蓋梁抱箍法施工設(shè)計

1、目錄第一部分 蓋梁抱箍法施工設(shè)計圖一、施工設(shè)計說明二、蓋梁抱箍法結(jié)構(gòu)設(shè)計三、蓋梁抱箍法施工設(shè)計圖四、主要工程材料數(shù)量匯總表第二部分 蓋梁抱箍法施工設(shè)計計算一、設(shè)計檢算說明二、側(cè)模支撐計算三、橫梁計算四、縱梁計算五、抱箍計算附圖圖一、蓋梁抱箍法施工設(shè)計總圖圖二、蓋梁抱箍設(shè)計圖圖三、蓋梁抱箍法施工支撐詳圖圖四、各部件連接、欄桿與工作平臺詳圖第一部分 蓋梁抱箍法施工設(shè)計圖一、施工設(shè)計說明1、概況瀘州泰安長江大橋引橋長1012.98米（起迄里程為k18+153.52 k19+166.5）。共有24個橋墩，除4#、5#墩為雙柱式外，其余各墩為三柱式結(jié)構(gòu)（墩柱為直徑2.0m的鋼筋砼結(jié)構(gòu)），墩柱上方為蓋梁。

2、蓋梁為長26.4m，寬2.4m，高2.6m的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，如圖1-1。由于引橋墩柱高度較大，最大高度為32.5m，除4、5墩及高度較低的墩柱采用搭設(shè)支架施工外，其余墩柱蓋梁施工擬采用抱箍法施工。引橋蓋梁砼澆筑量大，約156.1m3。圖1-1 蓋梁正面圖（單位：m）2、設(shè)計依據(jù)（1）交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（jtj025-86）（2）汪國榮、朱國梁編著施工計算手冊（3）公路施工手冊，橋涵（上、下冊）交通部第一公路工程總公司。（4）路橋施工計算手冊 人民交通出版社（5）蓋梁模板提供廠家提供的模板有關(guān)數(shù)據(jù)。（6）西南出海大通道瀘州繞城公路瀘州泰安長江大橋工程項(xiàng)目施工圖設(shè)計文件。（

3、7）國家、交通部等有關(guān)部委和四川省交通廳、海通公司的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（8）我單位的橋梁施工經(jīng)驗(yàn)。二、蓋梁抱箍法結(jié)構(gòu)設(shè)計1、側(cè)模與端模支撐側(cè)模為特制大鋼模,面模厚度為6mm，肋板高為10cm，在肋板外設(shè)214背帶。在側(cè)模外側(cè)采用間距1.2m的214b作豎帶，豎帶高2.9m；在豎帶上下各設(shè)一條20的栓桿作拉桿，上下拉桿間間距2.7m，在豎帶外設(shè)48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。端模為特制大鋼模,面模厚度為6mm，肋板高為10cm。在端模外側(cè)采用間距1.2m的214b作豎帶，豎帶高2.9m；在豎帶外設(shè)48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。2、底模支撐底模為特制大鋼模,面模厚度為8mm，肋板高為10cm。在底模下部采

4、用間距0.4m工16型鋼作橫梁，橫梁長4.6m。蓋梁懸出端底模下設(shè)三角支架支撐，三角架放在橫梁上。橫梁底下設(shè)縱梁。橫梁上設(shè)鋼墊塊以調(diào)整蓋梁底2%的橫向坡度與安裝誤差。與墩柱相交部位采用特制型鋼支架作支撐。3、縱梁在橫梁底部采用單層四排上下加強(qiáng)型貝雷片（標(biāo)準(zhǔn)貝雷片規(guī)格：3000cm1500cm，加強(qiáng)弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長30m，每兩排一組，每組中的兩排貝雷片并在一起，兩組貝雷梁位于墩柱兩側(cè)，中心間距253.6cm，貝雷梁底部采用3m長的工16型鋼作為貝雷梁橫向底部聯(lián)接梁。貝雷片之間采用銷連接?？v、橫梁以及縱梁與聯(lián)接梁之間采用u型螺栓連接；縱梁下為抱箍。4、抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板（板

5、厚t=16mm）制成， m24的高強(qiáng)螺栓連接，抱箍高1734cm，采用66根高強(qiáng)螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦力提供上部結(jié)構(gòu)的支承反力，是主要的支承受力結(jié)構(gòu)。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，同時對墩柱砼面保護(hù)，在墩柱與抱箍之間設(shè)一層23mm厚的橡膠墊，縱梁與抱箍之間采用u型螺栓連接。5、防護(hù)欄桿與與工作平臺(1)欄桿采用50的鋼管搭設(shè)，在橫梁上每隔2.4米設(shè)一道1.2m高的鋼管立柱，豎向間隔0.5m設(shè)一道鋼管立柱，鋼管之間采用扣件連接。立柱與橫梁的連接采用在橫梁上設(shè)0.2m高的支座。鋼管與支座之間采用銷連接。(2)工作平臺設(shè)在橫梁懸出端，在橫梁上鋪設(shè)2cm厚的木板，木板與橫梁之間采用鐵絲綁扎

6、牢靠。三、蓋梁抱箍法施工設(shè)計圖（見附圖）圖一、蓋梁抱箍法施工設(shè)計總圖圖二、蓋梁抱箍設(shè)計圖圖三、蓋梁抱箍法施工支撐詳圖圖四、各部件連接、欄桿與工作平臺詳圖四、主要工程材料數(shù)量匯總表見表一。需要說明的是：主要工程材料數(shù)量是以單個蓋梁需用量考慮。序號項(xiàng)目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注一側(cè)模支撐1豎帶槽鋼14bkg4657.63 2栓桿20kg380.38兩端帶絲型3鋼管斜撐鋼管48m96計48個4螺帽用于20栓桿個885墊板0.10.1米鋼板=10mmkg69.08計88塊每塊二底模支撐1橫梁16#工字鋼kg5280.8計56根2三角架16#工字鋼kg797.37 計2個3特制型鋼架16#工字鋼kg10

7、46.73計3個4型鋼架聯(lián)接用螺栓20個24螺栓帶帽5型鋼架聯(lián)接用鋼板鋼板=10mmkg28.266鋼墊塊鋼板=20mmkg4239每橫梁上布3個三縱梁1貝雷片30001500kg108002加強(qiáng)弦桿3000100kg64003橫拉桿16#工字鋼kg1230計20根4弦桿螺栓kg320計160個5銷子及保險插銷50kg432計144個四抱箍共計3套1抱箍桶鋼板鋼板=16mmkg4545.72 2上蓋筋板鋼板=20mmkg442.93 3下蓋筋板鋼板=10mmkg123.92 4中部筋板鋼板=10mmkg123.92 5加強(qiáng)筋板鋼板=8mmkg381.17 6加強(qiáng)筋板鋼板=14mmkg230.1

8、3 7高強(qiáng)螺栓24長100mm個1988橡膠墊厚23mm33五連接件1a型u型螺栓共計328套(1)螺桿20kg1040.24 (2)螺母用于20栓桿個656(3)墊板鋼板=12mmkg1699.37 2b型u型螺栓共計24套(1)螺桿24kg80.09 (2)螺母用于24栓桿個48六護(hù)欄與工作平臺1欄桿架鋼管50m174.42欄桿支座鋼管60m63安全網(wǎng)834木板厚2cm48.95扣件個60第二部分 蓋梁抱箍法施工設(shè)計計算一、設(shè)計檢算說明1、設(shè)計計算原則（1）在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下考慮撓度變形控制。（2）綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性。（3）采取比較符合實(shí)際的力學(xué)模型。（4）盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用

9、過的支撐方法。2、貝雷架無相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)計算得出，無資料可復(fù)。3、對部分結(jié)構(gòu)的不均布，不對稱性采用較大的均布荷載。4、本計算結(jié)果不適合于除4#、5#墩蓋梁施工。5、本計算未扣除墩柱承擔(dān)的蓋梁砼重量。以做安全儲備。6、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。二、側(cè)模支撐計算1、力學(xué)模型假定砼澆筑時的側(cè)壓力由拉桿和豎帶承受，pm為砼澆筑時的側(cè)壓力，t1、t2為拉桿承受的拉力，計算圖式如圖2-1所示。2、荷載計算 砼澆筑時的側(cè)壓力：pm=kh 式中：k-外加劑影響系數(shù)，取1.2； -砼容重，取26kn/m3； h-有效壓頭高度。 砼澆筑速度v按0.3m/h，入模溫度按20考慮

10、。 則：v/t=0.3/20=0.0150.035 h=0.22+24.9v/t=0.22+24.90.015=0.6mpm= kh=1.2260.6=19kpa圖2-1 側(cè)模支撐計算圖式砼振搗對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力按4kpa考慮。則：pm=19+4=23kpa蓋梁長度每延米上產(chǎn)生的側(cè)壓力按最不利情況考慮（即砼澆筑至蓋梁頂時）： p=pm（h-h）+pmh/2=232+230.6/2=53kn3、拉桿拉力驗(yàn)算拉桿（20圓鋼）間距1.2m，1.2m范圍砼澆筑時的側(cè)壓力由上、下兩根拉桿承受。則有：=（t1+t2）/a=1.2p/2r2=1.253/20.012=101223kpa=101mpa=160

11、mpa(可)4、豎帶抗彎與撓度計算設(shè)豎帶兩端的拉桿為豎帶支點(diǎn)，豎帶為簡支梁，梁長l0=2.7m，砼側(cè)壓力按均布荷載q0考慮。 豎帶14b的彈性模量e=2.1105mpa;慣性矩ix=609.4cm4;抗彎模量wx=87.1cm3q0=231.2=27.6kn/m最大彎矩：mmax= q0l02/8=27.62.72/8=25knm= mmax/2wx=25/(287.110-6)=143513144mpaw=160mpa(可)撓度：fmax= 5q0l04/3842eix=527.62.74/(38422.1108609.410-8)=0.0075mf=l0/400=2.7/400=0.007

12、m5、關(guān)于豎帶撓度的說明在進(jìn)行蓋梁模板設(shè)計時已考慮砼澆時側(cè)向壓力的影響，側(cè)模支撐對蓋梁砼施工起穩(wěn)定與加強(qiáng)作用。為了確保在澆筑砼時變形控制在允許范圍，同時考慮一定的安全儲備，在豎帶外設(shè)鋼管斜撐。鋼管斜撐兩端支撐在模板中上部與橫梁上。因此，豎帶的計算撓度雖略大于允許值，但實(shí)際上由于上述原因和措施，豎帶的實(shí)際撓度能滿足要求。三、橫梁計算采用間距0.4m工16型鋼作橫梁，橫梁長4.6m。在墩柱部位橫梁設(shè)計為特制鋼支架，該支架由工16型鋼制作，每個墩柱1個，每個支架由兩個小支架栓接而成。故共布設(shè)橫梁56個，特制鋼支架3個（每個鋼支架用工16型鋼18m）。蓋梁懸出端底模下設(shè)特制三角支架，每個重約8kn。1

13、、荷載計算（1）蓋梁砼自重：g1=156.1m326kn/m3=4059kn（2）模板自重：g2=279kn (根據(jù)模板設(shè)計資料)（3）側(cè)模支撐自重：g3=960.1682.9+10=57kn（4）三角支架自重：g4=82=16kn（4）施工荷載與其它荷載：g5=20kn橫梁上的總荷載：gh=g1+g2+g3+g4+g5=4059+279+57+16+20=4431kn qh=4431/26.4=168kn/m 橫梁采用0.4m的工字鋼，則作用在單根橫梁上的荷載gh=1680.4=67kn 作用在橫梁上的均布荷載為：qh= gh/lh=67/2.4=28kn/m(式中：lh為橫梁受荷段長度，為

14、2.4m)2、力學(xué)模型 如圖2-2所示。 圖2-2 橫梁計算模型3、橫梁抗彎與撓度驗(yàn)算橫梁的彈性模量e=2.1105mpa;慣性矩i=1127cm4;抗彎模量wx=140.9cm3最大彎矩：mmax= qhlh 2/8=282.42/8=20knm= mmax/wx=20/(140.910-6)=141945142mpaw=160mpa (可)最大撓度：fmax= 5 qhlh 4/384ei=5282.44/(3842.1108112710-8)=0.0051mf=l0/400=2.4/400=0.006m (可)四、縱梁計算縱梁采用單層四排，上、下加強(qiáng)型貝雷片（標(biāo)準(zhǔn)貝雷片規(guī)格：3000cm

15、1500cm，加強(qiáng)弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長30m。1、荷載計算（1）橫梁自重：g6=4.60.20556+3180.205=64kn（2）貝雷梁自重：g7=（2.7+0.82+1+230.205）40=237kn縱梁上的總荷載：gz=g1+g2+g3+g4+g5+g6+g7=4059+279+57+16+20+64+237=4732kn 縱梁所承受的荷載假定為均布荷載q： q= gz/l=4732/26.4=179kn/m2、力學(xué)計算模型 建立力學(xué)模型如圖2-3所示。圖2-3 縱梁計算模型圖3、結(jié)構(gòu)力學(xué)計算圖2-3所示結(jié)構(gòu)體系為一次超靜定結(jié)構(gòu)，采用位移法計算。（1）計算支座反力rc：

16、第一步：解除c點(diǎn)約束，計算懸臂端均布荷載與中間段均布荷載情況下的彎矩與撓度第二步：計算c點(diǎn)支座反力rc作用下的彎矩與撓度第三步：由c點(diǎn)位移為零的條件計算支座反力rc由假定支座條件知:fc=0求得:（2）計算支座反力ra、rb 由靜力平衡方程解得（3）彎矩圖根據(jù)疊加原理，繪制均布荷載彎矩圖：（4）縱梁端最大位移 =-648q/ei()4、縱梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算（1）根據(jù)以上力學(xué)計算得知，最大彎矩出現(xiàn)在a、b支座，代入q后mb=8.82q=8.82179=1579knm（2）貝雷片的允許彎矩計算查公路施工手冊 橋涵第923頁，單排單層貝雷桁片的允許彎矩m0為975knm。則四排單層的允許彎矩m=4975

17、0.9=3510 knm(上下加強(qiáng)型的貝雷梁的允許變矩應(yīng)大于此計算值)故：mb=1579knmm=3510 knm 滿足強(qiáng)度要求5、縱梁撓度驗(yàn)算（1）貝雷片剛度參數(shù)彈性模量：e=2.1105mpa慣性矩：i=ahh/2=(25.4824)150150/2=2293200cm4（因無相關(guān)資料可查，進(jìn)行推算得出）（2）最大撓度發(fā)生在蓋梁端fmax=648q/ei=648179/(2.1108229320010-8)=0.024mf=a/400=4.2/400=0.0105m6、關(guān)于縱梁計算撓度的說明由于fmaxf，計算撓度不能滿足要求。計算時按最大撓度在梁端部考慮，由于蓋梁懸出端的砼量較小，懸出端

18、砼自重產(chǎn)生荷載也相對較小，考慮到橫梁、三角支架、模板等方面剛度作用，實(shí)際上梁端部撓度要小于計算的fmax值。實(shí)際實(shí)施時，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)測測點(diǎn)，監(jiān)測施工過程中的沉降情況，據(jù)此確定是否需要預(yù)留上拱度。如果需設(shè)置預(yù)拱度時，根據(jù)情況采取按以梁端部為預(yù)留上拱度最大值，在梁端部預(yù)留2cm的上拱度并遞減至墩柱部位的辦法解決。五、抱箍計算（一）抱箍承載力計算1、荷載計算每個蓋梁按墩柱設(shè)三個抱箍體支承上部荷載，由上面的計算可知：支座反力ra=rb=2(l+a)-8.31q/2=2(9+4.5)-8.31179/2=1672kn rc=8.31q=8.31179=1487

19、kn 以最大值為抱箍體需承受的豎向壓力n進(jìn)行計算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。 2、抱箍受力計算 （1）螺栓數(shù)目計算抱箍體需承受的豎向壓力n=1672kn抱箍所受的豎向壓力由m24的高強(qiáng)螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查路橋施工計算手冊第426頁：m24螺栓的允許承載力：nl=pn/k式中：p-高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力，取225kn; -摩擦系數(shù)，取0.3； n-傳力接觸面數(shù)目，取1； k-安全系數(shù)，取1.7。則：nl= 2250.31/1.7=39.7kn螺栓數(shù)目m計算：m=n/nl=1672/39.7=42.142個，取計算截面上的螺栓數(shù)目m=42個。則每條高強(qiáng)螺栓提供的抗剪力：p=n/44=1672/42=39.8knnl=39.7kn故能承擔(dān)所要求的荷載。（2）螺栓軸向受拉計算 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=0.3計算抱箍產(chǎn)生的壓力pb= n/=1672kn/0.3=5573kn由高強(qiáng)螺栓承擔(dān)。則：n=pb=5573kn抱箍的壓力由42條m24的高強(qiáng)螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為n1=pb/44=55743kn /42=133kns=225kn=n”/a= n（1-0.4m1/m）/a式中：n-軸心力 m1-所有螺栓數(shù)目，取：66個 a-高強(qiáng)螺栓截面積，a=4.52cm2=n”/a= pb（