七孔道岔梁支架工程施工设计方案.docx
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七孔道岔梁支架工程施工设计方案
七孔道岔梁支架施工方案
一、工程概况
(29.8+5×30.7+29.8)m现浇预应力混凝土道岔连续梁是津沪联络线特大桥的一部分,位于20到27号墩之间,其中23号墩位于东场引河中,22到23现浇部分跨越东场引河。
本梁为(29.8+5×30.7+29.8)m预应力混凝土连续箱梁,梁全长214.7m,梁体为等高度变宽的直腹板箱梁结构,箱体为单箱三室,梁高2.8m,箱梁顶板宽11.20到17.43米,底板宽7.4到13.63米,顶板厚度35cm,底板厚度由30变化至60cm,腹板厚度由50按直线变化至80、90cm,箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。
梁体在端部和墩顶处共设置了8到横隔板,横隔板厚度均为1.5米,所有横隔板上均设过人孔洞。
墩高在9到14米。
二、地质条件
桥址范围揭露地层特征描述如下:
从上到下依次为杂填土,粘土,粉质粘土,粉土。
地基承载力最低处为90KPa。
三、气象、水文
属南温带亚湿润季风气候区,四季分明。
春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季秋高气爽,冬季寒风凛冽。
降水量多集中在七、八月份,约占全年的70%,大风多集中在三、四月份,大雾天气则多发生在冬天且由南向北逐渐增多。
历年平均初霜在11~12月,终霜期在历年3~4月间,全年以东北风和西南风居多。
2.水文
东场引河主要排污及蓄水,河水流动性不大。
四、主要工程特点
1)平常东场引河无河流影响;
2)支架搭设需要考虑跨越东场引河;
五、总体施工方案
支架采用满堂红碗扣式脚手架,碗扣式脚手架用钢管规格为Φ48×3.5mm的Q235A级普通钢管,钢管壁厚3.5mm。
支架体系自自下而上由地基、方木、碗扣式脚手架、方木及底模、侧模及支撑等构成。
跨东场引河部分采用贝雷梁+满堂红碗扣式脚手架的支架体系。
体系结构自下而上由混凝土基础、分配梁、贝雷梁、方木、碗扣式脚手架、方木及底模、侧模及支撑等构成。
六、支架结构检算资料
㈠、一般结构验算
支架采用满堂红碗扣式脚手架,碗扣式脚手架用钢管规格为Φ48×3.5mm的Q235A级普通钢管,钢管壁厚3.5mm,钢管的端部切口应平整,内外需涂刷防锈层,禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。
上碗扣、可调底座及可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造;下碗扣、横杆接头、斜杆接头应采用碳素铸钢制造。
1、脚手架单根压杆的设计荷载
计算公式为:
计算参数如下:
N—压杆的设计荷载;
K2—考虑压杆的平直度、锈蚀程度等因素影响的附加系数,取2;
fy—压杆的设计强度,取170N/mm2;
σ—欧拉临界应力;
η—0.3(1/100i)2;
i—压杆截面的回转半径;
An—压杆的净截面面积。
N=38.4KN
2、脚手架单根立杆受力计算
荷载取值:
模板自重:
0.35KN/m2;
支架自重:
高度按14米计算,取1.6KN/m2;
混凝土与钢筋自重为26KN/m3;
施工人员及设备荷载标准值取1.5KN/m2;
振捣混凝土时产生的荷载标准值对水平模板采取2.0KN/m2,对垂直面模板采用4.0KN/m2;
倾倒混凝土时产生的水平荷载按2.0KN/m2;
考虑荷载效应组合结果.
按最大部位腹板进行精算:
0.35×1.2+1.6×1.2+26×2.8×1.2+1.5×1.4+4.0×1.4=97.4KN/m2。
脚手架单根压杆承受荷载为:
97.4KN/m2×0.36m2=35.1KN<38.4KN。
支架立杆密度为0.6×0.6m。
脚手架单根压杆稳定。
3、横枋、纵枋检算
木枋横枋用100mm×100mm木枋,横枋间距300mm,纵枋用100mm×100mm,木枋间距600mm。
①、横枋
标准荷载
模板自重:
q1=500N/m2;
混凝土与钢筋自重为q2=26000N/m3;
施工人员及设备荷载标准值取q3=1500N/m2;
振捣混凝土时产生的荷载标准值对水平模板采取q4=2000N/m2。
(1)荷载
模板自重:
Q1=q1×1×0.3×1.2=500×1×0.6×1.2=180N/m
新浇筑混凝土自重:
Q2=q2×2.8×0.3×1.2=26000×2.8×0.3×1.2=26208N/m
施工人员及设备自重:
Q3=q3×0.3×1.2=1500×0.3×1.2=540N/m
振捣混凝土水平荷载:
Q4=q4×0.3×1.4=2000×0.3×1.4=820N/m
荷载合计:
q横=Q1+Q2+Q3+Q4=180+26208+540+820=27748N/m=27.8N/mm
(2)横枋强度验算
横枋100mm×100mm,[σ枋]=13N/mm2,纵枋间距600mm。
计算简图:
R横A=R横B=ql/2(1+2a/l)=55.6×600/2(1+2×50/600)=9730N
M横max=ql2/8(1-4a2/l2)=1216250N.mm
横枋W横=100×1002/6=166666mm3
横枋σ横=M横/W横=1216250/166666=7.3N/mm2<[σ枋]=13N/mm2,满足。
(3)横枋刚度验算
E=9000N/mm2,I横=100×1003/12=8333333mm4
ω横=qL4×(5-24a2/L2)/384EI
=0.8mm<[ω横]=600/250=2.4mm,满足。
②、纵枋
(1)荷载
由横枋的支座反力R横传给纵枋:
P纵=R横=9730N
(2)纵枋强度验算
纵枋100mm×100mm,[σ枋]=13N/mm2,支顶间距600mm。
纵枋弯矩按最不利情况考虑,按集中荷载作用在跨中位置计算。
计算简图:
P纵=9730N
600
M纵=P纵l/4=9730×600/4=1459500N.mm
纵枋W纵=100×1002/6=166666mm3
纵枋σ纵=M纵/W纵=1459500/166666=8.8N/mm2<[σ枋]=13N/mm2,满足。
(3)纵枋刚度验算
E=9000N/mm2,I纵=100×1003/12=8333333mm4
ω纵=P纵l3/(48EI纵)=9730×6003/(48×9000×8333333)
=0.6mm<[ω纵]=600/250=2.4mm,满足。
(4)支座反力
R纵=P纵/2=9730/2=4865N
满足要求
(二)、贝雷梁荷载检算资料
1、辅路桥贝雷梁支架受力模型。
2、贝雷梁荷载计算
腹板断面积宽度按1米计,高度按2.8米计算,2.8㎡,长度共1米。
其余部位断面积宽度按12.21米计,高度按0.95米计算,11.6㎡,长度12.21米。
腹板:
钢筋混凝土荷载:
2.8×26=72.8KN/m,模板、脚手架重量:
30KN/m
贝雷梁自重:
20KN/m
荷载组合:
q=72.8+30+20=122.8KN/m
腹板外:
钢筋混凝土荷载:
11.6×26=301.6KN/m,模板、脚手架重量:
30KN/m
贝雷梁自重:
20KN/m
荷载组合:
q=301.6+30+20=351.6KN/m
E=2.1×105N/mm2
双排单层贝雷梁有关技术参数:
I=500994.4cm4;[M]=1576.4KN.m; [Q]=490.5KN;
单排单层贝雷梁有关技术参数:
I=250497.2cm4;[M]=788.2KN.m; [Q]=245.2KN
3、弯矩验算:
腹板部分:
采用双排单层贝雷梁:
跨中最大弯矩值Mmax=1/8ql2=1/8×122.8×24.6×24.6=9289.2KN.m
贝雷梁的排数n=Mmax/M=9289.2÷1576.4=6排。
腹板外部分:
采用单排单层贝雷梁:
跨中最大弯矩值Mmax=1/8ql2=1/8×351.6×24.6×24.6=26597KN.m
贝雷梁的排数n=Mmax/M=26597÷788.2=34排
4、剪力验算:
腹板部分:
跨中最大弯矩Rmax=q×l/2=1510.44KN
贝雷梁的排数n=Rmax/R=1510.44/490.5=3排<6排
腹板外部分:
跨中最大弯矩Rmax=q×l/2=4324.68KN
贝雷梁的排数n=Rmax/R=4324.68/245.2=18排
5、挠度计算:
腹板部分
f=5ql4/384EI/6=0.927cm<l/400=6cm
腹板外部分:
f=5ql4/384EI/34=0.09cm<l/400=6cm
6、基础承载力计算
根据计算基础承载力最大为25874KN。
基础采用:
宽0.5米,长16.23的混凝土墙,则
f=N/A=25874/16.23=1594Kpa
采用C35混凝土满足要求。
7、23号东侧地基承载力的计算
根据计算基础承载力为3696KN。
基础采用:
宽2米,长16的混凝土墙,则
f=N/A=3696/2/16/2=115Kpa
根据地基承载力计算公式
f=fk+ηbγ(b-3)+ηdγο(d-0.5)
fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值(kN/m2),根据
设计地质情况:
fk取100Kpa
ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数
分别取3.0、4.4
b--基础宽度(m)取2m
d——基础埋置深度(m)取1m
γ--基底下底重度(kN/m3)根据设计取20.5KN/m3
γ0——基底上底平均重度(kN/m3)根据设计取20.5KN/m3
基础宽度2米,基础埋深按1米计算。
计算得
f=145.1Kpa>115Kpa
满足要求
(三)、地基承载力的计算
混凝土总量3434.6立方,每跨箱梁自重1275T,模板自重为90T,其它荷载按10T计算,故现场施工总荷载约为1375吨,其沿纵向30.7米长度方向分配,平均44.8吨/米(则横向线荷载
K=448kN)。
换填层断面的合理厚度
:
换填土采用三七灰土,其容重为
;
K≤
+
A
≧(
K-
)/
A
≧(448-100)/(18
1
14.3)
≧1.3m
取换填厚度为1.4米。
处理方法为:
处理时对地基松软部分予以挖除(承台周边),其余部位挖出1米并换填碎石,对基础进行平整及压实,使其密实度达到90%以上,再铺设20cm厚碎石,用压路机辗压密实,然后浇筑20cm厚C20素砼。
阜盛道:
边跨混凝土总量104.8立方,箱梁自重272.48T,模板自重为60T,其它荷载按8T计算,故现场施工总荷载约为340.48吨,其沿纵向7.75米长度方向分配,平均43.9吨/米(则横向线荷载
K=439kN)。
换填层断面的合理厚度
:
换填土采用三七灰土,其容重为
;
K≤
+
A
≧(
K-
)/
A
≧(439-100)/(18
1
11.7)
≧1.13m
取换填厚度为1.4米。
处理方法为:
处理时对地基松软部分予以挖除(承台周边),其余部位挖出1米并换填碎石,对基础进行平整及压实,使其密实度达到90%以上,再铺设20cm厚碎石,用压路机辗压密实,然后浇筑20cm厚C20素砼。
这位朋友,首先不管什么物体它的容重都与厚度是无关的,要不怎么说是每立方米呢容重是多少呢?
所以砖砌体不管是多厚容重都是18KN/m3
如果考虑到抹灰应该输入21~22KN/m3
1、市场上常用墙体材料的容重:
材 料
名 称
蜂巢轻质墙体
木
材
轻钢龙骨纸面石膏板
加气混凝土
GRC轻质墙体
空心砌块
陶粒混凝土
粘土砖
普通混凝土
容 重(kg/m3)
180~280
400~650
600~900
400~700
460~650
900~1700
1400~1800
1600~1800
2000~2600
常用墙体厚 度(mm)
100
100
100
200
120
200
200
240
200
常用墙体重 量(kg)
18~
28
40~
65
60~
90
80~
160
55~
80
180~
340
280~
360
384~
432
400~
520
普通粘土砖的容重是1600~1800公斤/立方米。
每一块的重量为2.4~3.0公斤。
吸水率一般是8-16%。
水泥采用P.O32.5水泥,水泥用量为干土重的5%,最大干密度为1.92g/cm3,最佳含水量为12.9%,7天95%压实度结果为0.7MPa。
道路水泥稳定土配合比一般每立方米用5%或8%的水泥