现浇箱梁门洞设计及施工现浇箱梁门洞设计及施工.doc

城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞结构设计及施工 张宇 李金强 崔旭文 张瑜瑜 （中建交通建设集团有限公司、北京市、丰台区、100161） 摘 要：通过青岛海湾大桥青岛端接线工程第十二合同段海尔路高架桥跨合肥路门洞的设计及施工，研究并建立一套城市桥梁现浇箱梁跨越现状道路大跨度门洞设计及施工技术体系，为同类工程同类问题的提供设计参考及施工经验。 关键词：桥梁工程；门洞；碗扣支架；钢支撑 1 工程概况 青岛海湾大桥青岛端接线工程西起海湾大桥李村河互通立交东侧，向东跨过四流路、规划周口路、重庆路、台柳路、黑龙江路、海尔路等主要道路，接规划长沙路，形成青岛市快速路系统的第三“横”。工程全长7.6公里，共分14个合同段。 第12合同段海尔路高架H2#桥跨越现状合肥路。合肥路采用2幅路型式，双向6车道。海尔路全封闭后，车辆需经由合肥路绕行深圳路，从而使合肥路承受了较大的交通压力。 跨合肥路高架桥是海尔路高架H2-1#及H2-2#桥第二跨，跨径45m，净高6.8m～7.4m。 2 门洞设置方案 为保证合肥路交通畅通，跨合肥路设置机动车门洞4个，中间门洞宽7m，两侧门洞宽6.5m，高5m。门柱下部为钢筋混凝土系梁，系梁顶面预埋10mm厚钢板，门柱钢管与钢板之间焊接，焊接方式为围焊，四周设加劲缀板；门柱上设置工字钢横梁。门柱钢管采用热轧无缝钢管，直径Φ420mm，壁厚10mm。门洞立柱设五排，每根立柱上部设封口钢板，钢板厚20mm。每排门柱上设两道I40b号工字钢横梁（横桥向），横梁上根据支架横桥向排距依次布设I40b号工钢纵梁，其上铺放15cm木方搭设满堂支架。所有型钢间连接点均焊接加固，各向型钢横纵梁间设联系杆，提高传力体系整体性。 2.1 混凝土条形系梁 合肥路门洞支架利用现有城市道路浇筑条形混凝土系梁，配置钢筋骨架，结构尺寸为0.8*0.6*30m，混凝土标号采用C30，基础顶面预埋钢板（60*60*2cm）。 2.2 钢管桩基础 门洞支架采用φ420cm钢管桩基础，焊接在混凝土条形系梁预埋钢板上，钢管顶设置I40b双拼工字钢横梁；横梁上架设I40b工字钢纵梁，腹板及内箱下纵向工字钢间距60cm；翼缘板下纵向工字钢型号间距90cm。具体布置如下图所示。 图1 门洞横断面图 2.3 碗扣支架设置 门洞平台上碗扣支架设置与两侧相同，支架采用Φ48，壁厚3.5碗扣，立杆采用cm规格。翼缘下立杆间距90cm。0.9米，取0.9m长计算。计算单元截面积为0.99m2，体积为0.891m3。 (1)静荷载：静荷系数Vs=1.2 钢筋混凝土自重=0.891m3*25KN/m3=22.275KN 模板自重=0.5KN/m2*(0.6m*0.9m)=0.27KN 计算单元下碗扣支架自重取0.264KN (2)动荷载：动荷系数Vd=1.4 施工人员及设备荷载(Q3)：1.0kN/m2 混凝土浇筑和振捣荷载(Q4)：1.0kN/m2 风荷载： 地面粗糙程度为A级，查风压高度系数表得：（高度H=30m），青岛地区基本风压,脚手架挡风系考虑架外满挂密目安全网，取，风荷载体形系数 （GB50009-2001建筑结构荷载规范） 则： 总动荷载=(1.0+1.0+0.743) kN/m2*(0.6m*0.9m)=1.48KN (3)立杆总荷载 1.2*(22.275+0.27+0.264)+0.9*1.4*1.48=29.23kN 取30kN计算。 翼缘板厚度取0.45m，立杆间距为0.9*0.9m，每根立杆受力取15kN计算。 内箱上下顶底板厚度取0.45m，立杆间距为0.6*0.9m，每根立杆受力取10kN计算。 3.1.2 腹板下纵向工字钢计算 腹板下纵梁采用I40b工字钢，每个点受到的集中力大小为30KN，作用点间距0.9m。计算模型详见下图。 I40b工字钢受到的最大弯矩绝对值为157855Nm 最大应力为： 内力验算合格。 最大挠度为5.43mm，小于7000/400=17.5mm。挠度验算合格。 支座反力详见表1。 图2 腹板下工字钢弯矩图 图3 腹板下工字钢变形图 表1 支座反力表 NODE FY(N) 1 98328 2 258300 10 238450 16 258300 22 98328 3.1.3 翼缘板下纵向工字钢计算 翼缘板下每个点受到的集中力大小为15KN，作用点间距0.9m。计算模型与腹板下工字钢相同。 内力及挠度验算合格。 支座反力详见表2。 表2 支座反力表 NODE FY(N) 双拼工字钢对桩顶横梁作用力(N) 1 29115 50072 2 66513 131896 10 35770 121642 16 66513 131896 22 29115 50072 3.1.4 内箱