双层存梁方案内容Word文档下载推荐.docx

1、水位随季节性变化，交替循环较弱，本场地水质清澈、透明，对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋不具腐蚀性。填方段32m存梁台座均采用钻孔桩基础，每个台座四支点支承，支承桩基桩径1m，砼强度为C20，单桩独立支承，桩与桩之间设联系梁联系梁截面尺寸为0.8m*0.8m。因桩侧摩阻力不足，桩基采用嵌岩桩，入嵌岩深度为10.5m,桩基长度最大为27.5m。 （1）、C20砼轴心抗压强度：轴心抗拉强度：弹性模量：（2）、钢筋I级钢筋：，II级钢筋：荷载1：梁体荷载P=272110/43605kN。荷载2：张拉水平分力F。根据以前的施工经验，32m梁体终张拉时，梁体压缩量最大值为30mm，梁体纵向收缩，必产生水平力，

2、使桩基产生沿梁体纵向收缩方向的挠度，各侧挠度大小为15mm，根据悬臂梁挠度公式：=FL3/（3EI）,可知，1）:F=3EI/ L32）:M=3EI/ L2其中：E砼弹模，为2.5*104MPa;I-桩基截面贯性矩，I=d4/64=4.91*1013;-挠度，15mm；L-桩长。由上两式可知，水平力与桩基长度长度的立方成反比，弯矩与桩基自由长度的平方成反比。桩长为27.5m，桩顶水平力为：F21.5m=3EI/ L3=3*2.5*104*4.91*1013*15/275003=2655N=2.7kN建模如下：桩长取27.5m，入岩深度为10.5m，采用Midas建模进行受力分析，单桩桩顶承载结

3、构分析中忽略地基对桩顶联系梁的弹性支撑、土体对桩身的侧向约束作用不计。结构模型及分析结果如图最大桩底反力为：Rmax=4188kN。竖向最大变形量：f竖max=5mm。横向最大变形量：f横max=15mm。桩基最大轴力：N桩max=4188kN；桩基剪力最大绝对值：Q桩max=3kN；桩基z轴向最大弯矩：Mz桩max=74kN.m；桩基y轴向最大弯矩：My桩max=15kN.m；系梁y轴向最大弯矩：My梁max=44kN.m；系梁z轴向剪力最大绝对值：Qz梁max=43kN.m；单桩承载力标准值按下式确定：岩石试块单轴极限抗压强度；、决定于岩层破碎程度和清底情况的系数；桩底面积；嵌入岩层内桩的

4、挖孔周长；自新鲜岩面算起的嵌入深度；根据掌握制梁场区地质勘测资料及有关参考数据，取C10.5,C2=0.04；R=2.43Mpa。P=R（C1A+C2Uh）=2430*（0.5*0.785+0.04*3.142*10.5）=4160kN约小于 Rmax=4188kN,相差28kN，因嵌岩桩未考虑侧磨力，故仍满足要求！图配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Design”功能，其计算结果见图4.2-1所需钢筋总面积：A=2545mm2根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）关于“钻孔桩纵向受力钢筋的最小配筋率”的要求，受压构件为0.4%,Amin=0.4%50023142

5、mm2。为满足对称配筋的要求,配筋1616 A=3217mm2。满足要求！螺旋筋采用8光圆钢筋，螺距200mm，为便于钢筋笼运输、吊装，钢筋骨架每2m设置一道20加强筋，以提高骨架整体刚度。由于桩基设计为嵌岩柱桩，故钢筋笼长按桩身通长布置。桩基配筋图详见附图：32m双层存梁台座桩基配筋图。图4.2-1：桩基配筋计算结果联系梁配筋采用MIDAS/civil中的“RC Beam Design”功能，自动计算配置顶面钢筋、底面钢筋及箍筋，计算结果见图4.2-2由计算结果可知，联系梁顶面抵抗截面负弯矩所需配筋面积为：As=608mm2选用612钢筋，面积As=679mm2608mm2联系梁底面抵抗截面

6、正弯矩所需配筋面积为：As=608mm2根据公路桥涵设计规范，受弯构件纵向受拉钢筋最小配筋率要求，C20砼为0.1%，Amin=0.1%*800*800=640mm2。选用612钢筋，面积As=679mm2根据MIDAS/civil对梁箍筋布置的计算结果,沿梁长配置28,箍筋间距100mm。沿联系梁梁高设二道拉筋，拉筋布置为：12钢筋，竖向间距80cm。系梁配筋图详见附图：双层存梁台座系梁配筋图。图4.2-2：系梁配筋计算结果2.2、32m梁双层扩大基础存梁台座设计平均层厚3.20m，紫红色，灰绿色，成份以粉粘粒为主，局部含粉砂，基本承载力360kPa，不宜作持力层。挖方段因土体固结良好，均是

7、硬粘土，土层承载力为230kPa，粘土层薄（最薄处已遇岩石，最厚处为4米），压缩模量较大，平均值为11.7MPa，沉降量小，故挖方段扩大基础，扩大基础设计为单端整体基础，基础尺寸为5m10m,总高2.4m,埋深2m，扩大基础横截面见图2.21，纵截面见图2.2-2。图2.21：扩大基础横截面（单位：m）图2.22：扩大基础纵截面（单位：梁重：G1=721t 。单个基础各支点荷载为：P=2*721*10/4=3605kN。基础自重：G2（5*0.83*0.81*0.8）*10*2.5*10=1800kN。基础上土重：G3（520.8*1*8-0.4*1）*10*20=640=（2P+G2+G3）

8、/A=（3605*21800+640）/（5*10）=193kPa230kPa，承载力满足！基础埋置深度为2m，基础底面下部粘土层最大厚度为2m，按0.4b=0.4500=200cm进行分层，分为1层，根据如下公式进行沉降计算。S=ms （hizi/i）式中, S 地基总沉降量,cm;zi 第i层土顶面与底面附加应力的平均值, Pa;i 第i层土的压缩模量,Pa;hi 第i层土的厚度, cm;ms 沉降计算经验系数。计算基础沉降量:1）基础底面附加应力-d=193-202=153 KPa。2） 基础底层的附加应力，用点法计算，a=10m,b=5m，附加应力0=ac（-d）kPa，根据公路桥涵地

9、基与基础设计规范,查表计算如下表1：表1：基底附加应力计算深度z（m）Z/b=（z-2）/ba/b应力系数ac附加应力0=ac（-d）/1000MPa210.15340.40.8700.1133） 地基受压深度,因在4米深处已是中风化粉质砂岩,压缩量非常小,故不再考虑更深土层。根据公式S=ms （hizi/i），最终沉降量S为:S=0.6*（200*0.113/11.7）=1.16cm。为增强基底砼的抗裂性，基底设置一层钢筋网片，钢筋规格为12mm,网片间距为150mm*150mm。2.3、32m梁兼24m梁存梁台座设计结合场地的实际情况，现场布置4座32m梁兼24m梁存梁台座，双层存放。为了

10、保证桩基沉降均匀性，桩基础结构形式采用与其共用的32m梁存梁台座的结构形式，此处不另行设计。3、双层存梁下层梁体检算根据中铁第四勘察设计院集团有限公司提供的时速250公里客运专线城际铁路通用图架桥机检算报告-铁4-2局1中的检算资料：1）梁体纵向检算：混凝土正应力、强度、抗裂性、混凝土主应力及支反力均满足设计要求。2）横向计算：当支座中心距为3.6m时，横向计算不满足设计要求。若纵向位置距梁端1.5m，将垫片尺寸改为横向1000mm800mm纵向100mm厚，横向支座中心距为5.4m时，横向计算满足设计要求。梁场双层存梁按照上述要求进行设计施工即可。4、双层存梁垫板设计4.1、设计依据1、结构

11、工程师实务手册2、客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件3、箱梁图纸通桥（2008）2224I4、箱梁图纸通桥（2007）2224I与通桥（2007）22244.2、存梁形式及垫板结构根据设计院检算结果，存梁支点中心与支座板中心重合，垫板采用方格网结构，方格上下铺设钢板做为承压面板，存梁形式及垫板具体尺寸如下图：垫板结构图4.3、结构计算梁重（含挡碴墙）：G梁自重=721t单个存梁垫板承受荷载：R=上部承压面板压强：下部承压面板压强：垫板采用8槽钢直立焊接成方格网骨架，上下承压面板均为10钢板，构件为Q235钢构件，查结构工程师实务手册得;钢材抗拉、抗压和抗弯（MPa）抗剪弹性模量牌号厚度或直

12、径（mm）Q235钢162151252.1*105采用有限元分析法进行受力检算，取1mm宽微段单元体进行受力分析，根据计算，仅对顶面进行受力分析，计算简图如下：方格承压检算：8槽钢腹板厚度：方格最大间距：计算荷载为均布荷载：微段单元支座反力：8槽钢腹板承压强度：计算合格，满足使用要求！上层面板抗剪检算：面板厚度：=10mm上层面板抗弯检算:截面抵抗矩：截面最大弯矩：上层面板挠度计算：最大挠度值：满足支点平整度2mm/1m的使用要求！注：由于方格最大间距仅270mm，构件自重影响忽略不计。综上所述，垫板各项设计指标均满足使用要求，结构设计合格！5、双层存梁施工5.1、施工工艺选取下层梁体放双层存

13、梁支点中线摊铺细砂摆放存梁垫板、橡胶支座抄平调整四支点高差起吊、存放上层梁体摘钩工程部监控存梁台座沉降量5.2、下层梁体选择下层梁体必须满足如下要求：压浆完成一周以上且上下层梁体为同一跨度，否则严禁做为下层承压梁体，另即将待架箱梁不得做为下层梁体使用；5.3、工序作业要求先在承压梁体桥面板上画出存梁垫板纵横向中心线，然后摊铺细砂找平，细砂必须摊铺均匀密实，铺垫双层存梁垫板、橡胶支座。工程部抄平控制四个存梁支点顶面高差，作业人员使用石棉纸略微调整顶面高差，保证四支点顶面处于同一水平面。起移上层梁体移至所选存梁台座，缓慢下落，使上层梁体支座中心线与存梁垫板中线对齐，落梁，摘钩。工程部及时监控存梁台

14、座沉降量。双层存梁垫板顶面平整度2mm/1m，垫板中线偏差值5，四支点顶面高差2，上层梁体支座中线与存梁垫板中线偏差值10。6、沉降观测6.1、施测过程与观测周期在台座进行双层存梁前，确定各沉降观测点稳固牢靠后，方可进行首次观测。每个观测点高程首次观测时应同期观测两次，比较观测结果，若同一观测点间的高差不超过0.5mm时，即可认为首次观测的数据是可靠的。否则观测结果作废重测。在台座双层存梁后，即开始进行沉降观测。观测周期为一天，观测时间定为每天上午9点30分，持续一周。每次观测后，应及时对观测资料进行整理，计算出观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度，绘制沉降量与时间关系曲线图。

15、若出现变化量异常时，应立即通知主管负责人，为其采取防患措施提供依据，同时适当增加观测次数。6.2、沉降观测的精度要求台座预压沉降观测采用二等水准测量。各项观测指标要求如下：第一，往返较差、附和或环线闭合差：ha-b1.0，n表示测站数；第二，前后视距30m；第三，前后视距差1.0m；第四，前后视距累积差3.0m；第五，沉降观测点相对于后视点的高差容差：1.0mm。6.3、观测原则每次观测应遵循“五定”原则。所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本上要一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。7、附件双层存梁示意图双层存梁垫板双层存梁台座沉降观测记录表