1、建筑软件进入 http:/ *互通 D 匝道第五联跨*施工方案一、工程概述*互通 D 匝道桥全长 1057.595m,共分 12 联。第五联跨越*高速公路,其中 D 匝道 19#墩(桩基桩径 1.3m,桩长 20m;立柱直径1.2m,柱长 14m。)位于*高速中央分隔带内。第五联采用 20m+20+17.03m 预应力混凝土现浇连续箱梁,桥面宽 10.5m,采用单箱双室。为了不影响*高速公路的通车,在*高速南行和北行线搭设门洞,门洞净高 9.9m,净宽 8.5m,并且在门洞两端加设警示标牌及限速标志,摆放防撞沙桶,做好安全防护工作。二、施工工艺(一)、门洞设计D 匝道第 18#、19#、20#
2、两跨梁体跨越*高速,其下搭设门洞。门洞由混凝土基础、钢管柱、工字钢、贝雷梁组成。门洞搭设步骤:混凝土基础 14.5*0.5*1.0m 钢管柱 46.2cm*900cm*0.8cmI40a 贝雷梁 5mm 钢板(见附图 1)。 1、门洞验算11、门洞纵梁验算支架纵梁采用 19 片贝雷梁拼装,每片贝雷梁长 12 米。、每孔梁重:131.51m326KN/m3=3419KN 每米梁体荷载:3419/20=171KN/m、模板重量:建筑软件进入 http:/ q9.78m200kg/m2=2KN/m2 (含贝雷梁之上的钢管及顶托、底托)(1.32+22+8)2=29.2KN/m、施工人员及机具 200
3、kg/m22121=24KN/md、振捣时产生的荷载:2.0KPa2121=24KN/m、贝雷梁:M=788.2KNm Q=245.2KN则贝雷梁荷载集度为:2751910/(31000)+24+24+29.2+171=265.6KN/m、弯矩验算 I40工 字 钢贝 雷 梁5m防 坠 物 钢 板1*c方 木碗 扣 支 架底 模梁 体2方 木图 1 支架纵梁受力图M=1/8265.69.782 1/19=167.1KNmM=788.2 KNm建筑软件进入 http:/ 、剪力:Q=1/2265.69.78/19=68.36KNQ=245.2KN、挠度:fmax=5ql4/384EI=5(1.3
4、126+5.3+2+2+2.4)12 4/(23841.9510 525050010-8)=3.5L/400=301.2、横梁验算(1)、荷载集度支架横梁采用双 I40a 型工字钢,自重 135.2kg/mq=27510/(31000)+24+24+29.2+171+1.352=250.5KN/m (2)、横梁受弯应力、剪力计算按 2.5 米跨度简支梁计算,计算简图见下图 2qRRR2.52.52.51 1m图 2 支架横梁受力图M =1/8ql2=1/8250.52.52=195.7KN/m= = =90Mpa【】=150MpaW1097.53建筑软件进入 http:/ Q=2.5250.5
5、/2=313.13KNmax= = 44MPa1.3*85MpabIQS21704.863(3)、挠度验算fEIxql845 ml25.6401.3017.295.13084 1.3、钢管柱验算每排横梁处设 6 根 42.68的钢管柱(计算长度 9m)R=(12265.6+1.35229)1/21/6=268.9KN钢管容许轴应力【】=140 Mpa钢管截面特性:截面积:Am=3.144268=105.055 2截面最小回转半径:r= = =14.78AmI/ 05.1/9.长细比:=L/r=900/14.78=60.893查稳定系数表得稳定系数:=0.896强度验算:= 【】=140MpaA
6、RMPa261059.2683稳定性验算:= 【】=140MPa.31.4、基底承载力验算每根钢管重:1050610 -6 97850=494.83kg=7.27KN混凝土基础自重:1.251.00.526=16.25KN(混凝土基础尺寸:长宽高=1.2510.5m)P=268.9+7.27+16.25=292.4KN建筑软件进入 http:/ = 【】=200MPaKPa175.249既有公路路面承载力大于 200KPa ,可满足要求。(二)、现浇梁碗扣支架验算2.1、支架及模板设计验算现浇箱梁高度均不超过 18m,采用碗扣式支架搭设碗扣 ,立杆外径为 48mm 钢管,壁厚 3.5mm,支架
7、横向间距 0.6,(翼缘板下横距 0.9 m),纵向间距 0.9 m,纵横杆距 1.2 m,支架顶部及底部分别设顶托和底托来调整高度(顶托和底托外露长度满足相关规范要求),支架水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接和竖向剪力撑,横桥向剪力撑间距为 4m,纵向间距亦不大于 4 m。箱梁底模采用 =18mm 的竹胶板,底模小楞采用间距 0.3 m 的1010cm 方木,大楞采用 1515cm 方木,翼缘板采用钢模(D、G 匝道桥位于 R180m 的曲线段外)。2.1.1 支架截面特性:碗扣支架立杆的截面特性,外径 D=48mm,壁厚 t=3.5mm,截面积 A=489mm2 ,惯性矩 I=1219
8、00 mm4,抵抗距 W=5080 mm3,回转半径 i=15.78mm,每米自重 N=3.84Kg2.1.3 荷载分析(1)、混凝土自重按 26KN/m3 计,每孔箱梁混凝土数量190m3,翼缘板长度为 2m,则箱底荷载 q1=20.15KP,翼缘板下q1/=9.1KP(2)、模板自重(含内模,侧模及支架)以混凝土自重的 5%建筑软件进入 http:/ 计,则箱底荷载 q2=1Kpa,翼缘板下 q2/=0.5 Kpa(3)、施工人员,机具,荷载 q3=2.0 Kpa(4)、浇筑混凝土时的冲击力荷载 q4=2.0 Kpa(5)、振捣混凝土产生的荷载 q5=2.5Kpa荷载组合:计算强度:q=1
9、.3(q1 + q2)+1.4(q3+q4+ q5)计算刚度:q=1.3(q1 + q2)2.2、底模验算(只验算箱底),底模为 =18mm 的竹胶板,搁置在 L=0.3m 的横向方木上,按连续梁考虑,取单位长度 1.0m 板宽计算。2.2.1、跨中部分 q=1.3(20.15+ 1)+1.4(2.0+2.0+ 2.5)=36.6KN/m2 =18mm 胶合板静曲强度a=20mpa(横纹)弹性模量 E=6500 mpa惯性矩 I=4.8610-7m4抵抗距 W=5.410-5m3 跨中弯矩 M=0.08qL2=0.0836.60.32=0.26KN.m中支点弯矩 M=-0.1 qL2=0.33
10、 KN.m则抗弯承载力 W=M/=0.33/5.410 -6=6.1 mpa=20 mpa挠度:f=0.677 qL4/100EI=(0.67736.60.3 4)/(1006.510 94.8610-7)=0.64mmf=L/400=300/400=0.75 mm2.2.2、端部建筑软件进入 http:/ 端头底模计算时考虑箱梁为实心,方木间距为 25cm。q=1.3(39+1)+1.4(2.0+2.0+2.5)=61.1KN/m2M=-0.1qL2=-0.161.10.252=0.38KN.m=0.38/5.410-6=7mpaa=20 mpaf=0.677qL4/100EI=(0.677
11、61.10.254)/(1006.51094.8610-7)=0.5mmf=250/400=0.625 mm2.2.3、胶合板下方木(横向分配梁)强度及挠度验算(分配梁间距跨中为 0.3m 端部 0.25m,跨度 0.6m),松木最低抗弯强度值=12 mpa,弹性模量 E=9000MPaT=1.9 mpa,方木截面1010cm,跨度 L=60cm(1)、跨中区段跨中区间单根方木线荷载 q=0.336.6=11KN/m按三跨连续梁计算中支点弯矩 M=-0.08qL2=0.08110.62=0.32KN.m中支点剪力 Q=0.6 qL=0.6110.6=3.96KN方木截面惯性距 I=bh3/12
12、=0.10.13/12=8.3310-6m41/2 截面的面积矩 S= bh2/8T=QS/bI=3Q/2bh=(33.96)/(20.10.1)=594KpaT=1.9 Mpaf=0.677qL4/100EI=(0.677110.64)/(10090001068.3310-6)=0.13mmf=L/400=600/400=1.5 mm建筑软件进入 http:/ (2)、端部单根方木线荷载 q=0.2561.1=15.3 KN/m中支点弯矩 M=-0.08qL2=-0.0815.30.62=0.44KN.m中支点剪力 Q=0.6 qL=0.615.30.6=5.5KN =M/W=0.44/1.
13、6710 -4=2.6 Mpa=12 MpaT=3Q/2bh=(35.5)/(20.01)=825KPaT=1.9 Mpaf=0.677qL4/100EI=(0.67715.31030.64)/(10090001068.3310-6)=0.18mmf=L/400=600/400=1.5 mm2.2.4、支架顶托上方木(纵向分配梁 )强度及挠度验算纵向分配梁在跨中及端部间距均为 60cm,方木跨度在跨度为 90cm,在端部为 60cm,即 L=0.9(0.6)m。(1)、跨中部分跨中区间单根方木线荷载 q=0.636.6=22 KN/m方木按两跨连续梁计算中支点弯矩 M=-0.125qL2=-0
14、.125220.92=2.23KN.m中支点剪力 Q=0.6 25qL=0.625220.9=12.4KN方木截面抵抗矩 W= bh2/6=(0.10.152)/6=3.7510-4m3方木惯性矩 I= bh3=(0.10.152)/12=2.18X10-5 m41/2 截面的面积矩 S= bh2/8方木弯应力 =M/W=2.23/3.7510-4=5.95 MPa=12 Mpa方木剪应力 T= 建筑软件进入 http:/ QS/bI=3Q/2bh=312.4/20.10.15=1.24MpaT=1.9 Mpa挠度 f=0.521 qL4/100EI=(0.521220.94)/(100910
15、92.8110-5)=0.69mmf=L/400=900/400=2.25 mm(2)端部端部区段单根方木线荷载 q=0.661.1=36.66KN/m按三跨连续梁计算中支点弯矩 M=-0.08qL2=0.0836.660.62=1.06KN.m中支点剪力 Q=0.6qL=0.636.660.6=13.2KN方木弯应力 =M/W=1.06/3.7510-4=2.83 MPa=12 Mpa方木剪应力 T= 3Q/2bh=(313.2)/(20.10.15)=1.32MpaT=1.9 Mpa由于翼板下荷载远远小于箱梁底部荷载,故不再验算。2.2.5、碗扣支架验算每根立杆所承受的竖向力按其所支撑的面
16、积内的荷载计算,则纵向分配梁传递下来的集中力为:跨中箱底 P1=36.60.90.6=19.8KN箱梁端部 P1 =61.10.60.6=22KN支架高度按最大高度 18m 计算,则立杆及横杆的自重折合12KN/m,则自重产生的竖向荷载为 0.1218=2.2KN。单根立杆所承受的最大竖向力为 N=22+2.2=24.2KN建筑软件进入 http:/ (1)立杆稳定性横杆步距为 1.2m,故立杆计算长度取 1.2m长细比入=L/i=1200/15.8=7680故 =1.02-0.55(+20)/100 2=0.513KNN=A=0.513489215=53.93KN。NN合格(2)、强度验算
17、a=N/A=24.2/489=49.5MPa=215Mpa 合格2.3、地基承载力验算碗扣式支架立杆支撑在横向布置的宽度 20cm 的条形 C20 混凝土基础上,基础下部为厚度 100cm 的片碎石换填。支架立杆所受最大竖向力为 24.2KN,条形基础受力面积为0.20.6=0.12,故基底应力为 =24.2/0.12=201Kpa,经过片碎石换填后可满足要求,片碎石换填底部承压面积(每根立杆)为0.6x0.6=0.36.基底应力 =(24.2+20.60.6)/0.36=69.2Kpa,一般地层(除淤泥层外)均可满足此要求,安全。(三)支架预压1、支架预压:支架搭设完毕,为了消除支架与支架间、支架与方木间及地基的非弹性变形及支架的弹性变形,保证箱梁混凝土结构的质量,根据设计要求进行支架预压。预压荷载为箱梁自重的 100%。采用编织砂袋按体积比重分孔