60+100+60m连续箱梁0#块碗扣式满堂支架施工方案设计计算书_pdf

-1-60+100+60m连续箱梁0#块碗扣式满堂支架施工方案设计计算书1、工程概况海鞍特大桥490#墩～493#墩为60+100+60m三跨一联连续箱梁，主跨上跨沈大高速公路，与沈大高速公路呈38013’斜交。主梁全长221.5m，中支点处梁高7.85m，跨中10m及边跨15.75m直线段梁高4.85m。梁体为单箱单室、变截面结构，梁底下缘按二次抛物线变化。箱梁顶宽13.4m、底宽6.7m，顶板厚度40至50cm、50至60cm按折线变化，底板厚度40至120cm按直线线性变化，腹板厚度60至80、80至100cm按折线变化。全联在端支点、中跨中点及中支点处共设5个横隔板，横隔板设通行孔道，供检查人员通过。施工图（图号：通桥20052368-V）设计说明要求：①施工荷载：施工挂蓝、机具、人群等按800KN计；当采用的施工荷载大于设计荷载或本设计检算荷载时，施工方应结合具体运架梁方式对运输架设荷载重新进行验算。②各中墩采取临时锚固措施，该措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩65368KN〃m及相应竖向支反力52033KN，其材料及构造由施工单位定。③设计各墩支反力表位置恒载ZK活载（Φ=1.000）支点沉降温度最大最小最大最小tttttt墩1960.68450.50-178.9791.81-91.8145.99墩26699.611362.01-77.27201.98-201.98-45.99墩36697.451361.91-77.29201.98-201.98-45.99墩4978.03450.51-178.9791.81-91.8145.99④墩顶现浇段采用支架现浇法施工，施工应严格按《铁路桥涵施工规范》进行。要求支架整体具有足够强度、刚度及稳定性。在浇筑箱梁混凝土前，应对支架进行预压，预压重为箱梁自重的120～130%。灌注混凝土应水平分层，一次整体灌注成型，当混凝土自流高度大于2m时，必须用溜槽或导管输送。⑤其它施工要求参见设计施工图2、总体方案2.1、临时支墩方案-2-临时支墩采用直径Φ120cm壁厚δ10mm的C30钢管砼柱，每中墩共设4根，柱底与承台固结形成整体，结构布置如下图：2.2、0#块施工方案因设计要求0#块砼一次性浇筑，砼浇筑最大高度达7.85m。经比较分析决定：0#块采用碗扣式满堂支架施工；侧模采用钢模板（利用部分挂蓝模板，具体分块设计由三博厂家提供），底模采用竹胶板；内模、端模根据实际情况选用组合钢模板或竹胶板均可，内模利用钢管、顶托作内撑。其中满堂支架、底模板设计施工方案如下图：-3-3、设计检算设计要求临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩65368KN〃m及相应竖向支反力52033KN，按此荷载要求进行临时支墩设计检算。0#块侧模板采用厂家定制钢模板（部分利用挂蓝模板），要求厂家按砼泵送一次浇筑成型，砼浇筑时间小于终凝时间的施工方式进行模板强度设计。内模板要求相对较低，技术难度不大，本设计方案中不作考虑，由工程部作进一步完善后报批。本处仅对底模板和满堂支架进行设计检算。3.1、临时支墩强度检算3.1.1、检算依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90）和设计施工图《无碴轨道现浇预应力混凝土连续梁》（跨度：60+100+60m，图号：通桥20052368-V）3.1.2、荷载分析设计给定临时支墩承受外荷载为中支点不平衡弯矩65368KN〃m，竖向支反力52033KN。将此荷载分解传递到临时支墩墩顶，叠加钢管混凝土自重进行计算分析。钢管混凝土自重荷载为：1.2×π×1×10-2×7.85×9.8（钢管）+1.182×π/4×25（砼）=45.07KN/m3.1.3、计算模型临时支墩与梁体可做成铰接，不考虑墩顶盆式支座分摊受力，计算模型如下：按此模型根据静力平衡条件可解得:-4-𝐹1=𝐹4−𝑀2𝐿𝐹2=𝐹4+𝑀2𝐿即单根钢管混凝土柱承担的最大可能轴向压力为F2（16150.9KN），由于F1＞0，钢管柱不会出现受拉情况，其轴向抗压计算模型如上图。3.1.4、检算参数本处按单肢柱轴向受压、安全等级为二级进行检算，根据《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90)应有：C30混凝土设计参数：抗压强度设计值𝑓𝑐:15𝑀𝑝𝑎弹性模量𝐸𝑐:3×104𝑀𝑝𝑎砼横截面面积𝐴𝑐:1.093588𝑀2钢管内半径（混凝土半径）𝑟𝑐:0.59𝑚Q235钢管柱设计参数：抗压强度设计值𝑓𝑎:215𝑀𝑝𝑎弹性模量𝐸𝑎:206×103𝑀𝑝𝑎钢管横截面面积𝐴𝑎:0.037385𝑀2钢管外径𝑑:1.2𝑚钢管混凝土柱设计参数：构件重要性系数𝛾0:1.0钢管混凝土柱计算长度𝑙𝑒:8.7𝑚钢管混凝土柱套箍指标𝜃=𝑓𝑎𝐴𝑎𝑓𝑐𝐴𝑐=215×0.03738515×1.093588=0.489993长细比影响承载力折减系数𝜑𝑙=1−0.115𝑙𝑒𝑑−4=0.792681偏心率影响承载力折减系数𝜑𝑒=11+1.85×𝑒0𝑟𝑐=0.76129（假定偏心距𝑒0=0.1𝑚）3.1.5、检算结果根据《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90)钢管混凝土单肢柱轴向受压承载力设计值𝑁𝑢为：𝑁𝑢=𝜑𝑙𝜑𝑒𝑁0=𝜑𝑙𝜑𝑒𝑓𝑐𝐴𝑐(1+𝜃+𝜃)（规范公式编号：4.1.2-1、2）将上述各项检算参数代入上述公式计算可得𝑁𝑢=21678KN轴向压力设计值𝛾0𝑁=1.0×(𝐹2+45.07×8.7)=16543𝐾𝑁𝑁𝑢=21678𝐾𝑁满足承载力要求,检算合格3.2、满堂支架强度检算3.2.1、检算依据-5-《木结构设计规范GB50005-2003》、《钢结构设计规范GB50017-2003》、《建筑桩基技术规范JGJ94-94》、《建筑结构荷载规范GB50005-2003》、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（征求意见稿）3.2.2、检算参数竹胶板：规格122x244x1.6cm（按δ16mm厚度分析）弹性模量：纵向Ez=6.5GPa、横向Eh=4.5GPa弯曲强度：纵向σz=80MPa、横向σh=55MPa密度：9.5KN/m3木材：强度等级TC13《木结构设计规范GB50005-2003》，有：15×20cm主受力方木、10×10cm分布方木2种规格。设计抗弯强度顺纹抗剪强度弹性模量密度（新加工方木）8KN/m33.2.3、荷载分析外侧模板采用钢模板，分布两侧，在计算结果基础上叠加一相应集中荷载校核承载力。内模板采用组合钢模板（或竹胶板），将相应作用区域砼荷载增加15%进行计算分析（偏于安全），不再单独考虑内模板自重荷载。可变荷载仅考虑施工荷载和混凝土振捣附加荷载，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》施工荷载取3KN/m2；根据《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》取2KN/m2，可变荷载合计为5KN/m2。折算到10×10cm分布方木上均布荷载为：0.2×5=1.0KN/m折算到15×20cm受力方木上均布荷载为：0.3（0.6）×5=1.5（3）KN/m①10×10cm分布方木（取3m长度按连续梁分析）混凝土自重荷载2/13mmNfm2/6.1mmNfv2/10000mmNE-6-方木、竹胶板自重折算为均布荷载（可忽略不计）：0.2×0.016×9.5（竹胶板）+0.1×0.1×8（分布方木自重）=0.11KN/m②15×20cm受力方木（立放）混凝土自重荷载因分布方木摆放较密，将砼自重作用简化为均布荷载处理如下：方木、竹胶板自重折算为均布荷载（可忽略不计）：0.3×0.016×9.5（竹胶板）+0.1×0.1×8×13×0.4/2.4（分布方木）+0.15×0.2×8(受力主方木)=0.42KN/m3.1.4、检算结果永久荷载和可变荷载分别按1.2和1.4分项系数计算结果如下：①10×10cm分布方木检算结果计算荷载：（39+0.11）×1.2+1×1.4=48.33KN/m，取最不利梁单元2分析结果为：挠度图（最大挠度0.02119mm，小于规范许可挠度值）MIDAS/Civil梁单元细部分析荷载工况:ST:计算荷载单元号:2截面:10×10cm分布方木长度:0.30000单位:m,kN位移:Dz剪力图:Fz弯矩图:MyIJ-+maxminDi(abs)=Dj(abs)=Dmax(abs)=Dmax(rel)=Dmin(abs)=Dmin(rel)=Duser(abs)=Duser(rel)=0.00000e+0000.00000e+0000.00000e+0000.00000e+000-2.11914e-005-2.11914e-005-2.11914e-0050.00000e+000Di(rel)=Dj(rel)=atx=atx=atx=0.00000e+0000.00000e+0000.00000e+0001.50000e-0011.50000e-001IJ-+maxminFi=Fj=Fmax=Fmin=Fuser=-7.56044e+0006.93856e+0006.93856e+000-7.56044e+000-3.10937e-001atx=atx=atx=3.00000e-0010.00000e+0001.50000e-001IJ+-maxminMi=Mj=Mmax=Mmin=Muser=-4.39421e-001-3.46140e-0011.51932e-001-4.39421e-0011.50932e-001atx=atx=atx=1.56250e-0010.00000e+0001.50000e-001-7-横截面应力（最大值2.63653Mpa，小于设计允许抗弯强度）横截面剪力（最大剪应力1.134Mpa，小于设计允许抗剪强度）MIDAS/Civil梁单元细部分析荷载工况:ST:计算荷载单元号:2截面:10×10cm分布方木长度:0.30000单位:m,kN最大应力:σxx横截面应力:σxxIJ-+maxminSig_i=Sig_j=Sig_max=Sig_min=Sig_user=-2.63653e+0030.00000e+0002.63653e+003-2.63653e+0039.05594e+002atx=atx=atx=0.00000e+0000.00000e+0001.50000e-001maxminMAXMIN9.05594e+0027.40940e+0025.76287e+0024.11633e+0022.46980e+0028.23267e+0010.00000e+000-2.46980e+002-4.11633e+002-5.76287e+002-7.40940e+002-9.05594e+002yzSig_max=9.05594e+002aty=-5.00000e-002z=-5.00000e-002Sig_min=-9.05594e+002aty=-4.00000e-002z=5.00000e-002user=-4.37485e+000aty=-2.41546e-004Iy=8.33333e-006Qy=1.20000e-004atz=2.41546e-004Iz=8.33333e-006Qz=1.20000e-004位置(绝对值)=0.150000相对值(x/L)=0.500000选择的内力[FxMyMz]Fx=0.000000Mx=0.000000Fy=0.000000My=0.150932Fz=-0.310937Mz=0.000000MIDAS/Civil梁单元细部分析荷载工况:ST:计算荷载单元号:2截面:10×10cm分布方木长度:0.30000单位:m,kN最大应力:Tau_xz横截面应力:Tau_xzIJ-+maxminTau_i=Ta