1、連鹽鐵路站前工程連鹽鐵路站前工程 LYZQ-LYZQ-標標跨沿海高速、蘇北灌溉總渠特大橋跨沿海高速、蘇北灌溉總渠特大橋 （72+120+7272+120+72）m m 連續(xù)梁安全專項方案連續(xù)梁安全專項方案0#0#塊臨時支架結(jié)構(gòu)檢算書塊臨時支架結(jié)構(gòu)檢算書 20142014 年年 1010 月月 2525 日日目目 錄錄1 1、工程概況、工程概況.1 12 2、施工、施工 0#0#塊支架設(shè)計檢算塊支架設(shè)計檢算 .1 12.1 基本情況.12.2 0#塊支架設(shè)計.22.3 施工 0#支架荷載取值計算 .62.4 支架有限元分析檢算.132.5 檢算結(jié)論.1911 1、工程概況、工程概況跨沿海高速、蘇

2、北灌溉總渠特大橋位于鹽城市濱?？h境內(nèi)，起訖里程DK167+273.735DK179+870.975m，設(shè)計橋長 12.59324km。連續(xù)梁共有三聯(lián)。1.1 199#-202#墩跨越沿海高速公路，結(jié)構(gòu)形式采用 1 聯(lián)（72+120+72）m 連續(xù)梁；1.2 267#-277#墩結(jié)構(gòu)形式，采用（73+2128+73）m 連續(xù)梁+（73+4128+73）m 連續(xù)梁跨越淮河入海水道、蘇北灌溉總渠及 S328 省道。其中 271#墩為兩聯(lián)分界公用墩。2 2、施工、施工 0#0#塊支架設(shè)計塊支架設(shè)計檢檢算算2.12.1 基本情況基本情況1跨沿海高速公路連續(xù)梁，結(jié)構(gòu)形式為（72+120+72）m 連續(xù)梁，

3、主墩為 200#、201#橋墩。200#墩高度為 6.5 米，201#墩高度為 6.5 米。每個 T構(gòu)共有 0-18 個塊段。0#塊懸臂段采用鋼管柱斜置雙槽鋼支架方式施工。0#塊順橋長度 12m，高度為 9.1 米，寬度為 12.3 米。C55 混凝土499.5m3，自重 1323.7t。底板厚度從 168.3cm 變化到 105.3cm，腹板厚度從140cm 變化到 110cm，頂板厚度從 88.9cm 變化到 58.9cm，梁高 9.1m。墩身寬度為 6 米，0 號塊每側(cè)懸臂長度為 3 米，單邊懸出重量267.65t。2.跨淮海入海道連續(xù)梁，結(jié)構(gòu)形式為（73+2128+73）m 連續(xù)梁，主

4、墩為 268#、269#、270#橋墩。268#墩高度為 10.5 米，269#墩高度為 8.5 米，2270#墩高度為 10.5 米。每個 T 構(gòu)共有 0-20 個塊段。0#塊懸臂段采用鋼管柱斜置雙槽鋼支架方式施工。0#塊順橋長度 12m，高度為 9.7 米，寬度為 12.5 米。C55 混凝土521.5m3，自重 1355.9t。底板厚度從 169.7cm 變化到 115.1cm，腹板厚度從140cm 變化到 110cm，頂板厚度從 89.1cm 變化到 59.1cm，梁高 9.7m。墩身寬度為 6 米，0 號塊每側(cè)懸臂長度為 3 米，單邊懸出重量268.32t。3.跨蘇北灌溉總渠及 S3

5、28 省道連續(xù)梁，結(jié)構(gòu)形式為（73+4128+73）m 連續(xù)梁，主墩為 272#、273#、274#、275#、276#橋墩。272#墩高度為16.5 米，273#墩高度為 16.5 米。274#墩高度為 15.0 米，275#墩高度為 9.5米，276#墩高度為 10.0 米。每個 T 構(gòu)共有 0-20 個塊段。275#、276#墩 0#塊懸臂段采用鋼管柱斜置雙槽鋼支架方式施工。0#塊順橋長度 12m，高度為 9.7 米，寬度為 12.5 米。C55 混凝土521.5m3，自重 1355.9t。底板厚度從 169.7cm 變化到 115.1cm，腹板厚度從140cm 變化到 110cm，頂板

6、厚度從 89.1cm 變化到 59.1cm，梁高 9.7m。墩身寬度為 6 米，0 號塊每側(cè)懸臂長度為 3 米，單邊懸出重量267.48t。2.22.2 0#0#塊支架設(shè)計塊支架設(shè)計200#、201#、268#、269#、270#、275#、276#墩 0#塊施工采用鋼管柱斜置雙槽鋼支架結(jié)構(gòu)形式。最高墩為 270#墩，墩身高度：10,5m。0#塊 C55混凝土 521.5m3，自重 1355.9t，為最重 0#塊。因此鋼管柱斜置雙槽鋼支架3檢算以 270#墩為例進行檢算。O#塊支架采用鋼管柱基礎(chǔ)，鋼管支撐柱以墩身為中心，墩身順橋向兩側(cè)對稱布置 4 根 426mm10mm 鋼管柱做支承，中間橫聯(lián)

7、采用 12 槽鋼。（1）鋼管柱基礎(chǔ)鋼管支撐柱錨固在橋墩承臺基礎(chǔ)上。在橋墩承臺基礎(chǔ)上預(yù)埋四根25mm 錨固鋼筋，將鋼板柱底座板錨固牢固。錨固鋼筋可先預(yù)埋，也可后鉆孔灌漿錨固。NI 鋼管柱制作及安裝。鋼管柱采用直徑 426mm，壁厚 10mm 成品鋼管制作。進場材料不得小于設(shè)計標準，鋼管柱按施工設(shè)計尺寸下料，拼接口應(yīng)平齊圓順。鋼管柱支撐柱上下兩端設(shè) 20mm 厚蓋板，蓋板尺寸為 600600mm。蓋板與鋼管柱周邊滿焊縫，焊縫高度不小于 10mm。支撐柱底座定位。先將承臺頂面按設(shè)計尺寸放出鋼管柱十字線位置，在錨栓位置鉆直徑 50mm、深度 300mm 孔，灌水泥漿錨固 25mm 鋼筋，然后錨固鋼管柱

8、底腳法蘭鋼板（600600mm、厚 20mm 的鋼板）。鋼板下面的空隙填滿砂漿，確保鋼管柱安放牢固。鋼管柱安裝采用人力配合汽車吊就位。在安裝過程中使用經(jīng)緯儀對中照線檢查，確保上下垂直。調(diào)正-垂直后，將錨栓與底座板焊接牢固，塞實密帖底座板。再在底座板管外四周焊接 4 塊 10cm5cm、厚 10mm 的三角鋼板加勁肋，以增強底座板的剛度。鋼管柱安裝允許偏差鋼管柱安裝允許偏差4序號檢查項目允許偏差1立柱中心線和基礎(chǔ)中心線5mm2立柱頂面標高和設(shè)計標高+0mm， -20mm3立柱頂面不平度5mm4各立柱不垂直度長度的 1/1000，最大不大于 10mm5各柱之間距離間距的 1/10006各立柱上下兩

9、平面相應(yīng)對角線差長度的 1/1000,但不大于 20mm鋼管柱安裝就位后，焊接橫向橫梁及剪刀撐，以保證支撐柱橫向的整體穩(wěn)定性。剪刀撐及橫梁采用 12#槽鋼。鋼管柱縱向與墩身連接，墩身預(yù)埋 40040020mm 鋼板，采用 4 組 2根 20a 槽鋼焊接縱向橫梁，以保證支撐柱縱向的穩(wěn)定性。（2）工字剛主梁安裝鋼管柱基礎(chǔ)工字鋼主梁采用 2 根 I45b 工字鋼。首先將 2 根45b 工字鋼并龍連接成一體。吊裝-落在落架支座上，進行焊接，控制工字鋼位置、限制其移位。墩身基礎(chǔ)工字鋼主梁采用 2 根3501757mm 工字鋼。首先將 2 根35b 工字鋼并龍連接成一體。吊裝-落在墩頂預(yù)埋鋼板上，進行焊接

10、，控制工字鋼位置、限制其移位。（3）工字鋼縱向分配梁安裝縱向分配梁采用 22 根3501757mm 工字鋼。吊裝，按照設(shè)計位置布置，落在鋼管柱基礎(chǔ)主梁和墩身基礎(chǔ)主梁上。吊裝完畢后進行加固措施，加固措施可采用與主梁進行點焊連接，控制工字鋼位置、限制其移位。0#0#塊支架布置圖：塊支架布置圖：50#支架側(cè)面圖（尺寸單位 cm）鋼管426X10mm2*45b工字鋼縱向分配梁350X175X7mm預(yù)埋36a槽鋼0#塊支架正面圖（尺寸單位 cm）62.32.3 施工施工 0#0#支架荷載取值計算支架荷載取值計算1、箱梁 0#塊的立面及平面參見下圖。a）橫截面b）平面 箱梁 0#塊立面、平面圖(mm) 2

11、、主要計算參數(shù)2.1 材料參數(shù)(1)鋼筋砼容重 G砼=26KN/m3；(2)鋼材彈性模量 E鋼=2.0105MPa；(3)材料容許應(yīng)力 Q235鋼，彎曲應(yīng)力w=145MPa，剪應(yīng)力=85Mpa，軸向應(yīng)力=140Mpa。72.2 荷載參數(shù)(1)砼超載系數(shù)：k=1.05。(2)施工人員、施工料具運輸、堆放荷載按 2.5KN/m2 計。(3)傾倒及振搗混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載按 4.0KN/m2 計。(4)鋼模每平米重量 P鋼模1.2KN。實際驗算中重點計算混凝土濕重，按照 3 個關(guān)鍵截面進行統(tǒng)計，參見下圖。截面1截面2截面3箱梁重量統(tǒng)計的 3 個關(guān)鍵截面關(guān)鍵截面具體截面尺寸參見下圖。a)截面18b)截

12、面2c)截面3箱梁重量統(tǒng)計的 3 個關(guān)鍵截面尺寸(mm)同時考慮到混凝土濕重的橫向不一致，分區(qū)進行荷載統(tǒng)計，具體分區(qū)參見下圖。9A區(qū)B區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)A區(qū)B區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)A區(qū)B區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)箱梁重量統(tǒng)計的 3 個分區(qū)A 區(qū)：翼緣板部分。B 區(qū)：腹板部分。10C 區(qū)：底板、頂板部分。下表統(tǒng)計了支架施工區(qū)域的混凝土濕重。表 1 各截面的分區(qū)面積統(tǒng)計(m2） A 區(qū)B 區(qū)C 區(qū)B 區(qū)A 區(qū)截面 14.88 10.58 12.45 10.58 4.88 截面 20.95 10.51 11.01 10.51 0.95 截面 30.95 10.14 11.01 10.14 0.95 截面 1 至截面 2 的

13、距離為 0.5m,截面 2 至截面 3 的距離為 2.5m。則可得到支架施工區(qū)域的不同分區(qū)的重量如下表。表 2 各截面的分區(qū)重量統(tǒng)計(kN）A 區(qū)B 區(qū)C 區(qū)B 區(qū)A 區(qū)99.645808.21868.14808.2199.645根據(jù)鐵路橋規(guī) ，對各種荷載進行效應(yīng)組合，進行荷載計算，并對設(shè)計的支架進行驗算。荷載組合見下表。表 3 荷載計算表荷載大小(KN)序號荷載類別A 區(qū)B 區(qū)C 區(qū)1模板及支架等自重93.9617.282新澆鋼筋混凝土重量99.645808.21868.143施工人員、施工料具運輸、堆放荷載18.758.25364傾倒及振搗混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載3013.257.6合計157

14、.395833.62979.023、支架設(shè)計11將縱向分配梁平行于底板模板布置后，會對鋼管柱產(chǎn)生水平向的作用力，經(jīng)過荷載統(tǒng)計后，該水平向的荷載值為：268.32*48.3/350*10=370.3kN。鋼管柱采用 4 組 20a 雙槽鋼進行縱向抗拉加固，與墩身預(yù)埋鋼板焊接。焊縫驗算結(jié)果為：按照正面角焊縫強度計算基本公式= （1）lhNwef式中垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力；角焊縫的強度設(shè)計值，其值按焊件鋼材的容許剪應(yīng)力取用。如焊件f為 Q235 鋼，取 =85N/mm2；f直角角焊縫的有效厚度，=0.7；hehehf焊腳尺寸，t1為較薄焊件的厚度，t2為較厚焊件fh211.51.2ftht厚度，單

15、位為 mm。計算時，焊腳尺寸取整數(shù)。焊縫的計算長度，考慮起滅弧缺陷，按各條焊縫的實際長度每端減lw去計算。hf上述基本公式可適用于任何受力狀態(tài)。本次計算得到，按照結(jié)構(gòu)偏安全考慮和數(shù)值取整，焊角尺4.748.4fh寸取為 5mm，結(jié)構(gòu)采用雙槽鋼形式，經(jīng)求解計算可得N/mm2，小于角焊縫強度設(shè)計值 =85N/mm2。415000/ 4/ 278190 0.7 5f綜上所述，結(jié)構(gòu)采用 4 組 20a 雙槽鋼進行縱向抗拉加固,采用滿焊，則焊縫剪應(yīng)力為 39MPa，能滿足焊縫強度要求，安全系數(shù)為 2.18 倍。12此外，考慮預(yù)埋錨固鋼筋與混凝土的摩阻作用，鋼筋預(yù)埋入墩柱50cm，錨固鋼筋與混凝土的粘結(jié)強

16、度取值為 1.5MPa，螺紋鋼筋周長周長為100mm。則總計能承受的的縱向拉拔力 1.5*100*500*4=300kN，縱向抗傾覆安全系數(shù)為 300/(370.3/4)=3.24 倍。支架按照下圖進行設(shè)計。支架立面設(shè)計(mm)根據(jù)荷載統(tǒng)計結(jié)果，支架現(xiàn)澆需要承受的重量為 296 噸。每根鋼管能承受的最大荷載為 275 噸，則橫橋向設(shè)計 4 根鋼管，共能承受 1100 噸，安全系數(shù)為 3.7。支架橫向構(gòu)造參見下圖。13鋼管426X10mm2*45b工字鋼縱向分配梁350X175X7mm預(yù)埋36a槽鋼支架橫截面設(shè)計(mm)2.42.4 支架支架有限元分析有限元分析檢檢算算支架模型建立及驗算均使用

17、MIDAS 軟件，建立的有限元數(shù)值模型如下圖。14圖 1 有限元模型1、彎曲應(yīng)力分析從圖中可以看出，最大彎曲應(yīng)力為 104Mpaw=145MPa，滿足規(guī)范要求。15圖 2 彎曲應(yīng)力2、剪應(yīng)力分析剪應(yīng)力等值線圖如下圖。圖 3 剪切應(yīng)力從圖中可以看出，支架最大剪應(yīng)力為 54.6Mpa=85Mpa，滿足規(guī)范16要求。3、軸向應(yīng)力分析軸向應(yīng)力等值線圖如下圖。圖 4 軸向應(yīng)力從圖中可以看出，支架最大軸向應(yīng)力為 47.6Mpa=140Mpa，滿足規(guī)范要求。4、支架變形分析位移等值線圖如下圖。17圖 5 豎向變形從圖中可以看出，支架最大變形 5.15mm556kN，安全系數(shù)為 20.5。6、 縱向抗傾覆驗算縱向拉桿的反力結(jié)果為：圖 7 拉桿反力（kN)19焊縫采用滿焊，經(jīng)求解計算可得N/mm2，小于角3119.6/ 244.96190 4 0.7 5e 焊縫強度設(shè)計值 =85N/mm2。安全系數(shù)為 1.89 倍。f此外，考慮預(yù)埋錨固鋼筋與混凝土的摩阻作