax=qb=1746.33*0.199=347.52 KN.
σmax=Mmax/W=34.58/(3.14*0.0853/4)=71.7MPa<210MPa,
τmax=Qmax/A=347.52*103/21.508*103=16.16MPa<125MPa。
六、工字钢主横梁计算
荷载:0.96*1.2+6.68*1.2+72.7*1.2+2.5*1.4+4*1.4=105.5KN
工字钢两根,单根受力q=52.75KN,计算跨径7m。
跨中弯矩:M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]=159KN.m
σmax=Mmax/W=159KN.m/1300×103mm3,=122MPa<215Mpa。
跨中挠度:f=ql4(5-24a2/l2)/384EI=10.05mm<1/400=17.5mm
七、工字钢I14计算
荷载:6.68*1.2+72.7*1.2+2.5*1.4+4*1.4=104.3KN,
单根承受q=0.5*104.3=52.18KN,盖梁底宽1.8m,则单根工字钢14均布荷载
q=52.18/1.8=28.98KN.m,计算跨径1.6m,跨中弯矩M=1/8ql2=9.27Mpa
σmax=Mmax/W=9.27/102×103mm3=90.8Mpa<215Mpa。
八、施工过程及施工要点
8.1 孔道预留:
墩柱浇筑时将直径为100mm钢管(或硬塑料管装沙)封口后,沿顺桥向预先埋入混凝土。
其预埋位置应根据盖梁支撑系统结构高度确定,即:
预埋管中心位置=墩柱设计标高—盖梁底模高度—木楔高度-槽钢高度—工字钢高度—支撑铁中心至其顶面高度。
在确定预埋管位置时应至少考虑8~10cm木楔高度,要楔下垫于方木(两片木楔对接对顶调整标高),在盖梁混凝土达到强度拆除模型时打开木楔方木下落,以此作为卸脱模的空间。
埋入混凝土中的钢管常会因倾倒混凝土或振捣混凝土而浮起或倾斜改变位置,因此在预埋时除将管口用泡沫等物堵塞,胶带裹封外,还应该用铁丝将预埋管端部与墩柱钢材绑扎牢固,同时应注意将预埋管置于两根主筋之间用垫块将其挤紧。
当混凝土浇筑至预埋管位置时,应减少倾倒冲击力,避免振捣棒碰撞预埋管,确保其位置准确。
8.2 对拉工字钢:
工字钢纵梁搁置在两块支撑铁上时,若不对拉固定,不仅施工安全没有保障,而且形不成整体受力结构。
因此,对于两片工字钢纵梁,必须用钢拉杆对拉固定在墩柱上。
拉杆的布置间距在墩柱间设3根,悬臂段设2根。
墩柱与纵梁间加衬垫,以保护相接柱面。
拉杆选用Ф16A3圆钢。
8.3预留孔封堵:
盖梁施工完成后,拆除底模、工字钢、圆钢等后,对预留孔道封堵,封堵孔工作宜成批逐段进行,不宜逐个进行。
直径85mm预留孔对墩柱的受力几乎没有影响,但从确保墩柱钢筋使用寿命(若钢管与墩柱钢筋比较接近则钢筋易受腐蚀),保证结构外观质量而言,预留孔的封堵工作也相当重要。
采用人工压入塑性水泥浆封堵孔,要求水泥浆必须经过试验配制,保证其终凝后的颜色必须与墩柱颜色一致。
水泥浆中宜加入适量减水剂和膨胀剂。