现浇箱梁跨国道门洞支架设计及施工_secret.doc

现浇箱梁跨206国道支架门洞设计施 一、工程概况 xx高速公路AJ-02标由中交一公局七公司承建，其中K8+405分离立交桥左幅第21-23孔，右幅20-22孔为现浇箱梁，梁高2.3米，跨径组合为30+42+30，42m跨径跨越G206国道，国道宽12米，路面为沥表混凝土，与设计梁底净空为5.7米，本桥与国道交角为36度。 二、施工方案 门洞支架采用碗扣支架，支架施工考虑到必须保证原行车道路的交通安全和行车顺畅，同时满足施工安全方便，在原行车道上留2个机动车道和2个非机动车道，对支架进行设计，横杆采用30cm，支架顶端设I28b型的工字钢做为纵向承重梁，跨度为4米，净高4.7米，非机动车道净宽2米，净高3米，从箱梁底模至支架顶结构依次为1.5cm的竹胶板、10×10cm的方木、I28b型的工字钢、I12型的工字钢、碗扣支架、30cm素砼条形基础、原行车路面，车道两侧条形基础的支架横杆按30cm的间距搭设，其余全部横杆按90cm搭设。支架顶横向安装I12型工字钢作为分配梁，中间用Φ25钢筋连接，防止滑移，在I12型工字钢顶面纵桥向按50cm/根间距设置I28b型的工字钢作为承重梁，I28b型工字钢顶面横桥向按30cm间距铺10×10cm的方木，方木两端开2cm深槽口，用铁丝在槽口处将方木绑扎在工字钢上，1.5cm厚的竹胶板用铁钉固定在方木上。 非机动车道顶支架搭设与机动车道相同。 三、门洞支架受力计算 取一个框格单元(横桥向0.3m×纵桥向4m)做受力分析。 A、工字钢上各类荷载计算 (1)、现浇箱梁自重 按跨中截面E，计算E截面面积为10m2，则机动车上4m长度范围内箱梁重量为10×4×25=1000KN，由此一个框格单元内箱梁自重N1=1000/10×0.3=30KN。 (2)、竹胶板、木方、工字钢及支架自重，(木材、竹胶板容重按10KN/m3计，I28工字钢单位重47.888kg/m，I12工字钢单位重14kg/m)。 竹胶板自重：N=0.3×4×0.015×10=0.18KN 方木自重 (每框格按横向14根方木计)：N=0.1×0.1×0.3×14×10=0.42KN I28b型工字钢自重 (每框格内1根计)：N=4×47.888×10/1000=1.92KN I12型工字钢自重：N=0.3×14×10/1000=0.042KN 支架自重按0.75KN/m2计：N=4×0.3×0.75=0.9KN 计算方木时N2=0.18+0.42=0.6KN 计算I28b型工字钢时N2=0.18+0.42+1.92=2.52KN 计算I12型工字钢时N2=0.18+0.42+1.92+0.042=2.562KN 计算支架时N2=0.18+0.42+1.92+0.042+0.9=3.462KN (3)、倾倒砼时产生的竖向荷载以2.0KN/m2计，N3=4×0.3×2=2.4KN (4)、振捣砼时产生振动荷载以2.0KN/m2计，N4=4×0.3×2=2.4KN (5)、施工人员和施工材料、机具运输和堆放荷载 计算方木时，均匀荷载取2.5KN/m2，N5=4×0.3×2.5=3KN 计算型钢和支架时，均布荷载取1.5KN/ m2，N5=4×0.3×1.5=1.8KN 以上荷载组合： N总=(N1+N2)×1.2+(N3+N4+N5)×1.4 (其中1.2和1.4是荷载分项系数)。 计算方木时N总=(30+0.6)×1.2+(2.4+2.4+3)×1.4=47.64KN 计算I28b型型钢时，N总=(30+2.52)×1.2+(2.4+2.4+1.8)×1.4=47.942KN 计算I12型钢时，N总=(30+2.562)×1.2+(2.4+2.4+1.8)×1.4=48.314KN 计算支架时，N总=(30+3.462)×1.2+(2.4+2.4+1.8)×1.4=49.394KN B、方木计算 单根方木承受荷载Q=N/L=47.64/14/0.3=11.34KN/m (L为单位框格内方木长度)。 方木跨径即为I28b型工字钢间距l=500 弯曲强度： Q=ql2/(10W)=13.06×5002/(10×1003/6)=2.0Mpa 容许弯应力为[σ]=14.5Mpa，σ[σ]。 根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)规定，对于结构支架受载后挠曲的杆件，其弹性挠度不得超过相应结构跨度的L/400，即[f]=500/400=1.25mm。 f=5ql4/(384EI)=5×13.6×3004/(384×10×103×1004/12)=0.013mm。 f[f]，刚度满足施工要求。 C、I28b型工字钢受力计算 查《路桥施工计算手册》附表得，I28b型工字钢惯性矩I=7480cm4，截面系数W=534cm3，钢材弹性模量