水上钢平台施工专项方案计算书施样本.docx

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水上钢平台施工专项方案计算书施样本

第一章概述

本工程为原西岸大桥东侧扩建新桥桥工程。

起点桥台桩号为k2+188，终点桥台桩号为k2+388，全桥共7跨。

新建桥原则跨径组合16+20+（28+56+32）+16+32=200m。

新建桥宽为10.8，横向布置为0.5米m（防撞栏）+7.5m（车行道）+2.8m（人行道）。

详细构造为：

上部构造：

（1）主桥：

新建西岸大桥主桥上部构造采用28m+56m+32m变截面预应力混泥土持续箱梁，中支点梁高为3.5m，跨中梁高为2m。

箱体采用单箱双室构造，按A类构件设计。

（2）引桥：

引桥上部构造采用16m和20m空心板以及32m小箱梁。

其中32m简支小箱梁为预制拼装构造，按A类构件设计，梁高为1.8m，端部设立牛腿，牛腿处梁高1.4m，单片小箱梁顶部宽2.4m，小箱梁间设立30cm湿接缝。

下部构造：

中墩采用双柱墩梁固接，边墩采用钢筋混凝土盖梁双柱式墩。

为保证横桥向刚度，设立桩基本系梁及立柱系梁，基本采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，所有桩基均按嵌岩桩设计。

桥墩主桥为双柱式墩，引桥为桩柱式墩，上接盖梁，桥台为一字式桥台。

桥型布置见下图。

西岸大桥桥位于佛山市南海区西樵镇原西岸大桥处，横跨****河，该处河道较宽，河道顶面宽度是147.64m.河床底宽度是120.65m河床有水流河道宽度是54.54，水深受季节性降水及****河水位影响明显。

水中桩基与持续梁施工需要搭设钢平台。

钢平台重要采用钢管桩与贝雷架相结合，钢平台搭设完毕后，在钢平台上搭设钢管支架。

第二章现浇梁支撑体系计算

2.1、概述

本方案钢平台重要采用钢管桩与贝雷架和工字钢相结合。

钢管桩依照实际需要运至施工现场,用25T吊车吊起振动锤（45KW）,夹住钢管桩,然后对位,对好位后启动电源开始振动下沉,钢管桩下沉过程中用全站仪观测钢管桩与否偏位,若发生偏位,及时停止振动.将振动锤松开,在反方向夹住钢管桩,再启动电源继续振动下沉,当钢管桩下沉到桩顶设计标高时,再用吊车吊起下一段钢管桩,并与已下沉钢管桩对接好,然后焊接接头再振动下沉。

为了保证不因地质变化影响桩承载力，最后持续振动一分钟钢管桩贯入深度不不不大于5mm即可。

2.1.1支顶架构造

支顶架（碗扣）搭设方案，详细搭设见计算书设立。

（按最不利计算，搭设，2米梁高可以重新计算，但费用相差不大）

2.1.2钢平台构造

本工程过水段现浇梁需要搭设水上平台，水上平台构造重要是贝雷架与钢管桩结合。

贝雷架顺桥向设立,1、箱梁两端中腹板采用三排单层，边腹板采用两排单层组合，翼板采用两排单层组合，跨径为6m；除两端某些也同样采用这一组合，跨径改为12米。

单幅桥宽横桥向设立11排贝雷架。

贝雷架直接作用在4排32#工字钢上，贝雷架上搭设32#工字钢作为钢管支架支撑体系。

单幅桥宽横轴向设立5根Ф600×8mm钢管桩，钢管桩顶部用凹槽形式与2根32b工字钢连成一体。

贝雷片间距见“工字钢受力简图”,贝雷片和工字钢连接；贝雷架上铺设32#工字钢作为钢管架垫脚，32#工字钢纵向间距为75cm，每条工字钢与最外边两排贝雷片用倒“u”型焊接，加强贝雷片和工字钢整体性。

钢管桩横桥向见“工字钢受力简图”，钢管桩之间用20#槽钢作为剪刀斜撑焊接连固成一体，详见附图。

钢平台横截面图

钢平台截面图

2.2箱梁自重荷载分布简化

根据箱梁实际尺寸，将箱梁横截面简化为两种形式，分别相应端部和跨中两种典型横断面；在纵向上，箱梁两端各6m范畴内采用端部横断面形式，中间为跨中横断面形式

2.3钢管支架计算

2.3.1箱梁两端支架计算（两端各6米范畴）

一、工程参数

箱梁参数

箱梁高度

3.5m

顶板厚度

0.25m

底板厚度

0.5m

翼板厚度

0.25m

腹板厚度

0.6m

支架参数

建筑施工危险级别

Ⅲ级

危险级别系数：

支撑构造

1

水平杆件

1

支模高度

5m

钢管类型

φ48×3.5mm

底板下立杆纵距

0.8m

立杆横距

0.8m

腹板下立杆纵距

0.4m

立杆横距

0.4m

翼板下立杆纵距

1m

立杆横距

1m

水平杆步距

0.9m

伸出长度a

0.4m

面板

木胶合板厚度：

18mm

次楞

方木支撑，间距0.2m

主楞

双钢管

剪刀撑设立

根据JGJ300-规范规定,采用有剪刀撑框架式支撑构造,剪刀撑宽度：

纵距方向4跨，横距方向4跨

支撑构造与既有构造连接状况

支撑构造与既有构造未作可靠连接

荷载参数

永久荷载

新浇砼自重

24kN/m3

钢筋自重

1.5kN/m3

面板次楞自重

0.5kN/m2

支架自重

0.14kN/m

可变荷载

施工人员

及设备荷载

面板与次楞

主楞

立杆

2.5kN/m2

2.5kN

2.5kN/m2

2.5kN/m2

二、箱梁翼板模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为18mm，取宽度1m面板作为计算宽度。

面板截面抵抗矩W=1000×18×18/6=54000mm3；

截面惯性矩I=1000×18×18×18/12=486000mm4；

（一）强度验算

1、面板按三跨持续梁计算，其计算跨度取支承面板次楞间距，L=0.2m。

2、荷载计算

取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算成果取其大值。

均布线荷载设计值为：

q1=[1.2×（24×0.25+1.5×0.25+0.5）+1.4×2.5]×1=11.750kN/m

q1=[1.35×（24×0.25+1.5×0.25+0.5）+1.4×0.7×2.5]×1=11.731kN/m

依照以上两者比较应取q1=11.750kN/m作为设计根据。

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值q2=1.2×1×0.5=0.600kN/m

跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5=3.500kN

3、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

M1=0.1q1l2=0.1×11.750×0.22=0.047kN·m

施工荷载为集中荷载：

M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.600×0.22+0.213×3.500×0.2=0.151kN·m

取Mmax=0.151KN·m验算强度。

面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.151×106

=2.80N/mm2

W

54000

面板强度满足规定!

（二）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。

q=1×（24×0.25＋1.5×0.25＋0.5+2.5）=9.375kN/m；

面板最大容许挠度值：

200/400=0.5mm；

面板弹性模量：

E=4500N/mm2；

ν=

0.677ql4

=

0.677×9.375×

=0.05mm<0.5mm

100EI

100×4500×486000

满足规定!

三、箱梁翼板次楞方木验算

次楞采用方木，宽度100mm，高度100mm，间距0.2m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=100×100×100/6=166667mm3；

截面惯性矩I=100×100×100×100/12=8333333mm4；

（一）抗弯强度验算

1、次楞按三跨持续梁计算，其计算跨度取立杆横距，L=1m。

2、荷载计算

取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算成果取其大值。

均布线荷载设计值为：

q1=[1.2×（24×0.25+1.5×0.25+0.5）+1.4×2.5]×0.2=2.350kN/m

q1=[1.35×（24×0.25+1.5×0.25+0.5）+1.4×0.7×2.5]×0.2=2.346kN/m

依照以上两者比较应取q1=2.350kN/m作为设计根据。

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值q2=1.2×0.2×0.5=0.120kN/m

跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5=3.500kN

3、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

M1=0.1q1l2=0.1×2.350×12=0.235kN·m

施工荷载为集中荷载：

M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.120×12+0.213×3.500×1=0.755kN·m

取Mmax=0.755kN·m验算强度。

木材抗弯强度设计值f=17N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.755×106

=4.53N/mm2

W

166667

次楞抗弯强度满足规定!

（二）抗剪强度验算

施工荷载为均布线荷载时：

V1=0.6q1l=0.6×2.350×1=1.410kN

施工荷载为集中荷载：

V2=0.6q2l+0.65P=0.6×0.120×1+0.65×3.500=2.347kN

取V=2.347kN验算强度。

木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2；

抗剪强度按下式计算:

τ=

3V

=

3×2.347×103

=0.352N/mm2

2bh

2×100×100

次楞抗剪强度满足规定!

（三）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。

q=0.2×（24×0.25＋1.5×0.25＋0.5+2.5）=1.875kN/m

次楞最大容许挠度值:

1000/250=4mm；

次楞弹性模量：

E=10000N/mm2；

ν=

0.677ql4

=

0.677×1.875×10004

=0.15mm<4mm

100EI

100×10000×8333333

满足规定!

四、箱梁翼板主楞验算

主楞采用:

双钢管，截面抵拒矩W=10.16cm3，截面惯性矩I=24.38cm4

（一）强度验算

当进行主楞强度验算时，施工人员及设备均布荷载取2.5kN/mm2。

一方面计算次楞作用在主楞上集中力P。

作用在次楞上均布线荷载设计值为：

q11=[1.2×（24×0.25+1.5×0.25+0.5）+1.4×2.5]×0.2=2.350kN/m

q12=[1.35×（24×0.25+1.5×0.25+0.5）+1.4×0.7×2.5]×0.2=2.346kN/m

依照以上两者比较应取q1=2.350kN/m作为设计根据。

次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×2.350×1=2.585kN。

次楞作用集中荷载P=2.585kN，进行最不利荷载布置如下图：

计算简图（kN）

弯矩图（kN·m）

最大弯矩Mmax=1.318kN·m；

主楞抗弯强度设计值f=205N/mm2；

σ=

Mmax

=

1.318×106

=

129.724N/mm2<205N/mm2

W

10.16×103

主楞抗弯强度满足规定!

（二）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。

一方面计算次楞作用在主楞上集中荷载P。

作用在次楞上均布线荷载设计值为：

q=0.2×（24×0.25＋1.5×0.25＋0.5+2.5）=1.875kN/m

次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×1.875×1=2.063kN。

以此值作为次楞作用在主楞上集中荷载P，经计算，主梁最大变形值V=1.438mm。

主梁最大容许挠度值:

1000/150=6.7mm，

最大变形Vmax=1