跨越式贝雷架门洞计算
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施工技术专项方案
1、工程概况
本合同段LK15+894渐河特大桥,上部结构为预应力砼现浇连续箱梁,跨临岗公路。
箱梁纵向预应力钢束设置采用фj15.24钢绞线,Rby=1860Mpa,波纹管制孔。桥梁施工为一联分跨现浇。
2、支架(门洞)方案布置
2.1总体构思
1、LK15+894渐河特大桥桥的门式支架(门洞)皆置于临岗公路中央分隔带两侧,左右各一个,结构相同,门洞净宽度不小于5.0米,净空高度不小于5.0米,通过Φ600mm无缝钢管排架来支撑工字型纵梁。
2、门洞以外部分按满堂式支架方案施工,临岗公路土路肩清表、边坡开挖台阶后夯实,然后进行基础硬化处理,施工完成后,再对边坡和绿化进行恢复。
3、门洞支撑钢管桩设置于路面上,并设置混凝土扩大基础,保证混凝土基础与原临岗路路面隔离;满堂支架基础压实度应不小于90%,然后设置20cm厚的级配碎石垫层,再在垫层顶面满浇10cm厚C20砼作为立杆基础。
4、门洞工字钢纵梁顶面设置于同一水平面上,其高程以所在处箱梁最低点(应减去纵横背梢、底模板及卸架楔块的高度)控制,在工字钢与横楔梢(方木)之间设置垫块进行纵横坡(标高)调整。 5、为保证施工期间的绝对安全,对行车引导,支架防撞等采取相应的安全措施,详见安全专项方案。
2.2施工工艺流程
⑴.地基处理;
⑵.搭设支架;
⑶.安装外模、支座及其预埋钢板;
⑷.对支架系统进行等载预压试验,安装底腹板钢筋;
⑸.安装底、腹板内模,用PVC管预留箱内的透气孔及排水孔;
⑹.调校模板高程,彻底清理前期工作留下的残渣、垃圾;
⑺.浇筑箱梁底、腹板混凝土;
⑻.拆除底、腹板内模,检查箱内砼密实情况,凿毛砼接缝面,清理伸入顶板的钢筋面上水泥浆;
⑼.安装箱梁顶板内模,并预留人孔;
⑽.安装箱梁顶板钢筋,预埋伸缩缝钢筋、防撞栏钢筋、通讯管道吊架预埋件、泄水管、桥面铺装预埋筋;
⑾.调校箱梁顶板内模高程,用钢筋头做出砼浇筑面的高程标志,清理前期工作中留下的残渣、垃圾;
⑿.浇筑箱梁顶板砼,保证大面平整度,扫毛砼表面;
⒀.砼强度达到设计强度的85%以上后,张拉预应力钢绞线束;
⒁、预应力孔道压浆;
⒂、拆除顶板内模,一次性同时卸落支架系统;
⒃.检查箱梁砼外观; ⒄.砼达到设计强度后,清理箱梁内的残渣、垃圾、积水等残留物,封闭人孔。
3、施工方案及计算
A、满堂支架方案及计算(参见LK15+894渐河特大桥现浇箱梁施工方案及计算)
B、门式支架计算
1、 计算说明
(1)、强度计算荷载取值
[支架模板自重+浇筑段钢筋砼重+施工荷载(1.5KPa)+振捣砼时产生的荷载(2.0KPa)]*1.2
(2)、变形计算荷载取值
[支架模板自重+浇筑段钢筋砼重]*1.2
2、 主线门式支架计算
主线门架布置参考附图。
箱梁荷载通过底部模板传递到分配木方上,再通过分配木方将荷载传递于I56a纵向跨线型钢,最后由横向型钢和立柱钢管传递至地基基础。
2.1、底部模板计算
因模板及横向木条布置与满堂支架相同,则底部模板受力也与满堂支架模板受力相同,是满足要求的,故模板不再重复计算。
2.2、分配木方(6cm×12cm)计算
在中横梁位置,分配木方受力最大,可作为控制计算。分配横梁由间距60cm的跨主线型钢支撑,由于跨线型钢与分配横梁存在79度夹角,计算跨径取81.2cm。为使计算偏于安全,分配横梁计算按简支梁进行计算。
81,2160S=1.06m2
简化为均布荷载的简支梁进行计算,则:
箱梁自重为:26×1.6=41.6 KN/m2
q=41.6×1.35+(2+2+1.5)×1.4×0.7=62.5 KN/m2
计算荷载:62.5×0.3=18.8 KN/m 计算跨径:L=0.812m
采用松木 E=9×103MPa [σ]=12Mpa
321446cmbhW 4386412cmbhI
则:mKNqlM.55.18812.0812.08.1882
MPaMPaWM128.101441055.13
mmLmmmEIqlf03.24001001.010864109384812.0108.185384589434
满足要求。
2.3、门式支架骨架计算
2.3.1、纵梁型钢计算
根据附后门式骨架布置平面图,故其最不利荷载为箱梁中腹板位于纵梁型钢跨中位置,最不利纵梁型钢荷载图如下:
7606011560115115115606060
腹板处荷载:26×1.123/0.6=48.7KN/m2
q=48.7×1.35+(2+2+1.5)×1.4×0.7=72.1KN/m2
底板处荷载:26×0.33/0.6=14.3KN/m2
q=14.3×1.35+(2+2+1.5)×1.4×0.7=25.7KN/m2
计算荷载: 腹板处=72.1×0.6=43.3KN/m 底板处=25.7×0.6=15.4KN/m
计算跨径: L=7.6m 采用型钢 E=2×105MPa [σ]=145Mpa
型钢I56a参数: A=13538mm2 3223426cmbhW
436557612cmbhI
利用同济启明星《工程计算器》ETools v2.0,按简支梁计算,计算结果如下:
型钢纵梁最不利荷载变形、内力计算结果表
跨中最大弯矩:Mmax=212.5KN·m
支点最大剪力:Qmax=115.7KN
最大弯曲应力:MPaMPaWM1457.902342105.2123
最大剪应力:MPaMPaAQ12055.813538107.1155.13 最大变形: fmax=9.5mm 满足要求。 2.3.2、立柱钢管压应力及稳定性验算 立柱钢管按3m间距均布布置,取最不利位置中腹板下立柱钢管进行分析,故最不利荷载: Nmax=26×2.275×10.3×1.35=822.5KN ○1、压应力验算: 支架采用钢管Φ600×6mm 钢管横截面积为A=π×(302-29.42)=74.2cm2 最大压应力σmax=N/A=822.5×103/74.2×102=110.9MPa<〔σ0〕=145MPa 满足要求。 ○2、稳定性验算: 轴惯性矩4444414407648.586064cmdDI 回转半径cmAIr9.132.7414407 取L=8.8m,长细比3.639.13880rL 查表(《路桥施工计算手册》)得纵向弯曲系数55.0 允许最大承受压力为: KNKNAN5.8226.87710215102.7455.0][34max 满足要求。 2.3.3、地基验算 立柱钢管直接竖立在常张高速路基水泥墩上,对于每根钢管底下取60cm长受力面积,即受力面积为A=3.14×(0.3+0.2)×0.5=0.785m2。 地基承载力即:σ=N/A=9.5/0.15=63.3KPa<〔σ0〕=200KPa 满足要求。 东常高速第20合同段 2012年1月10日