K69+310跨衡炎高速公路立交桥1-2跨支架施工和检算方案(5.29).doc

K69+310跨衡炎高速公路立交桥1#2#跨现浇支架施工和检算方案一、工程概况K69+310跨衡炎高速公路立交桥位于茶陵县平水镇峰仙村，先后跨越衡炎高速公路、既有醴茶铁路，而后展线接入G106国道，桥墩分别在既有铁路及高速公路的边坡上，施工难度大，并且受到干扰多，立交桥采用跨度（20+235+20）m现浇预应力混凝土连续箱梁，桥梁全长116.0，桥面全宽7.0，两侧各0.5m防撞护栏，上部结构梁高为1.6m，上顶板宽7m，下底板宽4.5m，采用直腹板。下部结构采用柱式墩，柱的个数为2个，柱直径为1.2m，间距为3.2m，桩基础，桩径为1.2m；桥台采用柱式桥台，基础为桩基础，桩径为1.2m，间距4m。梁部采用等截面预应力混凝土箱梁, 箱梁截面为单箱单室直腹板，顶宽7m，底宽4.5m，梁高均为1.6m。顶板厚25cm，底板厚22cm；腹板厚30cm。箱梁横截面图如下图所示： 本桥1#、2#墩分别位于衡炎高速公路路肩边坡外侧，成桥后1#、2#桥墩墩身边缘距衡炎高速公路隔离带中心线均为16.9m（距离高速公路边缘3.9m）。见示意图。净高：根据公路工程技术标准（JTB B01-2003），衡炎高速公路净空为5m，施工期间按不小于5.0m控制。1#-2#墩之间跨衡炎高速采用墩梁式支架法，基础为扩大基础，直接安装在高速公路路面上。 二、施工方案1#-2#跨度35m，需要跨越正通车运营的衡炎高速公路，施工不能造成高速公路交通中断，同时必须满足高速净空5m要求，经过方案必选，决定在高速公路左右边坡和中间绿化带设置钢管立柱作为支墩，用贝雷梁拼装做桁架，上铺工字钢、方木等，搭设现浇支架，进行现浇施工，单跨跨度16.50m。1、混凝土支墩基础和立柱3个支墩基础均采用C30混凝土扩大基础，横桥向长度8.2m,顶面宽度1.2m,高度1.0m。混凝土施工前，对高速公路边坡和绿化带进行平整换填，要求地基承载力大于180Kpa,边坡外两基础直接浇筑在换填面上，为便于拆除恢复，中间绿化带支墩基础施工前在底面垫铺厚0.51钢板。基础顶面预埋（60060020）mm钢板及22mm勾头螺栓8根（每根支柱4根）。钢管立柱采用D=400mm，壁厚14mm钢管柱，底面设法兰盘，法兰盘与钢管柱之间焊接三角形加强肋，加强肋采用20mm钢板，焊缝宽度及高度为8mm，长度不小于20cm。2、支架主体结构主跨部分钢管柱共6根，每支墩处2根，横桥向中对中间距为4.5m，两管间用200槽钢焊接连接，1#、3#立柱还可与桥墩预埋连接钢构焊接。为增大稳定性，每根钢管立柱顶面均焊（60060020）mm钢板。为了方便支架拆除和高低调节，在每根钢管支柱顶面设置砂箱，砂箱要求满足100T承重。砂箱上设置工45a工字钢横梁，长度为9m,3根并焊成一体，工字钢横梁顶面吊装贝雷架，贝雷架采用 321加强型，左、中、右各一组，每组2排，单跨贝雷片数量为33片，每组横向中对中间距均为225，各组之间横向采用专用杆件连接牢固成为整体。贝雷梁上横向布设工16工字钢为横向分布梁，长度9.0m，顺桥向间距为100，工字钢上再铺1010方木，方木纵向通长铺设，横向中对中间距30。方木上满铺15mm厚桥梁专用胶合板做底模。四、支架检算1、检算参数Q235钢材弹性模量E：2.1105 MPa。双排单层加强型贝雷梁惯性矩I=1154868.8cm4，截面抵抗弯矩W=15398.3cm3，最大容许弯矩M=3375.0kNm，最大容许剪力T=490.5kN。混凝土容重：2.6吨/m2、荷载计算梁部混凝土： 4.2m/m16.5m2600kg/m3=180180施工机具、人员，混凝土振捣荷载：按照5000取值；钢模板：19.5m（模板周长）16.5m0.01m7850/m=25257；方木（松木）和竹夹板：（5/0.316.50.10.1+16.550.02）563/m=2477工16a工字钢分配梁：16根9m/根20.5/m=2952;贝雷片（包括加强杆件及配件）：350/片33片=11500；工45a工字钢横梁:6根9m/根80.4/m=4342砂箱：300/个4个=1200。合计重量为:232908，按要求取系数r=1.2后为2794903、混凝土条形基础承载力验算C30混凝土条形基础尺寸：1m1.2m8.2m。钢管立柱重量:167.8/m4.5m/根4根=3020，（暂按4.5m计算，钢管立柱长细比=11.25，满足要求），每个条形基础承受荷载为：（2794903020）/2=141255=1384.3 KN1384.3KN/(1.2m8.2m)=140.7 KN/180KN/条形基础承载力满足要求。4、钢管立柱承载力及稳定性分析：钢管立柱用400mm，壁厚14mm螺旋钢管。单根钢管的截面积=R2-r2=（2002-1862）=16968.62单根钢管的极限承载强度=21516968.6=3648240.4N=3648.2 KN单跨总荷载为：279490=2739KN单根立柱所受荷载：2739 KN /4=684.8KN3648.2KN 钢管强度满足要求。稳定性分析：根据化工设备设计基础-压杆稳定性分析，压杆稳定条件为：N= Pcr/PNcr，Ncr=1.83.0本钢管柱为下端固结，上端铰接，检算模式为Pcr=2EI/（0.7L）2 其中 I为截面惯性矩，为：I=1/64（ R4-r4 ）=1/64（ 2004-1864 ）=19777917.24钢管立柱有效计算长度按照L4.5m计算Pcr=2EI/（L）2=22.110519777917.2/（0.74500）2=4127033.9N=4127KNPcr/P=4127KN /684.8 KN =6.023钢管的稳定性满足要求。5、贝雷梁受力检算1）弯矩和剪力检算由以上计算可知，项合计重量为227366，即贝雷梁承受的荷载。每延米荷载：227366/16.5=13779.8/m=135KN/m;产生的跨中最大弯距:1/8q12=1/813516.52 =4594.2KN.m贝雷梁容许弯距为3*3375.0=10125KN.m，剪力为3*490.5=1471.5KN.贝雷梁所受弯距：4594.2KN.m10125KN.m。贝雷梁所受剪力：1/2ql=1/2135 KN/m16.5m=1113.8KN1471.5KN弯矩和剪力检算安全2）变形检算贝雷梁受力模型为简支结构，在均布荷载作用下，最大变形在跨中，根据以往经验，梁体混凝土分为底板、腹板和顶板混凝土浇筑，底板和腹板新浇混凝土与贝雷架一起承担新增荷载，计算荷