盖梁施工方案(穿钢棒)六镇四标资料.doc

六镇高速公路六枝至镇宁段第四合同段项目经理部
盖梁悬空支架施工方案（穿钢棒）

一、 工程概况
六镇高速公路六枝至镇宁段第四合同段项目经理部播武寨1#大桥桥梁全长为282m，最大桥高36米，上部构造采用9×30m预应力混凝土T梁，先简支后桥面连续，共两联。下部构造桥墩采用双柱式墩，重力式U型桥台。
二、 总体施工方案
因本桥盖梁高度较高，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。小寨大桥、播武寨2#大桥盖梁结构和本桥基本相同，播武寨1#大桥、播武寨2#大桥中系梁自重、跨径均小于本方案，其方案均可参照本桥施工。盖梁尺寸为2.0m×1.6m×10.8m（宽×高×长）。盖梁简图如下：

三、 支承平台布置
盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根3m长φ10cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一根12m长45b工字钢做横向主梁，搭设施工平台的方式。主梁上面安放一排每根3m长 的[16槽钢，间距为50cm作为分布梁。分布梁上铺设盖梁底模。传力途径为：盖梁底模——纵向分布梁（16槽钢）——横向主梁（45b工字钢）——支点φ10cm钢棒。为了方便调整横坡和拆模施工，采用齿轮千斤顶支撑主梁，千斤顶底部加工U型槽座套牢钢棒，主梁上预留千斤顶定位孔使千斤顶不会左右移动。如图：

四、 计算依据及采用程序
本计算书采用的规范如下：
1. 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
2. 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）
3. 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
4. 《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》（JGJ130-2001）
5. 其他现行相关规范、规程
五、 计算参数
1. 主要材料
1) [16a槽钢
截面面积为：A=2195mm2
截面抵抗矩：W=108.3×103mm3
截面惯性矩：I=866.2×104mm4
弹性模量E=2.1×105Mpa
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
2) 45b工字钢
横向主梁采用2根45b工字钢，横向间距为200cm。
截面面积为：A=11140mm2，
X轴惯性矩为：IX=33759×104mm4，
X轴抗弯截面模量为：WX=1500.4×103mm3，
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
3）钢棒
钢棒采用φ75mm高强钢棒(A45)，
截面面积为：A=3.14×37.52=4415.625mm2，
惯性矩为：I=πd4/32=3.14×754/32=310.4736×104 mm4
截面模量为：W=πd3/32=4.1396×104 mm3
抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。
2. 设计荷载
1) 砼自重
砼自重统一取160cm梁高为计算荷载，
砼方量：V=2.0×1.6×10.8=34.56m3，钢筋砼按27KN/m3计算，
砼自重：G=34.56×27=933.12KN
盖梁长10.8m，均布每延米荷载：q1=86.4kN/m
2) 组合钢模板及连接件0.95 kN/m2，侧模和底模每延米共计5.4m2， q2=5.13kN/m
3) [16a槽钢
3m长 [16槽钢间距0.5m，每延米2根共计6米，合计：q3=6×0.1723=1.03kN/m
4）45b工字钢
共2根，每根长12米，共重：2×12×87.45kg=2098.8kg
q4=20.99KN
4) 施工荷载
小型机具、堆放荷载：q5=2.5 KPa
振捣混凝土产生的荷载：q6=2 KPa
3. 荷载组合及施工阶段
盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。
3、受力模型
1） [16a槽钢分布梁计算模型：
[16a槽钢分布梁直接承受底模以上的自重，[16a槽钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径180cm，故[16a槽钢分布梁计算跨径为180cm，盖梁底宽为200cm，分布梁两端各悬臂20cm，悬臂有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全，如下图
2）工字钢主梁计算模型：
工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为6.7m，按两端外伸悬臂计算。如下图

3）钢棒计算模型
钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

六、 计算结果
1. [16a槽钢分布梁计算
荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+5.13)+1.4×(2.5+2)=116.136KN/m
[16a槽钢分布梁布设间距0.5m，单根承受0.5×116.136=58.068KN，
盖梁底宽2.0m
则单根槽钢均布荷载q=58.068/2.0=29.034KN/M
计算跨径1.8m
跨中弯矩：M=1/8ql2=0.125×29.034×1.82=11.759KN.M
σ=M/W=11.759/108.3×103mm3=108.58MPa ＜【215MPa】
挠度：f=5ql4/384EI=5×29.034×1.84/(384×2.1×866.2)=0.002182m<[f]=l0/400= 1.8/400=0.0045m (满足要求)
2. 45b工字主横梁计算
荷载：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+5.13+1.03)+1.4×(2.5+2)=117.372KN/m
45工字钢设两根，单根承受q=0.5×117.372=58.686KN/M
计算跨径6.7m

跨中弯矩：M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2×58.686×6.7×5.4×[(1-2.05/5.4)×(1+2×2.05/6.7)-5.4/6.7]=205.988KN.M
σ=M/W=205.988/1500.4×103mm3=137.29MPa＜【215MPa】
跨中挠度：f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=58.686×6.74×(5-24×2.052/6.72)/(384×2.1×33759)= 0.01196m=11.96mm<[f]=l/400=6.7/400=16.75mm
悬臂端点挠度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
=58.686×2.05×6.73×(6×2.052/6.72+3×2.053/6.73-1)/(24×2.1×33759)=-0.0075m
3. 钢棒计算
荷载：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+5.13+1.03)+1.4×(2.5+2)=117.372KN/m
Q=(117.372×10.8+20.99)/4=322.15KN
τ=Q/A=322.15×103/4415.625=72.98MPa<[τ]=125Mpa
七、 结论
综合以上计算得知，此支架方案能满足施工受力要求。

六镇高速公路六枝至镇宁段第四合同段项目经理部
2011年11月2日