贝雷片支架法现浇制梁施工计算书Word文档格式.docx
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5.2.2.5、内力验算18
5.2.2.6、贝雷梁下横梁I36a工字钢验算19
5.2.2.7、φ529螺旋钢管支柱验算21
5.2.2.8、承台上I50工字钢验算22
5.2.2.9、中间支墩设计23
5.2.2.10、承台验算24
5.2.2.11、计算结论25
5.3、一跨式移动支架25
5.3.1、一跨式支架设计图(以32m为例)25
5.3.2、移动支架计算书29
5.3.2.1、主要技术标准29
5.3.2.2、采用数据(双层单排加强型贝雷梁)29
5.3.2.3、结构计算30
5.3.2.4、计算荷载31
5.3.2.5、内力验算32
5.3.2.6、贝雷梁下横梁2I36a工字钢验算32
5.3.2.7、φ529螺旋钢管支柱验算35
5.3.2.8、承台上I63c工字钢验算35
5.3.2.9、承台验算37
5.3.2.10、计算结论38
贝雷片支架法现浇制梁计算书
1、编制依据
1.1、施工图纸
1.1.1、《七乡河特大桥施工图》,图号:
沪宁城际施(桥)-W15;
1.1.2、《双线单箱单室现浇后张法预应力混凝土简支整孔箱梁31.1m》,图号:
沪宁城际施图(通桥)-I-01;
1.1.3、《双线单箱单室现浇后张法预应力混凝土简支整孔箱梁23.1m》,图号:
沪宁城际施图(通桥)-I-02;
1.1.4、《简支梁桥上预埋钢筋布置图》,图号:
沪宁城际施图(轨)预埋1;
1.1.5、《七乡河特大桥接触网基础预留接口设计图》,图号:
沪宁城际施(桥)-W15-J00;
1.1.6、《综合接地通用图》,图号:
沪宁城际施图-(接地)参;
1.1.7、《盆式橡胶支座安装图》,图号:
沪宁城际施图(通桥)-Ⅵ-01。
1.2、标准、规范
1.2.1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》,铁建设[2005]160号;
1.2.2、《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》,铁建设[2007]85号;
1.2.3、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》,铁建设[2005]160号;
1.2.4、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》,TZ213-2005;
1.2.5、《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》,TZ216-2007;
1.2.6、《铁路混凝土工程施工技术指南》,TZ210-2005;
1.2.7、《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》,铁建设[2006]158号。
1.3、上级部门颁发的文件、规定
1.3.1、《铁路工程施工安全技术规程》,TB10401-2003;
1.3.2、《沪宁城际常用跨度简支箱梁局部修改技术交底书》,2008年11月份中铁第四勘察设计院集团有限公司下发;
1.3.3、《沪宁城际铁路“8854”安全质量管理办法》,沪宁城际安质[2008]110号;
1.3.4、《沪宁城际铁路建设工程桥位制梁安全卡控措施》,沪宁城际安质[2009]84号;
1.3.5、《沪宁城际铁路线下工程沉降观测及评估管理规定》;
1.3.6、国家、地方和铁路其它相关标准、规定、规程等;
1.4、其它
1.4.1、《沪宁城际铁路七乡河特大桥施工支架岩土工程勘察报告》,编制单位:
安徽工程勘察院;
2、编制原则
2.1、按照两年工期的总工期要求,按2009年12月15日整体工期目标,考虑梁体徐变2个月,将2009年10月15日作为制梁关门工期,合理配置劳动力,移动支架等机械设备,优化施工工法,确保工期目标的实现。
2.2、积极响应和遵守投标文件中承诺的质量、安全、环保措施、文明施工的规定和履行合同条例。
2.3、立足施工现场,结合地质情况,合理选取一跨法、两跨法支架施工工法,并以满樘脚手架法作为备用方案进行桥位制梁。
3、工程概况
3.1、主要技术标准
铁路等级:
客运专线铁路
线路情况:
双线,曲线,最小曲线半径1000m,线间距4.8m
轨道类型:
无砟轨道
设计速度:
旅客列车行车速度200km/h以上
设计活载:
ZK活载
环境类别及作用等级:
一般大气条件下无防护措施的地面结构,环境类别为碳化环境,作用等级为T1、T2
地震设防烈度:
地震动峰值加速度Ag≤0.2g
3.2、工程概况
贝雷片支架法制梁主要用于七乡河特大桥、龙潭特大桥、唐家村大桥、宝华车站新增大桥。
其中七乡河特大桥简支箱梁27孔,龙潭特大桥简支箱梁24孔,唐家村大桥简支箱梁4孔,宝华车站新增大桥7孔。
32m简支梁,单孔梁长32.6m,跨度31.1m,采用C50混凝土,每孔梁320.6m3,钢筋61.81T,总重约为905T。
其中七乡河特大桥24孔,龙潭特大桥24孔,唐家村大桥4孔,宝华站新增大大桥7孔,共计80孔。
24m简支梁,单孔梁长24.6m,跨度23.1m,采用C50混凝土,每孔梁249.2m3,钢筋48.44T,总重约为700T。
其中:
七乡河特大桥3孔,共计3孔。
简支箱梁均为单箱单室,梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。
梁中心高为2.53m,横桥向支座中心距5.6m,防护墙根部内侧净宽8.4m,桥上人行道栏杆内侧净宽12.1m,桥面板宽12.2m,桥梁建筑总宽12.48m。
3.3、岩土工程勘察
2008年11月份,受我单位委托,由安徽工程勘察院对七乡河特大桥梁跨中位置进行了钻孔取样,共完成勘探点46个,其中取样孔12个,取样+标贯孔3个,静探孔31个,总进尺1032.2米。
3.3.1、地形、地貌
场地地形为西高东低,地貌属河墁滩及一级阶地。
3.3.2、地质条件
层杂填土(Q4ml):
灰黄色,松散~稍密,稍湿~湿,主要成分为粘性土,含碎石、瓦片等,层厚0.1~2.8m,地基承载力100Kpa,该层在场地内普遍分布。
层粉质粘土夹粉土(Q4pl+al):
灰白、灰黄色,可塑状态(局部呈硬塑状态),局部含有少量粉砂。
层顶埋深0.1m~2.8m,层厚0.8m~9.2m,层顶高程3.5~15.97m,地基承载力180Kpa,该层在场地内普遍分布。
层淤泥质粉质粘土(Q4pl+al):
青灰色,软塑~流塑状态,层顶埋深1.7~10m,层厚1~23.8m,层顶高程-4.0~13.87m,地基承载力80Kpa。
-1层粉质粘土(Q4pl+al):
灰白、灰黄色,软塑状态,层顶埋深20~26.2m,层厚5.4~9.5m,层顶高程-13.7~-20.0m,地基承载力110Kpa。
-2层粉质粘土(Q4pl+al):
灰白色,可塑状态,层顶埋深1.2~18.9m,层厚0.7~10.9m,层顶高程-9.87~13.08m,地基承载力180Kpa。
灰白、灰黄色,硬塑~坚硬状态,层顶埋深3.3~20.0m,层厚0.8~14.0m,层顶高程-10.97~11.08m,地基承载力260Kpa。
层强风化泥质砂岩:
棕黄色、紫红色,呈泥砂状,夹有少量碎石,层顶埋深8.0~35.3m,层厚0.2~3.3m,层顶高程-0.8~-29.0m,地基承载力360Kpa。
4、施工部署
4.1、施工工法
简支梁采用原位现浇施工,分别采用一跨式支架法、两跨式支架法施工,其中七乡河特大桥配备三套、龙潭特大桥配备三套、唐家村大桥配备一套、宝华车站新增大桥配备一套。
4.2、一跨式移动支架材料用量
表4.2-1材料用表
序号
物资名称
规格
单位
单位重量
数量
重量
结构名称
1
螺旋管
Q235D529*10L-7500mm
t
165kg/m
135m
22.275
立柱
2
Q235D529*10L-450mm
166kg/m
8.1m
1.34
砂筒
3
工字钢
Q235Ⅰ18L-600mm
24.13kg/m
66m
1.6
顶托、横梁
4
Q235Ⅰ18
24.14kg/m
648m
15.64
底板横向支撑
5
Q235Ⅰ36
65.66kg/m
48m
3.15
横梁
6
Q235Ⅰ63c
179.79kg/m
120m
21.6
下横梁
7
工字钢
Q235Ⅰ20
31.05kg/m
24m
0.75
端部加强
8
钢板
Q23560*60*16mm
125.6kg/m2
20m2
2.5
立柱、顶心
9
Q23510mm
78.5kg/m2
1.5m2
0.12
立柱加强
10
联接片
L75×
75×
845cm
9.03kg/m
880m
8.184
贝雷片连接
11
890cm
9.04kg/m
342m
3.09
12
8120cm
9.05kg/m
94.32m
0.85
13
贝雷片
321型16Mnl-3000mmm
270kg/片
344片
92.88
14
321型16Mnl-2500mmm
225kg/片
80片
18
15
贝雷销子
30CrMnTi50*200
套
1008套
16
加强弦杆
根
320套
17
弦杆螺栓
45#钢M36*120
640套
角钢
235m
2.13
立柱、贝雷片间连接
19
钢管
d=114mm,壁厚10mm
7.85t/m3
0.27m3
2.15
4.3、两跨式移动支架材料
表4.3-1材料用表
270m
44.5
16.2m
2.68
96m
6.3
Q235Ⅰ36c
144m
25.9
200片
54
40片
560套
5、支架设计
5.1、移动支架概述
5.1.1、设计原理
移动支架是为了满足客运专线32m、24m简支箱梁原位现浇的施工工法而设计制造的桥梁施工设备。
移动支架可在任意两个桥墩之间进行拼装、制梁,完成桥梁上部结构在桥墩原位现浇制梁。
本支承系统通过贝雷片传力于立柱,后通过立柱传力于承台。
通过对支承系统的重复组合使用,实现对混凝土梁原位现浇、逐孔成桥的施工工法。
本工法具有设备简单、造价相对低廉、施工操作方便、占用施工场地少、其过孔快捷,变跨方便,提高了整体造桥速度,节约设备投资等特点。
5.1.2、特点
移动支架工法具有作业程序清晰、结构受力明确、支架强度较高、经济节约、周转速度快、便于开展平行流水作业等特点。
主要结构有:
立柱、砂筒、上横梁、纵梁、底侧模及支撑、内模及支撑。
移动支架立柱及贝雷片安装采用人工配合吊车施工,内模采用自动滑移系统,调位准确、安全。
5.1.3、主要技术参数
施工梁跨:
32m24m,每跨梁重≤900t;
适应最大纵坡≤3%,横坡≤4%。
5.1.4、支架系统构成
5.1.4.1、主结构系统
由悬挑梁、φ529螺旋管立柱、顶托、砂筒及顶芯、横梁、纵梁组成。
5.1.4.2、外模系统
外模板系统由非标模板、标准模板和支撑组成。
其中标准模板每段长为2米配作。
每块模板在横向和纵向都有螺栓连接,其骨架由工字钢及角钢组焊而成。
起拱线型按二次抛物线特征进行起拱。
侧模和底模起拱必须是同一线型同一起拱量。
为保证施工中安全,模板上设有活动平台和栏杆。
在32m、24m跨梁长变换时,只需将标准模板抽出即可。
5.1.4.3、内模系统
内模系统由内模板、轨道、螺旋撑杆等组成。
内模板系统由非标模板、标准模板、支撑组成。
其中标准模板每段长为4米。
每块模板在横向和纵向都有螺栓连接,其骨架由钢板筋肋与槽钢组焊而成,面板厚度6mm。
5.2、两跨式支架
5.2.1、两跨式支架设计图(以32m为例)
5.2.1.1、悬挑梁(2根):
悬挑梁采用五根I50工字钢焊接成整体。
5.2.1.2、立柱(36根):
立柱采用φ529螺旋管。
5.2.1.3、顶托(40个):
顶托采用I18工字钢焊接成整体。
5.2.1.4、砂筒(36个):
砂筒采用φ529螺旋管做砂箱,C30钢筋混凝土做顶芯。
5.2.1.5、横梁(4根):
横梁采用两根I36b工字钢。
5.2.1.6、纵梁(单层20道):
纵梁采用加强型贝雷片(321型16Mnl-3000mm、321型16Mnl-2500mm);
图5.2.1-1支架及模板横断面图
图5.2.1-2立柱平面布置图
图5.2.1-3下横梁、立柱安装后影像图
图5.2.1-4支架平面布置图
图5.2.1-5支架立面图
图5.2.1-6拼装成型后影像图
5.2.2、移动支架计算书
5.2.2.1、主要技术标准
箱梁顶宽度:
12.2m;
箱梁底宽度:
6.5m;
箱梁高度:
2.7m
图5.2.2-1箱梁截面图
(1)、C50砼:
320.6m3
(2)、砼容重:
26KN/m3
(3)、底模及内模重:
30T
(4)、每排贝雷片的布置形式:
采用单层单排两跨加强型的组装形式。
(5)、砼一次浇筑成型。
(6)、贝雷梁排列形式:
3+6+2+6+3=20排。
5.2.2.2、采用数据(单层单排加强型贝雷梁)
(1)、贝雷梁:
321型3m×
1.5m
(2)、桁片惯矩:
〔I0〕=577434.4cm4
(3)、桁片截面模量:
〔W〕=7699.1m3
(4)、桁片允许弯矩:
〔M〕=1687.5KN·
M
(5)、桁片允许应力:
〔б〕=210MPa
(6)、桁片允许剪力:
〔Q〕=245KN
(7)、弹性模量:
E=2.1×
105MPa
(8)、允许挠度:
f=L/700
5.2.2.3、计算荷载
(1)、砼容重:
(2)、侧模自重:
30吨×
10/(32.6×
1.9)=4.84KN/m2
(3)、施工荷载:
1KN/m2
(4)、倾卸砼冲击荷载:
2KN/m2
(5)、振捣荷载:
(6)、底模及内模:
300/(32.6×
6.5)=1.4KN/m2
(7)、翼缘板计算荷载(沿箱梁横断面方向计算长度为1.9m;
3排)
q=〔(0.211+0.533)/2×
1.65+(0.533+0.541)/2×
0.25〕×
26+1.9×
(4.84+1+2+2)=38KN/m
(8)、腹板计算荷载(沿箱梁横断面方向计算长度为2.025m;
4排)
取各个截面的加权平均值
q=[2.1×
23.6+(3.2+2.1)/2×
3)]/(23.6+3)×
26+(1.4+1+2+2)×
2.025=69KN/m
(9)、底板计算荷载(沿箱梁横断面方向计算长度为2.175m;
q=[1.4×
23.6+(1.4+2.7)/2×
2.175=49KN/m
(10)、由以上计算可知腹板处计算荷载最大,每排贝雷片计算值69/4=17KN/m。
5.2.2.4、结构计算
将贝雷梁看作为下部有4个铰接的连续梁,按荷载均匀分布计算,不考虑不均匀分布系数。
力学模型图如下:
图5.2.2-2计算简图
图5.2.2-2弯矩图
图5.2.2-3剪力图
图5.2.2-4位移图
内力计算
杆端内力值(乘子=1)
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
10.0000000089.35617620.000000000.00000000-138.103823-326.121761
20.0000000012.7500000-326.1217610.00000000-12.7500000-326.121761
30.00000000138.103823-326.1217610.00000000-89.3561762-0.00000000
位移计算
杆端位移值(乘子=1)
单元码u-水平位移v-竖直位移-转角u-水平位移v-竖直位移-转角
10.000000000.00000000-0.000799470.000000000.000000000.00019973
20.000000000.000000000.000199730.000000000.00000000-0.00019973
30.000000000.00000000-0.000199730.000000000.000000000.00079947
5.2.2.5、内力验算
(1)、弯矩验算:
Mmax=326KN·
m<〔M〕=1687.5KN·
m,满足要求。
(2)、剪力验算
Qmax=138KN<〔Q〕=245KN,满足要求。
(3)、挠度验算
fmax=0mm<L/700=13.38×
1000/700=19mm,满足要求。
5.2.2.6、贝雷梁下横梁I36a工字钢验算
(1)、计算简图如下:
图5.2.2-5计算简图
(2)、竖向计算荷载轴力:
P=q×
B/n/2+贝雷梁自重
q-沿梁纵向计算荷载;
B-沿梁纵向计算长度28.26m;
n-贝雷梁排数;
P1=[38×
28.26/3+(9×
0.27+1×
2.5/3×
0.27)×
10]/2=192KN
P2=[69×
28.26/4+(9×
10]/2=257KN
P3=[49×
10]/2=244KN
(3)、横向工字钢支撑计算
I36a工字钢惯矩:
〔Ix〕=15796cm4;
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