(2)、底层方木:
(按三跨连续梁计算)
分配梁间距60cm,纵向方木截面15X15cm,跨径60cn,纵向方木间距
87.5cm,由顶层方木传递的集中力F=53.2X0.3X0.875=13.965KN
Mmax=0.267FI=0.267X13.965X0.6=2.24KN•m
3
E=11X10MPa
223
W=bh/6=150X150/6=562500mm3
334
I=bh/12=150X1503/12=42187500mm4
弯曲强度:
6
6=Mmax/W=2.24X10/562500=3.98MPa<14.5MPa
挠度:
2
f=1.883FL/100EI
323-4
=1.883X13.965X10X600/(100X11X10X42187500)=2.0X10mm<1.5(桥梁施工规范规定L/400即600/400=1.5mm)通过检算,方木均能满足强度和刚度的要求。
(3)、顶托立杆(钢管支架立杆)强度计算:
顶托立杆采用①48X3.0mm钢管,立杆横向间距0.875m,纵向间距0.6m,因此每平米内有立杆1/(0.875X0.6)=1.9根。
则每根立杆承受的轴向压力为N=(46.8+2+2.4+2)/1.9=28.0KN
压杆取1.3
并与顶托立
顶托立杆长度设计为0.6m,所以入=l/i=600/15.78=38<100查表得①=1.02-0.55((入+20)/100)2=0.835,根据桥梁施工规范,倍安全系数则立杆允许压力[N]为:
[N]=①A[6]/K=0.835X424X10-6X140X106/1.3=38.1KN>28.0KN立杆强度满足要求。
(4)、分配梁[12.6槽钢强度计算
顶托立杆下采用双[12.6槽钢做分配梁,双槽钢并排焊接成整体,杆底端焊接牢固。
顺桥向间距60cm。
分配梁跨径:
底板下和翼缘板下均为1.75m。
荷载:
底板下:
q1=(46.8+2+2.4+2)X0.6=31.92KN/m;l1=1.75m
翼缘板下:
q2=(26X0.4+2+2.4+2)X0.6=10.08KN/m;l2=1.75m
34
查表得:
W=61700mm;I=3885000mm
22
底板下:
Mmax=q1l2/8=31.92X1.752/8=12.22KNm
22
翼缘板下;Mmax=2ql2/8=10.08X1.752/8=3.86KNm
弯曲强度:
底板下:
c=Mmax/W=12.2X106/(2X61700)=99.0MPa<145MPa
翼缘板下:
c=Mmax/W=3.8X106/(2X61700)=31.3MPa<145MPa挠度f:
底板下:
f1=5q1l14/(2X384EI)
345
=5X31.92X(1.75X10)/(2X384X2.1X10X3885000)
=2.4mm<4.4mm(1750/400)
翼缘板下:
f1=5q2l24/(2X384EI)
345
=5X10.08X(1.75X10)/(2X384X2.1X10X3885000)
=0.76mm<4.4mm(1750/400)
分配梁强度满足要求
(5)、贝雷片承载力计算:
单片贝雷片容许荷载:
[M]=975.0KNM
施工段长12.00m:
荷载q=(26X0.&10.5+20.2755)+(2+2.4+25.5=298.75KN/m;
取1.5倍安全系数则qi=1.5q=298.75X1.5=448.125KN/m,l=12.00m
贝雷梁纵向最大弯矩:
Mmax=1ql2/8=448.125X12.002=8066.25KNm
8066.25/975=8.3;
挠度f:
4
f=5q1l/384EI
45=5X448.125X12000/(384X2.1X10X2505000000)=230mm
230/30=7.7;(30为规范允许挠度,L/400=30)则根据计算结果和结构特点,横向布设11片贝雷片,布置形式见图3施工段1,3(长度9.0m):
q=((1.8X10.5X0.9X26+2.5X0.275X0.9X26X2)+(26X0.6X10.5X
7.5+26X0.275X2.5X7.5X2))/9.0+(2+2+2.4)X15.5=318.2KN/m
取1.5倍安全系数,q1=1.5X318.2=477.31KN/mL=9.0m
贝雷片纵向最大弯矩:
22
Mmax=1qL2/8=477.31X9.02/8=4832.764KNm4832.764/975=5.0
挠度f:
4
f=5q1l/384EI
45
=5X477.31X9000/(384X2.1X10X2505000000)=78
78/22.5=4;(22.5为规范允许挠度,L/400=22.5)
从结构安全考虑,贝雷片布设与施工段1相同,横向布设11片,布置形式如图
2。
(6)、工字钢横梁强度计算
贝雷片下采用双I36b工字钢做横梁,双工字钢并排焊接成整体荷载q:
q=1.3X(26X0.6+2+2.4+2)X15=429KN/m取1.3倍安全系数);l=1.75m查表得:
W=920800m3m;I=165740000mm4
Mmax=q2l/8=429X1.752/8=164.2KNm
弯曲强度:
(T=Mmax/W=164.X106/(2X920800)=89.17MPa<145MPa
挠度f:
f=5q1l14/(2X384EI)
=5X429X(1.75X103)4/(2X384X2.1X105X165740000)
=0.8mm<4.4mm(1750/400)
工字钢横梁强度满足要求
(7)、立柱的刚度计算:
1、回转半径:
r=sqrt(D2+d2)/4=sqrt(27.32+26.52)/4=9.51cm
式中:
D—钢管外径d—钢管内径
长细比入=uL/r=1X950/9.51=100v[入P]=102,刚度满足要求。
式中:
u—杆件长度系数,取u=1.0
L—杆件几何长度取L=950cm
[入]—受压杆件允许长细比。
2.A匝道7号桥立柱临界应力验算:
端部施工段长度为9.0m段立柱承受轴向力P1:
端部:
P1=(箱梁自重+模板及支架重+人员、机具堆放自重+砼振捣荷载+分配梁重+贝雷片重)/2+工字钢重
=(2392.65+135.23+572.88+60.319+89.1)/2+22.981=1648.07KN;
跨中施工段为12m立柱承受轴向力P2为:
P2=(箱梁自重+模板及支架重+人员、机具堆放自重+砼振捣荷载+分配梁重+贝雷片重)/2+工字钢重
=(2625.792+193.18+818.4+86.17+118.8)/2+22.981=1944.15KN
从结构形式考虑,中间两排立柱承受轴向力最大,则Pmax为:
Pmax=P1+P2-22.981=3592.2KN
钢管临界应力验算:
由于入<102(压杆柔度界限值入P)
根据欧拉公式:
Fcr=n2EI/(uL)2
=3.142X2.1X105X30582482/(1.0X9500)2=702.3KN
式中:
E:
刚才弹性模量,取2.1X105MPa;
I:
钢管对于中心的惯性矩,按式n(D4-d4)/64
uL
:
钢管立柱相当长度,u取1.0,L取9500mm
取1.5倍安全系数:
1.5X3592.2/702.3=7.7,中间支墩横向布设钢管9根。
1.5X1648.07/702.3=3.5,端部支墩横向布设钢管9根。
则每根立柱承受轴向力为:
3592.2/9=399.1KN<702.3KN
1648.07/9=183.2KN<702.3KN强度满足要求
®.A匝道1号桥立柱临界应力验算:
施工段长度为12.0m段立柱承受轴向力Pi:
跨中:
P1=(箱梁自重+模板及支架重+人员、机具堆放自重+砼振捣荷载+分配梁重+贝雷片重)/2+工字钢重
=(2756.3+300.6+818.4+87.9+118.8)+23.0=4105.0KN;
从结构形式考虑,中间立柱承受轴向力最大,则Pmax=P1=4105.0KN
端部钢管承受的轴心力P2=Pmax/2=2052.5KN钢管临界应力验算:
由于入<102(压杆柔度界限值入P)
根据欧拉公式:
Fcr=n2EI/(uL)2
252
=3.142X2.1X105X30582482/(1.0X9000)2
=782.5KN
式中:
E:
刚才弹性模量,取2.1X105MPa;
I:
钢管对于中心的惯性矩,按式n(D4-d4)/64
:
钢管立柱相当长度,u取1.0,L取9000mm
1.5X4105/782.5=7.9,中间支墩横向布设钢管9根(取1.5倍安全系数)。
1.5X2052.5/782.5=3.9,端部支墩横向布设钢管9根(取1.5倍安全系数)。
则每根立柱承受轴向力为:
4105/9=456.1KN<782.5KN
2052.5/9=228.1KN<782.5KN强度满足要求
(7)、地基承载力验算及地基处理方案:
立柱承受最大荷载为A匝道桥1号桥下立柱承受荷载:
Qmax=4105KN
单柱下荷载:
4105/9=456.1KN。
钢管柱下铺设C25钢筋砼垫块,截面形式为倒梯形,顶面尺寸为60cmX
120cm底面尺寸为:
120cmX150cm,厚40cm=垫块下基础采用换填砂砾,换填深度为1.0m,长度为17.5m,宽度为2.5m。
则基础下地基荷载为N=456.1KN/1.8m2=253.4KPa,根据现场情况,地基经处理后可以满足承载力要求。
(8)、支架预压
支架搭设完毕,按设计要求对支架进行等载预压,以消除支架的非弹性变形,预压期为28h。
3、钢筋加工及安装
钢筋预先在钢筋加工厂下料并加工好后,用汽车运至现浇梁施工现场,在底模上进行绑扎或焊接,并将钢筋骨架与墩身预留钢筋焊接。
按设计文件要求,认真学习领会设计图纸,确定好预应力钢绞线预留孔道即波纹管与普通钢筋的安装次序,做到一次安装就位、不返工。
波纹管定位严格按设计图纸进行,做到定位牢固、准确。
安装普通钢筋及波纹管时注意保护波纹管不被破损,如有局部破损必须及时加以修补,保证浇砼后的预留孔道畅通。
4、梁体混凝土施工
浇注混凝土前,对梁体支架、模板、钢筋及预埋件等进行全面检查,并对混凝土拌合、运输等各种机具设备和备料情况进行检查,以确保混凝土浇注的顺利完成。
砼由拌合站集中拌合,砼搅拌运输车运至现场,浇筑设备采用混凝土输送泵,水平分层、依次向前连续浇筑,先浇底板,再浇腹板,最后浇筑顶板。
由跨中向两侧依次浇筑,采用插入式振捣器振捣,砼的振捣必须确保砼的振捣密实。
振捣时振动器移动距离不超过1.5倍振捣半径,插入下层混凝土深度5-10cm,振捣至混凝土表面停止下沉并泛浆、不再出现气泡为准。
浇注混凝土过程中,随时检查模板有无膨胀、跑模、漏浆等情况及支架是否下沉、连接构件是否松动等现象,若有情况及时处理。
浇注完成后,砼表面采用湿草袋覆盖养生。
并经常洒水保持砼表面处于常湿润状态。
现浇箱梁砼施工应做同体养生试件不少于4组,以作为拆除模板、张拉的施工依据。
5、预应力钢筋施工
现浇箱梁是高空作业,钢绞线长,穿束困难。
为顺利穿束,在钢绞线按设计要求穿束时,应逐根理顺,绑扎牢固,防止互相缠绕,并两端对应编号。
在穿束时,要充分利用锥形连接器,锥头的一根(可采用①8圆钢代替),便于穿越波
纹管,锥尾为整束;先使锥头的一根穿过波纹管,在通过此根向前均匀使力(人群或机械)而使整束均匀慢速穿过波纹管,以达到穿束的目的。
钢绞线的穿束与张拉,应按设计规定的先后顺序和规范要求进行。
钢绞线穿束过程中,要注意
检查波纹管有无破损及接头连接是否紧密,如有应及时处理。
待梁体顶板混凝土强度达到设计要求强度85%t进行预应力张拉。
梁体张拉前侧模必须拆除。
根据设计要求文件要求,采用控制应力和伸长值双控法施工,以应力控制为主,伸长值作为校核。
张拉时注意在同一截面对称张拉,以防止箱梁出现侧弯,张拉次序为:
OSF%SP%S—*100%3(持荷2min,锚固)。
(1)、张拉准备
预应力钢筋张拉前,应对千斤顶进行检测和标定,检测合格后方可使用。
1.1检查砼强度是否达到85%勺设计强度。
1.2检查钢绞线是否可以在预应力孔道内穿动自如。
1.3钢绞线有无交叉,缠绕。
1.4工作锚、限位板、工具锚是否安装准确并在同一直线上。
1.5工具锚夹片是否均匀卸紧。
1.6千斤顶内气体是否已排空,油路是否油漏油现象,油路是否有接错现象
(2)、张拉顺序及方法
单端束张拉时,张拉顺序为先腹板束后中间束。
双端束张拉时,张拉设备布置在预应力钢束两端,同步张拉。
定西北立交A匝道1#、7#桥、D匝道1#桥、E匝道3#桥第一联部分预应力束采用双端张拉,其余预应力束均采用单端张拉。
2.1初张拉双端束初张时,梁体两端同时对千斤顶主油缸充油,使钢绞线束略为拉紧,同时调整锚圈及千斤顶位置,使预应力孔道、锚具、千斤顶三者三轴线互相吻合,注意使每根钢绞线受力均匀,当钢绞线达到初应力0.15ck时,量测并做好记录。
鸣号,并继续供油维持张拉力不变,持荷5分钟,然后两端回油至设计张拉力,量测油缸外露长度。
单端束初张时,施加拉力方式及达到的初张效果同上。
2.2张拉
双端束张拉时,采用两端同时同步逐级加压的方法进行,两端千斤顶的升压速度应接近相等,当两端达到超张拉吨位100%ck时,鸣号,并继续供油维持张拉力不变,持荷2分钟,然后两端回油至设计张拉力,量测油缸外露长度,做好记录。
单端束张拉时,亦采用逐级加压的方法进行,当千斤顶达到超张拉吨位100%ck时,持荷2分钟,然后两端回油至设计张拉力,量测油缸外露长度,做好记录。
伸长值校核及锚固:
在达到设计张拉力的情况下,通过伸长值进行校核,伸长值误差在6%以内时进行锚固。
6、预应力孔道压浆