匝道桥连续刚构专项安全施工方案

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匝道桥连续刚构专项安全施工方案

图中荷载为纵梁计算或同理计算取值:

P1=45.599KN(强度)、37.243KN(刚度)、30.76KN(砼)

P2=38.0KN(强度)、31.04KN(刚度)、25.63KN(砼)

GB/T 34370.2-2017 游乐设施无损检测 第2部分:目视检测.pdfP1=29.893KN(强度)、24.415KN(刚度)、20.164KN(砼)、

q=154.43KN/M(强度)、127.58KN/M(刚度)、108.25KN/M(砼)

最大弯矩产生拉应力为:

σ=M/W=83721KPA<[σ]=145000KPA满足强度要求

最大挠度f=0.56MM<[f]=1340/400=3.4MM满足强度要求

分析前上横梁时不考虑工作梁带来的荷载(很小),则前上横梁受力示意图如下图所示。经计算,图中荷载为

PA=86.212KN(强度)、70.572KN(刚度)、57.54KN(砼)

PB=65.305KN(强度)、53.465KN(刚度)、43.6KN(砼)

PC=62.24KN(强度)、51.45KN(刚度)、43.05KN(砼)

PD=54.11KN(强度)、44.81KN(刚度)、37.44KN(砼)

P=72.74KN(强度)、55.68KN(刚度)、44.27KN(砼)

P1=29.6KN(强度)、18.86KN(刚度)、16.43KN(砼)

P2=26.274KN(强度)、18.39KN(刚度)、14.85KN(砼)

前上横梁采用2I45b(重2*87.4KG=0.8565KN/M),其截面特性为:

Wx=1500*2=3000cm3Ix=33760*2=67520cm4

最大弯矩产生拉应力为:

σ=M/W=119487KPA<[σ]=145000KPA满足强度要求

跨中最大挠度f=0.53MM<[f]=6380/400=16MM满足强度要求

(按砼重量计算最大挠度f=0.43MM)

悬臂最大挠度f=0.22MM<[f]=2060/400=5.2MM满足强度要求

(按砼重量计算最大挠度f=0.08MM)

后上横梁承坦三角桁架横向连结稳定,结构为桁架,后上横梁承受施工荷载较小仅为:PD=54.11KN(强度)、44.81KN(刚度)、37.44KN(砼)。不按桁架结单按主梁2[18a槽钢(重2*20.2KG=0.396KN/M),其截面特性为:

Wx=141*2=282cm3Ix=1273*2=2546cm4

按悬臂在支点所产生负弯矩为

最大弯矩产生拉应力为:

σ=M/W=111277KPA<[σ]=145000KPA满足强度要求

单榀三角主桁架承受自重、上横梁传递来的集中荷载等作用进行计算,三角架受力模型简化为如下图所示。

从前上横梁受力计算得P=355.52KN

通过计算得单榀三角主桁架主要杆件荷载如受力简图所示,其中负号为压力。各杆件强度验算如下:

ABD及BC杆为2[40b槽钢(重2*65.2KG=1.278KN/M),其截面特性为:

Wx=932*2=1864cm3Ix=18640*2=37280cm4A=83*2=166cm2

AC及CD杆为受拉杆件,2[32b槽钢(重2*43.2KG=0.847KN/M)其截面特性为:

Wx=509*2=1018cm3Ix=8144*2=16288cm4A=55.1*2=110.2cm2

杆件最大压力:N(BC)=711.042KN

惯性半径:i=(I/A)1/2=14.99cm

长细比:入=μL/i=1×380/14.99=25.35<[入]=100满足强度要求。

查表知稳定系数:ψ=0.828

最大压应力:σmax=N(BC)/(ψA)=51732KPa<[σ]=145000Kpa满足强度要求。

杆件最大拉力:N(CD)=570.583KN

最大拉应力:σmax=N(CD)/A=51777KPa<145000Kpa满足强度要求。

计算主桁架挠度以计算D点的竖向位移为准。

经计算D点的垂直位移为3.9mm(向下)。

按砼重量计算最大挠度f=3.22MM(向下)。

4.主桁架销子与结点的校核

从上面计算可知,主桁架杆件所受的最大轴力为:NAC=711.042KN。杆件与结点板之间采用销子Φ80连接,销子两面受剪,所承受的最大剪力为:

Qmax=0.5×711.042=355.521KN。

最大剪应力:τmax=Qmax/A=355.52/(0.25×3.14×0.0802)=70764Kpa<[τ]=145MPa满足强度要求

主桁架杆件与结点板联接的接触面的挤压校核:

挤压应力:σbs=P/Abs=355.52/(0.080×0.034)=130706Kpa<[322.5Mpa]

(结点板厚20mm,开孔处加强板厚14mm)

Q235钢允许挤拉压应力:[σbs]=1.5σs=322.5Mpa挤压能满足要求。

主桁架杆件开孔处与端头距离:L=1.5d=120mm

σ=355.52/[120×(14+16)]=98MPa<182MPa

据上面对主桁架的分析可知,RA=355.521KN,

每榀桁架采用3个锚点,则单个锚点所受的荷载P=355.521/3=118.507KN。

后锚梁II受力示意图如下图所示

F1=P/2=59.2535KN

Qmax=F1=59.2535KN

Mmax=F1L=59.2535×0.24=14.22KN.mm

后锚梁II断面形状如图14所示:

槽钢2[28a的截面特性:

Wyl=2*141=282Cm3

Iyl=2*1273=2546Cm4

强度σ拉=Mmax/W拉=50426Kpa<145MPa强度满足要求

后锚梁I所受的荷载与后锚梁II相同,后锚梁仅受剪力作用,选用两条槽钢2[28a即可满足要求。

通过横梁荷载分析,按2号块荷载最大为:

PA=86.212KN(强度)、70.572KN(刚度)、57.54KN(砼)

PB=65.305KN(强度)、53.465KN(刚度)、43.6KN(砼)

PC=62.24KN(强度)、51.45KN(刚度)、43.05KN(砼)

PD=54.11KN(强度)、44.81KN(刚度)、37.44KN(砼)

P=72.74KN(强度)、55.68KN(刚度)、44.27KN(砼)

P1=29.6KN(强度)、18.86KN(刚度)、16.43KN(砼)

P2=26.274KN(强度)、18.39KN(刚度)、14.85KN(砼)

通过主桁架锚点分析,单个锚点所受的荷载P=118.507KN。

仅小于JL32精轧螺纹粗钢筋抗拉强度标准值fpk=785MPA(567KN),安全系数4.78。

JL32精轧螺纹粗钢筋力学特性为:弹性模量E=195000MPA,截面积A=8.0384CM2

按砼重量计算各吊带最大伸长量ω=2.1MM

A、2号块计(长度按7号块)模板:

翼板2*2*4.5=18M2

顶板(按7号块)5.6*4.5=25.2M2

侧底模(2*3.335+2*2.735+6.5)*4.5=74.88M2

总重(顶1.5KPA、底1.0KPA)

P=(18+25.2+74.88)*1.5=139.698KN

底纵梁(I32a工字钢):12*5*0.51646=30.99KN

顶纵梁(2根32B槽钢)4*5*0.8467=16.934KN

前后横托梁(2根25A槽钢)2*10.5*0.539=11.319KN

前上横梁(2I45b)10.5*0.8565=8.993KN

后上横梁桁架(2[18a)[10.5+(6.38+2*4.3+2*4.8)]*0.396=13.892KN

加强钢板及连接吊带插销配件16KN

单榀三角主桁架(12.325+3.8)*1.278+2*6.044*0.847=30.847KN

节点加强钢板及滑动系计10KN合计40.847KN

单榀三角主桁架11*2*93.44=2055.68KG=20.146另计配件合计25.146KN

E、吊带、附属及工具:吊带(11*5+12*2+36*1)*6.65=764.75KG=7.485KN

工作平10KN、安全防护30KN、各种机械设备34.5KN

F、合计469.452KN=47.9T<[50T]满足设计要求

挂蓝前部总重318.673KN

则前部总荷载为318.673*1.3+6.5*4*1.5=453.2749KN

挂蓝后半部总重65.993KN

每榀桁架采用3个锚点,锚点JL32精轧螺纹粗钢筋按567KN计,则总锚为

3*567*2+65.993=1767KN,安全系数达3.9满足要求。

三角主桁架是由其它工地周转使用,对应双榀桁架设计吊重360T(最大砼重204T),使用本工程最大砼重量仅100T富余强度多,弹性变形小。吊带采用JL32精轧螺纹粗钢筋前后横梁各布13道,既使吊带受力小(最大为PA=86.212KN)伸长量同样小,同时各承重纵横梁通过验算设计合理选用,从而节省挂蓝总重量。

第四节现浇段支承体系验算

边跨现浇段长6.42m,箱梁高2M,腹板宽45CM;箱梁顶板宽10.50m,厚0.28m;两翼悬臂分别长2.0m,悬臂端部厚度15cm、根部厚度45cm;底板宽6.5m,厚30CM。边跨端部设厚1.4m的横梁,距端1.4~2.75M顶、底、腹板变截。边跨现浇段在梁式支架上分二次浇筑完成,现浇段底模安装时应按要求在公共墩顶安装支座及支架顶安临时支座作为滑动装置,以保证现浇箱梁节段水平向自由滑动。

边跨现浇段长6.42m布设二座临时支承墩,间距470CM,其中一座位于桥墩承台,利用承台基础由二根间距712CMφ478*8MM钢管组成支墩(或利用承台基础采用贝雷架搭设支墩);另一座距梁体分段施工缝51CM,由二根间距587CMφ478*8MM钢管组成,距钢管顶设牛腿布设2片贝雷支墩帽梁,帽梁下布设拆模砂筒。纵梁为20根I25b工字钢,纵梁顶为5*10CM方木和18MM胶合板组成的底模结构。详见《边跨现浇段支架构造图。》

边跨现浇段支架上应设滑动装置,以保证现浇箱梁节段水平向自由滑动。为此现浇段除布设永久性支座外,施工缝支墩φ478×8mm钢管顶封12MM钢板,采用M15水泥砂浆(外设3MM钢板)支座垫石,垫石布设临时支座GYZF4—200*51MM。φ478×8mm钢管顶外侧设三角形牛腿做为箱梁临时挡块,临时挡块同箱梁约5CM间隙用橡胶板充填。钢管顶内侧由25号工字钢连结。

第b项荷新浇钢筋砼容重取26KN/m3,荷载如下图所示,图中:

顶板q1=0.32*26=8.32KPA(顶板倒角拆算成均布)

底板q2=0.364*26=9.464KPA(底板倒角拆算成均布)

腹板q3=1.316*26=34.216KPA

按规范要求对模板验算荷载组合

强度q=1.2a+1.2b+1.4c+1.4d+1.4f

底模板采用胶合板,厚度为18mm,面积为2440×1220mm。

密度:0.9g/cm3,则1.35g/cm2=0.00013N/mm2,计1m长时为0.13KN/m每张重40186.8g=40.2kg=394N

抗拉强度:[f]=25N/mm2弹性模量:E=3500N/mm2

强度q=69.4KPA(腹板部位)31.1408KPA(箱室部位)

刚度q=53.0KPA(腹板部位)18.784KPA(箱室部位)

取1cm面板力学特征为:w=bh2/6=0.54cm3、I=bh3/12=0.486cm4

腹板部位小方木间距25CM,则面板为多跨连续梁,荷载为q=0.694KN/M(强度)0.53KN/M(刚度)

最大拉应力为:σ=M/W=15142.4KPA<25000KPA强度满足要求

最大挠度为:ω==0.78mm<1mm刚度满足要求

5*10CM小方木,小方木力学性能:

W=bh2/6=83.33mm3

I=bh3=416.67mm4

允许拉应力:[σ]=10N/mm2,E=10000N/mm2

荷载为q=17.35KN/M(强度)13.25KN/M(刚度)

置于间距60CMI25b工字钢上,则为多跨梁,取l=0.6m,则

最大拉应力为:σ=M/W=7870.3KPA<10000KPA强度满足要求

最大挠度为:ω==0.3mm<1mm刚度满足要求

取1CM面板,小方木间距40CM,则面板为多跨连续梁,荷载为q=0.3115KN/M(强度)0.105KN/M(刚度)

最大拉应力为:σ=M/W=9691KPA<25000KPA强度满足要求

最大挠度为:ω==1.02mm<500/400=1.25mm刚度满足要求

小方木置于间距70CMI25b工字钢上,则为多跨梁,取l=0.7m,荷载为q=12.46KN/M(强度)7.514KN/M(刚度)则

最大拉应力为:σ=M/W=7692.3KPA<10000KPA强度满足要求

最大挠度为:ω==0.3mm<1mm刚度满足要求

综述:底模按横坡将小方木拼成桁架横向布设,间距为:箱室区40CM、腹板区20CM。

1、普通纵梁(箱梁两腹板中间段)验算

按规范要求对模板验算荷载组合

强度q=1.2a+1.2b+1.4c

普通纵梁选用I25b工字钢(重0.4116KN/M),

其截面特性为:Wx=423Cm3,Ix=5280Cm4

间距70CM荷载为q=18.3725KN/M(强度)13.4369KN/M(刚度),按简支梁则

最大弯矩(L=4.77M)产生的拉应力为

M=ql2/8w=123531KPA<[σ]=145000KPA强度满足要求

最大挠度为:ω==8.2MM<[ω]=4770/400=11.9MM刚度满足要求

2、加强型纵梁(箱梁腹板正下方)强度计算

加强型纵梁选用I25b工字钢(重0.4116KN/M),其截面特性为Wx=423Cm3~Ix=5280Cm4

间距30CM荷载为q=20.1917KN/M(强度)16.0235KN/M(刚度),按简支梁则

最大弯矩(L=4.77M)产生的拉应力为

M=ql2/8w=135762KPA<[σ]=145000KPA强度满足要求

最大挠度为:ω==9.74MM<[ω]=4770/400=11.9MM刚度满足要求

箱梁端头隔墙由桥墩承受不与取用,准标段2.895M由施工缝支承墩承担,余下均由桥承台支承墩承担。为了便于计算,除翼板外,荷载按6.5M均布,则

A、施工缝支承墩:q=92.1360KN/M(强度)69.5453KN/M(刚度)

B、承台支承墩:q=86.5968KN/M(强度)66.3515KN/M(刚度)

C、翼板:q=35.6085KN/M(强度)26.9235KN/M(刚度

贝雷架钢材的弹性模量E=2.1×105MPa,剪力模量G=8.1×104MPa

双排单层贝雷片I=500994.4cm4W=7157.1cm3

承受的最大弯矩[M]max=1576.4KN·M

承受的最大剪力[Q]max=490.5KN

可能产生的最大弯矩(L=7.0M)为

M=ql2/8=564.333KN·M<[M]max=1576.4KN·M强度满足要求

最大剪力为P=0.5*92.136*7.0=322.5KN小于[Q]max=490.5KN强度满足要求

可能产生的最大负弯矩(L=7.0M、a=1.75M)为

M=ql2/12+qa/2(翼板)=430.75KN·M<[M]max=1576.4KN·M强度满足要求

当X=0.525L时跨中最大挠度为

ω=0.00131=0.21MM<[ω]=7000/400=17.5MM刚度满足要求

悬臂端按施工缝支墩a=2.0M时最大挠度为0.005MM刚度满足要求

支墩总荷载为741.318KN(强度)559.7385KN(刚度)

478*8MM钢管力学特征为:轴惯性矩I=32626.407CM4,抗扭系数W=2730.243CM3,截面积A=118.124CM2,重92.727KG/M=0.91KN/M,外表面积1.502M2/M

回旋半径R=(D2+D2)0.5/4=166.194MM

长细比为300/16.6194=18.05小于130合格,

稳定允许承载力[P]=0.94*0.0118124*145000=1610KN大于P=370.66KN合格

按P=450KN验算基础:基础置于C匝道硬路肩或陆地上,基础为扩大基础0.5M钢筋(12*12布于上下)砼,每根管面积为2*2=4M2,则支墩基础地基允许承载力为

[P]=[4*0.5*25+450]/4=125Kpa,地基承载力150KPA以上。

支架高度取平均:H=21.8M、14.97M

JC/T 2273-2014标准下载弹性模量:E=2.1×105MPA

钢管截面积:As=118.124cm2

总荷:N=(8.32*6.5+9.464*6.5+34.216*0.45*2+2*2*7.8)*2.895=514.124kn

弹性压缩量:ω==0.00020726hmm

30号墩4.5mm34号墩3.1mm

SY/T 7393-2017标准下载非弹性压缩量经验估算值:6.0mm

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