预制小箱梁场规划含台座受力检算.docx

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预制小箱梁场规划含台座受力检算

预制梁场建设规划设计

一、场地选址

根据本标段桥梁位置及地形地貌，预制梁场地点设置在K28+695～K29+002段路基上，总长度307米，本段路基宽度约36米，能满足预制场施工用地要求。

结合本标段路基施工情况，梁场两侧均需预留施工通道，以便路基施工运输车辆通行，预制场沿路线中心线布置。

二、预制场总体平面布置

预制梁场沿桥梁端至隧道端方向分别划分为三部分：

存梁区、预制区、材料堆放加工区。

搅拌站已建成，采用水流田特大桥搅拌站。

预制场大门设置于预制场隧道方向（桩号：

K29+002）右侧入口处。

详见附图1“预制梁场平面布置图”。

三、场地建设

1、预制场大门

采用4cm角钢焊接拼装成40×40cm矩形骨架制作立柱及横梁，使用0.4mm铁皮包围。

宽度7.0米，高度5.5米。

横梁上标注“水流田特大桥预制梁场”。

2、材料堆放加工区

分别设置钢筋堆放区、钢筋下料区、钢筋骨架预制区、钢绞线存放区、钢绞线下料区、波纹管加工区、仓库。

防雨棚：

采用彩钢瓦防雨棚，雨棚长度40米，宽度21米，面积840m2。

雨棚材料：

框架采用4cm角铁焊接拼装成40×40cm矩形骨架制作立柱、纵横梁，棚面采用0.4mm彩钢瓦；纵、横向立柱每5米一条，棚面采用双向坡排水棚面。

钢筋堆放区：

平面尺寸7.5×14.0m。

钢筋堆放在50cm高枕梁上，枕梁采用砂浆砌砖结构，结构尺寸采用7.5×0.5×0.5m，共砌筑三道,间距4.75m。

钢筋骨架预制台座：

钢筋骨架预制区平面尺寸35.0×7.0m，设置两个骨架预制台座。

台座与砼地面平齐，在砼地面上画出钢筋布距线以绑扎钢筋。

水泥库房：

在防雨棚内采用彩钢瓦隔离一间4.95×8.0m仓库用于存放水泥，地面采用砂浆砌砖枕梁铺筑厚4cm厚木板作为防潮隔离层，水泥堆放于隔离层上。

小型材料仓库：

另砌筑一间3.0×5.0m的砖砌结构房屋仓库,用于存放各类小型材料、锚垫板、锚具，仓库内采用钢管搭设三排货架，层高按80cm搭设三层，各类小型材料、锚垫板、锚具等放置于货架上，并悬挂各类材料标识牌。

货架搭设见下图。

3、排水系统

排水沟采用50cm×50cm砖砌排水沟，沉淀池设置于存梁区与箱梁预制区交界位置，沉淀池长×宽×高=4×3×1m。

所有排水沟排水均交汇于沉淀池内经沉淀后再排放。

4、水电线路

生产、养护用水经我部与当地村委协商在塘子坑水库抽水至预制梁场集水池，在预制区中间设置养护水集水池一座长5.0m、宽2.0m、高2.0m。

施工用电由水流田特大桥搅拌站处500KVA变压器接至梁场，能满足施工生产需求，线路采用三相五线制电杆高架安装至梁场。

5、场地硬化

（1）场区道路：

沿路线方向在门式起重机外侧修筑一条宽5.0米，厚度20cmC25混凝土路。

在梁预制区两端及中间修筑宽度5.0米厚度20cmC25混凝土横向通道以便于混凝土运输车通行。

（2）材料堆放区、钢筋加工预制区场地采用铺筑10cm石屑+C20砼硬化场地，场地硬化面积：

40m×23m=920m2。

（3）预制梁存放区地面：

采用压路机压实后铺筑10cm厚石屑。

（4）梁预制区台座之间地面：

采用5cm厚C20混凝土硬化场地，以便于操作人员操作及模板拼装。

6、路堑边坡防护

原则上对路堑边坡进行植草防护后，再进行预制梁场的建设。

四、台座布设

本桥梁共505片预制小箱梁，根据工期及场地情况，预制台座及存梁区台座设置如下：

1、预制台座

设置20个台座，全部按30.2米长度施工，横向每排5个台座，纵向共4排。

20m、30m小箱梁均可在此台座上预制。

台座基础采用框架式结构，第一层边横梁采用长×宽×高=23.5×0.5×0.4m断面尺寸，中横梁采用长×宽×高=23.5×0.4×0.4m断面尺寸，均沿路线横向布置，并以枕梁型式置于第二层基础下方，浇筑第一层基础时在第二层基础位置预埋4条Ф16钢筋连接第二层基础。

第二层基础采用长×宽×高=30.2×1.8×0.25m断面尺寸，沿路线方向布置。

台座基础采用均采用C30现浇钢筋砼，配筋见附图。

台座尺寸长×宽×高=30.2×0.9×0.21m。

台座采用C30钢筋砼现浇。

配筋见附图。

台座顶面铺设一层不锈钢板作为预制梁底模，台座顶面两角预埋5cm宽槽钢与钢筋网焊接固定，将不锈钢板焊接于槽钢上以固定。

台座顶面设置预反拱度，跨中反拱度20mm，其余按抛物线设置。

详见附图2:

预制台座基础框架结构图。

2、存梁台座

存梁台座共设置3排，每排单层能存放6片梁，成品梁按双层存放，靠近桥梁方向一排存梁区预留起梁装车位置，最大存放能力30片梁。

存梁台座沿路线横向通长设置，尺寸采用23.0×1.0×1.0m。

采用C25混凝土现浇。

3、龙门吊基础

龙门吊轨道中对中距离24.0m，轨道采用高度P43轨道。

龙门吊基础采用C25钢筋混凝土现浇，基础尺寸：

长×宽×高=295×0.5×0.5m。

配筋见附下图。

轨道梁配筋断面图单位:

mm

4、养护设施

梁片养护采用喷淋养护系统，系统自动运行，始终保持间隔10分钟，喷淋2分钟，采用大扬程水泵，保证全场箱梁同时养护，水头压力充足，满足喷淋的需要。

采用间距15厘米,直径Φ1.0～1.5毫米的出水眼，水流稳定，压力均匀，在箱梁顶板、翼缘板两侧分别设置喷淋管道，保证梁体养护无死角。

梁片喷淋系统

五、预制梁起重动输设备表

序号

机械名称

规格或功率

单位

数量

用途

备注

1

门式起重机

MG75t

台

2

成品梁转运、起梁

2

门式起重机

MG10t

台

1

钢筋骨架、各类材料

起吊转运，混凝土浇筑

3

梁运输车

套

1

存梁区运输成品梁至架桥机

六、标识标牌设置

在隧道主便道转入预制梁路口处设置指路标识牌，在预制场门口处设置预制场平面布置图、入场须知牌、安全警告标识牌。

门口内设置工程简介牌、安全保障体系、质量保证体系、施工组织体系、施工平面图、工程立体效果图、文明施工牌、消防保卫牌，在各类机械设备作业处分别设置操作规程，材料堆放区设置各类材料标识牌。

各类标识标牌制作按《博深高速公路工程标准化管理规定（临建设施、人员管理、材料管理分册）》中要求制作。

标识牌安装位置见附图1：

预制梁场平面布置图。

附件：

1、预制梁场平面布置图共3页

2、预制台座基础框架结构图共1页

梁片预制场台座验算书

水流田特大桥梁片预制场设计每五片预制梁台座为一个单元，总计设置四个单元，每个单元的台座均采用框架结构，故台座与横梁相交处为刚构连接，各预制单元设置方式及建设一致，相对独立，互不干扰，现以一个单元检算如下：

一、荷载分析

预制单元荷载主要以静载为主，类别及重量见表1。

表1荷载种类、数量、重量一览表

荷载种类

数量

单项重量（KN）

合计（KN）

梁片模板

5套

150

750

梁片（最大）

5片

957.4

4787

台座及基础

5座

482.4

2412

中横梁

2道

94

188

边横梁

2道

117.5

235

台座钢板

5套

10.7

53.5

台座槽钢

5套

3.3

16.5

总计

8442

二、承载力验算

预制单元地基承载面积S=23.5×0.4×2+23.5×0.5×2=42.3m2；经对预制场内地基承载力的触探试验，最小承载力为0.4MPa。

按照最大荷载组合（即总计值）计算地基所受承载力为：

8442/42.3=0.2MPa<0.4MPa,满足要求。

三、台座受力验算

台座及基础设置在横梁之上，按照三等跨连续梁验算。

荷载：

F=150+957.4+10.7=1118.1KN

线形荷载：

q=1118.1/30.2=37.02KN/m

C30混凝土弹性模量E=3.0×104MPa

C30混凝土抗拉强度1.43MPa

C30混凝土抗压强度21MPa

台座及基础I=7.05×10-3m4,中性轴距离基础底0.19m

W顶=I/ymax1=7.05×10-3/0.27=26.11×10-3m3

W底=I/ymax2=7.05×10-3/0.19=37.1×10-3m3

查《路桥施工计算手册》得：

M1=0.08f1=0.677

最大弯矩：

M=M1ql2=0.08×37.02×9.932=292028N·m

台座顶抗压强度：

σ=M/W顶=11.2MPa<21MPa，满足要求。

台座底抗拉强度σ=M/W底=7.87MPa>1.43MPa,需配钢筋加强。

台座底抗拉应力F=7.87×0.19/2×1.8=1.35×106N。

C30混凝土承受最大拉应力为：

1.43×0.19×1.8=0.49×106N，需配筋承受应力F’=1.35×106-0.49×106=0.86×106N，配筋采用直径12mm螺纹钢筋24根，分两层设置，每层12根，钢筋截面面积合计27.144cm2，设计抗拉强度340MPa，承受拉应力340×27.144=0.92×106N>0.86×106N,满足要求。

刚度f=f1ql4/100EI=0.677×37.02×9.934/（100×3.0×104×7.05×10-3）=11.5mm<9930/400=25mm,满足要求。

四、梁片张拉后两端台座受力验算

（一）20m小箱梁

根据设计文件，20m小箱梁控制张拉力N1、N2钢束为781.2KN,N3、N4钢束为585.9KN，N1～N4钢束与水平方向夹角分别为：

5.1718°、4.1065°、0.9448°、0.9448°。

按照全部张拉完成后，梁片两端受力最大，则梁端最大受力为：

F=（781.2×sin5.1718°+781.2×sin4.1065°＋585.9×0.9448°×2）×2

=291.37KN

最小地基受力面积A=4.4×0.4=1.76m2

地基承载力为：

291.37/1.76=0.166MPa<0.4MPa,地基不会下沉，满足要求。

（二）30m小箱梁

根据设计文件，30m小箱梁钢绞线标准强度fpk=1860MPa，张拉控制应力0.75fpk，即1395MPa。

钢绞线面积140mm2

则钢束最大控制张拉力：

N1=N2=N3=N4=1395×140×5=976.5KN，其中N2～N4钢束水平夹角为6°，N1钢束水平夹角为1°，则梁端最大受力为：

F=（976.5×sin6°×3+976.5×sin1°）×2

=646.5KN

最小地基受力面积A=4.4×0.5=2.2m2

地基承载力为：

646.5/2.2=0.3MPa<0.4MPa,地基不会下沉，满足要求。