1、蓋梁抱箍設(shè)計第一部分蓋梁抱箍法施工設(shè)計圖一、施工設(shè)計說明1、概況某大橋蓋梁為長26.4m,寬2.4m,高2.6m的鋼筋硅結(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。L J :A"JRi國I-1基累正因C單位：in)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)施工計算手冊(汪國榮、朱國梁編著)(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)。

2、(6)某大橋工程項目施工圖設(shè)計文件。(7)國家、交通部等有關(guān)部委規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)和地方要求規(guī)定。(8)我單位的橋梁施工經(jīng)驗。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8 6mm肋板高為10cmi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S 6mm肋板高為10cmi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S 8

3、mm肋板高為10cmi在底模 下部采用間距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%勺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：3000cmrK 1500cm,加強(qiáng)弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長30mr）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。縱、橫梁以及縱梁與聯(lián)接梁之間采用U型

4、螺栓連接；縱梁下為抱箍。4、抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板(板厚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，同時對墩柱硅面保護(hù)，在墩柱與抱箍之間設(shè)一層23mnff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0 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

5、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牢靠。三、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14bkg4657.632栓桿小20kg380.38兩端帶絲型3鋼管斜撐鋼管148m96計48個4螺帽用于(1)20栓桿個885墊板0.1 X0.1米鋼板S=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kg1046.73計3個4型鋼架聯(lián)接用螺栓小20個24螺栓帶帽5型

6、鋼架聯(lián)接用鋼板鋼板S=10mmkg28.266鋼墊塊鋼板6 =20mmkg4239每橫梁上布3個三縱梁1貝雷片3000X 1500kg10800序號項目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注2加強(qiáng)弦桿3000X 100kg64003橫拉桿16#工字鋼kg1230計20根4弦桿螺栓kg320計160個5銷子及保險插銷小50kg432計144個四抱箍共計3套1抱箍桶鋼板鋼板S=16mmkg4545.722上蓋筋板鋼板6 =20mmkg442.933下蓋筋板鋼板S=10mmkg123.924中部筋板鋼板S=10mmkg123.925加強(qiáng)筋板鋼板6 =8mmkg381.176加強(qiáng)筋板鋼板S=14mmkg230.1

7、37高強(qiáng)螺栓小24 長 100mm個1988橡膠墊厚 23mmm233五連接件1A型U型螺栓共計328套螺桿小20kg1040.24螺母用于(1)20栓桿個656墊板鋼板S=12mmkg1699.372B型U型螺栓共計24套螺桿小24kg80.09螺母用于(1)24栓桿個48六護(hù)欄與工作平臺1欄桿架鋼管150m174.42欄桿支座鋼管160m6序號項目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注3安全網(wǎng)m2834木板厚2cmm248.95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)采取比較符合實際的力學(xué)模型

8、。(4)盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用過的支撐方法。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#t蓋梁施工。5、本計算未扣除墩 柱承擔(dān)的蓋梁硅重量。以做安全儲備。6、抱箍加工完成實施前，必須先進(jìn)行壓力試驗，變形滿足要求后 方可使用。二、側(cè)模支撐計算1、力學(xué)模型假定外澆筑時的側(cè)壓力由拉桿和豎帶承受，Pm為硅澆筑時的側(cè)壓力，T1、T2為拉桿承受的拉力，計算圖式如圖2-1所示。2、荷載計算碎澆筑時的側(cè)壓力： m=KCThP式中：K-外加劑影響系數(shù)，取1.2 ;T-硅容重,取 26kN/m3;h-有效壓頭高度

9、。外澆筑速度v按0.3m/h ,入模溫度按20c考慮貝U: v/T=0.3/20=0.015<0.035h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9 X 0.015=0.6mPm= Kt h=1.2X26X0.6=19kPa后ouq£9T2Pm=23kPa2-1側(cè)模支攆計算圖式硅振搗對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力按 4kPa考慮。則： m=19+4=23kPa P蓋梁長度每延米上產(chǎn)生的側(cè)壓力按最不利情況考慮（即硅澆筑至蓋梁頂時）：P=Pm< （H-h）+PnX h/2=23 X 2+23X 0.6/2=53kN3、拉桿拉力驗算拉桿（20圓鋼）間距1.2m, 1.2m范圍外澆筑時的

10、側(cè)壓力由上、下兩根拉桿承受。則有：b= （ T1+T2） /A.2P/2 無 r 2=1.2X53/2 無 X 0.01=101223kPa=101MPa<=160MPa何）4、豎帶抗彎與撓度計算設(shè)豎帶兩端的拉桿為豎帶支點，豎帶為簡支梁，梁長 l0=2.7m,硅側(cè)壓力按均布荷載q。考慮。豎帶14b的彈性模量E=2.1 xi05MPa慣性矩Ix=609.4cm 4;抗彎模量 Wx=87.1cn3qo=23X 1.2=27.6kN/m最大彎矩：ma>= q 0l 02/8=27.6 X2.7 2/8=25kN mM-6（r= ma/2W=25/（2 X87.1 X10 ） M=1435

11、18 144MPa<b 山=160MPa（可）撓度：f max= 5q0l 04/384 X2X EIx=5X27.6 X2.4/（384 X2X 2.1 XI 8X 609.4X10 -8）=0.0075mf70=l 0/400=2.7/400=0.007m 5、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，但實際上由于上述原因和措施， 豎 帶 的 實際撓 度能 滿

12、足要求。三、橫梁計算采用間距0.4m工16型鋼作橫梁，橫梁長 4.6mo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18n）。聲梁懸出滿底模下設(shè)特制三角支架，每個重約8kNo1、荷 載 計 算（1）蓋梁碎自重：1=156.1m X26kN/m =4059kNG（2）模板自重：2=279kN（根據(jù)模板設(shè)計資料）G（3）側(cè)模支撐自重：3=96X0.168 X2.9+10=57kNG（4）三角支架自重：4=8X2=16kNG（ 4 ）施工荷載與其它荷載：G5=20kN橫梁上的

13、總荷載：GH=G1+G2+G3+G4+G5=4059+279+57+16+20=4431kNqH=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GZ =168X 0.4=67kN作用在橫梁上的均布荷載為：q/ = G/ /l產(chǎn)67/2.4=28kN/m（式中：h為橫梁受荷段長度，為 2.4m） l2 、力 學(xué) 模 型如圖 2-2 所示。=27. SKN.mRi2. 4m2-2橫梁計算模型3、橫梁抗彎與撓度驗算橫梁的彈性模量 E=2.1 X10 5MPa;慣性矩I=1127cm4;抗彎模量 Wx=140.9cm3最大彎矩：Mna產(chǎn) qH/ l h 2/8=2

14、8X2. 2/8=20kN m 4-6。=Mmax/Vy=20/(140.9 X10 )=141944142MPa<b w=160MPa 4 (可)8-8最大撓度：fmax= 5 q/ l H 4/384 XEI=5X28X2.4 /(384 X2.1 X10 X1127X 10 )=0.0051m<f=l 0/400=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< 1500cm加強(qiáng)弦桿高度10cm)連接形成縱梁，長 30m1、荷載計算(1)橫梁自重：G6=4.6X0.205 X56+3X 18X0.205=

15、64kN(2)貝雷梁自重：G7= (2.7+0.8 X2+1+2X3X0.205) X40=237kN縱梁上的總荷載：GZ=G+G+G+G4+G+G+G=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。q= 179kN/m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：第一步：解除C點約束，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c點位瞽量三-t16 FZ在.、吟產(chǎn)（2小畸

16、位移屋二黯第二步：計算C點支座反力代作用下的彎矩與撓度43j5?Z第三步：由C點位移為零的條件計算支座反力RC由假定支座條件知:萬fc=0一二口 ?|五i . WZ-三 84 衛(wèi)/求得:-2伽?+為?= 8.3112)計算支座反力RA、RB由靜力平衡方程解得：2W-8.3U%=Rb7-1(3)彎矩圖根據(jù)疊加原理，繪制均布荷載彎矩圖: 24EI (ll)2(ll)2)3”+岑g x4,224 Ef=-648q/EI6d 3x4.224 EI 4/2 即14x98*9(I )4、縱梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗算(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=8.82 x 179

17、=1579kN m(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Mo為975kN m。則四排單層的允 許彎矩M=4X975X0.9=3510 kN m(上下加強(qiáng) 型的貝雷梁的允 許變矩應(yīng)大于此計算值)故：B=1579kNm< M=3510 kN - m 滿足強(qiáng)度要求 M5、縱梁撓度驗算(1)貝雷片剛度參數(shù)5彈性模量：E=2.lxi0MPa慣性矩：I=Ah x h/2=(25.48 x 2X 4)4X 150X 150/2=2293200cm （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8-8fmax=648q/EI=648 X 1

18、79/（2.1 X 10 X2293200X 10 ）=0.024m f=a/400=4.2/400=0.0105m6) 關(guān) 于 縱梁 計 算撓度的 說 明由于fmax> f,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 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，實際上梁端部撓度要小于計算的f max值。實際實 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 ， 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

19、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)-8.31xi79/2=1672kNR=8.31q=8.31 xi79=1487kN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7) 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

20、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=P川依式中：P- 高強(qiáng) 螺栓的預(yù)拉力，取225kN;廠一摩擦系數(shù)，取0.3;n- 傳力接觸面數(shù)目，取 1 ；K- 安全系數(shù)，取 1.7 。貝U: Nl= 225X 0.3 xi/1.7=39.7kN螺栓數(shù)目m計算：m=Nl=1672/39.7=42.1弋42個，取計算截面上的螺栓數(shù)目/Nm=42個。則每條高強(qiáng)螺栓提 供的抗剪力：P' =N/44=1672/42=39.8KN NL=39.7kN故能承擔(dān)所要求的 荷載。( 2 ) 螺 栓軸 向 受拉計算硅與鋼之間設(shè)一層橡膠，按橡膠與鋼之間

21、的摩擦系數(shù)取區(qū)=0.3計算抱箍產(chǎn)生的壓力 R= 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=133kN<S=225kNer =N /A= N' ( 1-0.4mi/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(t=N' /A= Pb (1-0.4mi/m) /A=5573X(1 -0.4 x 66/42)/66 X4.52 X1 -4 0=117692kPa=118MPa(r=140MPa故高強(qiáng)螺栓滿足強(qiáng) 度要求。(