公路高架工程箱梁支架50工字钢大梁施工设计方案36页.doc
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2024-09-04
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1、公路高架工程箱梁支架50#工字钢大梁施工设计方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录一、 上部箱梁结构概况4二、 支架总体方案4三、 支架使用材料参数及所计算验算内容.5四、 扣件式满堂钢管支架的验算6一) 非变截面梁实腹箱体计算6施工荷载q2=2.5KN/m282、小横杆计算:(跨径90,间距25)83、大横梁计算:(跨径60,间距90)9二) 普通段空腹箱体计算102、箱体荷载计算。103、小横杆计算:(跨径90,间距25)104、大横梁计算:(跨径90,间距90),大横梁受力如上图:116、立杆稳定2、性计算。11三) 变截面段(第二、六、十联)实腹箱体计算123、小横杆计算:(跨径30,间距25)134、大横梁计算:(跨径60,间距30),大横梁受力如图:145、上铺竹胶板计算参照实腹段(按1m板宽,跨径25cm计算)146、立杆稳定性计算。14四) 变截面段(第二、六联)空腹箱体计算153、小横杆计算:(跨径90,间距25)154、大横梁计算:(跨径60,间距90),大横梁受力如上图:165、上铺竹胶板计算参照实腹段(按1m板宽,跨径25cm计算)166、立杆稳定性计算。16五) 翼板部分计算。17六) 腹板处的支架加密验算。17按三跨连续梁简化法计算174、 大横杆计算:(间距45,跨3、径60)177、 地基应力验算:18五、 xx大道、xx路口通道支架验算19一) 结构布置193、 按箱体最大断面计算(19m端点处空腹断面)214、 荷载及其与其它荷载组合21二) 竹胶板计算21三) 小横梁计算(间距25,跨径90)21按三跨连续梁简化法计算21四) 10#工字钢大横梁验算(间距90,跨径90)21五) 28号工字钢大梁计算(最大计算跨径3m,按简支计算)22六) 50#工字钢大梁计算(最大跨径6m)22七) 50#工字钢大横梁计算(按简支计算,最大跨径2m)23八) 300钢管(壁厚6mm)验算23六、xx河桥中跨支架24一)、基本布置24二)、荷载25A、木群桩基础承载4、力验算261、单桩的承载力计算262、木群桩荷载验算26B、贝雷梁支架计算261、支架布置262、贝雷梁承载力验算27一、荷载计算27二、贝雷梁承载力计算273、贝雷墩承载力验算28一、贝雷墩荷载计算28二、每节贝雷墩容许承载力计算284、临时承台桩基础承载力验算28一、荷载计算28二、桩基的承载力计算29三、桩基的布置29四、群桩承载力验算29五、临时承台配筋计算305、贝雷梁支架验算结论31七、结构布置构造要求和施工安全措施32一) 支架搭设326、当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架施工。3216、临时双排钢管墩纵横向设剪刀撑。34二)支架预压34三) 支架拆除355、拆下5、的杆件以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷。35四)起重吊装356、操作人员应按规定的起重性能作业,不得超载。35五) 通航通道36六)通车通道36一、 上部箱梁结构概况xx中路高架桥工程主线桥采用等截面大悬臂单箱四室斜腹板箱梁,标准顶板宽度25.5m,标准底板宽度16.5m;翼缘板悬臂3.5m,外挑悬臂厚度2260cm;箱梁顶板厚度26cm,底板厚2444cm,腹板厚度4575cm,梁高1.711.965m。跨越xx引河、xx大道采用变截面大悬臂单箱四室斜腹板箱梁,标准顶宽25.5m,外侧斜腹板保持斜率不变,底板宽度变化;翼缘板悬臂3.5m,外挑悬臂厚度2260cm;箱梁顶板厚度26cm,底板6、厚2444cm,腹板厚度45135cm,梁高1.9653.265m。箱梁支点设横梁,端横梁宽1.5m,中横梁宽2.5m。二、 支架总体方案1、除xx大道、xx路口19m长汽车通道和xx引河桥中跨10m通航通道外,余均采用扣件式钢管支架:对于非变截面的梁,实腹段部分钢管间距采用90(横)*60(纵);空腹段部分采用90*90的间距;翼板部分采用90*90间距。钢管步距1.2m。对于变截面的(第二、六、十联)在梁端实腹段采用30*60(纵),梁高大于1.965m的空腹段部分采用90*60(纵)。腹板下均加设一排钢管,使其成为45*60(纵)。非变截面钢管支架上采用15*15枋木作大横梁;10*107、枋木作小横梁,上铺1.5cm竹胶板。2、xx大道、xx路口通道:xx大道总宽25m,中间19m作通道。两侧各3m封闭。通道分幅为:双向机动车道,每车道宽5m;双向非机动车道,每车道宽2m;中间砼墩(标号:C25)宽1m,高0.7m;砼墩上用300钢管桩(高3.8m,间距2m)作墩,钢管上横向用50a#工字钢作横梁;机动车道上用50a工字钢、非机动车道上用28a工字钢作纵梁(间距90)。纵梁上立钢管(90*90),钢管上托上用10a工字钢作大横梁,上设10*10枋木作小横梁,上铺1.5cm竹胶板。3、xx引河桥:总宽66m,除中间10m作通航孔外,其余筑岛部分按陆上支架搭设。中间10m采用贝雷支8、架。三、 支架使用材料参数及所计算验算内容.1、 小横梁采用10*10杉木枋=9.5Mpa,=9.5Mpa, W=1/6*BH2=167cm3,I=1/12*BH3=833cm4,E=1*104Mpa,自重q=7KN/m3。2、 大横梁采用15*15杉木枋(或10a工字钢),枋木:=9.5Mpa,=9.5Mpa ,W=1/6*BH2=562.5cm3,I=1/12*BH3=4219cm4,E=1*104Mpa,自重q=7KN/m3。3、 立杆及纵横向连接杆采用48*3.5的钢管,考虑负公差,其力学参数按48*3的钢管计算。其A=d(D-d)=4.24cm2,I=(D4-d4)/64=10.789、cm4,r=1.595cm,W=4.493cm3, 轴=140Mpa,弯=145Mpa ,=85Mpa,E=2.1*105Mpa。单位重:0.033KN/m。4、 上铺竹胶板采用15mm竹胶板,自重q=10KN/m3,E=7.5*103Mpa,=28Mpa,W=1/6*BH2=37.5cm3,I=1/12*BH3=28.125cm4,(取1m板宽计算)。5、 50号工字钢:=145Mpa,=85Mpa ,W=1860cm3,I=46500cm4,E=2.1*105Mpa,理论重93.61kg/m。6、 10号工字钢:=145Mpa,=85Mpa ,W=49cm3,I=245cm4,E=2.1*10、105Mpa,理论重11.261kg/m。7、 28a号工字钢:=145Mpa,=85Mpa ,W=508cm3,I=7110cm4,E=2.1*105Mpa,理论重43.492kg/m。8、300钢管: A=55.39cm2;I=5992cm4;W=399.44cm3;=145Mpa9、贝雷:=245Mpa,单片桁架容许剪力,W=3570cm3,I=250500cm4,E=2.1*105Mpa,单位重1KN/m。(未设加强弦杆);10、枕木20*20杉木枋:=13Mpa,W=1/6*BH2=1333.3cm3,I=1/12*BH3=13333.3cm4,E=1*104Mpa,自重q=7KN/11、m3;11、临时承台支承桩50cm、壁厚1cm钢管桩:理论重1.2KN/m。所要计算验算的内容:普通段(第一、三、四、五、七、八、九联)实腹段钢管支架;普通段(第一、三、四、五、七、八、九联)空腹段钢管支架;变截面(第二、六、十联)实腹段钢管支架;变截面(第二、六、十联)空腹超过1.965m高的部分的支架;腹板处的支架加密验算;xx大道通道支架的验算;xx引河桥贝雷支架的验算;四、 扣件式满堂钢管支架的验算满堂钢管支架搭设如图所示:墩中 跨中横梁 墩中 纵60 纵90 竖向步距1.2m 纵90 纵60 横90(30) 横90 横90 横90(30) 混凝土基础扫地管距混凝土基础0.2m 1.212、5m 1.25m 注:水平钢管步高1.2米,扫地管距地面0.2米,括号内为变截面实腹段一) 非变截面梁实腹箱体计算A荷载计算S=33.47m2结构荷载q箱体=33.47*26/16.5=52.74KN/m2,q翼板=1.47*26/3.5=10.92KN/m2。施工荷载q2=2.5KN/m2砼冲击荷载q3=2.0 KN/m2,砼振捣荷载q4=2.0 KN/m2风荷载q5=z*Uz*Us*Wo=1.78*1*1.2*0.5=1.07 KN/m2雪荷载:不考虑。荷载组合:a、砼振捣荷载与冲击荷载不同时考虑(即取一次);b、风荷载在立杆计算中考虑。则:q箱体=52.74+2.5+2=57.24KN/13、m2,q翼板=10.92+2.5+2=15.42KN/m2。 B结构验算1、结构布置:钢管上托上搁15*15枋木大横杆,间距90,跨径60;大横杆上搁10*10枋木小横杆,间距25,跨径90;小横杆上铺竹胶板。2、小横杆计算:(跨径90,间距25)a)上铺竹胶板重:q1=0.015*10=0.15KN/m2, 小横杆自重:q2=0.1*0.1*7=0.07KN/m,则小横梁上单位荷载Q=57.24+0.15=57.39KN/m2,Q线=57.39*0.25+0.07=14.42KN/m,b) 按三跨连续梁简化法计算:弯曲强度:=Q线L2/10w=14.42*0.92/10*167*10-6=614、.99Mpa=9.5Mpa。挠度:f= Q线L/150EI =14.42*0.94/150*1*104*833*10-8=0.8mm。剪应力:=1.5Q剪/A= 1.5Q线L/2A=1.5*14.42*0.9/2*0.1*0.1=0.97MPa=1.7MPa3、大横梁计算:(跨径60,间距90)大横梁受力如图: P =12.98KN 0.05 0.25 0.25 0.05 R 0.6 RP=14.42*0.9=12.98KNR=3P/2+0.15*0.15*7*0.6/2=19.52KN M=0.3*R-0.25P+QL2/8=2.651KN*m弯曲强度:=M/W=2.651/562.5*1015、-6=4.71Mpa=9.5Mpa。挠度:f= PL3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5qL4/384EI=12.98*0.63/48*1*106*4219*10-8+2*12.98*0.05*(3*0.62-4*0.052)/48*1*104*4219*10-8+5*0.15*0.15*7*0.64/384*1*106*4219*10-8=0.14+0.07+0.006=0.22mm。剪应力: =1.5Q剪/A=1.5*19.6/0.15*0.15=1.3MPa=1.7MPa上铺竹胶板计算(按1m板宽,跨径25cm计算)q=57.24+0.15=57.39KN/m。弯曲强度:16、=qL2/10w=57.39*0.252/10*37.5*10-6=9.6Mpa=28Mpa。挠度:f=ql4/150EI=57.39*0.254/150*7.5*103*28.125*10-8=0.71mm。立杆稳定性计算。a、立杆上载荷计算:N1=2R=2*19.6=39.03KN(实际上不足2R)。b、立杆自重(根据标高计算,按最高立杆12m计):N2=0.033*12+(0.9+0.6)*11*0.033=0.94KN则N=N1+N2=40.00KN,钢管脚手架竖向步距为1.2m,长细比=l/r=120/1.57=76.43。则查表得=0.735;M风=0.85*1.4*q5*la*h17、=0.85*1.4*1.07*0.6*1.2=0.09KN*m, 由=N/ A+M风/W,得=40.14/4.24*10-4+0.09/4.493*10-6=94.67+20.03=114.7Mpa=0.735*145=106.58Mpa。将该处水平横杆步距调整为60cm,则=0.877,=114.7Mpa=127.16Mpa。地基处理:一般地段30cm6%灰土处理+8cm碎石+10cmC15砼。地基应力:拟在已处理的地基上垫20*20cm枋木, 通过以上计算,传至枋木上的力N=40.14+风A=32.2+20.03*4.24*10-4=40.15KN,则枋木传力后应力=490KN/m2,地基18、处理后按45角扩散,a2=(0.48+0.2+0.48)2=1.346m2,亦即自然土地基承受应力=40.15/1.346=29.83KN/M2通常的140KN/M2。如果按点传力(不考虑枋木),则a2=(2*0.48)20.92m2,=40.15/0.92=43.64140。二) 普通段空腹箱体计算1、结构布置:与实腹段相比,立杆横距仍为90,纵距改为90,小横杆间距用25cm。2、箱体荷载计算。取箱体空腹段最大截面作为整个计算单元:S=24.37m2。结构荷载q1=26*24.37/16.5=38.4KN/m2其余荷载(同实腹段)则组合后q=38.4+2.5+2=42.9KN/m2。3、小19、横杆计算:(跨径90,间距25)a、 Q线=(42.9+0.15)*0.25+0.07=10.8KN/mb、 按三跨连续梁简化法计算弯曲强度:=Q线l2/10w=10.8*0.92/10*167*10-6=5.24Mpa=9.5Mpa。挠度:f=Q线l4/150EI=10.8*0.94/150*1*104*833*10-8=0.56mm。剪应力:=1.5Q剪/A= 1.5Q线l/2A=1.5*10.8*0.9/2*0.1*0.1 =0.73 MPa=1.7Mpa P P P=9.72KN 0.2 0.25 0.25 0.2 R 0.9m R4、大横梁计算:(跨径90,间距90),大横梁受力如上20、图:P= Q线*0.9=10.8*0.9=9.72KNR=3P/2+0.15*0.15*7*0.9/2=14.65KN,M=14.65*0.45-9.72*0.25+0.152*7*0.92/8=4.2KNm弯曲强度:=M/W=4.2/562.5*10-6=7.5Mpa=9.5Mpa。挠度: f=PL3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5qL4/384EI=9.72*0.93/48*1*104*4219*10-8+2*9.72*0.2*(3*0.92-4*0.22)/48*1*104*4219*10-8+5*0.15*0.15*7*0.94/384*1*106*4219*10-821、=0.51mm。 剪应力: =1.5Q剪/A=1.5*14.65/0.15*0.15=0.98MPa=1.7MPa5、上铺竹胶板计算参照实腹段(因竹胶板跨径未变,荷载减小,能满足)。6、立杆稳定性计算。a、 立杆上载荷:N1=2R=214.65=29.3KN。b、 立杆重同于实腹段:N2=0.94KN。则N=N1+N2=30.24KN,=N/ A+M风/W =30.24/4.24*10-4+0.09/4.493*10-6=71.65+20.03=91.68Mpa=106.58Mpa。参照实腹段计算,传至地基上的力N=30.38+20.03*4.24*10-4=30.39地基=30.39/0.922、2=33.03KN/m2=140,地基能满足要求。三) 变截面段(第二、六、十联)实腹箱体计算1、结构布置:立杆纵距60,横距30,小横杆间距用25cm。2、箱体荷载计算。取箱体最大截面(墩顶处,高3.265m)作为整个计算单元:S=53.49m2。结构荷载q1=26*53.49/14.286=97.35KN/m2其余荷载(同上所述)则组合后q=97.35+2.5+2=101.85KN/m2。3、小横杆计算:(跨径30,间距25)Q线=(101.85+0.15)*0.25+0.07=25.57KN/m按三跨连续梁简化法计算弯曲强度:=Q线l2/10w=25.57*0.32/10*167*10-23、6=1.38Mpa=9.5Mpa。挠度:f=Q线l4/150EI=25.57*0.34/150*1*104*833*10-8=0.02mm。剪应力:=1.5Q剪/A= 1.5Q线l/2A=1.5*25.57*0.3/2*0.1*0.1 =0.57 MPa=1.7MPa4、大横梁计算:(跨径60,间距30),大横梁受力如图: P P P=15.34KN 0.05 0.25 0.25 0.05 R 0.6m RP= Q线*0.3=15.34KNR=3P/2+0.15*0.15*7*0.6/2=23.1KN,M=23.1*0.3-15.34*0.25+0.15*0.15*7*0.62/8=3.09K24、Nm弯曲强度:=M/W=3.09/562.5*10-6=5.49Mpa=9.5Mpa挠度: f=Pl3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5qL4/384EI=15.34*0.63/48*1*104*4219*10-8+2*15.34*0.05*(3*0.62-4*0.052)/48*1*104*4219*10-8+5*0.15*0.15*7*0.64/384*1*106*4219*10-8=0.17+0.08+0.006=0.26mm。剪应力: =1.5Q剪/A=1.5*23.1/0.15*0.15=1.55MPa=1.7MPa5、上铺竹胶板计算参照实腹段(按1m板宽,跨径25c25、m计算)q=101.85+0.15=102KN/m。弯曲强度:=ql2/10w=102*0.252/10*37.5*10-6=17Mpa=28Mpa。挠度:f=ql4/150EI=102*0.254/150*7.5*103*28.125*10-8=1.26mm。6、立杆稳定性计算。c、 立杆上载荷:N1=2R=223.1=46.2KN。d、 立杆重:N2=0.94KN。则N=N1+N2=47.14KN,=N/ A+M风/W =47.14/4.24*10-4+0.09/4.493*10-6=111.89+20.03=131.92Mpa=106.58Mpa,失稳。将钢管步距调为45cm,则:长细比26、=l/r=45/1.57=28.66。则查表得=0.9;=131.92Mpa=132Mpa。参照普通段计算,传至地基上的力N=47.44+20.03*4.24*10-4=47.45地基=47.45/0.92=51.58KN/m2=140,地基能满足要求。四) 变截面段(第二、六联)空腹箱体计算1、结构布置:立杆纵距60,横距90,小横杆间距用25cm。2、箱体荷载计算。取空腹箱体最大截面(梁高3.265m)作为整个计算单元(荷载偏大):S=32m2。结构荷载q1=26*32/14.286=58.24KN/m2其余荷载(同上所述)则组合后q=58.24+2.5+2=62.74KN/m2。3、小横27、杆计算:(跨径90,间距25)c、 Q线=(62.74+0.15)*0.25+0.07=15.79KN/md、 按三跨连续梁简化法计算弯曲强度:=Q线l2/10w=15.79*0.92/10*167*10-6=7.66Mpa=9.5Mpa。挠度:f=Q线l4/150EI=15.79*0.94/150*1*104*833*10-8=0.8mm。剪应力:=1.5Q剪/A= 1.5Q线l/2A=1.5*15.79*0.9/2*0.1*0.1 =1.07MPa=1.7MPa P P P=14.21KN 0.05 0.25 0.25 0.05 R 0.6m R4、大横梁计算:(跨径60,间距90),大横28、梁受力如上图:P= Q线*0.9=14.21KNR=3P/2+0.15*0.15*7*0.6/2=21.4KN,M=21.4*0.3-14.21*0.25+0.15*0.15*7*0.62/8=2.88KNm弯曲强度:=M/W=2.88/562.5*10-6=5.12Mpa=9.5Mpa挠度: f=Pl3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5qL4/384EI=14.21*0.63/48*1*104*4219*10-8+2*14.21*0.05*(3*0.62-4*0.052)/48*1*104*4219*10-8+5*0.15*0.15*7*0.64/384*1*106*421929、*10-8=0.15+0.08+0.006=0.24mm。剪应力: =1.5Q剪/A=1.5*21.4/0.15*0.15=1.43MPa=1.7MPa5、上铺竹胶板计算参照实腹段(按1m板宽,跨径25cm计算)q=62.74+0.15=62.89KN/m。弯曲强度:=ql2/10w=62.89*0.252/10*37.5*10-6=10.48Mpa=28Mpa。挠度:f=ql4/150EI=62.89*0.254/150*7.5*103*28.125*10-8=0.78mm。6、立杆稳定性计算。e、 立杆上载荷:N1=2R=221.4=42.8KN。f、 立杆重:N2=0.94KN。则N=N30、1+N2=43.74KN,参照非变截面实腹段的计算,钢管步距调整为60cm,则=0.877=N/ A+M风/W =42.82/4.24*10-4+0.09/4.493*10-6=101+20.03=121.03MPa=127.17Mpa。参照普通段计算,传至地基上的力N=42.82+20.03*4.24*10-4=42.83KN地基=42.83/0.92=46.55KN/m2=140,地基能满足要求。五) 翼板部分计算。根据图纸尺寸,翼板最大断面积S=1.47m2,结构自重q=261.47/3.5=10.92KN/m2,结合前述计算,采用 9090的钢管间距完全能满足受力要求,主要考虑构造布置31、。六) 腹板处的支架加密验算。按最大断面腹板(3.265*1.35)验算。顶板由内撑传力于底板,再传至底板下脚手,故顶(底)板不分配给腹板。1、 腹板荷载:面积S=1.35*3.265=4.4m2,结构荷载q=4.4*26/1.35=84.7KN/m2,组合后q=84.74+2+2.5=89.24KN/m2。2、 结构布置:腹板下支架布置(纵60,横45)3、 小横杆计算(间距25,跨径45)Q线=(89.24+0.15)*0.25+0.07=22.42KN/m按三跨连续梁简化法计算弯曲强度:=Q线l2/10w=22.42*0.452/10*167*10-6=2.72Mpa=9.5Mpa。挠度32、:f=Q线l4/150EI=22.42*0.454/150*1*104*833*10-8=0.07mm。剪应力:=1.5Q剪/A= 1.5Q线l/2A=1.5*22.42*0.45/2*0.1*0.1 =0.76MPa=1.7MPa4、 大横杆计算:(间距45,跨径60) 0.05 0.25 P 0.25 0.05 0.6 R RP= Q线*0.45=10.09KNR=3P/2+0.15*0.15*7*0.6/2=15.23KN,M=15.23*0.3-10.09*0.25+0.15*0.15*7*0.62/8=2.05KN*m弯曲强度:=M/W=2.05/562.510-6=3.65Mpa=33、9.5Mpa。挠度:f=Pl3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5qL4/384EI=10.09*0.63/48*1*104*4219*10-8+2*10.09*0.05*(3*0.62-4*0.052)/48*1*104*4219*10-8+5*0.15*0.15*7*0.64/384*1*106*4219*10-8=0.11+0.05+0.006=0.17mm。剪应力: =1.5Q剪/A=1.5*15.23/0.15*0.15=1.02MPa=1.7MPa5、 竹胶板部分因小横梁布置未变,参照变截面实腹段计算能满足。6、 立杆稳定性验算立杆上荷载N1=2R=2*15.23=334、0.46KN,立杆自重N2=0.94KN,则N=31.4KN。参照变截面空腹段计算,水平杆步距为120cm,则=0.735=N/ A+M风/W =31.4/4.24*10-4+0.09/4.493*10-6=74.06+20.03=94.09Mpa=106.58Mpa。7、 地基应力验算:按上述,=N/A=31.4/0.92=34.13KN/m2,满足。通过以上计算a、 对普通实腹段:立杆间距采用纵60,横90;水平杆间距60cm;b、 对普通空腹段:立杆间距采用纵90,横90;水平杆间距120cm;c、 对变截面实腹段:立杆间距采用纵60,横30;水平杆间距45cm;d、 对变截面空腹段:立35、杆间距采用纵60,横90;水平杆间距60cm;e、 对腹板处,立杆加密,间距采用纵60,横45;水平杆间距120cm;f、 小横梁横向搁置于大横梁上,间距25,上搁竹胶板;g、 大横梁纵向搁置于立杆上托上;h、 所选用材料和断面尺寸及型号满足工程要求。五、 xx大道、xx路口通道支架验算一) 结构布置1、 xx大道通道支架总跨度19m,如图。2、 通道机动车道宽5m,非机动车道宽2m,双向行。通道净高确保大于5m。通道采用300钢管(壁厚6mm)作墩,间距200cm;通道钢管上横向搁50a#工字钢作横梁,然后搁50a#工字钢(非机动车道部分采用28a工字钢)作纵向大梁(间距90cm,跨径最大636、m),纵向工字钢大梁上支立钢管(间距90*90),钢管上托上搁10#工字钢作大横梁(间距90,跨径90),大横梁上铺10*10枋木作小横梁(间距25,跨径90),枋木上铺1.5cm竹胶板。箱体荷载计算3、 按箱体最大断面计算(19m端点处空腹断面)A:S箱体=16.38m2B:S翼板=(0.23+0.61)*3.5/2=1.47m24、 荷载及其与其它荷载组合A:q箱=16.38*26/15.5+2+2.5=32KN/m2C:q翼=1.47*26/3.5+2+2.5=15.42KN/m2二) 竹胶板计算竹胶板计算同前,故不必再算。三) 小横梁计算(间距25,跨径90)上铺竹胶板重:q1=0.037、15*10=0.15KN/m2,小横梁自重:q2=0.1*0.1*7=0.07KN/m2,则:小横梁上单位荷载Q=32+0.15=32.15 Q线=32.15*0.25+0.07=8.11KN/m按三跨连续梁简化法计算弯曲强度:=Q线l2/10w=8.11*0.92/10*167*10-6=3.93Mpa=9.5Mpa。挠度:f=Q线l4/150EI=8.11*0.94/150*1*104*833*10-8=0.43mm。剪应力:=1.5Q剪/A= 1.5Q线L/2A=1.5*8.11*0.9/2*0.1*0.1 =0.55MPa=1.7MPa四) 10#工字钢大横梁验算(间距90,跨径90)38、根据前面计算,小木枋传力至10#工字钢P=8.11*0.9=7.3KN,10#工字钢跨径0.9m,则: 0.2 0.25 0.25 0.2 P=7.3KN N 0.9 N N=0.5*3P+0.113*0.45=1.5*7.3=11KNM=11*0.45-0.25*7.3+1/8*0.113*0.92=3.14KN*m弯曲强度:=M/W=3.14/4910-6=64Mpa=145Mpa。挠度:f=Pl3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5ql4/384EI=7.3*0.93/48*2.1*107*245*10-8+2*7.3*0.2*(3*0.92-4*0.22)/48*2.1*39、107*245*10-8+5*0.113*0.94/(384*2.1*107*245*10-8)=0.22+0.14+0.02=0.38mm。剪应力:=Q剪SE/Iz*t=11*8.59*/33*7.6=37.68MPa=85五) 28号工字钢大梁计算(最大计算跨径3m,按简支计算)P=2N=2*11=22KN P=22KN 0.6 0.9 0.9 0.6 R 3m RR=3P/2+0.435*1.5=1.5*22+0.435*1.5=33.65KN,M=1.5R-0.9*22+0.435*32/8=31.16KN*M弯曲强度:=M/W=31.16/508*10-6=61.34Mpa=145M40、pa挠度: f=Pl3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5QL4/384EI=34.06*33/48*2.1*107*7110*10-8+2*34.06*0.6*(3*32-4*0.62)/48*2.1*107*7110*10-8+5*0.43*34/384*2.1*107*7110*10-8=1.2+2.1+0.03=3.33mm。剪应力:=Q剪SE/Iz*t=33.65*24.6*/345*13.7=17.51MPa=85六) 50#工字钢大梁计算(最大跨径6m) P P=22 P0.3 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.3 R1 6m R1R1=7P/2+41、0.936*3=7*22/2+0.936*3=79.81KN,M=3*79.81-22*(2.7+1.8+0.9)+1/8*0.94*62=124.86KN*M强度:=M/W=124.86/1860*10-6=67.13Mpa=145Mpa挠度:将集中荷载换算为均布荷载Q=7P/6=7*22/6=25.67KN/Mf=5*25.67*64/(384*2.1*107*46500*10-8)=4.44mm。剪应力:=Q剪SE/Iz*t=79.81*42.8*/1120*20=15.25MPa=85七) 50#工字钢大横梁计算(按简支计算,最大跨径2m) P P=113.96 P 0.1 0.9 042、.9 0.1 R 2m RP=R+R1+Q槽钢自重=33.65+79.81+0.25*2=113.96KNR=3P/2+0.936*1=1.5*113.96+0.936=171.88KN,M=R-0.9*113.96+0.94*22/8=69.79KN*M弯曲强度:=M/W=69.79/1860*10-6=37.52Mpa=145Mpa挠度: f=Pl3/48EI+2Pb(3L2-4b2)/48EI+5QL4/384EI=113.96*23/48*2.1*107*46500*10-8+2*113.96*0.1*(3*22-4*0.12)/48*2.1*107*46500*10-8+5*0.9443、*24/384*2.1*107*46500*10-8=0.19+0.06+0.002=0.25mm。剪应力:=Q剪SE/Iz*t=171.88*42.8*/1120*20=32.84MPa=85八) 300钢管(壁厚6mm)验算实际净高5m,则钢管高3.8m,钢管垂直受力N=2R=2*171.88=343.76KN300mm钢管其A=1/4(D2-d2)=0.25*3.14*(302-28.82)=55.39cm2R=(D2+d2)-2/4=10.4cmI=0.0491(D4-d4)=5992cm4W=0.0987(D4-d4)/D=399.44cm3=1/r=380/10.4=36.5 =044、.885N=A=0.885*55.39*10-4*145*102=710.79KNN=343.76KN六、xx河桥中跨支架一)、基本布置1、因xx引河桩基和承台施工时已将通航孔两侧近墩处筑岛,桩基和承台完成后对通航孔两侧全宽度范围内筑岛,并满足在对地基处理及采取降水措施后,在其上设50cm 碎砖处理层或30cm的灰土层,经充分碾压后,上铺5cm碎石垫层,垫层上浇筑15cm厚C20混凝土;为防止支撑岛体的木桩倾覆,除木桩与木桩间用枕木固结外,临水侧木桩每两根桩设置1根斜撑桩,以加强岛体稳定。2、筑岛与贝雷临时承台间跨河部分支架基础采用木群桩支架基础,支承桩顺河向间距0.85米,横河向间距0.8545、米,木桩上搭设枕木,枕木上搭设钢管支架。枕木不得小于2020cm,顺圆木桩方向稳固后再摆放横向枕木。3、中间通航孔搭设贝雷支架,支架基础采用钢管桩临时承台,保证通航净高3m,净宽10m。贝雷支架采用28排14组贝雷梁,架立在贝雷支承墩上,贝雷支承墩固定在群桩承台上。贝雷梁上横向放置20*20木枋,间距0.9米,木枋上搭设钢管支架。临时砼承台长27m、宽2.5m、高0.8m;钢管支承桩布置:顺河向间距1.5m,计19根,横河向间距1.5m,计2排,群桩埋入砼承台中0.2m。详见xx河桥箱梁支架示意图二)、荷载根据前述荷载计算:1、靠墩处实腹段荷载:N47.44 KN/m22、近墩处最大空腹段荷载46、:N43.76 KN/m23、贝雷梁上荷载:N32KN/m2,不包括贝雷梁自身荷载。4、翼缘板处的荷载:N15.42KN/m2,因在普通箱梁支架中已对整个支架进行计算,此处不再赘述,直接进行以下的计算。A、木群桩基础承载力验算1、单桩的承载力计算立杆的底座(15cm15cm)支承在木群桩基础的枕木上,木群桩间距85cm85cm,单根桩的承载力公式:端桩轴向受压容许承载力KN。当荷载组合或组合或组合或组合作用时,可提高25%(荷载组合中如含有收缩、徐变、或水浮力荷载效应,也应同样提高);桩的周长,木桩直径取0.2m,m; 河床冲刷线以下各土层的厚度,取入土3.0m; 与对应的各土层桩壁的极限摩阻47、力,取30KPa;2、木群桩荷载验算木群桩上荷载按最不利情况为近墩处最大空腹段,近墩处最大空腹段荷载:N43.76 KN/m2木桩按间距85cm85cm布置,单桩上最大的荷载:Q=43.760.850.85=31.6KN最大荷载Q31.6KN 木群桩基础间距布置85cm85cm,入土(冲刷线以下)3米,满足荷载的要求。B、贝雷梁支架计算1、支架布置贝雷梁设计14组共28片安放在贝雷墩上,贝雷墩每组三片共长27m支承在临时钢筋砼承台上,临时承台长27m宽2.5m高0.8m,承台基础为50cm钢管桩,钢管桩间距纵向150cm横向150cm,伸入临时承台0.2m,入土深度7m。2、贝雷梁承载力验算贝48、雷梁共14组28片,每片长15m,平均间距0.9m一、荷载计算每片贝雷上荷载(间距0.9m):N320.928.8KN/m2,枕木:G 1=0.20.270.9(1/0.9)=0.28KN/m(间距90cm)贝雷梁:G 2=1.0KN/m合计:q=28.8+0.28+130.08KN二、贝雷梁承载力计算每米贝雷梁受力按简支梁计算,均布荷载布置,受力图如下:跨径,弯曲强度计算满足要求。支反力,其中桁架剪力满足要求。,挠度可通过设置预拱度来消除。3、贝雷墩承载力验算贝雷梁架设在贝雷墩上,贝雷墩由4排贝雷桁架组成,共27米长。一、贝雷墩荷载计算由前述贝雷梁计算中算得单片梁支点支承力:支反力,每节贝雷49、墩(由4片贝雷片组成)所受最不利荷载为4片贝雷梁,承载力二、每节贝雷墩容许承载力计算单片桁架容许剪力4片桁架容许剪力每节贝雷墩受力G+G管桩=6950.1 +36(3+7)1.2=7382.1KN,满足桩基荷载的要求。四、群桩承载力验算群桩作为整体基础时,桩基可视为面积A范围内的实体基础,按下式计算:桩尖平面处的最大压应力,KPa作用于承台底面合力的垂直分力,包括桩的重力在内,取G+G钢管=6950.1 +36(3+7)1.2=7382.1KN 假想的实体基础在桩尖平面处的计算面积,即m2 ,其中 ; 为修正后桩平面处的容许承载力,取100KPa(地质报告);群桩承载力群桩承载力满足荷载的要求50、。五、临时承台配筋计算将临时承台简化为简支梁,混凝土强度为C25,计算跨度,承受集中荷载,其中固定荷载标准值5795.5KN,活荷载标准值1218.75KN,梁高0.8m(因钢管桩伸入承台0.2m,按梁高0.6m计算),梁宽27m,由于,按普通简支梁计算,受力图如下:1、材料的选用:受力钢筋选用HRB335级,混凝土强度为C25,查附表得2、弯矩计算:作用在梁上的集中荷载设计值为P6950.1KN(见临时承台荷载计算)3、计算系数按梁内只有一排受拉钢筋考虑取,则 由公式4、计算钢筋面积纵向受力钢筋面积为:5、选用钢筋由计算面积,查表,可选用直径12mm钢筋,间距0.16cm,共169根,实际配51、筋,符合要求。配筋图如下:临时承台配筋图5、贝雷梁支架验算结论贝雷梁14组共28片安放在贝雷墩上,贝雷墩4排一组共长27m支承在临时钢筋砼承台上,临时承台长27m宽2.5m高0.8m,承台基础为50cm钢管桩,钢管桩间距纵向150cm横向150cm,伸入临时承台0.2m,入土深度7m。上述布置均满足要求。七、结构布置构造要求和施工安全措施为了确保施工期间的施工安全,我们将采取如下措施。一) 支架搭设1、施工现场全体人员严格执行建筑安装工程安全技术规程和建筑安装工人安全技术操作规程。2、脚手架搭设等特种作业人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则考核通过的专业上岗人员,同时应52、定期体检合格。3、各工种进入现场施工前,由项目部安全员组织学习各工种安全技术操作规程,针对施工过程中可能出现的安全隐患,制定出切实可行的安全防护措施,严格进行施工过程控制。各工序开工前,对参加施工的人员在技术交底的同时,必须进行详细的书面安全交底。4、进入施工现场的所有人员,必须正确配戴好安全防护用品,高处作业人员戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。5、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、缆风绳等放在固定的脚手架上,严禁悬挂起重设备。6、当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架施工。7、为支架整体的安全,立杆的顶端使用顶托,下面使用底座;上下托长度小于15cm;立杆53、接长(接头)处要错开50cm,接头处加横杆;8、立杆垂直度应满足1/200且小于10cm;9、必须设纵、横向离地面小于20cm的扫地杆;10、纵横每5排设一剪刀撑,两侧上下错开; 11、脚手架的搭设顺序是:做好搭设的准备工作按支撑施工图放线按立杆间距排放底座放置扫地杆逐根设立杆并随即与扫地杆扣牢顺序安装横杆(与各立杆扣牢)接立杆加设剪刀撑。12、立杆搭设时,竖立杆要注意杆件的长短搭配使用。立杆的接头除梗肋处可采用搭接头外,必须采用对接扣件实行对接。搭接时的搭接长度不应小于1m,用不少于3个旋转扣件来扣牢,扣件的外边缘到杆端距离不应小于100mm。相邻两立杆的接头应相互错开,不应在同一步高内,相54、邻接头的高度差应大于1500mm。大横杆:大横杆的长度不宜小于三跨,一般不小于6m,大横杆对立杆起约束作用,故立杆和大横杆必须用直角扣件扣紧,不得遗漏。上下相邻的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减少立杆的偏心受荷情况。同一水平内的内外两根大横杆的接头和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内,相邻接的水平距离应大于1500mm。小横杆:小横杆紧贴立杆布置,用直角扣件扣紧,拆模前在任何情况下不得拆除贴近立杆的小横杆。13、斜杆搭设时,纵向支撑的斜杆与地面夹角宜在45o60o范围内。斜杆的搭设是将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上。斜杆用扣件与脚手架扣紧55、的连接头两端距脚手架节点不大于200mm,除两端扣紧外,中间尚需增加24个扣结点。斜杆的最下面一个连接点距地面不宜大于500mm,以保证支架的稳定性。斜杆的接长宜采用对接扣件的对接连接。当采用搭接时,搭接长度不小于400mm,并用两只旋转扣件扣牢。14、剪刀撑沿架高连续布置,横向也连续布置,纵向每隔5根,立杆设一道,每片架子不少于三道,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或横杆扣紧外,在其中应增加24个扣结点。由于排架搭设是依靠扣件螺栓紧固完成的,因此每节点的扣件螺栓施工中都必须用力矩板手进行检查。15、贝雷梁及其连接件的连接螺栓要拧紧,防止因螺栓松动降低结构物的使用强度。16、临时双排56、钢管墩纵横向设剪刀撑。17、设置安全通道供施工人员上下通行,设置工作平台供操作人员作业,同时要设立安全围栏和醒目的警示标志。18、在脚手架搭设、砼浇筑和钢绞线张拉时有专人检查、记录,发现异常立即整改,不留隐患。19、通道墩砼必须震实,满足强度要求。钢管墩下端与预留钢板焊接牢固。20、各型钢焊接点必须满足规范要求,钢管墩每三排用10号槽钢设剪刀撑。二)支架预压1、为了检验支架的强度及稳定性,消除支架的塑性变形,测量出支架的弹性变形,将对支架进行预压。2、用编织袋装土对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的110%,并根据土容重换算出堆载高度。为防止雨水等浸湿加荷造成超载塌架,预压土体上将覆盖防雨材料57、。3、预压时在纵向每5米间距(跨径的0、1/8、1/4、1/2必须布)、横向布6个点进行沉降观测,在预压前对底模的定点标高观测一次,在预压的过程中平均每2小时观测一次,预压期为7天,且支架连续3天每天沉降不大于1mm,即可认为沉降稳定,将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出支架的弹(塑)性变形及地基的下沉。4、预压过程中进行精确的测量,测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值弹、地基下沉值沉及塑性变形,将此弹性变形值、塑性变形值、地基下沉值及施工控制中提出的因其它因素需要进行支架上托架的标高调整和预拱度,设计标高算出施工时立模应当采用的高程值,并按此立模。 5、预压完成58、移除土袋,根据线型重新放样,调整立杆高度。砼浇筑后支架最大下沉量不超过1cm。三) 支架拆除1、拆除顺序和搭设顺序相反。先搭的后拆,后搭的先拆,先从钢管支架顶端拆起,拆除顺序为:护栏脚手板剪刀撑横杆立杆。2、拆除前先清除支架上杂物及地面障碍物。3、拆除作业必须由上而下逐层拆除,严禁上下同时作业。4、拆除过程中,凡已松开连接的杆、配件及时拆除运走,避免误扶、误靠。5、拆下的杆件以安全方式吊走或运出,严禁向下抛掷。6、搭拆支架时地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。四)起重吊装1、起重吊装的指挥人员持证上岗,作业时应与操作人员密切配合,执行规定的指挥信号。操作人员应按照指挥人员59、的信号进行作业,当信号不清或错误时,操作人员可拒绝执行。2、在有六级及以上大风或大雨等恶劣天气时,停止起重吊装作业。待过后作业时,先进行试吊,确认制动器灵敏可靠后再进行作业。3、起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置,应完好无损、灵敏可靠,不随意调整或拆除。严禁利用限制器和限位装置代替操纵机构。4、操作人员进行起重机回转、变幅、行走和吊钩升降等动作前,应发出音响信号示意。5、起重机作业时,起重臂和重物下方严禁有人停留、工作或通过。重物吊运时,严禁从人上方通过。严禁用起重机载运人员。6、操作人员应按规定的起重性能作业,不得超载。7、在吊装作业时,注意不得靠60、近架空输电线路作业。起重机的任何部位与架空输电导线的安全距离不得小于规定。五) 通航通道根据要求,施工期间桥下河道要正常通航,我们已与海事部门联系办理了相关手续,施工时将保证xx引河有一个净宽12米、满足通航要求的航道。1、设置通航孔,在通航孔支架上悬挂彩旗、警示红灯,并设安全防护网。2、支架前方20m范围内设防撞桩、导航桩、限高、限速、限宽标志。3、在xx引河上下游1Km、500m、200m等处分别设置施工警示标志牌。4、上下游与xx引河相交的河道口设置指示标志,指引过往船只提前选择航道绕行。5、特殊天气(尤其是大风、大雨、冰雪)及夜里,安排专人指挥交通,保证支架安全的同时,确保航道畅通。六)通车通道1、通过电视、广播等媒体提前向社会公布xx大道实施交通管制的时间和车辆通行限制措施。2、施工前在施工段沿线张贴和设置宣传标语牌,宣传交通管制的重要性,得到广大社会人员的充分谅解。3、进行封闭施工,施工区域周边主要交叉口设置指示标志,提醒和指引过往车辆提前选择路线绕行。如下内容的警示标志牌:“1Km前方施工”、“300m前方施工”、“300m道路封闭”、“100m车辆慢行”、“50m道路施工”、 “50m道路封闭”等, 规格为1.0m2.5m。各路口标志牌设置数量按交巡警部门的要求设立。4、xx大道支架通道口行车道前方设限高、限宽龙门架。
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