周家山大桥墩盖梁抱箍施工方案45a(施工版).doc
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1、湖北省宜昌至巴东(鄂渝界)公路第22合同段(K130+364K134+899.02)周家山大桥盖梁抱箍施工方案ZK134+634ZK134+972YK134+561YK134+899 中国中铁 编制: 复核:审核: 中铁五局(集团)三公司宜巴高速公路土建22标项目经理部2009年10月周家山大桥桥墩盖梁抱箍施工方案1、工程概况本桥桥墩为双柱墩,墩径为1.3m和1.6m,盖梁尺寸均为10.841.5(高)2(宽),按最不利工况计算,盖梁横桥向按柱径1.3m检算,顺桥向按柱径1.6m检算。2、 盖梁结构特点盖梁施工采用在墩柱上设置2cm厚钢抱箍,抱箍一个墩柱两个,高度为50cm,墩柱每侧采用一根4
2、5a工字钢作横梁,横梁上面铺设14工字钢作分配梁,分配梁上安放定型钢模板。本图按1.3m柱径计算,1.6m柱径盖梁尺寸与1.3m柱径相同,其抱箍摩擦力更大,其它受力相同,故只计算1.3m柱径盖梁即可。盖梁特点及模板和支架布置图3、 结构计算:45a工字钢,总长L=12m,悬臂L1=2.35m,墩柱净距L2=5.3m3.1盖梁砼重量:q1=31.8126=827.06 KN3.2模板、支架自重1)、盖梁两侧各设置一根45a工字钢作为施工主梁,长12mq2=80.4101221000=19.3 KN2)、主梁上铺设16工字钢作为施工横梁,每根长4m,墩柱外侧各设3根,两墩柱之间设置8根,间距为0.
3、72m,共14根。Q3=20.5104141000=11.5 KN3)、方木上铺设盖梁定型钢模板,定型钢模板按厂家加工q4=80 KN3.3、施工人员、机具重量,查路桥施工计算手册荷载按2.5KN/m2。q5=(10.842.2)2.5=59.6 KN3.4 查路桥施工计算手册振捣砼产生的荷载为2KN/m2,砼浇筑产生的冲击荷载为2KN/m2q6=(10.842.2)(2+2)=95.4 KN合计:(827.06+19.3+11.5+80) 1.2+(59.6+95.4) 1.4=1342.4 KN4 横梁、主梁及抱箍验算(单位:KN、m、MPa)4.1 横梁验算横梁受力简图4.1.1 16工
4、字钢截面特性:截面积S=26.1 cm2截面矩W=141cm3, 惯性矩I=1130cm4, 弹性模量E=2.06105N/mm2。作用于横梁上(顺桥向按2+0.12=2.2m)的荷载:q横=1342.4/(10.842.2) 0.72=40.5 KN/m横梁在柱径1.6m时跨度最大,为最不利状态,分配梁按柱径1.6m布置检验算:主梁(支座)间距1.75m,悬臂端长0.23m,总长2.21m计算。1) 弯矩图Mmax=14.4 KN.m 2) 剪力图tmax=35.4 KN强度应力:=M/w=14.4103/141=102 MPa=215MPa剪应力: = (Q/S)*1013.6 MPa=1
5、25MPa3) 位移图根据计算端部位移为:0.8mm;跨中位移最大为1.9mm1450/400=3.625mm,满足要求。I16工字钢作横梁满足施工要求!4.2.2 I45a工字钢截面特性截面积S=102 cm2截面矩W=1430 cm3, 惯性矩I=32240 cm4, 弹性模量E=2.06105N/mm2。4.2.3 受力计算1) 主梁受力简图(单片梁)支座间距6.6m,悬臂端长按2.05m,按总长10.7m计算。q主=40.52.2/2=44.6 KN2)弯矩图Mmax=194 KN.m强度应力:=M/w=194103/1430=135.7 MPa=215MPa3)剪力图tmax=178
6、.4 KN剪应力:=(Q/S))*1017.5 MPa=125MPa4)位移图根据计算:单元(1)及(3)悬臂位移为0.3mm,单元(2)的位移最大为6.8 mm6600/400=16.5mm。满足要求。根据计算,支座反力取335.6 KN。因此由上述计算可知:2根12米长45a工字钢作横梁,满足施工要求!4.3 抱箍验算4.3.1 设计荷载盖梁自重,模板自重(底模自重和侧模自重),I14工字钢分配梁自重,45a横梁自重,施工人员及机械荷载,振捣冲击荷载。根据计算可得,一个抱箍的受力按:N=G=335.62671.2 KN4.3.2 螺栓抗剪计算抱箍所受的竖向压力由M27的高强螺栓的抗剪力产生
7、,查路桥施工计算手册:M27螺栓的容许抗剪承载力:NL=nP/K式中:P-8.8s M30高强螺栓的预拉力,取250KN;-摩擦系数,取0.30; n-传力接触面数目,取0.85; K-安全系数,取1.7。则:NL=2300.300.85/1.7=34.5 KN得螺栓数目m:mN/NL=671.2/34.5=19.5个,取20个则每个高强螺栓提供的抗剪力:N=N/m=671.2/20=33.56 KNNL=91.9 KN故一个抱箍由20 个8.8s M30高强螺栓能承担所要求的荷载。4.3.3 钢带与墩柱的摩擦力计算4.3.3.1 钢带对墩柱的压应力1公式BDN KN式中:摩擦系数,取0.30
8、; B钢带宽度,本例取500mm; D墩柱直径,本例1300mm; K荷载安全系数取1.5; N传于牛腿上的上部荷载,本例为671.2 KN;c砼墩柱抗压强度容许值,其值不大于0.8Rab,墩柱混凝土设计标号为30号,轴心抗压强度Rab21Mpa*0.8Rab0.82116.8Mpa。代入相关量值得:1K*N /(BD)=1.64 Mpac16.8Mpa4.3.3.2 钢带内应力2力的合成图(见图4)由图4可得: 化简得:21r/t式中:t钢带厚度,本例为20mm; r墩柱半径650mm。代入相关量值得: 21r/t =1.64650/20=53.3 Mpa140Mpa式中:A3钢轴向应力容许
9、值140Mpa。则:半个钢带所受拉力P:P2A53.3(20500)/1000=533 KN。一个钢带所受拉力:2P=1066 KN一个高强螺栓设计抗拉力Nt:Nt(Ae1)ftb(706.861)400/1000282.74 KN。10 Nt=10282.742827.4 KN式中:A钢带横截面面积; Ae螺栓有效截面积,取Ae3.1415706.86 mm; ftb8.8级螺栓抗拉强度设计值,为400Mpa。10Nt 2P,可以使用。4.3.3.3 半个钢带伸长量253.3 Mpa时,半个钢带伸长量为L L(2/E)*r钢带加工长度L(半个):LrL(12/E)r式中:E钢带的弹性模量,为
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