高速公路墩柱蓋梁抱箍法設(shè)計(jì)與施工[精品資料]

高速公路墩柱蓋梁抱箍法設(shè)計(jì)與施工 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報(bào)告 工作總結(jié) 個(gè)人總結(jié) 述職報(bào)告 實(shí)習(xí)報(bào)告 單位總結(jié) 摘要： 在建筑施工行業(yè)里，尤其橋梁施工方面，地形、地質(zhì)較差時(shí)橋的橋墩、蓋梁采用抱箍施工較多，但抱箍施工的安全性、可靠性最重要。體現(xiàn)在抱箍施工的設(shè)計(jì)、檢算和加固?，F(xiàn)結(jié)合某高速公路大橋蓋梁施工，闡述抱箍施工的設(shè)計(jì)、檢算及加固。 關(guān)鍵詞：蓋梁；抱箍設(shè)計(jì)；抱箍受力驗(yàn) 算；加固 Abstract: In the construction industry, especially the bridge construction, terrain, geological poor bridge piers, coping with hoop construction is more, but the security, reliability, hoop construction is the most important. Reflected in the design, calculation and construction of the hoop reinforcement. The combination of bent cap construction of a highway bridge, the design, construction and check of the hoop reinforcement. Keywords: coping； hoop design； hoop stress check calculation of reinforcement U445A 2095-2104（ 2012） 1 工程概況 某大橋跨越水道和通道，為 21 20m大橋。橋址處魚(yú)塘遍布，地形平坦，地勢(shì)較低，屬河口沖積平原區(qū)，線路與河流正交。上部結(jié)構(gòu)采用 20m預(yù)應(yīng)力砼寬幅空心板，先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)方案；下部構(gòu)造為全幅寬整體三柱墩、坐板式橋臺(tái)，樁基礎(chǔ)。蓋梁長(zhǎng) 25.7m,高 1.5m，寬 1.6m。由于現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)情況的限制，其蓋梁施工采用抱箍法施工最為合理。 2 計(jì)算說(shuō)明 蓋梁抱箍施工圖如下： 2.1設(shè)計(jì) 計(jì)算原則 2.1.1在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下考慮撓度變形控制。 2.1.2綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性。 2.1.3采取比較符合實(shí)際的力學(xué)模型。 2.1.3盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用過(guò)的支撐方法。 2.2對(duì)部分結(jié)構(gòu)的不均布，不對(duì)稱性采用較大的均布荷載。 2.3本計(jì)算未扣除墩柱承擔(dān)的蓋梁砼重量。以做安全儲(chǔ)備。 2.4抱箍加工完成實(shí)施前，必須先進(jìn)行壓力試驗(yàn)，變形滿足要求后方可使用。 3 橫梁計(jì)算 采用間距 0.3m的 16cm14cm 的 方木作橫梁，橫梁長(zhǎng)2.5m，共布設(shè)橫梁 86個(gè)。蓋梁懸出端底模下設(shè)特制三角支架，每個(gè)重約 10kN。 3.1荷載計(jì)算 蓋梁砼自重： G1=60m326kN/m3=1560kN ；模板鋼摸自重： G2=186kN (根據(jù)模板設(shè)計(jì)資料 ) 側(cè)模支撐自重： G3=15kN；三角支架自重： G4=10kN；施工荷載與其它荷載： G5=25kN 橫梁上的總荷載：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1560+185+15+10+25=1795kN qH=1795/25.7=70kN/m 橫梁采用間距 0.3m的方木，則作用在單根橫梁上的荷載 GH=700.3=21kN 作用在橫梁上的均布荷載為： qH= GH/lH=21/1.6=14kN/m( 式中： lH 為橫梁受荷段長(zhǎng)度，為1.6m) 3.2力學(xué)模型 如圖 2-2 所示。 圖 2-2 橫梁計(jì)算模型 3.3橫梁抗彎與撓度驗(yàn)算 橫梁的彈性模量 E=10103MPa ；慣性矩：；抗彎模量： 最大彎矩： Mmax= qHlH 2/8=141.62/8=4.5kNm = Mmax/Wx=4.5/(523)=8.6MPaw=13MPa( 可 ) 最大撓度： 4 縱梁計(jì)算 4.1荷載計(jì)算 4.1.1橫梁方木自重： 0.38 kN 4.1.2工字鋼自重：G7=73.841349.8/1000=37.6kN 縱梁上的總荷載： GZ=1795+0.38+37.6=1833kN 縱梁所承受的荷載假定為均布荷載 q： q= GZ/L=1833/25.7=72kN/m 4.2力學(xué)計(jì)算模型 建立力學(xué)模型如圖 2-3 所示。 圖 2-3 縱梁計(jì)算模型圖 4.3結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算 圖 2-3 所示結(jié)構(gòu)體系為靜定結(jié)構(gòu)。 4.3.1計(jì)算支座反力 RA、 RB 由靜力平衡方程解得： 4.3.2縱梁端最大位移 -44573/24EI () -0.02m 4.3.3縱梁中間最大位移 4.3.4工字鋼的彎矩檢算 4.4 縱梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算 4.4.1根據(jù)以上力學(xué)計(jì)算得知，最大彎矩出現(xiàn)在 A、 B支座，代入 q 后， MAB=554kNm 4.4.2工字鋼的允許彎矩計(jì)算 40B型工字鋼 WX=1139.0cm3 = （ 554103 ） /（ 1139210 -6） =243 MPa A3鋼彎曲應(yīng)力 =145Mpa 4.5 關(guān)于縱梁計(jì)算撓度的說(shuō)明 由于計(jì)算撓度和彎矩都不能滿足要求。 計(jì)算時(shí)按最大撓度在梁中間考慮，但在蓋梁的端部也產(chǎn)生較大撓度，因此在蓋梁施工過(guò)程中必須在蓋梁的端部，兩個(gè)墩柱之間的中部工字鋼下必須加支撐，防止蓋梁沉降，還應(yīng)在最先施工的縱梁上的端部、支 座位置、中部等部位設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中的沉降和變形情況，據(jù)此調(diào)整縱梁或設(shè)置預(yù)留拱度。 4.6 縱梁的支撐和檢算 4.6.1縱梁的支撐 縱梁的最大撓度發(fā)生在中間，因此兩個(gè)墩柱之間的中部工字鋼下必須加支撐，支撐采用 10#槽鋼兩個(gè)焊接起來(lái)，在每?jī)蓚€(gè)墩柱之間支撐四個(gè)點(diǎn)?？v梁的端部，每個(gè)端部支撐兩個(gè)點(diǎn)。加支撐后縱梁的撓度和彎矩都能滿足要求。為了加強(qiáng)工字鋼的整體性，在兩個(gè)工字鋼之間每?jī)擅自O(shè)一根拉條，兩工字鋼之間采用角鋼三角連接，增加其整體性。 4.6.2支撐檢算 槽鋼的長(zhǎng)度 3.62m，荷載 P=ql=729.25=666KN ，槽鋼采用 10#驗(yàn)算其穩(wěn)定。 查得 10#槽鋼截面最小回轉(zhuǎn)半徑： r=3.94cm=0.0394m 桿件長(zhǎng)細(xì)比： =l/r=3.62/0.0394=91.9 從路橋施工計(jì)算手冊(cè)中查得 =0.651 查得10#槽鋼截面 A=0.001274m2,兩個(gè)槽鋼焊接起來(lái)支撐四點(diǎn)，那么 A=80.001274=0.0102 m2 強(qiáng)度驗(yàn)算： a=P/A=666/0.0102=65294.1Kpa 查得鋼材的極限 值 =215Mpa=215000Kpa, 那么 a 強(qiáng)度滿足要求。 穩(wěn)定驗(yàn)算： a=P/ （ A ） =666/（ 0.6510.0102 ）=100298.2Kpa =215Mpa=215000Kpa, 那么 a 穩(wěn)定滿足要求。 5 抱箍計(jì)算 5.1抱箍基本參數(shù)的確定 5.1.1 計(jì)算模型的建立 抱箍體所承受的壓力 N1、 N2為縱梁及其以上所有荷載產(chǎn)生的和力，用抱箍體支承上部荷載，抱箍桶壁與墩柱之間產(chǎn)生的摩擦力 f 抵抗壓力 N1、 N2，由 f=Nf 知， f 由作用在抱箍桶上的垂直壓力產(chǎn)生，采用抱箍桶之間的高強(qiáng)螺栓的拉力T1、 T2對(duì)抱箍桶施工壓力。 5.1.2 荷載計(jì)算： 由以上計(jì)算可知：支座反力 RA=643kN ；RB=2832=566kN 以最大值 643KN為抱箍體需承受的豎向壓力 N 進(jìn)行計(jì)算。 5.1.3 力學(xué)計(jì)算： 5.1.3.1 計(jì)算拉力 T1，砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，摩擦系數(shù)按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取 =0.25 ，由 f=Nf ，垂直壓力： 5.1.3.2 M27 高強(qiáng)螺栓的允許承載力 ： NL=Pn/K=2700.31/1.7=47.6kN 5.1.3.3 抱箍螺栓數(shù)目的確定：m=Tf/Nl=643/47.6=14 個(gè) 5.1.3.4 抱箍高度： 抱箍高 h=0.6m。 12 個(gè)高強(qiáng)螺栓。 5.2 螺栓軸向受拉計(jì)算 砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取=0.25 計(jì)算 抱箍產(chǎn)生的壓力 Pb= N/=643kN/0.25=2572kN 由高強(qiáng)螺栓承擔(dān)。 則： Nf=Pb=2572kN 抱箍的壓力由 12條 10.9級(jí) M27的高強(qiáng)螺栓的拉力產(chǎn)生。 即每條螺栓拉力為：N1=Pb/12=2572/12=215kNP=270kN 故高強(qiáng)螺栓滿足強(qiáng)度要求（注：安全系數(shù)取 1.7，那么P=159KN,12 個(gè)高強(qiáng)螺栓不能滿足要求）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用兩個(gè)抱箍上下抱箍，其高度 1.2m，高強(qiáng)螺栓 24 個(gè)滿足要求。 5.3求螺栓需要的力矩 M 采用兩個(gè)抱箍那么每個(gè)螺栓的拉力為 N=Pb/24=2572/24=107KN 5.3.1 由螺帽壓力產(chǎn)生的反力矩 M1=u1N1L1 u1=0.15 鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)； L1=0.019 力臂；M1=0.151070.019=0.305KN.m 5.3.2 M2 為螺栓爬升角產(chǎn)生的反力矩 ,升角為 10 M2=1Ncos10L2+Nsin10L2 式中L2=0.014(L2 為力臂 ) =0.15107cos100.014+107sin100.014=0.481 (KNm) M=M1+M2=0.305+0.481=0.786(KNm)=79(kgm ) 所以要求螺栓的扭緊力矩 M79(kgm) 5.4抱箍體的應(yīng)力計(jì)算： 采用一個(gè)抱箍時(shí)的檢算 5.4.1抱箍壁為受拉產(chǎn)生拉應(yīng)力 拉力 P1=6N1=6215=1290 （ KN） 抱箍壁采用面板 10mm 的鋼板，抱箍高度為 0.6m。 則抱箍壁的豎向截面積： S1=0.010.6=0.006 (m2) =P1/S1=1290/0.006=215 (MPa) =140MPa 不滿足設(shè)計(jì)要求。 所以采用兩個(gè)抱箍 抱箍壁采用面板 1 0mm的鋼板，抱箍高度為 1.2m。 則抱箍壁的縱向截面積： S1=0.011.2=0.012 (m2) =P1/S1=1290/0.012=108(MPa) =140MPa 滿足設(shè)計(jì)要求。 5.4.2 抱箍體剪應(yīng)力 = （ 1/2RA） /（ 2S1） =（ 1/2643 ） /（ 20.006 ）=26.8MPa=85MPa 根據(jù)第四強(qiáng)度理論 W= （ 2+32 ） 1/2=（ 2152+326.82 ） 1/2=220MPa W=145MPa 不滿足強(qiáng)度要求。 所以采用兩個(gè)抱箍 = （ 1/2RA） /（ 2S1） =（ 1/2643 ） /（ 20.012 ）=13.4MPa=85MPa 根據(jù)第四強(qiáng)度理論 W= （ 2+32 ） 1/2=（ 1082+313.42 ） 1/2=110MPa W=145Mpa 滿足設(shè)計(jì)要求。 5.5兩個(gè)抱箍連接說(shuō)明： 由于一個(gè)抱箍不能滿足要求，因此采用兩個(gè)抱箍連接起來(lái)使用，連接時(shí)先將第一個(gè)抱箍安裝，在墩柱頂安裝兩個(gè)滑輪將第二個(gè)抱箍拉緊于第一個(gè)抱箍之下，讓其密貼然后安裝第二個(gè)抱箍。再檢查兩個(gè) 抱箍是否密貼，如果還有縫隙用鋼板加緊。 6 抱箍試驗(yàn)： 在抱箍使用前，先應(yīng)做加載試驗(yàn)，試驗(yàn)布置圖如圖所示： 報(bào)箍試驗(yàn)示意圖 6.1 先將上、下兩抱箍，按設(shè)計(jì)要求緊固螺栓，在千斤頂與上抱箍、下抱箍之間設(shè)置鋼墊板，安裝加載設(shè)備。 6.2 加載過(guò)程控制：先加載到 RA/2即 322KN，穩(wěn)定一段時(shí)間后，進(jìn)行觀察；再加載到 RA即 643KN，穩(wěn)定一段時(shí)間，再進(jìn)行觀察。 6.3 在抱箍加載過(guò)程中注意觀察：（ 1）抱箍體與墩柱有無(wú)滑動(dòng)現(xiàn)象。（ 2）抱箍體各焊接部分有無(wú)變 形開(kāi)裂現(xiàn)象。 6.4 卸載應(yīng)均勻進(jìn)行，卸載后，檢查：（ 1）砼表面有無(wú)變化。（ 2）抱箍體各部分有無(wú)殘余變形。 6.5 千斤頂選用根據(jù)加載力的需要選擇（我們選用1500KN 的千斤頂）。 6.6 最終根據(jù)試驗(yàn)情況確定抱箍的使用是否滿足使用要求。 7 結(jié)論 抱箍施工中設(shè)計(jì)、檢算、選材最為關(guān)鍵。設(shè)計(jì)、檢算必須逐步進(jìn)行；在施工前必須做試驗(yàn)，保證抱箍施工的安全性。通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，本工程抱箍施工方法是成功的，值得在相似工程中予以推廣。 閱讀相關(guān)文檔 :高速公路軟基 沉降與穩(wěn)定觀測(cè) 淺談汽車維修質(zhì)量的保證 市政工程施工階段造價(jià)控制重點(diǎn)與措施探討 上海市區(qū)生活垃圾集裝化轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)項(xiàng)目中投資控制的運(yùn)用 淺談汽車駕駛員綜合能力 淺談發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng) 瀝青混凝土防滲心墻施工成本控制 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