盖梁施工设计方案穿钢棒.docx

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盖梁施工设计方案穿钢棒

永川区大峰路与渝隆路连接线工程

盖

梁

悬

空

支

架

施

工

方

案

编制人：

审核人：

一、工程概况

大涧口大桥位于重庆市永川区大峰路与渝隆路连接线上，桥梁跨越两条铁路和小安溪河，桥下净空较大，最大高差有20多米，桥跨组合长度为9x30.0=270.0m，桥梁跨径组合方案采用两联（4x30m+（5x30）m预应力砼先简支后结构连续T梁，桥墩采用矩形盖梁柱式墩，桩基础，钻孔桩基础，0号桥台采用重力式U型台，桩基础，9号桥台重力式实体桥台，明挖扩大基础

二、总体施工方案

因本桥盖梁高度较高，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。

拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。

大涧口大桥1#-3#桩和5#-8#桩盖梁、中系梁自重均小于本方案，其方案均可参照本方案施工。

4#桩盖梁尺寸为1.9m×1.8m×11m（宽×高×长）。

盖梁简图如下：

三、支承平台布置

盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根3m长φ10cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一根12m长56b工字钢做横向主梁，搭设施工平台的方式。

主梁上面安放一排每根4m长的工12.6型钢，间距为40cm作为分布梁。

分布梁上铺设盖梁底模。

传力途径为：

盖梁底模——纵向分布梁（工12.6）——横向主梁（56b工字钢）——支点φ10cm钢棒。

如下图：

四、计算依据及采用程序

本计算书采用的规范如下：

1.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

2.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

3.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

4.其他现行相关规范、规程

五、计算参数

1.主要材料

1）工12.6

截面面积为：

A=1811mm2

截面抵抗矩：

W=77.5×103mm3

截面惯性矩：

I=488×104mm4

弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

2）56b工字钢

横向主梁采用2根56b工字钢，横向间距为160cm。

截面面积为：

A=14663mm2，

X轴惯性矩为：

IX=68500×104mm4，

X轴抗弯截面模量为：

WX=2450×103mm3，

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

3）钢棒

钢棒采用φ100mm高强钢棒（A45），

截面面积为：

A=3.14×502=7850mm2，

惯性矩为：

I=πd4/32=3.14×1004/32=981.25×104mm4

截面模量为：

W=πd3/32=9.8125×104mm3

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

2.设计荷载

1）砼自重

砼自重统一取180cm梁高为计算荷载，

砼方量：

V=42.2m3，钢筋砼按27KN/m3计算，

砼自重：

G=42.2×27=1139.4KN

盖梁长11m，均布每延米荷载：

q1=103.58kN/m

2）组合钢模板及连接件0.95kN/m2，侧模和底模每延米共计5.8m2，q2=5.51kN/m

3）工12.6

4m长工12.6间距0.4m，每延米2.5根共计10米，

合计：

q3=10×14.223kg/m=1.394kN/m

4）56b工字钢

共2根，当根长12米，共重：

2×12×110.504kg/m=2436kg

q4=23.87KN

4）施工荷载

小型机具、堆放荷载：

q5=2.5KPa

振捣混凝土产生的荷载：

q6=2KPa

3.荷载组合及施工阶段

盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。

3、受力模型

1）工12.6分布梁计算模型：

工12.6分布梁直接承受底模以上的自重，工12.6分布在圆柱两侧的56b工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径160cm，故工12.6分布梁计算跨径为160cm，盖梁底宽为220cm，分布梁两端各悬臂20cm，悬臂有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全如下图

2）工字钢主梁计算模型：

工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为700cm，按两端外伸悬臂计算。

如下图

3）钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

六、计算结果

1.工12.6分布梁计算

荷载q=1.2×（q1+q2）+1.4×（q5+q6）=1.2×（89.1+4.94）+1.4×（2.5+2）=137.208KN/m

工12.6槽钢分布梁布设间距0.4m，单根承受0.4×137.208=54.883KN，

盖梁底宽2.2m

则单根槽钢均布荷载q=54.883/2.2=24.977KN/M

计算跨径1.6m

跨中弯矩：

M=1/8ql2=0.125×24.977×1.62=7.9937KN.M

σ=M/W=7.993/77.5×103mm3=103.131MPa＜【215MPa】

扰度：

f=5ql4/384EI=5×27.08×1.84/（384×2.1×866.2）

=0.002034m<[f]=l0/400=1.8/400=0.0045m（满足要求）

2.56b工字主横梁计算

荷载：

q=1.2×（q1+q2+q3）+1.4×（q5+q6）

=1.2×（103.58+5.51+1.394）+1.4×（2.5+2）=136.3614KN/m

56B工字钢设两根，单根承受q=0.5×136.361=68.180KN/M

计算跨径7.0m

跨中弯矩：

M=1/2qlx[（1-a/x）（1+2a/l）-x/l]

=1/2×68.18×7×5.4×[（1-2.05/5.4）×（1+2×2.05/7）-5.4/7]=273.184KN.M

σ=M/W=273.184/2450×103mm3=111.504MPa＜【215MPa】

跨中挠度：

f=ql4（5-24a2/l2）/384EI

=68.18×74×（5-24×2.02/72）/（384×2.1×68500×104）=0.002m=2mm<[f]=l/400=6.7/400=16.75mm

悬臂端点挠度：

f=qal3（6a2/l2+3a3/l3-1）/24EI

=68.18×2.0×73×（6×2.02/72+3×2.053/73-1）/（24×2.1×68500×104）=3.105mm

3.钢棒计算

荷载：

q=1.2×（q1+q2+q3）+1.4×（q5+q6）

=1.2×（103.58+5.51+1.394）+1.4×（2.5+2）=138.881KN/m

Q=（138.881×11+23.87）/4=387.89KN

τ=Q/A=387.89×103/7850=49.299MPa<[τ]=125Mpa

七、结论

综合以上计算得知，此支架方案能满足本工程盖梁施工受力要求。

路港集团有限公司

永川大峰路与渝隆路连接线工程项目部

2014年12月12日