三根墩柱抱箍法盖梁施工方案

桥梁盖梁施工抱箍法计算书1、编制依据（1）施工计算手册（汪国荣、朱国梁编著）；（2）公路施工手册，桥涵（上、下册）（交通部第一公路工程总公司）；（3）路桥施工计算手册（人民交通出版社）；（4）盖梁模板提供厂家提供的模板有关数据。2、施工布置方法抱箍体系：工字钢支撑于抱箍牛腿上，盖梁长15.84m，墩柱3根，抱箍高60cm，采用两块半圆弧型钢板（板厚t=12mm）制成，8.8级M24的高强螺栓连接，采用24根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层5mm厚的无纺土工布，两根横梁分别在紧靠2根墩柱两侧采用2根16拉杆进行固定。承重体系：抱箍上设置4@I40b工字钢承重主梁，分别位于墩柱两侧，之间设置2道横向拉杆，以保证工字钢主梁的稳定性。工字钢上铺设10×15cm方木作为盖梁模板的分布梁，间距按30cm控制。盖梁模板：采用定制钢模板，面板采用δ=8mm厚，根据模板加工设计图纸，盖梁侧模板重约3.51t，端模板重约0.83t，底模板重约1.86t，模板共重6.2t。施工平台及防护栏杆：底模下方木（两端悬臂挑出作为分配梁，满铺跳板，作为施工施工平台，栏杆采用Φ48mm的钢管搭设，在横梁上每隔2m设置一道1.2m高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道横杆，扫地杆离平台面30cm。钢管之间采用扣件连接，并挂设安全防护网。3、受力验算由于圆柱墩直径1.5m，墩柱两侧双排I40b工字钢（长18m），两排工字钢间距取1.78m。3.1荷载计算永久荷载分项系数γG：当永久荷载对结构产生的效应对结构不利时，γG=1.2；当由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35； 当产生的效应对结构有利时，γG=1.0；当验算倾覆、滑移时，γG=0.9；可变荷载分项系数γQ：一般情况下，取γQ=1.4。荷载分析：最不利条件下，盖梁底板面积为：15.84×2.2=34.85m²（1）盖梁混凝土及钢筋自重（γ=1.2）：G=61.38m³×25kN/m³+96.66kN=1631.16kN，q1=1631.16kN/34.85m²=46.81kN/m²；（2）模板及加固体系自重（γ=1.2）：6.2t×9.8=60.76kN，q2=60.76kN/20.68m²=2.94kN/m²；（3）方木重量（γ=1.2）：盖梁长度15.84m，横向作业平台宽度1m，共18m，方木共47根。共重：47根×0.10m×0.15m×4.0m/根×7.5kN/m3=21.15kN；（4）I40b工字钢自重（γ=1.2）：工字钢采用I40b普通热轧工字钢，标准每米重73.878kg/m，每个盖梁共采用72m（4@14m）I40b工字钢。则工字钢总重：72×73.878×9.8/1000=52.13kN；（5）抱箍自重（γ=1.2）：抱箍钢板厚度12mm，抱箍与墩柱接触面积为4.71m²：94.2kg/m²×4.71=443.682kg，肋板及牛腿重约428.48kg，则抱箍自重为：872.16×9.8/1000=8.55kN；（6）混凝土倾倒及振捣的冲击荷载（γ=1.4）：根据《路桥施工计算手册》，冲击荷载取0.8t/m²，即8kN/m²。（7）施工机具及人员荷载（γ=1.4）：根据《路桥施工计算手册》，施工人员、机具荷载取0.25t/m²，即2.5kN/m²。3.2横梁荷载组合（1）计算横梁方木受力时，按均布荷载进行计算，横梁上的总荷载：Q总=【1.2×（1631.16+60.76）+1.4×8×34.85+1.4×2.5×34.85】=2542.60kN/m；横梁采用间距0.3m的方木，则作用在单根横梁上的荷载：Q单=Q总/15.4×0.3=2542.6/15.4×0.3=49.53kN/m；作用在横梁上的均布荷载为：q1=49.53/2.2=22.51kN/m。图1方木受力示意图3.3横梁受力横梁的弹性模量E=10×103MPa；惯性矩：I=(10*15^3)/12=2812.5cm4QUOTEI=bh312=15抗弯模量：Wx=bh最大弯矩：Mmax=(22.51*1.78^2)/8=8.91KN·mσ=8.91/375=23<[σ]=25Mpa满足受力要求。最大挠度：Fmax=0.00104<L/400=0.00445m满足要求。3.4纵梁荷载组合（1）计算I40b工字钢受力时，按工字钢上均布荷载进行计算（盖梁受力范围15.4m），即：q=【1.2×（1631.16+60.76+21.15）+1.4×8×34.85+1.4×2.5×34.85】/（4×15.4）=41.69kN/m；（2）计算抱箍受力时，按抱箍与混凝土面的摩擦力抵抗以上所有集中荷载为标准进行计算，即：Q单=【1.2×（1631.16+60.76+21.15+52.13+8.55）+1.4×8×34.85+1.4×2.5×34.85】/3=880.25kN3.5纵梁受力检算I40b工字钢受力检算（1）抗剪强度计算I40b工字钢截面面积A=94.07cm²=0.009407m²；抱箍支点反力Q=41.69×15.4/3=214.009Kn腹板上的剪应力：腹板为狭长矩形，承担截面绝大部分剪应力，故中性轴处有最大剪应力，则工字钢最大剪力应为：=48.92MPa<[τ]=85MPa满足受力要求。（2）正应力检算根据力学计算简图，可计算工字钢梁的弯矩，如下：I40b工字钢支点处弯矩：跨中弯矩：根据计算结果，最大剪力在跨中处。I40b工字钢截面特性为：Wx=1139cm3，Ix=22781cm4，E=210GPa，则：满足受力要求。（3）跨中挠度检算根据挠度计算公式：，可得：根据以上计算，跨中挠度符合要求，因跨中弯矩最大，则两端挠度也符合要求。根据施工时具体情况，在安装底模时，可适当调整底模的预留拱度。3.6抱箍检算3.6.1荷载计算每个盖梁按墩柱设置3个抱箍，承受上部荷载，由上面的计算可知，支座反力为：Q单=880.25KN。以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体产生的摩擦力。3.6.2抱箍受力计算（1）螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力由8.8级M24高强螺栓的承受的剪力产生，根据《路桥施工计算手册》公式12-72及表12-15、表12-16可知，M24高强螺栓的允许承载力为：NL抱箍如下图所示：图4抱箍详图因此，螺栓数量m为：m==22.16QUOTEm=Q单NL=891.839.71=22.46P=Q/m=36.67KN<39.71kN因此能承担所要求的荷载。（2）螺栓轴向受拉计算混凝土与钢抱箍之间设置一层无纺土工布，摩擦系数μ=0.3，抱箍产生的压力Pb=880.25/0.3=2934.17kN，抱箍的压力由24根M24高强螺栓拉力产生，即每根螺栓拉力为N1=Pb/24=122.26kN＜[S]=225kN。满足受力要求。总结：经检算，桥墩盖梁所用抱箍满足施工要求，并具备一定的安全保障系数，可以按以上布置进行施工。钢砂筒设计计算书1、计算参数1）Q235钢材强度设计值：钢材厚度或者直径≤16mm，抗拉、抗压和抗弯f=215Mpa，抗剪fv=125Mpa；钢材厚度或者直径（16~40mm），抗拉、抗压和抗弯f=205Mpa，抗剪fv=120Mpa；Q235钢焊角缝强度设计值：角焊缝，抗拉、抗压和抗剪ftw=160Mpa；砂的容许承压应力根据路桥计算手册P452，[δ]=10Mpa,砂进行预压后，可以取30Mpa。2、计算模型砂筒取顶部钢盖梁支反力F为设计荷载，取F=200t。砂筒顶心顶板为20mm厚钢板，顶心侧壁为10mm厚钢板，顶心内灌入C30混凝土，增加顶心的刚度。砂筒外筒侧壁采用12mm厚钢板进行制作，底板为30mm厚钢板，砂筒侧壁开2个Ф32mm漏砂口，漏砂口采用M30螺栓+螺母封堵。圆筒与顶底板焊接采用双面角焊缝，焊缝高度不小于筒壁厚度。3、计算内容（1）由砂子应力确定最小顶心外径d0并选择外筒（标准管）直径d0=(4F/π[σ])^0.5=（4×2000000/3.14×10）^0.5=505mm选择外筒（标准管）外直径d2=609mm最终确定顶心外径d1=d2-2δ-2Δ=609-2×12-2×5=575mm>505mm验算筒壁应力T=4F(d2-δ)H/(πd12)=4×2000000×(609-12)×150/(3.14×5752)=690065Nσ=T/[2δ(H+h0-d3)]=690065/[2×12×(100+100+50-32)]=132N/mm2（3）验算外筒底板应力当砂筒放置于地面或刚度较大的构件上（如跨度很小的型钢），可以不用计算底板应力；当砂筒放置于钢管立柱顶部时，则必须计算底板应力，这时底板厚度考虑加上钢管柱顶法兰钢板厚度。q=2000000/(3.14×575^2/4)=7.7N/mm2最大应力（圆板中心处）σmax=3×(3+μ)qr2/(8t2)=3×(3+0.3)×7.7×304.52/(8×702)=180N/mm2最大挠度（圆板中心处）Wmax=(5+μ)qr4/[(1+μ)×64D]D=Et3/12(1-μ2)Wmax=0.65mm各字母符号意义：F——砂筒所受外力设计值，取200t；d0——砂筒顶心计算最小外径；d1——砂筒顶心实际取用外径；d2——外筒外径；d3——放砂孔直径，取42mm；δ——外筒壁厚，取12