钢管立柱计算.docVIP

30+50+30m连续梁支架(钢管立柱部分)计算书

一、跨西环铁路钢管立柱支架方案介绍

在连续梁主跨跨越西环铁路处设置钢管承重立柱+纵向贝雷桁架梁（两跨24m）+横向分配梁的结构模式，支架搭设完成后门洞通行净空为5.6m（既有线要求最小通行净空5.6m），整体支架布置详见附图《全跨度碗扣支架及钢管立柱贝雷支架布置立面图》。

1.立柱基础

中间一排设置长度19m，宽度1.2m，高度1m钢筋混凝土条形基础，基础位于西环铁路路基中心；两侧设置Φ1.20m桩基础，桩顶设置混凝土条形基础（19m*1.2*1m）系梁，大里程侧每条条形基础下布置4根桩，间距3.7m，单根桩长12m，采用旋挖钻成孔，小里程侧每条条形基础下布置5根桩，间距2.85m，单根桩长8m，因承台基坑开挖后，旋挖钻无法施工，此处桩基采用人工挖孔成孔。条形基础采用C35钢筋混凝土，底层钢筋采用Φ16HRB400钢筋，间距10cm，侧面及顶面采用Φ12HRB400钢筋网，间距15cm，在钢管立柱对应位置处预埋2cm厚1m*1m钢板。

2.钢管立柱

钢管立柱采用Φ630mm、10mm厚度螺旋钢管，钢管之间采用[10号槽钢连接为整体，立柱底端与基础连接处设置2cm厚1m*1m钢板，立柱顶端设置三拼40a工字钢横梁。

3.贝雷桁架梁

单幅连续梁布置单层18排加强贝雷桁架梁并采用90cm花窗将两排贝雷片连接为整体，在贝雷桁架梁上横向铺设20a工字钢分配梁，间距60cm，工字钢上纵向铺设[10号槽钢，间距60cm（详见《中钢管立柱处支架横截面布置图》）。

4.贝雷桁架梁上碗扣支架

在贝雷桁架梁上布置满堂式碗扣支架，Φ48×3.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm×15cm木方做纵向分配梁，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，纵向分配梁上再铺设横向分配梁，连续箱梁底模板采用竹胶模板，后背10cm×10cm木方，然后直接铺装在10cm×15cm方木纵向分配梁上进行连接固定。

根据连续箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过满堂碗扣支架计算确定，贝雷桁架梁上碗扣钢管布置:立杆横纵间距60cm，横杆间距60cm，支架在桥纵向每300cm间距设置剪刀撑，满足承载力要求，此处不再验算，此处验算钢管立柱支架稳定性。

二、荷载分析

1.施工人员、机械、材料荷载：P1=2.5KN/m2

2.混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载：P2=2.5KN/m2

3.梁体钢筋混凝土截面自重荷载：跨西环铁路最大截面高度为2.35m，截面积为12.52㎡，24m范围内砼体积300.48方，总重为：7812.48KN。其中：

a翼缘板处：P31=10.26KN/m2

b腹板处：取最高截面（2.35m）处P32=61.1KN/m2

c底板处：P33=16.64KN/m2

注：混凝土截面自重以最厚处截面，视作等截面计算。

4.模板、支架自重荷载、贝雷桁架梁上碗扣荷载：P1=2.15KN/m2

5.贝雷桁架梁自重：单片12mP=(4×275+4×25+4×80)×10=15.2KN

6.贝雷桁架梁受力验算

由，F总=（227.32×2×4+234×2×14）=7641.28KN

抗压强度验算：σ=F/A=7641280/19468=392.5MPa

单排共7根钢管立柱，每根承受392.5/7=56.07Mpa＜[σ]=140MPa，满足要求。

稳定性验算：σ=F/ΨA=6783219/0.952/19468=412.29MPa

单排共7根钢管立柱，每根承受412.29/7=58.89Mpa＜[σ]=140MPa，满足要求。

9.地基承载力验算

钢管立柱下设置条形钢筋混凝土基础，尺寸为19m×1.2m×1m，与地基接触面积为19×1.2=22.8㎡，承受压应力为：

σ=7641.28/22.8=335.14kpa

中间一排钢管立柱基础在路基基床底层上，地基系数要求大于150MPa,根据文献《路基系数与容许承载力的探讨》中经验公式换算:

σ地=0.0024K30+0.015=0.0024×150000+0.015=360kpa

地基承载力为：360kpa，满足要求。

查《路桥施工计算手册》“碎石土的容许承载力”表11-18可得中密碎石土的承载力为500-800kpa，满足要求。考虑路基实际的安全性，需对该处路基进行详细检测，合格后进行条形基础施工。

两侧2排钢管立柱基础位于西环铁路路基以外，基础位置为粉质粘土，查《路桥施工计算手册》表11-15可得粘性土的承载力为140kpa，小于335.14kpa，所以地基需要处理。结合现场实际，大里程侧条形基础下设置4根Φ1.20m桩基础，桩长12m，间距3.7m，小里程侧条形基础下设