方案天津特大橋32米雙線簡支現(xiàn)澆箱梁施工方案45頁附檢算書

1、xx鐵路工程xx特大橋32m雙線簡支箱梁施工臨時結(jié)構(gòu)檢算書xx六局工程設(shè)計院編號: CRSGSJY2010-28xx鐵路工程xx特大橋32m雙線簡支箱梁施工臨時結(jié)構(gòu)檢算書院 長：總 工：項目總工：審 核：復(fù) 核:計 算：xx六局工程設(shè)計院2010年12月目 錄1 32m箱梁工程概況12 32m簡支箱梁施工支架方案12.1支架設(shè)計12.2支架方案23支架檢算項目24 荷載標準值計算25支架檢算35.1竹膠板底模35.2縱向方木檢算（10×10cm）45.3 H700型鋼檢算55.4墩頂I50橫梁檢算75.5砂箱套筒抗壓計算95.6鋼管支墩檢算95.7條形基礎(chǔ)檢算106結(jié)論與建議111

2、32m箱梁工程概況xx特大橋跨越xx高鐵簡支梁位于142#143#墩之間，跨距為32m?？缭絰x高鐵左線中心里程為DK120+889.872，斜交角度為92°2100,見圖1-1.圖1-1 32m簡支箱梁位置圖 箱梁截面尺寸見圖1-2。頂寬12.2m，底寬5.74m，高2.83.0m。圖1-2 32m簡支箱梁斷面圖此工程所在場地地層主要為第四系沖積成因的粉土及粉質(zhì)粘土互層，地下水位埋藏淺，地層滲透系數(shù)小。承臺下有地層最小承載力特征值0=80kPa。2 32m簡支箱梁施工支架方案2.1支架設(shè)計此工程支架搭設(shè)形式為H700型鋼配合鋼管柱，搭設(shè)門洞支架施工，鋼管柱高度23.5m。中間跨線部

3、分凈跨度16m。箱梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按25kN/m3，設(shè)計荷載僅考慮梁體自重、模板自重、施工荷載以及風(fēng)荷載，不考慮列車荷載、二期恒載以及偶然荷載。2.2支架方案共設(shè)置四排臨時鋼管支墩，每排5根，共20根，第1、4排設(shè)置在新建墩身兩側(cè)承臺基礎(chǔ)上，并與墩身連接，第2、3排設(shè)置在中間臨時條形基礎(chǔ)上。每排的5根鋼管柱間距3.0m。條形基礎(chǔ)寬2.0m，高1.2m，長13m，C20鋼筋混凝土。圖2-1 32m箱梁支架示意圖支架體系從下到上依次為：基礎(chǔ)-800×12mm鋼管-砂箱-I50a雙拼工字鋼-H700型鋼-方木-模板。3支架檢算項目(1) 底模竹膠板強度及剛度檢算(2) 縱向方木強度、剛度檢

4、算(3) H型鋼強度、剛度檢算(4) 墩頂I50橫梁強度、剛度檢算(5) 砂箱抗壓檢算(6) 臨時支墩強度、穩(wěn)定性檢算(7) 條形基礎(chǔ)強度、承載力檢算4 荷載標準值計算(1)鋼筋混凝土：25kN/ m3(2)模板：1 kN/ m2(3)方木： 7.5kN/ m3(4) I50工字鋼：0.94 kN/ m(5)H700型鋼：1.8 kN/ m(6)施工人員：均布荷載1.0kN/m2(8)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載：對水平模板按2kN/m2(9)澆注時混凝土的沖擊：2kN/m2(10)800×12mm鋼管：2.33 kN/ m5支架檢算5.1竹膠板底模（1）計算模型模板直接承受梁體重量，在梁

5、體的不同部位,其受力不同，對腹板、底板及翼緣下的竹膠板底模分別進行檢算，對應(yīng)底模下分別為15cm、25cm和30cm間距的10×10cm方木。計算模型分別取跨度為15、25、30cm的連續(xù)梁進行檢算。取墩身附近荷載最大值進行檢算。（2）荷載取值 腹板下 設(shè)計組合q設(shè)計=(25×3.03+4+1)×0.1×1.2+（2+2+1）×0.1×1.4=16.7kN/m 標準組合q標準=(25×3.03+4+1)×0.1 =8.1kN/m 底板下 設(shè)計組合q設(shè)計=(25×0.9+4+1)×0.1×

6、;1.2+（2+2+1）×0.1×1.4=10.3kN/m 標準組合q標準=(25×0.9+4+1)×0.1 =2.8kN/m 翼緣下 設(shè)計組合q設(shè)計=(25×0.6+1)×0.1×1.2+（2+2+1）×0.1×1.4=8.9kN/m 標準組合q標準=(25×0.6+1)×0.1 =1.6kN/m（3）強度及剛度計算 竹膠板底模按0.1m，厚度1.5cm計算截面參數(shù) 強度計算公式為：彎矩；應(yīng)力=M/W 剛度計算公式為： 竹膠板彈性模量E=6000MPa；允許應(yīng)力50MPa 底模檢算結(jié)

7、果見表1，強度及剛度滿足要求。表1 底模檢算結(jié)果梁體部位q設(shè)計/q標準kN/m跨度m彎矩kNm應(yīng)力MPa允許應(yīng)力MPa撓度mm允許撓度mm腹板下16.7/8.10.150.03810.0500.1640.375底板下10.3/2.80.250.06417.2500.4310.5翼緣下8.9/1.60.300.08021.4500.5200.6255.2縱向方木檢算（10×10cm）（1）計算模型方木下為間距3060cm的H700工字鋼。對方木進行檢算時，按跨度0.6m分別對梁體下不同部位的方木按照連續(xù)梁進行檢算。（2）荷載取值根據(jù)腹板、底板及翼緣下的方木布置間距，計算均布線載荷值 腹

8、板下 設(shè)計組合q設(shè)計=16.7kN/m/0.1×0.15+1.2×7.5×0.1×0.1=25.1 kN/m 標準組合q標準=8.1kN/m/0.1×0.15+7.5×0.1×0.1=12.2 kN/m 底板下 設(shè)計組合q設(shè)計=10.3kN/m/0.1×0.25+1.2×7.5×0.1×0.1=25.8 kN/m 標準組合q標準=2.8kN/m/0.1×0.25+7.5×0.1×0.1=7.0 kN/m 翼緣下 設(shè)計組合q設(shè)計=8.9kN/m/0.1

9、15;0.3+1.2×7.5×0.1×0.1=26.9 kN/m 標準組合q標準=1.6kN/m/0.1×0.3+7.5×0.1×0.1=4.9 kN/m（3）強度及剛度計算 方木截面尺寸100m×100mm，截面參數(shù) ； 強度計算公式為：彎矩；應(yīng)力=M/W；剪力Q=0.5×ql； 剪應(yīng)力=Q/bh 剛度計算公式為：方木檢算結(jié)果見表2，強度及剛度滿足要求。表2 方木檢算結(jié)果梁體部位q設(shè)計/q標準kN/m跨度m彎矩kNm應(yīng)力MPa允許應(yīng)力MPa撓度mm允許撓度mm剪應(yīng)力MPa允許剪應(yīng)力MPa腹板下25.1/12.20

10、.60.9055.4130.1421.50.751.4底板下25.8/7.00.60.9305.6130.0811.50.781.4翼緣下26.9/4.90.60.9675.8130.0571.50.811.45.3 H700型鋼檢算（1）計算模型采用H700型鋼，高度0.7m，寬度0.3m，在腹板下0.3m間距滿布，底板下0.5m間距，翼緣下0.7m間距。取中間16.8m跨度，按照簡支梁進行檢算。 （2）荷載組合腹板下取1.0m寬度范圍內(nèi)梁荷載計算，單根H700型鋼承擔(dān)荷載設(shè)計組合q設(shè)計=27.9 kN/m 標準組合q標準=16.9 kN/m（3） 強度及剛度計算I14工字鋼參數(shù)：Ix0.0

11、01946m4，Wx0.00556m3 彎矩M=1137.8kN.m彎曲應(yīng)力=204.6MPa=210 MPa撓度>16800/400=42mm利用Midas建3跨梁模型，對腹板、底板及翼緣下梁分別計算，彎曲應(yīng)力max=140.3 MPa=210 MPa；撓度f=30.4mm<16800/400=42mm剪應(yīng)力max=30.4 MPa=125 MPa計算結(jié)果見表3及圖5-1圖5-1。彎曲應(yīng)力及剪應(yīng)力滿足要求；最大撓度滿足要求。表3 H700梁檢算結(jié)果部位q設(shè)計/q標準kN/m應(yīng)力MPa剪應(yīng)力MPa撓度mm腹板下3031.2/23.324.2140.335.630.4底板下18.52

12、7.5/12.520.089.522.717.3翼緣下18.4/11.389.122.615.9(a) 應(yīng)力圖(b) 剪應(yīng)力圖(c) 變形圖(d) 反力圖圖5-1 H700梁檢算結(jié)果圖5.4墩頂I50橫梁檢算（1）計算模型墩頂橫梁并排使用2根I50工字鋼，按跨度(4+3+3+4)m的連續(xù)梁進行計算，其下設(shè)置5根鋼管柱。根據(jù)5.3節(jié)貝雷梁的檢算結(jié)果，獲得每個H700下的4個支墩反力如表4所示。從左到右支墩編號為墩1，墩2，墩3和墩4。表4支墩反力(kN)部位墩1墩2墩3墩4腹板下-81.4/-64.4552.5/436.1551.2/435.1-77.2/-60.9底板下-41.1/-27.43

13、51.5/247.5350.4/246.9-38.8/-23.3翼緣下-53.0/-34.4351.1/227.8350.3/227.3-50.2/-32.6翼緣外-5.8/-4.837.8/31.537.7/31.4-5.4/-4.5中間兩個支墩反力較大，將墩2反力加載到I50工字鋼上，并排放置3根,每根工字鋼承受荷載值及作用長度如下表5所示。表5 單根I50受力部位作用長度m累計長度m設(shè)計值 kN標準值kN翼緣外3312.610.5翼緣下0.83.824.415.8翼緣下2.15.948.8117.031.675.9腹板下0.96.8184.2145.4底板下4.611.2117.282.

14、5腹板下0.912.1184.2145.4翼緣下2.114.2117.048.875.931.6翼緣下0.815.024.415.8翼緣外31812.610.5I50工字鋼下為34m間距，直徑800mm鋼管，底板及腹板下間距3m，翼緣下4m。通過MidasCivil建模計算，其強度及剛度滿足要求，結(jié)果見表5及圖5-4。表5 I50工字鋼檢算結(jié)果彎應(yīng)力MPa剪應(yīng)力MPa撓度mm126.395.02.37單根工字鋼最大反力1107.1kN，標準荷載組合作用下的最大反力809.5 kN。單個鋼管承受的上部最大荷載設(shè)計值 N設(shè)計=3×1107.1kN=3321.3 kN； N標準=3

15、5;809.5kN=2428.5 kN(a) I50 應(yīng)力圖(b) I50 剪應(yīng)力圖(c) I50 變形圖(d) I50 反力圖圖5-4 I50工字鋼受力檢算圖5.5砂箱套筒抗壓計算套筒側(cè)壁承受的壓力有上部的壓應(yīng)力及砂對側(cè)壁的壓力。砂箱頂荷載N設(shè)計=3321.3kN，砂箱底面積A=0.3×0.3×3.14=0.2827m2。取側(cè)壓力系數(shù)0.5，砂箱內(nèi)砂的高度為0.1m，其容重19kN/ m3，則作用在砂箱底部的側(cè)向水平應(yīng)力x=3321.3/0.2827+0.5×0.1×19=11754kN/m2=11.8MPa套筒直徑D=0.60m，壁厚t=20mm，套

16、筒可以承受的應(yīng)力=×2×t/D=190×2×0.02/0.6=12.7 MPa>11.8MPa，滿足要求。5.6鋼管支墩檢算（1）計算模型墩柱采用長24m、直徑800mm、厚度12mm的鋼管。（2）荷載組合 根據(jù)5.4鋼管承受最大荷載值3321.3kN；根據(jù)5.5節(jié)，砂箱高度0.1m，則砂箱及砂重量為G =（2×0.3×0.3×3.14×0.01+0.1×3.14×0.6）×78.5+0.1×0.3×0.3×3.14×19=15.8 kN

17、鋼管自重24×2.33=55.9 kN 則N =3321.3+(15.8+55.9)×1.2=3407 kN（3）軸向壓應(yīng)力計算 鋼管參數(shù) ，W=0.0115m3 =114.7MPa（4）穩(wěn)定性計算 鋼管柱穩(wěn)定性檢算：鋼結(jié)構(gòu)中國鐵道出版社 ,查鋼結(jié)構(gòu)按b類計算， ，鋼管穩(wěn)定性滿足要求。當(dāng)考慮風(fēng)荷載時，單管承受的由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=54.7kNm，由下式檢算鋼管穩(wěn)定 式中，-有效彎矩系數(shù)，取1.0，-塑性發(fā)展系數(shù)，對于圓截面，取1.15，其它符號意義與前述相同，將相關(guān)數(shù)值代入上式計算得193.4MPa<f=210 MPa，鋼管穩(wěn)定。5.7條形基礎(chǔ)檢算 (1)混凝土承

18、壓驗算 鋼管直徑0.8m，設(shè)鋼管通過法蘭盤與基礎(chǔ)連接，接觸面積為直徑1m的圓面積，即Ac=0.785 m2，荷載N=3407 kN 壓應(yīng)力=N/Ac=4.3MPa<6.8 MPa (2)基礎(chǔ)底面承載力驗算 立柱按只存在壓應(yīng)力計算，不考慮彎矩?；A(chǔ)高度1.2m，對于混凝土條形基礎(chǔ)，按照45°角擴散，則單個鋼管的基底受力面積為A=2.5m×3.0m=7.5 m2 基礎(chǔ)采用C25混凝土，重量G=7.5m2×1.2m×23kN/ m3 =207 kN fa =80 kPa深寬修正后的地基承載力標準值l = 3.0 m垂直于力距作用方向的基礎(chǔ)底面邊長b = 2.0 m平行于力距作用方向的基礎(chǔ)底面邊長Fk = 2444.3 kN相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標準組合值；Gk = 207 kN基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和Mk = 38.0 kN·m相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合時，作用于基礎(chǔ)底面的力矩值 基礎(chǔ)底面積為: A = l × b = 3.00 × 2.50 = 7.