盖梁抱箍法施工及计算-4(工字钢.doc
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江门市滨江新区规划四路
K0+516.157大桥盖梁抱箍施工方案
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盖梁抱箍法施工及计算
目录
第一部分盖梁抱箍法施工设计
一、施工设计说明
二、盖梁抱箍法结构设计
三、主要工程材料数量汇总表
第二部分盖梁抱箍法施工设计计算
一、设计检算说明
二、侧模支撑计算
三、横梁计算
四、纵梁计算
五、抱箍计算
第一部分盖梁抱箍法施工设计图
一、施工设计说明
1、概况
江门市滨江新区规划四路K0+516.157大桥长120米（6×20米），全桥共有5个桥墩，共20条墩柱，墩柱上方为盖梁，共5个盖梁。
每个盖梁长25.5572m，宽1.6m，
60
2555.72
163.85
120
703
高1.20m的钢筋砼结构，墩柱盖梁施工拟采用抱箍法施工。
223.85
100
223.85
图1-1盖梁正面图（单位：
cm）
2、设计依据
（1）交通部行业标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）
（2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）》
（3）《机械设计手册》
2555.72
（4）《建筑施工手册》（第四版）
（5）桥梁施工经验。
二、盖梁抱箍法结构设计
1、侧模与端模支撑
侧模为为15mm厚的胶合板，背带肋条为10×10cm方木，间距30cm，在竖肋外设2[4槽钢背带。
背肋高1.3m；在背带上按间距40cm设φ14的栓杆作拉杆（共3排），在侧模与底模连接处设6×6角钢，角钢与背带平行。
2、底模支撑
底模为钢模,模板厚度为δ2.5mm，设纵向肋条（肋条：
3×3cm），肋条间距20cm。
在底模下部采用间距30cm的2[8#槽钢，2根槽钢焊接牢固。
横梁长2.7m（超出部分作支模、挂网、操作平台用）。
盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。
横梁底下设纵梁。
3、纵梁
纵梁采用2根I45b工字钢。
两根工字钢位于墩柱两侧，中心间距100cm,工字钢间用φ20钢筋对拉连接，间距为3m。
工字钢连接处采用高强螺栓与焊接相结合。
（1）、力学性能指标。
查《简明施工计算手册》、《钢结构设计规范》GB50017-2003得I45b工字钢的截面特性（I截面惯性矩；W截面抵抗矩）：
E=2.6×105MPa；Wx=1500.4cm4；IX=33759cm4；A=111.4cm2；SX=887.1cm；[σ]=215MPa；[τ]=125MPa；d=13.5mm，每延米重887.1Kg
（2）、梁长27m，位于墩柱两侧。
4、抱箍
采用两块半圆弧型钢板（板厚t=14mm）制成，M22的高强螺栓连接，抱箍高60cm，采用28根高强螺栓连接。
抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。
为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层2～3mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用32吨千斤顶相连；千斤顶与抱箍相连处采用槽钢定位（槽钢焊接于抱箍上用于固定千斤顶）。
5、防护栏杆与与工作平台
（1）栏杆采用φ50的钢管搭设，在横梁上每隔2米设一道1.2m高的钢管立柱，立柱与横梁的连接采用焊接。
（2）工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。
三、主要工程材料数量汇总表
见表一。
需要说明的是：
主要工程材料数量是以单个盖梁需用量考虑。
序号
项目及名称
材料规格
单位
数量
备注
一
侧模支撑
1
竖带
10×10方木
条
192
高1.3米
2
背带
[4#槽钢
m
159
3
栓杆
φ20
kg
154
两端带丝型
4
钢管斜撑
钢管φ48×3.5mm
m
42
计28个
5
螺帽
用于φ20栓杆
个
68
二
底模支撑
1
横梁
2[8#槽钢
kg
4681
计78根
2
三角架
16#工字钢
kg
496.4
计2个
三
纵梁
1
工字钢
45b
kg
4724.2
54米
四
抱箍
共计4套
1
抱箍桶钢板
钢板δ=14mm
kg
1077.2
2
三角肘板
钢板δ=10mm
kg
298.8
3
对接板
钢板δ=10mm
kg
271
4
高强螺栓
φ22长120mm
套
96
5
橡胶垫
厚2～3mm
㎡
8.3
五
连接件
1
千斤顶
32吨
套
8
2
工字钢
16b
Kg
98.5
六
护栏与工作平台
1
栏杆架
钢管φ50
m
109.1
2
安全网
㎡
64
3
木板
厚2cm
㎡
29.2
柱高H
120
160
223.85
100
100
100
100
2555.72/2=1277.86
703
223.85
703
703
2555.72
120
120
120
抱箍施工总体设计图
第二部分盖梁抱箍法施工设计计算
一、设计检算说明
1、设计计算原则
（1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。
（2）综合考虑结构的安全性。
（3）采取比较符合实际的力学模型。
（4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。
2、对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载。
3、本计算结果不适合于除规划四路K0+516.157大桥桥墩外的盖梁施工。
4、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量，以做安全储备。
5、抱箍加工完成实施前，必须先进行压力试验，变形满足要求后方可使用。
二、侧模支撑计算
1、力学模型
假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力，T1、T2为拉杆承受的拉力，计算图式如图2-1所示。
2、荷载计算
砼浇筑时的侧压力：
Pm=0.22γt0β1β2V1/2=hγ
式中：
β1---外加剂影响系数，不加外加剂取1.0；
β2---混凝土坍落度影响修正系数，50~90mm时，取1.0；
t0=混凝土的初凝时间，取4h
T---混凝土温度；
V---混凝土的浇灌速度；
γ---砼容重，取25kN/m3；
h---有效压头高度。
砼浇筑速度v按0.3m/h。
则：
v/T=0.3/25=0.012<0.035
Pm=0.22×25×4×1.0×1.0×0.31/2=12.05kN/m
h=12.05/25=0.48m
h=82
图2-1侧模支撑计算图式
砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。
荷载组合：
则：
Pm=1.2×12.05+1.4×4=20.06kPa
盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：
P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=20.06×（1.3-0.48）+20.06×0.48/2=21.26kN
3、拉杆拉力验算
拉杆（φ14圆钢）间距0.5m，由上到下由3根拉杆和一根角铁承担。
则有：
σ=（T1+T2+T3+T4）/A=0.5P/2πr2
=0.5×21.26/（2π×0.0072）=34.53MPa<[σ]=215MPa（可）
4、侧模计算
（1）侧板采用10×10cm方木，木材材料为TC13-B类，查《简明施工计算手册》得其容许应力及弹性模量：
[σw]=13MPa，E=9×103MPa;10×10cm方木截面特性：
W=10×102/6=166.67cm3I=10×103/12=833.33cm4
竖肋10×10cm方木计算，竖肋10×10cm方木可视为间距50cm的三等跨连续梁，方木间距为30cm：
则P=Pm×0.3=6.02KN/m
最大弯矩：
Mmax=KPl02
查《简明施工计算手册》得：
Mmax=0.1×6.02×0.52=-0.15KN.m
=-0.15×106N.mm
σ=Mmax/Wx=0.15×106/166.67=0.9MPa<[σw]=13MPa（可）
挠度：
fmax=KPl04/100×2×EIx=0.677×6.02×103×5004/（100×9×103×833.33×103×104）=0.34m<[f]=l0/400=50/400=1.25m（满足要求）
侧模验算：
面板规格：
1830×1220×15mm
强度验算：
胶合板静曲强度：
[σ]=23MPa（纵向），[σ]=15MPa（横向）
跨度/厚度=500/15=33.3<100属于小扰度连续板。
Mmax=KPl02=0.1×10.03×0.52=-0.251KN.m
面板截面抵抗矩：
W=bh2/6=500×152/6=18750mm3
σ=Mmax/W=0.251×106/18750=13.39<[σ]=15MPa（满足要求）
竖带的实际挠度能满足要求。
扰度验算：
胶合板的弹性模量：
[E]=7.5×103MPa（纵向），[E]=5×103MPa（横向）
弹性模量折减系数0.9：
ω=KPl04/（100EI）
=0.677×10.03×5004/（100×5×103×0.9×100×153÷12）
=6.79×108/1265.625=0.3mm<500/400=1.25（满足要求）
三、底模验算：
底模采用Q235钢，δ=2.5mm钢板加间距20cm肋条，[σ]=215N/mm2;截面特性：
IXJ=26.97×104;Wxj=5.94
由于槽钢按间距30cm布置，且底模按宽度100cm拼接，每个格子内都有荷载，可近视3等跨连续梁。
底模荷载组合：
P=[1.2（q2+q3）+1.4×（q4+q5+q6）]×0.3=15.82KN/m
Mmax=KPl02=0.1×15.82×3002=-142.4×103N.mm
σ=Mmax/W=142.4×103/5.94×103=24.0<[σ]=215N/mm（满足要求）
ω=KPl04/（100EI）=0.677×15.82×3004/（100×2.06×105×26.97×104）
=0.016<[ω]=1.5（满足要求）
四、横梁计算
采用间距0.3m的2×[8#槽钢，横梁长2.7m。
共布设横梁64个，盖梁悬出端底模下设特制三角支架。
横梁受力简图
1、荷载计算
（1）工字钢自重荷载：
q0=887.1×2/1.60=1.11kN/㎡
（2）8#槽钢荷载：
q1=0.64kN/㎡
（3）木模板、钢模板自重：
：
q2=1.5（木模）+1.91=3.41kN/㎡
（4）钢筋砼自重q3=1.2×26=31.2kN/㎡
（5）施工人员、施工料具运输及堆放荷载q4=1kN/㎡
（6）振捣产生的荷载：
q5=2kN/㎡
（7）吊运砼冲击荷载：
q6=4kN/㎡
总荷载：
Q=43.36kN/㎡
荷载组合：
作用在槽钢上的荷载：
P=[1.2×（q1
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