袁家桥主桥临时支撑验算

1、袁家桥主桥临时支撑验算一、工程概述袁家桥位于昆山市周市镇，横跨金鸡河航道，桥梁与航道夹角 90，桥面设计宽度为0.5m（护栏）+7.0m（行车道）+0.5m（护栏）=8.0m。主桥上部结构采用48+80+48m三跨变截面预应力砼连续箱梁，全 长176m。主桥位于直线段上，中心桩号前后对应纵坡分别为+3%与-3%， 桥面横坡为双向1.5%。主梁采用单箱单室变截面预应力砼连续箱梁，横断面梁底水平， 腹板竖直，梁顶设双向1.5%横坡。箱梁根部梁高4.6m，边跨支架现 浇段及边、中跨合拢段梁高2.2m，箱梁梁高从合拢段至距主墩中心 2.0m范围内按二次抛物线由2.2m渐变为4.6m。箱梁顶宽8.0m，

2、底 板宽4.5m，单侧悬臂长1.75m。悬臂端部厚0.15m，根部厚0.5m，距 离根部0.5m处厚0.3m。箱梁顶板厚0.25m。边跨支架现浇及边、中 跨合拢段箱梁底板厚度为0.28m；从合拢段至距主墩中心2.0m范围 内底板厚度按二次抛物线由0.28m渐变为0.7m。腹板厚度04#梁段 为0.5m； 610#梁段为0.4m；主墩墩顶设置一道横梁，厚2.0m；边 跨梁端设置一道横梁，厚1.2m。主桥单幅2个“T”构，对于单T而言，0#块段长12.0m为支架 现浇段，1#8#块段为悬浇段，另外9#块段为合拢段、10#块段为边 跨现浇段。各梁段体积及重量一览表如下:梁段编号01234567节段长

3、度（m）12.03.54.04.5梁段体积（m3）13628.526.4282626.524.123.2梁段重量（t）353.671.468.672.867.668.962.760.3梁段编号8910节段长度（m）4.52.07.0梁段体积（m3）22.710.147.3梁段重量（t）5926.3123二、临时锚固措施为保证悬浇过程中梁体的稳定，必须在主墩处设置临时锚固结 构。参考图纸YLT-QL2-01-38的“袁家桥主墩临时固结构造图”，结合 施工实际采取如下临时锚固方案：（1）、在永久支座两侧各设置1.2mX0.25m的砼临时支座（砼标 号为C40）,以保护永久支座，但在受力验算时不考虑

4、临时支座的承载 力，临时支座需要拆除时用风镐进行凿除；（2）、去掉“构造图”中钢筋砼临时支撑柱而改为灌砂钢管支撑 柱；（3）、在主墩两侧腹板的位置各布置2根0420mm的焊接钢管临 时支撑（壁厚8mm）,内、外侧钢管的位置为横桥向距承台中轴线为 1.94m,纵桥向内侧钢管距承台中轴线为2.5m,外侧钢管距承台中轴 线为3.02m,每侧两根钢管间分上、中、下三处用钢板连接为一整体， 以保证整体受力。每个主墩共设置8根钢管，钢管内灌注黄砂，用水密实，钢管顶部1m段浇筑砼；（4）、每组钢管底部预埋1.0mX0.5mX0.012m的钢板于承台上（每个承台共预埋4块），每根钢管顶部预埋1.0mX0.5m

5、X0.015m的 钢板于箱梁底板梁体里（每个1#块共预埋4块）并兼作现浇段底模。（5）、临时支撑钢管底、顶部与预埋钢板加强焊接。（6）、每组内侧钢管内设置1束15根钢绞线，钢绞线下端埋入 承台砼中2.0m,采用P锚，上部锚固在梁顶横向双拼40工字钢上， 张拉时取允许张拉力的40%，在施工2#或3#块段时张拉。临时支撑形式预埋管道，穿O VM15- 束钢绞线预埋管道，穿O VM15- 束钢绞线三、临时锚固受力验算（一）、偏心力矩取值1、顺桥方向偏心力矩a、砼浇注过程中，出现两侧8方砼的偏差，按2.5t/方计算，偏 心力为200KN，在浇注第8#块时，可能出现最大偏心力矩为200 KN X36.7

6、5m = 7350 KN m。b、挂篮在移动过程中，出现一侧挂篮突然坠落现象，偏心力为 300KN （一侧挂篮重量），在第8#块挂蓝移动时，可能出现最大偏心 力矩为 300 KNX36.75m = 11025 KN m。c、顺桥向风压力产生的偏心力矩，顺桥向风压按横桥向风压取 值（见下），为0.87 KN/m2。迎风面积按0#块初最大断面取值为20m2。产生的偏心力矩为0.87X20X4.6/2 = 40 KN m。总上，第二种情况下，在8#块挂篮移动坠落时偏心力矩最大， 取该力矩进行临时锚固稳定性验算，以检验钢管支撑的强度是否满足 要求，此时偏心力为300 KNO另外验算在第一种情况下钢管支

7、撑的刚度要求，确保在偏心力矩 作用下，梁头的高程变化幅度在20mm之内。2、横桥向偏心力矩横桥向仅考虑风荷载影响，按下式计算：Fwh = k0 X k1 X k3 X Wd X Awh其中，k0为设计风速重现期换算系数，对于施工架设期K0取0.75ok1为风载阻力系数，由于桥梁宽高比为8/4.6 = 1.74，在18区间范围， k1 = 2.1 0.1X1.74=1.93K3为地形、地理条件系数，袁家桥处于一般地区，取k3 = 1.0Wd为设计基准风压，Wd = W0X(k2Xk5)2, W0为基本风压， 按50年一遇，昆山市取0.7KN/m2，k2为高度修正系数，梁体距水面 高度为12m、地

8、表类别为B类，k2取1.07，k5为阵风风速系数对于 B 类取 1.38，代入求得 Wd = 0.87 KN/m2。Awh为横向迎风面积，根据图纸中的箱梁高度及块段长度，求得 8#0#8# Awh = 270m2。代入上值，得Fwh = 340 KN。支座位置产生的偏心力矩为1190KN - m。横桥向偏心力矩作用下，梁体的稳定性单独验算。、顺桥向稳性定验算1、钢管支撑强度验算不考虑临时支座混凝土的承载力，视梁体为刚性体，不考虑另一 侧临时支座受压。因四根临时支撑钢管长度相差很小，为计算简便期 间，验算时四根临时支撑钢管中心视为距主墩边沿2.5m处，即与临 时预应力钢束同轴。其示意图如下： 计

9、算是不考虑偏心端钢绞线的张拉力梁体自重G1，JJJ|L支座此支撑钢管N4trv预应力筋F1预应力筋F5偏心力2a=2.5ma=2.5mL=3b.75m顺桥向受力验算示意图方程组为L1=AL4-23（位移方程式）N3+N4 =G+F1+F2（力学平衡方程式）2.5F1 + 2.5N4 = 36.75F2（弯距平衡方程式）主墩高度取5.5m，临时支撑钢管长度取6.0m,临时钢绞线长度取13.5m。钢绞线弹性模量为 1.96X 105MPa。G=14217KN, F2=300KN。因此，钢绞线张拉到容许应力的30%时伸长量为28.8mm。则有：L1=13.5F1/ （1.96X 105X 140X3

10、0）L3=5.5N3/（3.25X 1010X13.5）L4=6N4/（2.05 X 1011X0.0105X4）代入方程组得：F1=165KN （初张拉外）N3=10437KNN4=4245KN对于？ 420mm焊接钢管（壁厚8mm）,受力计算时按壁厚6mm 取值，截面积A=0.0078m2,惯性矩 I =n （D4d4/64） = 0.00017m4，回转半径 i = （I/A） 0.5 =0.147m长细比入二6/0.147=41稳定系数为甲=0.886单根允许承载力为AXfX甲=1347KN，单侧4根承载力为5390KN N4=4245KN，钢管桩满足要求。2、钢管支撑刚度验算待8块施

11、工完毕后，梁体自重重量为14217KN；最大偏心力为200KN （砼浇注偏差）；视梁体为刚性体，不考虑两侧临时支座，不考虑两侧钢绞线的张拉力。其计算示意图如下：梁体自重6顺桥向受力验算示意图偏心力梁体自重6顺桥向受力验算示意图偏心力2L=36.75m（位移方程式）（位移方程式）（力学平衡方程式）（弯距平衡方程式）方程组为：L1 + L4 = 2L3N1 + N3 + N4 = G +F22.5N1 +36.75 F2 =2.5 N4根据弹性压缩量计算公式 L1=6N1/(2.05 X 1011X0.0105X4) L3=5.5N3/(3.25X 1010X13.5) L4=6N4/（2.05 X 1011X 0.0105X4）将已知值及上述数值代入超静定方程组，求得N1=-1219KNN3=13941KNN4=1721KNL1 =0.85mm （拉伸）L3 =0.18mm （压缩）L4 =1.2mm （压缩）偏心侧钢管支撑处相对于立柱位置