现浇预应力砼连续箱梁支架设计及受力检算.doc

广清高速公路连接线主线工程X标现浇预应力砼连续箱梁支架设计方案中铁XX局集团有限公司广清高速公路连接线X标项目部二OXX年X月X日广清高速公路连接线主线工程X标现浇预应力砼连续箱梁支架设计及受力检算一、工程概况广清高速公路连接线主线工程B1标主线桥起止里程为K1+868.3K3+180.3，全长1312m，设计为10联预应力砼连续箱梁，除第3联和第10联为全联一次落架外，其余均为先简支后连续逐跨浇注。箱梁顶板宽26.5m，底板宽16.5m，梁高1.8m，顶板、底板厚0.25m，中腹板厚0.50.8m，边腹板厚0.40.6m，边腹板倾斜度为22：9，端横梁厚1.8m，中横梁厚1.6m。根据施工场地情况，第一联至第六联采用满堂支架，满堂支架采用碗扣型脚手架。第三联和第十联分别在交通十字路口，施工时为确保交通，需搭设门洞，第七联至第十联桥梁右侧占用既有通行道路，也需搭设门洞，确保两个车道正常通行，门洞拟采用贝雷梁和工字钢搭设。二、支架设计方案、一般地段支架的设计及检算1、一般地段（第一联至第六联）采用满堂碗扣型支架，碗扣型脚手架在梁部的中、端横梁处纵向间距为60cm，横向间距为90cm，在翼缘板位置纵向间距为90cm，横向间距为120cm，在其他部位纵横向间距均为90cm，横杆的竖向间距均为120cm。支架底部全部采用15cm厚的C15砼进行硬化处理，为增强支架的整体稳定性，需对支架进行加固，采用方法是纵向沿支架外侧及横向每隔三排沿支架全高设置斜杆剪刀撑，斜杆与地面的夹角为4560度之间，且斜杆必须用扣件与立杆连接，脚手架的端部节间及拐角处也需全高设置剪刀撑。另外在支架的底部和顶部纵横方向均需加设扫地杆，与各立杆用扣件连接。2、受力检算、根据碗扣型脚手架的设计要求，当横杆的竖向间距为120cm时，框架立杆荷载Pmax=30KN/根。、荷载计算：端横梁：（梁高1.8m，平面尺寸为1.8m16.5m）钢筋砼自重为：1.8m16.5m1.8m2500 kg/m3=133650kg支架自重：30kg/m316.5m1.8m14m=12474 kg（支架高度按14m计算）模板、肋条 ：45 kg/m216.5m1.8m=1336.5 kg人行、机具荷载：100 kg/m216.5m1.8m=2970 kg施工冲击荷载：200 kg/m216.5m1.8m=5940kg砼捣固产生的荷载：100 kg/m216.5m1.8m=2970 kg则该部分的总荷载为：P1=133650+12474+1336.5+2970+5940+2970=159340.5kg=1593.4KN翼缘板（按纵向1.8m计算，截面尺寸为0.44m4.55m）：钢筋砼自重为：0.44m4.55m1.8m2500 kg/m3=9009kg支架自重：30 kg/m34.55m1.8m14m=3439.8 kg（支架高度按14m计算）模板、肋条 ：45 kg/m24.55m1.8m=368.6 kg人行、机具荷载：100 kg/m24.55m1.8m=819 kg施工冲击荷载：200 kg/m24.55m1.8m=1638kg砼捣固产生的荷载：100 kg/m24.55m1.8m=819 kg则该部分的总荷载为：P2=9009+3439.8+368.6+819+1638+819=16093.4kg=160.9KN其他部位（按纵向1.8m计算，每延米砼为13m3）：钢筋砼自重为：13 m32500 kg/m3=32500kg支架自重：30 kg/m316.5m1.8m14m=12474 kg（支架高度按14m计算）模板、肋条 ：45 kg/m216.5m1.8m=1336.5 kg人行、机具荷载：100 kg/m216.5m1.8m=2970 kg施工冲击荷载：200 kg/m216.5m1.8m=5940kg砼捣固产生的荷载：100 kg/m216.5m1.8m=2970 kg则该部分的总荷载为：P3=32500+12474+1336.5+2970+5940+2970=58190.5kg=581.9KN、横梁处按照支撑立杆6090cm的间距计算，该横梁下共有72根支撑立杆，那么，每根立杆的荷载为：P172=1593.4 KN/72 =22.1KN30KN 满足要求。地基承载力：1593.4 /16.5/1.8=53.6Kpa C15砼抗压强度满足要求。翼缘板下按照支撑立杆90120cm的间距计算，该处共有16根支撑立杆，那么，每根立杆的荷载为：P216=160.9KN/16 =10KN30KN，满足要求。地基承载力：160.9 /4.55/1.8=19.6Kpa C15砼抗压强度满足要求。其他部位按照支撑立杆9090cm的间距计算，该处共有54根支撑立杆，那么，每根立杆的荷载为：P316=581.9KN/54 =10.8KN30KN，满足要求。地基承载力：581.9 /16.5/1.8=19.6Kpa C15砼抗压强度满足要求。（二）、特殊地段支架的设计及检算十字路口支架设计第三联和第十联十字路口搭设15m宽（四车道）的门洞，门洞采用贝雷梁（1.5m3.0m）和I20a工字钢搭设。第三联贝雷支架受力检算：1、荷载计算（横向按箱梁底板范围17.5m计算，每延米砼为18.6m3）箱梁砼自重：18.6 m325 KN/m3 =465KN/m支架自重：0.3 KN/m317.5m7m=36.8 KN/m（支架高度按7m计算）模板、肋条 ：0.45 KN/m217.5m=7.9 KN/m人行、机具荷载：1 KN/m217.5m=17.5 KN/m施工冲击荷载：2 KN/m217.5m=35 KN/m砼捣固产生的荷载：1 KN/m217.5m=17.5 KN/m则荷载组合为：465+36.8+7.9+17.5+35+17.5=580.7 KN/m贝雷纵梁采用单层双排，每排中心为1.5m，共26排。则作用于每排贝雷梁上的均布荷载为（不均匀分布系数取1.2）：q=580.71.2/26=26.8 KN/m2、贝雷纵梁受力分析强度检算：Mmax= qL2/8=26.8152/8=753.8KN.m贝雷梁的允许弯矩为M=788.2 KN.mMmaxM 满足要求刚度检算：fmax=qL4/100EI =26.8154/1002.061042.50510-3=0.026=26mmf=L/400=38mm 满足要求剪力检算：作用于每片贝雷梁的剪力为：Q=580.715/2/26=168.5 KNQ=245 KN 满足要求3、贝雷支墩受力分析支墩由3层贝雷梁垂直堆码，共36片贝雷梁，每片贝雷梁有3根竖杆，共计108根竖杆，每根竖杆的容许荷载为P=210 KN作用于每根贝雷梁的荷载为：P=580.715/2/108=40.3 KNP 满足要求4、工字钢横梁受力分析工字钢横梁采用I20a型，间距为90cm，共计18排。I20a型工字钢抗弯模量为Wx=237cm3，惯性矩Ix=2370cm4，=160Mpa E=200GPa则作用于每排工字钢横梁上的均布荷载为：q=580.7/18=32.3 KN/mM= qL2/8=32.31.52/8=9.08 KN.mWxM/=56.8 cm3f=5 q L4/384EIxL/500Ix50059.081031.54/3842001091.5 =798 cm4则I20a型工字钢满足要求。第十联贝雷支架受力检算：底板范围内的贝雷支架布置同第三联。这里只对纵横向交叉门洞贝雷支架进行检算。贝雷纵梁受力分析1、荷载计算（横向按9.0m计算）箱梁砼自重：5m325 KN/m3=125KN/m支架自重：0.3 KN/m39m5.5m=14.9 KN/m（支架高度按5.5m计算）模板、肋条 ：0.45 KN/m29m=4.05 KN/m人行、机具荷载：1 KN/m29m=9 KN/m施工冲击荷载：2 KN/m29m=18 KN/m砼捣固产生的荷载：1 KN/m29m=9 KN/m则荷载组合为： 125+14.9+4.05+9+18+9=180KN/m贝雷纵梁采用单层双排，每排中心为2.0m，共10排。则作用于每排贝雷梁上的均布荷载为（不均匀分布系数取1.2）：q=1801.2/10=21.6 KN/m2、强度检算：Mmax= qL2/8=21.6152/8=607.5KN.m贝雷梁的允许弯矩为M=788.2 KN.mMmaxM 满足要求刚度检算：fmax=qL4/100EI =21.6154/1002.061042.50510-3=0.021=21mmf=L/400=38mm 满足要求剪力检算：作用于每片贝雷梁的剪力为：Q=18015/2/10=135 KNQ=245 KN 满足要求贝雷横梁受力分析1、荷载计算（纵向按15m计算）箱梁砼自重：5 m325 KN/m315m/9m=208.3KN/m支架自重：0.3 KN/m315m7m+502.7 KN /9m=46.5 KN/m（支架高度按7m计算，贝雷纵梁共50片，每片重270kg）模板、肋条 ：0.45 KN/m215m=6.75 KN/m人行、机具荷载：1 KN/m215m=15KN/m施工冲击荷载：2 KN/m215m=30KN/m砼捣固产生的荷载：1 KN/m215m=15 KN/m则荷载组合为：208.3+46.5+6.75+15+30+15 =321.6KN/m贝雷纵梁采用单层双排，每排中心为3.0m，共10排。则作用于每排贝雷梁上的均布荷载为（不均匀分布系数取1.2）：q=321.61.2/10=38.6KN/m2、强度检算：Mmax= qL2/8=38.692/8=390.8KN.m贝雷梁的允许弯矩为M=788.2 KN.mMmaxM 满足要求刚度检算：fmax=qL4/100EI =38.694/1002.061042.50510-3=0.005=5mmf=L/400=22mm 满足要求剪力检算：作用于每片贝雷梁的剪力为：Q=321.69/2/10=144.7 KNQ=245 KN 满足要求贝雷支墩受力分析支墩由3层贝雷梁垂直堆码，共30片贝雷梁，每片贝雷梁有3根竖杆，共计90根竖杆，每根竖杆的容许荷载为P=210 KN作用于每根贝雷梁的荷载为：P=321.69/2/90=16.1 KNP 满足要求工字钢纵梁受力分析工字钢纵梁采用I20a型，间距为120cm，共计9排。I20a型工字钢抗弯模量为Wx=237cm3，惯性矩Ix=2370cm4，=160Mpa E=200GPa则作用于每排工字钢横梁上的均布荷载为：q=180/9=20 KN/mM= qL2/8=2032/8=22.5 KN.mWxM/=140.7 cm3f=5 q L4/384EIxL/500Ix50052010334/3842001093 =1760 cm4则I20a型工字钢满足要求。门洞式支架设计第七、八、九联从梁边往里9米范围采用门洞式贝雷支架,贝雷支架同第十联一样布置，那么也能满足要求。四、支架布置图附后五、设计依据：1、公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）2、碗扣型脚手架设计资料（附后）3、贝雷梁设计资料（附后）六、交通安全防护措施1、项目部成立现浇箱梁施工安全管理领导小组，由项目长任组长，一名副经理专管此项安全工作；2、设立明显的需经交通管制部门批准的各种交通标志牌，如限速、限高、限界、前方施工注意安全、交通通行标志等标牌；3、在主要路口及交通繁忙地段，24小时设专职交通安全员；4、在支架门洞入口处，设限速带，确保车辆在通行支架门洞内慢速安全通过；5、支架墩身基础用混凝土浇注，并留出足够的襟边，一是作为支架的受力部分，二是作为保护支架的防撞墙；6、在车辆通行的门洞上方，满铺一层竹胶板，防止施工坠物掉下，对行车及人身造成伤害；7、积极与本段交警取得联系，在交通十字路口由交通警察指挥车辆通行；8、在支架及支墩两侧设立彩钢板围蔽，做好对支架和支墩的防护。七、材料数量表（附后）广清高速公路连接线主线工程B1标现浇预应力砼连续箱梁支架材料数量表联号材料名称单 位数 量备 注第三联I20a工字钢m/t450/12.61、贝雷片和工字钢按一般地段门洞式支架30m标准跨一次性投入8跨的材料进行周转使用。2、碗扣型脚手架按一般地段满堂支架30m标准跨一次性投入20跨的材料进行周转使用。3、纵向方木为15cm15cm，间距按支架间距布置，横向方木为10cm5cm，间距为30cm。按一般地段满堂支架30m标准跨一次性投入20跨的材料进行周转使用。贝雷片（1.5m3.0m）片/t288/79.2碗扣型脚手架t587可调顶撑个4060可调底托个4060方木m3132第十联I20a工字钢m/t1321/36.9