高架桥梁施工组织设计

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高架桥梁施工组织设计

(6)单层双排加强型贝雷梁自重

每个加强型贝雷片荷载0.5x10=5KN/m,每组贝雷片荷载10KN/m

设腹板1.6m范围内设置N组贝雷片,纵向每延米10NKN/m

人员及施工设备荷载取2.5KN/m2,振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/m2

中国铁路总公司工程管理中心关于印发《铁路工程建设项目隐蔽工程影像资料信息化管理实施意见》的通知(工管科信函[2018]178号).pdf每延米可变荷载为(2.5+2.0)x2.319=10.44KN/m

1.永久荷载设计值:混凝土自重

M1=1.35x39.61=53.4735KN/m纵向均布

(1)模板,方木,杆系,配件等自重

M2=1.35x(1.16+1.137+1.4)=5KN/m纵向均布

M3=1.35x10N=13.5NKN/m纵向均匀分布。

3.可变荷载设计值及分布

可变荷载q1=0.9x1.4x7.2=10.44KN/m,q1沿纵向均布。

(1)一组单层双排加强型贝雷架最大承载弯矩M=3375KN•m

N组单层双排贝雷架的最大承载力M0=3375NKN•m

一组单层双排加强型贝雷架最大承载剪力Q=490.5KN

N组单层双排贝雷架的最大承载剪力Q0=490.5NKN

E=2.06x105N/mm2=2.06x108KN/m2

纵向共N片纵向单层加强型贝雷架总弹性模量:

2.24米跨简支贝雷架抗弯承载力验算

偏于安全将24m跨贝雷架简化为简支梁验算弯矩及剪力

M=qL2/8=(53.4735+5+13.5N+10.44)x242/8KN•m

M0=3375NKN•m

M=(53.4735+5+13.5N+10.44)x242/8KN•m≤M0=3375NKN•m

(2)24米跨简支贝雷架最大剪力计算及验算:

Q=QL/2=(53.4735+5+13.5N+10.44)x24/2KN

Q0=490.5NKN

Q=(53.4735+5+13.5N+10.44)x24/2KN≤Q0=490.5NKN

根据弯矩及剪力确定每个腹板1.6m范围内放置4组贝雷片。

根据以上腹板及箱梁空心处贝雷架受力计算确定腹板范围内以两组贝雷架间距为250mm布置贝雷架,每组贝雷架采用间距为250mm的两片贝雷架拼装。空腹板下布置均布3组贝雷架。

支架变形验算及变形控制

仅考虑竖向荷载作用下的变形,荷载取上面计算的标准值,取一个箱梁箱室

1.支架自重和施工模板安装等作用下的最大变形量()

2.第一次浇筑混凝土梁浇筑后的最大变形量()

3.第二次浇筑混凝土梁浇筑后的最大变形量()

结构总的变形量稍大,采取两次预抛高的方式对现浇箱梁的变形进行控制。

箱梁支架变形分为三次,第一次为支架搭设完成后在自重作用下的变形,第二次变形为箱梁第一次浇注及完成后的变形,第三次变形为箱梁第二次浇筑及完成后的变形。众恒桥支架拟采用预抛高的方式解决支架的变形。

以东面第一跨24m贝雷架为例

每2m设置一个抛高点,根据线型公式确定抛高高度。

结论:当第二次制作时贝雷架的挠度按简支梁估算仅为1cm,对该现浇混凝土箱梁施工来说是安全的。

焊接工字钢横梁设计及验算

CH112横梁荷载荷载范围取距离CH112横向14m范围。

钢筋混凝土比重取25KN/m3

24米贝雷架上混凝土线荷载为:

3812/105x10x1.3=470KN/m

横梁线荷载为470x14/46.15=143KN/m

上面1.3为考虑荷载不均匀系数

根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166-2008》中表4.2.4模板及木方的自重取为0.50KN/m2,每延米荷载为0.5x46.15=23.075KN/m,横梁线荷载为23.075x14/46.15=7KN/m。

脚手板自重标准值取0.35KN/m2,栏杆与挡脚板自重取0.14KN/m2,配件自重0.35+0.14=0.49KN/m2,每延米构件自重为0.49x46=22.62KN/m,横梁线荷载为22.62x14/46.15=4.87KN/m。

(4)满铺方木每延米荷载为6x0.1x46.15=27.69KN/m,横梁线荷载为27.69x14/46.15=8.4KN/m。

(5)单层双排加强型贝雷梁自重

每个加强型贝雷片荷载0.5x10=5KN/m,每组贝雷片荷载10KN/m

纵向设置约70组贝雷片,纵向每延米700KN/m,横梁线荷载为700x14/46.15=212KN/m

人员及施工设备荷载取2.5KN/m2,振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/m2

每延米可变荷载为(2.5+2.0)x46.15=207.675KN/m,横梁线荷载207.675x14/46.15=63KN/m

1.永久荷载设计值:混凝土自重

M1=1.35x143=194KN/m横向均布

(1)模板,方木,杆系,配件等自重

M2=1.35x(7+4.87+8.4)=30.7KN/m横向均布

M3=1.35x212=286.2KN/m纵向均匀分布。

3.可变荷载设计值及分布

可变荷载q1=0.9x1.4x63=79.38KN/m,q1横向均布。

CH111东横向连系梁

CH110东横梁荷载荷载范围取距离CH111东西横向19.5m范围。

钢筋混凝土比重取25KN/m3

24米贝雷架上混凝土线荷载为:

3812/105x10x1.2=436KN/m

横梁线荷载为436x19.5/41.742=204KN/m

上面1.2为考虑荷载不均匀系数

根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166-2008》中表4.2.4模板及木方的自重取为0.50KN/m2,每延米荷载为0.5x46.15=23.075KN/m,横梁线荷载为23.075x19.5/41.742=10.8KN/m。

脚手板自重标准值取0.35KN/m2,栏杆与挡脚板自重取0.14KN/m2

配件自重0.35+0.14=0.49KN/m2,每延米构件自重为0.49x46=22.62KN/m,横梁线荷载为22.62x19.5/41.742=10.57KN/m。

(4)满铺方木每延米荷载为6x0.1x46.15=27.69KN/m,横梁线荷载为27.69x19.5/41.742=13KN/m。

(5)单层双排加强型贝雷梁自重

每个加强型贝雷片荷载0.5x10=5KN/m,每组贝雷片荷载10KN/m

纵向设置70组贝雷片,纵向每延米700KN/m,横梁线荷载为700x19.5/41.742=327KN/m(偏大取)

人员及施工设备荷载取2.5KN/m2,振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/m2

每延米可变荷载为(2.5+2.0)x46.15=207.675KN/m,横梁线荷载207.675x19.5/41.742=97KN/m

1.永久荷载设计值:混凝土自重

M1=1.35x204=275.4KN/m横向均布

(1)模板,方木,杆系,配件等自重

M2=1.35x(10.8+10.57+13)=46.4KN/m横向均布

M3=1.35x327=442KN/m纵向均匀分布。

3.可变荷载设计值及分布

可变荷载q1=0.9x1.4x97=122.22KN/m,q1横向均布。

CH112横向连系梁计算简图如下;

CH112横向连系梁计算简图

CH112横向连系梁弯矩图(KN•m)

CH112横梁最大弯矩为:M=11162.93KN•m

CH112横向连系梁剪力图(KN)

CH112横梁最大剪力为Q=3882.44KN

CH111东横向连系梁

CH111东横向连系梁计算简图如下;

CH111东横向连系梁计算简图

CH111东横向连系梁弯矩图(KN•m)

CH111东横梁最大弯矩为:M=20184.64KN•m

CH111东横向连系梁剪力图(KN)

CH111东横梁最大剪力为Q=5980.64KN

根据对CH111东横梁及CH112横梁的受力计算得到横梁最大弯矩为

取1.75m作为设计梁高。

选择焊接HW1750x160x70x35(双腹板)工字钢,截面特性为:

IX=5974316.83Cm4,IY=203107.33Cm4,Wx=68277.9Cm3,Wy=5803.06Cm3

ix=63.15Cm,iy=11.64Cm,Sx=39175.5Cm3,每米重量1175.93kg

=16927.659KN

CH112横向连系梁挠度图(单位:m)

CH112横向连系梁最大挠度W=14mm<[W]=6150/400=15.3mm符合要求

CH111东横向连系梁挠度图(单位:m)

CH111东横向连系梁最大挠度W=15mm<[W]=6750/400=17mm符合要求

施工过程中可通过增设支点或通过增设预拱度减小挠度。

1.支座处左右对称焊接横向加劲肋

2.贝雷梁支座处对撑焊接横向加劲肋

3.横梁根据规范要求设置纵向及短加劲肋

钢筋混凝土比重取25KN/m3

27米贝雷架上混凝土线荷载为:

3812/105x10x1.3=472KN/m

上面1.3为考虑荷载不均匀系数

根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166-2008》中表4.2.4模板及木方的自重取为0.50KN/m2,每延米荷载为0.5x46=23KN/m。

脚手板自重标准值取0.35KN/m2,栏杆与挡脚板自重取0.14KN/m2

配件自重0.35+0.14=0.49KN/m2,每延米构件自重为0.49x46=23KN/m

(5)满铺方木每延米荷载为6x0.1x46=27.6N/m

(6)单层双排加强型贝雷梁自重

每个加强型贝雷片荷载0.5x10=5KN/m,每组贝雷片荷载10KN/m

纵向设置108组贝雷片,纵向每延米890KN/m

横梁选取钢材种类为15MnV钢截面为HW1500x1500x36x36的焊接H型钢,横梁自重1251.35x10/1000=12.52KN/m

人员及施工设备荷载取2.5KN/m2,振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/m2

每延米可变荷载为(2.5+2.0)x46=207KN/m

荷载设计值及荷载分布:

1.永久荷载设计值:混凝土自重

M1=1.35x472=637.2KN/m纵向均布

(1)模板,方木,杆系,配件等自重

M2=1.35x(23+8.2+23+27.6+12.52)=128.43KN/m纵向均布

M3=1.35x890=1201.5KN/m纵向均匀分布。

3.可变荷载设计值及分布

可变荷载q1=0.9x1.4x207=260.82KN/m,q1沿纵向均布。

建立荷载计算见图如下:

根据结构剪力得支座2,3,4,5的总支座反力如下:

CH11号中墩上总反力架荷载:

R2=15518.51+12014.36=27532.87KN

R3=21388.42+27807.7=49196.12KN

CH111号墩上总反力架荷载:

R4=25636.74+10134.36=35771.1KN

R5=16385.04+31004.69=47389.73KN

每个承台设四组单片反力架,CH110号中墩上每片反力架荷载为:

F2=0.45x27532.87/4=3097.5KN

F3=0.45x49196.12/4=5534.6KN

CH111号中墩上每片反力架荷载为:

F4=0.45x35771.1/4=4024.3KN

F5=0.45x47451.26/4=5338.3KN

1.CH110号中墩上反力架受力分析

对F2及F3进行受力分解,分解后一个力沿着水平方向传给水平拉杆,一个力沿着圆管斜撑传给斜撑:

F2=0.45x27532.87/4=3097.5KN

F3=0.45x49196.12/4=5534.6KN

F2n=F2x11057/9511=3097.5x11057/9511=3601KN

F2h=F2x5639/9511=3097.5x5639/9511=1837KN

F3n=F2x10995/9511=5534.6x11057/9511=6435KN

F3h=F2x5518/9511=5534.6x5518/9511=3211KN

1.CH111号中墩上反力架受力分析

对F4及F5进行受力分解,分解后一个力沿着水平方向传给水平拉杆,一个力沿着圆管斜撑传给斜撑:

F4=0.45x35771.1/4=4024.3KN

F5=0.45x47451.26/4=5338.3KN

F4n=F4x10652/10511=4024.3x10652/10511=4079KN

F4h=F4x1713/10511=4024.3x1713/10511=656KN

F5n=F5x10996/9511=5534.6x12297/10511=6475KN

F5h=F5x5617/9511=5534.6x6383/10511=3361KN

F2,F3,F4,F5分解后部分荷载传给圆管斜撑承受,所有圆杆斜撑宜采用相同截面尺寸的圆管,圆管选用选取直径D=620mm,厚度为t=20mm的钢管做为反力架斜杆,承受主要压力。钢材为3号钢,属于刚才厚度40mm属第一组,抗压强度为215N/mm2,面积A=376Cm2。

直径D=620mm,厚度为t=20mm的钢管轴心受压承载力为:

N0=18084KN≥max{3601KN,6435KN,4079KN,6475KN}满足要求。

圆管斜撑受轴向力作用,轴向力传到承台后分解为竖向压力和水平推力,竖向压力传给承台,由承台承受;水平推力通过设置抗推力体系承受。

推力体系由平行于环绕立柱的两个H型钢以及四个承台圆管支撑组成。具体布置见图纸。圆管斜撑的推力首先传到承台圆管支承,圆管将推力传给横向H型钢,H型钢紧贴立柱,通过将推力传给立柱抵抗水平推力,保证斜撑不发生水平推移。

在圆管斜撑顶部焊接一块厚度为36mm,

反力架水平预应力拉杆设计

反力架竖向荷载分解后有水平力存在,水平力会使反力架上面横向钢管受拉,导致斜撑失效,必须对水平拉杆要能够抵抗水平拉力,保证整个结构荷载加上去后反力架拉杆不被拉断导致结构失效。

1.CH110号承台上水平拉杆设计

56C#工字钢抗拉承载力为:

Fo=fA=21000N/cm2x135cm2=3397KN>3211KN满足抗拉要求

GB 51227-2017标准下载2.CH111号承台上水平拉杆设计

56C#工字钢抗拉承载力为:

Fo=fA=21500N/cm2x135cm2=3397KN>3361KN满足抗拉要求

反力架平衡系统立面图如下所示:

平衡力通计算简图如下:

F2=F1x3900/3200=335x8x804.2x3900/5200=1616KN

GB 50574-2010 墙体材料应用统一技术规范(完整正版、清晰无水印).pdf反力架平衡系统各部分之间连接以螺栓连接为主。

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