分离式立交桥盖梁支架施工方案.doc
K65+793.5分离式立交盖梁支架施工方案一、 盖梁结构特点盖梁施工采用在墩柱上设置2cm厚钢抱箍，上面采用40a工字钢作纵梁，搭设施工平台的方式，纵梁上面铺设14工字钢作横梁。盖梁模板、支架布置图二、 结构计算：总长L=14.02m, 40a工字钢悬臂L1=2.249m，墩柱净距L2=6.302m1、 盖梁砼重量：q1=25.4×26=660.4KN2、 模板、支架自重(1) 盖梁两侧各设置一根40a工字钢作为施工主梁，长12mq2=67.6×10×12×2=16.224KN(2) 主梁上铺设14工字钢作为施工横梁，每根长2.6m，墩柱外侧各设2根，两墩柱之间设置7根，间距见上图。q3=16.89×10×2.6×11=4.83KN(3) 方木上铺设盖梁定型钢模板，荷载按1.5KN/m2计算, 定型钢模板为57.3m2q4=57.3×1.5=85.95KN3、施工人员、机具重量，查路桥施工计算手册荷载按2.5KN/m2q5=14.02×1.5×2.5=52.58KN3、 查路桥施工计算手册振捣砼产生的荷载为2KN/m2，砼浇筑产生的冲击荷载为2KN/m2q6=14.02×1.5×(2+2)=84.12KN4、 荷载分项系数：静荷载为1.2，活荷载为1.4。三、 横梁、主梁及钢棒验算1、横梁验算横梁受力简图14工字钢的截面矩w=102cm3, 惯性矩I=712cm4, 弹性模量E=2.1×105N/mm2。作用于横梁上的荷载Q横=(q1+q3+q4+q5) ×1.2+q6×1.4/(12×1.5)=(660.4+4.83+85.95+52.58) ×1.2+84.12×1.4/(12×1.5)=60.13KN/m2间距按最不利情况1.5m计算，横梁所受荷载q横=51.5×1.5=90.2KN/m弯矩M=1/2×q横×L3×x×(1-a/x) ×(1+2a/L3)-x/L3a=0.15m,L3=1.2m,当x=a+L3/2=0.15+1.2/2=1.1m时弯矩、挠度最大M=1/2×90.2×1.2×1.1×(1-0.15/1.1) ×(1+0.3/1.2)-1.1/1.2=9.7KN·m应力=M/w=9.7×103/102=95.1MPa=215MPa挠度f=q横L34/384EI×(5-24×a2/L32)=90.2×103 ×1.24/(384×2.1×1011×712×10-8)×(5-24×0.152/1.22)=1.5mmf/L3=1.5/1200=1/800<1/40014工字钢作横梁满足施工要求2、主梁验算主梁受力简图40a工字钢的截面矩w=1090cm3, 惯性矩I=21720cm4, 弹性模量E=2.1×105N/mm2。作用于主梁上的荷载Q主=(q1+ q2+q3+q4+q5) ×1.2+q6×1.4/ (12×1.5)= (660.4+16.224+4.83+85.95+52.58)×1.2+84.12×1.4/(12×1.5)=61.2KN/m2 主梁间距按1.5m计算，主梁所受荷载q主=61.2×1.5=91.8KN/m 弯矩M=1/2×q主×L4×x×(1-a/x) ×(1+2a/L4)-x/L4a=2.249m,L4=7.502m,当x=a+L4/2=2.249+7.502/2=6m时弯矩、挠度最大弯矩M=1/2×91.8×7.502×6×(1-2.249/6) ×(1+4.498/7.502)-6/7.502=413.7KN·m 应力=M/w=413.7×103/1090=379.5MPa>=215MPa 挠度f=q主L44/384EI×(5-24×a2/L42)=91.8×103 ×7.5024/(384×2.1×1011×21720×10-8)×(5-24×2.2492/7.5022)=47.2mmf/L4=47.2/7502=1/159>1/4002根12米长40a工字钢作主梁不能满足施工要求3、抱箍验算（一）抱箍承载力计算(1)荷载计算每个盖梁按墩柱设2个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力RA=RB=(q1+q2+q3+q4+q5)×1.2+q6×1.4/2=(660.4+16.224+4.83+85.95+52.58)×1.2+84.12×1.4/2=550.8kN该值即为抱箍体需产生的摩擦力。(2)抱箍受力计算螺栓抗剪计算抱箍体需承受的竖向压力N= RA=550.8kN抱箍所受的竖向压力由M27的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册：M27螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取230kN;-摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 230×0.3×1/1.7=40.6kN螺栓数目m=16计算：则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/m=550.8/16=34.43KN<NL=40.6kN16个高强螺栓故能承担所要求的荷载。螺栓轴向受拉计算砼与钢抱箍之间的摩擦系数取=0.3计算抱箍产生的压力Pb= N/=550.8/0.3=1836kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=1836kN抱箍的压力由16个M27的高强螺栓的拉力产生。即每个螺栓拉力为N1=Pb/16=1836 /16=114.75kN<S=225kN=N”/A= N（1-0.4n1/n）/A式中：N-轴心力n1-所有螺栓数目，取：16个n-一端螺栓数目，取：8个A-27高强螺栓截面积，A=5.73cm2=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A=1836×(1-0.4×16/8)/16×5.73×10-4=40.1MPa=140MPa故高强螺栓满足强度要求。螺栓需要的力矩M1)由螺帽压力产生的反力矩M1=1N1×L11=0.15钢与钢之间的摩擦系数力臂L1=0.018mM1=0.15×114.75×0.018=0.31KN·m2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°M2=1×N1cos10°×L2+ N1sin10°×L2力臂L2=0.012mM2=0.15×114.75×cos10°×0.012+114.75×sin10°×0.012=0.443KN·mM=M1+M2=0.31+0.443=0.753KN·m=75.3kg·m所以要求螺栓的扭紧力矩M75.3kg·m抱箍钢带对墩柱的压应力计算压应力公式: 1BD =KG 磨擦系数取0.3 B钢带宽度400mmD墩柱直径1200mmG-牛腿受到的设计荷载K荷载安全系数：静荷载为1.2，活荷载为1.4墩柱砼抗压强度容许值不大于0.8Rab，本工程为C30砼=0.8 Rab =0.8×20.1Mpa=16.1MPa1= KG/BD=1/2×(660.4+16.224+4.83+85.95+52.58)×1.2+84.12×1.4/(0.3×0.4×3.14×1.2)=1.22 MPa< =16.1MPa钢带握紧墩柱不致于压碎砼（二）抱箍体的应力计算：抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=8N1=8×114.75=918（KN）抱箍壁采用面板20mm的钢板，抱箍高度为0.4m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.02×0.4=0.008(m2)=P1/S1=918/0.008=114.75(MPa)=140MPa满足设计要求。抱箍体剪应力T=（1/2RA）/（2S1）=（1/2×550.8）/（2×0.008）=17.2MPa<T=85MPa根据第四强度理论W=（2+3T2）1/2=（114.752+3×17.22）1/2=118.6MPa<W=145MPa满足强度要求。结论：按照以上布置的14工字钢横梁、抱箍均能满足受力要求，但用2根12米长40a工字钢作主梁不能满足施工要求
