满堂支架设计.docx
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满堂支架设计.docx
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满堂支架设计
厦门同安湾大桥B合同段
厦门同安湾大桥
箱梁满堂支架设计方案
一、设计依据及原则
1、同安湾大桥施工图设计
2、公路桥涵设计规范
3、建筑施工计算手册
4、实用建筑结构设计手册
二、工程概况
厦门市同安湾大桥及两端接线工程,地处厦门东部同安湾,起点位于同集路上(官浔村东南侧),终点位于琼头村与拟建中的海湾大道(琼头-香山段)衔接,是规划中的厦门外环快速路的一部分,线路全长7.52847km,分三个标段实施,本工程为B标段。
B标段同安湾大桥同安湾侧引桥里程桩号里程桩号K3+780-K5+600,引桥主体结构长1820m,其中上部结构为
7×30+5×30+2×(4×30)+2×(5×30)+(32.5+55+32.5)+
4×(5×40)预应力混凝土连续箱梁,单幅53跨,双幅106跨;下部结构共有220个墩柱,2个桥台,基础228根钻孔灌注桩。
根据桥梁所处地形和现有周转材料情况,本标段050#~023#段上部结构,即第一联至第六联(除第一联的53#、52#、51#跨外)上部结构将采用满堂支架方案。
三、满堂支架设计
采用Φ48㎜厚3㎜标准钢管,墩旁处水平布置间距为0.6m×0.6m,跨中梁底处水平布置为0.8m×0.6m,翼缘板处水平布置0.8m×0.8m,水平拉杆步距为1.5m,扫地杆距地高度设为0.3㎝,剪刀撑纵横向没0.3m一步,立杆上设可调顶托。
外部底模用高强度防水竹胶板制作,两翼侧模用钢制骨架,上面用方木、竹胶板,内模用2.5㎝厚胶合板。
中铁十七局六公司
1
2
2
52
厦门同安湾大桥B合同段
大小楞木截面尺寸分别采用8㎝×15㎝、10㎝×10㎝。
具体计算如下:
1、荷载计算
①箱梁自重:
箱梁自重纵横向分配都不均,最大值在墩旁横梁处
(非翼缘板下)为4.94t/m,
翼缘板4.01m范围为(0.72~1.04)
t/m,计算时取1.04t/m;腹板处取2.92t/m。
②模板自重:
0.15t/m。
③作业面施工及其他荷载:
取0.1t/m
2
④振捣混凝土产生的荷载:
取0.2t/m
2
故:
墩旁横梁下荷载q1=(4.94+0.15+0.1+0.2)×1.2=6.47t/m
2
翼缘板下荷载q
2
=(1.04+0.15+0.1+0.2)×1.2=1.79t/m
2
腹板下荷载q3=(2.92+0.15+0.1+0.2)×1.2=4.04t/m
2
2、钢管设置及强度计算:
立杆及拉杆均采用Φ48㎜×3㎜钢管。
立杆设置:
墩旁横梁下0.6m×0.6m;翼缘板下0.8m×0.8m;腹板下0.6m×0.8m。
水平拉杆:
最大步距为1.5m,扫地杆离地为0.3m。
每根钢管所受正压力:
墩旁横梁下P
1
=6.47×0.6×0.6=2.33t
翼缘板下:
P2=1.79×0.8×0.8=1.15t
腹板下:
P
3
=4.04×0.6×0.8=1.94t
取pmax=2.33t
稳定验算:
I=3.14(D-d)/64=3.14×(48-42)/64=1.078×10㎜E=2.1×10N/㎜
μ=1.0;L=1500㎜
中铁十七局六公司
2
4
3
厦门同安湾大桥B合同段
P
k
=3.14EI/(μL)=3.14×2.1×10×1.078×10/1500
=9.92×10N=9.92t>p1=2.33t
满足要求
3、楞木设置及强度计算
大楞木采用截面尺寸为8㎝×15㎝的方木(间距为60㎝、80㎝),小楞木采用截面尺寸为10㎝×10㎝的方木(普通间距为30㎝)。
⑴强度计算:
墩旁横梁下:
M横MAX=ql/8=6.47×0.6×0.6/8=0.175t·m
翼缘板下:
M
翼MAX
=ql/8=1.79×0.8×0.8/8=0.114t·m
腹板底:
M腹MAX=ql/8=4.04×0.6×0.8/8=0.194t·m
W
大楞木
=bh/6=80×150/6=3.0×10㎜
W小楞木=a/6=100/6=1.67×10㎜
M
MAX
=M
横MAX
=0.194t·m
σ大楞木=MMAX/W大楞木=0.194×10×10×10N·㎜/3.0×10㎜=6.47MPa<[σ]=9.5~13Mpa
小楞木所受最大弯距为按0.5M
腹MAX
σ
小楞木
=0.5×0.194×10×10×10N·㎜/1.67×10㎜
=5.8MPa<[σ]=9.5~13Mpa
满足要求
⑵挠度计算:
小楞木:
I=bh/12=100×100/12=8.33×10㎜;
E=9×10N/㎜
EI=7.5×10N㎜
f
横梁处
=5q
1
l/384EI=5×(6.47×10×10/10)
×600×600/(384×7.5×10)
=0.87㎜<(1.5㎝)=L/400=1.5×10m
f翼缘板处=5q2l/384EI=5×(1.79×10×10/10)
中铁十七局六公司
3
3
3
2
5
厦门同安湾大桥B合同段
×800×800/(384×7.5×10)
=1.0㎜<(2.0㎜)=L/400=2.0×10m
f
腹板处
=5q
3
l/384EI=5×(4.04×10×10/10)
×600×800/(384×7.5×10)
=1.7㎜<(2.0㎜)=L/400=2.0×10m
大楞木:
I=bh/12=80×150/12=22.50×10㎜;
E=9×10N/㎜
EI=2.03×10N㎜远比小楞木EI大,所以大楞木
的挠度远小于小楞木的挠度,
故:
楞木刚度满足要求
4.模板设置及计算:
模板采用1.5㎝厚竹胶板,小楞木截面尺寸为10㎝×10㎝,墩旁横梁处小楞木间距采用25㎝×25㎝,其他间距为30㎝×30㎝,现取1m板带进行计算。
⑴墩旁横梁处:
a、荷载计算:
混凝土自重4.94t/m,其他施工综合荷载0.5t/m。
考虑1.1的不均匀系数,则q=(4.94+0.5)×1.1=5.98t/m。
b、强度验算:
M
MAX
=ql/8=(5.98×10×10/10)×150×150/8
=1.68×10N·㎜
W=bh/6=1000×15×15/6=3.75×10㎜
σ=MMAX/W=1.68×10N·㎜/3.75×10㎜=4.48MPa<[σ]=9.5~13Mpa
c、挠度验算:
I=bh/12=1000×15/12=2.81×10㎜
f=5q1l/384EI=(5×5.98×10×10/10)
×150/384×9×10×2.81×10=0.16㎜<(0.375㎜)=L/400
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5
2
厦门同安湾大桥B合同段
挠度满足要求
⑵腹板处及翼缘板:
a、荷载计算:
混凝土自重2.92t/m(按腹板处的荷载进行验算),其他施工综合荷载0.5t/m。
考虑1.1的不均匀系数,则q=(2.92+0.5)×1.1=3.76t/m.
b、
强度验算:
MMAX=ql/8=(3.76×10×10/10)×200×200/8=1.88×10N·㎜
c、
W=bh/12=1000×15×15/6=3.75×10㎜
σ=M
MAX
/W=1.88×10N·㎜/3.75×10㎜=5.01MPa<[σ]
=9.5~13Mpa
c、挠度验算:
I=bh/12=1000×15/12=2.81×10㎜
f=5q
1
l/384EI=(5×3.76×10×10/10)
×200/384×9×10×2.81×10=0.31㎜<(0.50㎜)=L/400
挠度满足要求
墩旁横梁处、腹板及翼缘板处模板设计符合要求。
5、地基承载验算
墩旁横梁处单根钢管承受的正压力最大(P
MAX
=2.33t),单根钢管
重考虑6m长,重量为0.02466×(50-3)×3×6=20.9Kg,钢管下垫12㎝×12㎝×0.8㎝钢板,钢板下为2.5m×0.2m×0.15m通长枕木,枕木下在铺20㎝厚级配碎石和30㎝厚的片石垫层,地基采用换填砂处理,采用25T压路机进行辗压。
查表密实状态下的砂承载力为[σ0]=0.3~0.5Mpa
σ=P
MAX
/A=(2.33+0.021)t×4根/(2.5m×0.2m)
=18.81t/m=0.19Mpa<[σ0]=0.3~0.5Mpa
中铁十七局六公司
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厦门同安湾大桥B合同段
故基础满足要求
6、预拱度计算
⑴、地基土沉降量
根据经验值考虑δ
1
=2.0㎝
⑵、钢管立柱在竖向荷载作用下的变形考虑δ2=0.1㎝⑶、模板系统在荷载作用下的非弹性变形
△1为钢板与木板接触面变形量,取0.4㎝;
△
2
为钢板与钢板接触面变形量,取0.2㎝;
△3为顶托与大楞木接触面变形量,取0.4㎝;
△
4
大楞木与小楞木接触面变形量,取0.4㎝;
△5为小楞木与竹胶板接触面变形量,取0.4㎝;
δ
3
=△
1
+△
2
+△
3
+△
4
+△
5
=0.4+0.2+0.4+0.4+0.4=1.8㎝
⑷、美观预拱度:
δ4取1.0㎝。
合计:
f
max
=δ
1
+δ
2
+δ
3
+δ
4
=2.0+0.1+1.8+1.0=4.9㎝
fmax为纵跨中累加最大预拱度值,并从中间向两边近似按二次抛物线进行分配,两端梁体预拱度值零,抛物线方程为:
Y=-0.0049x+0.147x
累加预拱度计算见下表:
X
Y
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
δ1+δ
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
2
计算值
0
0.4
0.71
0.93
1.06
1.1
1.06
0.93
0.71
0.4
0
合计
3.8
4.2
4.51
4.73
4.86
4.9
4.86
4.73
4.51
4.2
3.8
7、预压方案
1预压材料:
钢筋和砂子,也可采用水箱滚动预压等。
2加载分法:
加载总重为横重的110℅加载。
分三次进行加载:
一
中铁十七局六公司
6
厦门同安湾大桥B合同段
级加载总重的40℅,二级加载为总重80℅,三级加载为总重的110℅。
⑶布点及观测:
1观测点的布设用细铅线φ20钢筋头,与地面钢筋桩对应。
观测点布设数量:
每孔纵向墩旁各1个,跨中1个,墩旁与跨中各1各,每孔横向按纵向设点位置每个横断面设3各点,即二腹板底各1个,二腹板间设1个,总共每孔设15观测点。
2观测次数一般为加载前,一级加载后3h观测,二级加载后6h观测,三级加载后24h持荷观测,共4次。
按时.准确.认真地测量数据。
最后综合分析这些数据,删除不和理的值,为施工预拱度提供准确可靠数据。
⑷卸载顺序
预压观测完后即可卸载,卸载顺序先跨中,后两墩旁对称均匀.有顺序卸载。
⑸加载安全措施:
1统一指挥,对称均布加载;
2三人观测,二侧各一个人观察支架情况,无异常变形,另一个才准予进入桥下观测读数,观测好后迅速离开桥下;
3支架四周放出警戒线,预压期间,24h派人站岗,禁止任何人进入桥下;
4加强稳定性观测,确保安全,一旦发现变形量不收敛,即立即采用卸载或紧急撤离等措施;
5所有工作人均带安全帽,穿防滑胶鞋。
中铁十七局六公司
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设计:
胡志位
厦门同安湾大桥B合同段
计算:
胡志位
审核:
肖训贵
中铁十七局六公司
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