姻缘河桥满堂呢支架施工方案.doc
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1、现浇全预应力混凝土箱梁满堂支架设计方案(姻缘河桥提篮式预应力钢筋砼梁拱组合桥)一、工程概况 姻缘河桥位于常德大道上,跨径组合为35+80+35,桥梁全宽45m。桥梁高度上部结构为提篮式全预应力梁拱组合桥。主梁为单箱11室,在边、中支座及吊杆位置设置横梁,共计横梁19道;主拱肋采用哑铃式钢管拱,拱肋高1.5m,其中肋板宽0.3m,钢管直径0.5m;拱肋横梁为钢箱梁,断面尺寸为0.50.8m。全桥共15根吊杆。 全桥主梁工程量如下:现浇C50混凝土连续箱梁8238m3,主拱肋278.9m3,预应力钢绞线394001.5kg,光圆和带肋钢筋1616728kg。2、 工程地质情况工程地质勘查报告显示桥
2、位处土层分布为如下:河堤压实填土,已固结,厚05.6m;地基容许承载力【f】=120Kpa。抛石挤淤形成的块石05.7m;粉质粘土5.28.7m;粉土1.75.7m;圆砾大于21.m。3、 主梁荷载分布 姻缘河桥桥梁全长150m,桥面宽度45m。以桥面中心设双向纵坡1.5%,双向横坡1.5%。梁体高度在中墩梁根处达到最高:桥中心线位置3.638m,路缘带3.3m。边支座及跨中梁体高度最低:桥中心线处3.638m,路缘带2.3m。 主梁恒载分布情况如下: 其中腹板实心段以中墩为中心纵桥向28m段落荷载分布较大:最低70KN/M2(腹板变截面处),最高94KN/M2(中横梁处),其余段相对较小,均
3、不超过70KN/M2,边支座及跨中最小68.1KN/M2; 其中空心段以中墩为中心纵桥向28m段落荷载分布较大:最低40KN/M2(腹板变截面处),最高64KN/M2(中横梁处),其余段落相对较小,均不超过40KN/M2,边支座及跨中最小14KN/M2。 因此满堂架重点考虑腹板荷载7094KN/M2,空心段4064KN/M2。4、 方案设计 按照现有可利用资源,满堂支架设计如下:(1) 采用扣件式钢管脚手架(加顶托)。(2) 立杆纵横间距40cm,步距分两种:0.6m和0.9m,其中0.6m用于恒载大于7094KN/M2的段落,0.9m用于小于70KN/m2的段落。(3) 模板系统由底模、端模
4、、边模、内模组成,其中底模、内模采用15mm竹胶板,端模、边模采用专门订做的大块钢模板。(4) 底模下分配梁即次梁采用10cm10cm方木,主梁采用10cm15cm方木。主梁间距40cm,次梁间距30cm。(5) 满堂支架加固系统,由纵横向扫地杆(离地面不大于20cm)、抛撑(沿四周设置)、剪刀撑(形成空间三维布置体系,除四周连续并贯穿整个桥梁高度外,满堂支架内部纵、横向每隔6排即2.4m连续设置剪刀撑)组成。(6) 地基处理,清淤回填片石,回填素土压实,然后铺设20cm碎石,加30cm带有钢筋网片的混凝土。混凝土顶面设置15cm10cm方木作为垫梁,传递并分布立杆的受力。(7) 为了满足防洪
5、要求,在2#墩3#台之间设置钢平台,钢平台上设置方木纵横梁(调整高度),整个钢平台由上到下依次为:15mm竹胶板底模、方木纵横梁(材料及配置同满堂支架上的纵横梁)、20mm钢板满铺、I28a工字钢次梁(纵向间距0.4m)、H9004503616mm主梁(横向间距1.2m),80014mm钢管桩(横向间距1.2m,纵向间距6.0m)组成。钢管桩单根长度22m,入土深度18m。 H型钢主梁采取在钢管桩(柱)上开槽嵌入,槽口周边及管桩顶部焊接20mm厚钢板封闭。为加强管桩的纵向刚度,在管桩顶部横向管桩之间焊接14a槽钢连系梁和剪刀撑。所有钢构件之间均采用焊接。五、满堂支架验算(一)荷载计算主梁腹板荷
6、载g1-1=94KN/M2,g1-2=70KN/M2;(钢筋混凝土容重按照26KN/M3计算)底模g2=0.5KN/M2;(每块竹胶板32kg,尺寸122cm244cm)方木纵横梁g3=1.2KN/M2;(纵梁间距40cm,横梁间距40cm,方方木容重8KN/M3)内模及支架g4=2KN/M2(15mm竹胶板+68cm背木,间距20cm,钢管脚手架支撑)施工人员及设备q1=3.0KN/M2振动冲击q2=3.0KN/M2荷载组合1.2(g1+g2+g3+g4)+1.4(q1+q2)=125.64KN/M2(腹板恒载较小段96.84KN/M2);(2) 结构验算按照传力顺序由上往下进行。即底模横梁
7、纵梁(顶托)立杆地基承载力其他。1.底模验算15mm竹胶板的截面特性为:竹胶面板的静曲强度:纵向70Mpa,横向50Mpa。竹胶板受力按照三跨连续梁计算,l=0.3m。取10cm板条,其截面惯性矩I=bh3/12=0.10.0153/12=2.81310-8m4,截面抵抗矩W= bh2/6=0.10.0152/6=3.7510-6m3。受到弯矩M=kql2=0.112.5750.32=0.113KNM;弯曲应力0.113/3.75103=30.18Mpa70Mpa(50Mpa),满足要求。2.方木横梁验算截面特性如下:12MPa,E910103Mpa,W10102/6167cm3,I=1010
8、3/12=833.34cm4;g=8KN/m30.1m0.1m=0.08KN/m。 同样按照三跨连续梁计算承受均布荷载,弯矩M=kql2=0.1(12.5753+0.091)0.42=0.604,弯曲应力0.604/167103=3.63Mpa12Mpa,满足要求。3.方木纵梁验算截面特性如下:12Mpa,E910103Mpa,W10152/6375cm3,I=10153/12=2812.54cm4,每延米重量1.2KN。方木纵梁承受横梁集中荷载及自身均布荷载,为多跨连续梁,按三跨连续梁计算,梁长l=0.4m。由横梁传来的最大集中力为P=kql=37.7830.41.1=16.625KN,故M
9、=k1ql2+k2Pl=0.11.20.42+0.17516.6250.4=1.165KNM。 纵梁弯曲应力1.165/375103=3.11Mpa12Mpa,满足要求。4.立杆强度验算当最大恒载按125.64计算时,每根立杆受力按反力法计算N=R=1.416.625+1.10.120.4=23.33KN;当最大恒载按96.84计算时,每根立杆受力按反力法计算N=R=1.416.625+1.10.120.4=18.01KN;立杆截面特性:483.5mm无缝钢管A489mm2,I10.78104mm4,回转半径,E=2.1105Mpa ,W= 4.4010-6m3。立杆压应力23.33/4891
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