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湖北省宜昌至巴东(鄂渝界)公路第22合同段
(K130+364~K134+899.02)
张家湾大桥盖梁抱箍
施工方案
ZK134+634~ZK134+972
YK134+561~YK134+899
中国中铁
编制:
复核:
审核:
中铁五局(集团)三公司
宜巴高速公路土建22标项目经理部
2009年10月
张家湾大桥桥墩盖梁抱箍施工方案
1、工程概况
本桥桥墩为双柱墩和空心墩,其中双柱墩墩径为φ1.6m、φ1.8m和φ2.0m三种形式,盖梁尺寸均为10.84×1.5(高)×2(宽),按最不利工况计算,盖梁横桥向按柱径φ1.3m检算,顺桥向按柱径φ1.6m检算。
2、 盖梁结构特点
盖梁施工采用在墩柱上设置2cm厚钢抱箍,抱箍一个墩柱两个,高度为50cm,墩柱每侧采用一根Ⅰ45a工字钢作横梁,横梁上面铺设Ⅰ14工字钢作分配梁,分配梁上安放定型钢模板。本图按φ1.3m柱径计算,φ1.6m柱径盖梁尺寸与φ1.3m柱径相同,其抱箍摩擦力更大,其它受力相同,故只计算φ1.3m柱径盖梁即可。
盖梁特点及模板和支架布置图
3、 结构计算:
Ⅰ45a工字钢,总长L=12m,悬臂L1=2.35m,墩柱净距L2=5.3m
3.1盖梁砼重量:
q1=31.81×26=827.06 KN
3.2模板、支架自重
1)、盖梁两侧各设置一根Ⅰ45a工字钢作为施工主梁,长12m
q2=80.4×10×12×2÷1000=19.3 KN
2)、主梁上铺设Ⅰ16工字钢作为施工横梁,每根长4m,墩柱外侧各设3根,两墩柱之间设置8根,间距为0.72m,共14根。
Q3=20.5×10×4×14÷1000=11.5 KN
3)、方木上铺设盖梁定型钢模板,定型钢模板按厂家加工
q4=80 KN
3.3、施工人员、机具重量,查《路桥施工计算手册》荷载按2.5KN/m2。
q5=(10.84×2.2)×2.5=59.6 KN
3.4 查《路桥施工计算手册》振捣砼产生的荷载为2KN/m2,砼浇筑产生的冲击荷载为2KN/m2
q6=(10.84×2.2)×(2+2)=95.4 KN
合计:[(827.06+19.3+11.5+80) ×1.2+(59.6+95.4) ×1.4=1342.4 KN
4 横梁、主梁及抱箍验算(单位:KN、m、MPa)
4.1 横梁验算
横梁受力简图
4.1.1 Ⅰ16工字钢截面特性:
截面积S=26.1 cm2截面矩W=141cm3, 惯性矩I=1130cm4, 弹性模量E=2.06×105N/mm2。
作用于横梁上(顺桥向按2+0.1×2=2.2m)的荷载:q横=1342.4/(10.84×2.2) ×0.72=40.5 KN/m
横梁在柱径1.6m时跨度最大,为最不利状态,分配梁按柱径1.6m布置检验算:主梁(支座)间距1.75m,悬臂端长0.23m,总长2.21m计算。
弯矩图Mmax=14.4 KN.m
剪力图tmax=35.4 KN
强度应力:σ=M/w=14.4×103/141=102 MPa<[σ]=215MPa
剪应力:τ = (Q/S)*10=13.6 MPa<[τ]=125MPa
位移图
根据计算
端部位移为:0.8mm;跨中位移最大为1.9mm<1450/400=3.625mm,满足要求。
I16工字钢作横梁满足施工要求!
4.2.2 I45a工字钢截面特性
截面积S=102 cm2截面矩W=1430 cm3, 惯性矩I=32240 cm4, 弹性模量E=2.06×105N/mm2。
4.2.3 受力计算
主梁受力简图(单片梁)支座间距6.6m,悬臂端长按2.05m,按总长10.7m计算。
q主=40.5×2.2/2=44.6 KN
2)弯矩图Mmax=194 KN.m
强度应力:σ=M/w=194×103/1430=135.7 MPa<[σ]=215MPa
3)剪力图tmax=178.4 KN
剪应力:τ=(Q/S))*10=17.5 MPa<[τ]=125MPa
4)位移图
根据计算:单元(1)及(3)悬臂位移为0.3mm,单元(2)的位移最大为6.8 mm<6600/400=16.5mm。满足要求。
根据计算,支座反力取335.6 KN。
因此由上述计算可知:
2根12米长Ⅰ45a工字钢作横梁,满足施工要求!
4.3 抱箍验算
4.3.1 设计荷载
盖梁自重,模板自重(底模自重和侧模自重),I14工字钢分配梁自重,Ⅰ45a横梁自重,施工人员及机械荷载,振捣冲击荷载。
根据计算可得,一个抱箍的受力按:
N=G=335.6×2=671.2 KN
4.3.2 螺栓计算抱箍所受的竖向压力由M2的高强
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