资源描述
第一章 工程概况
1.1编制依据
1、《二广高速公路怀集至三水段第十三标段两阶段施工图设计》第三册
2、《实施性施工组织设计》
3、《公路工程技术标准》(JTJB01-2003)
4、《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000)
5、我单位对施工现场的实地勘察、调查资料
6、我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及从事同类工程的施工经验
1.2 工程概况
YK47+542.6英兴村分离式立交桥左线起点里程为ZK46+887.86,右线起点里程为YK46+844,终点里程为K47+751.54,全长905.08米。本桥与S263省道相交,交角为70.50,左线相交里程为ZK47+588.9=S198+953处,右线相交里程为YK47+542.6=S198+953处。本桥左线平面位于右偏R-2550、左偏R-980的圆曲线及其之间的缓和曲线上,纵面位于0.5%的直坡段及R-30000M的凸曲线上,右线平面位于右偏R-2900、左偏R-980的圆曲线及其之间的缓和曲线上,纵面位于0.5%的直坡段及R-30000M的凸曲线上,平面布置均采用径向布置。
YK47+542.6英兴村分离式立交桥上部构造左右线均采用21*30m预制T梁+(34+50+34)m现浇连续箱梁+5*30m预制T梁,桥梁平面由分离式路基断面形式逐渐过渡到整体式路基断面形式,相应的桥面宽度由2*16.0m变化到2*15.75m。本桥分为八联,分别为2*(3*30m)+3*(4*30m) +3*30m+(34+50+34m)+5*30m,同一联跨间先简支后连续,联与联之间,采用SSFB-CD80型伸缩缝。
本桥共预制T梁364片,其中边梁104片,中梁260片。梁高为1.9m。
K48+840白坭口高架桥位于三面环山的山间谷地,起点桩号为K48+596.46,终点里程为K49+083.54,全长487.08m。本桥平面位于直线段、A=550的缓和曲线和R=1500M的右偏圆曲线内,起点中央分隔带变宽;纵面位于R=12500的凸曲线、i=-1.6%的直坡段及R=25000M的凸曲线上,本桥上部采用16*30m预应力砼T梁,分为四联,为4*(4*30m)。
本桥共预制T梁224片,其中边梁64片,中梁160片。梁高为1.9m。
两桥合计预制T梁588片,其中边梁168片,中梁420片。
1.3 主要工程数量
主要工程数量详见下表1.3-1
预制T梁主要工程数量表 表1.3-1
部位
预制T梁
材料名称
规格
数量
白坭口高架桥
224片
I级钢筋
KG
274267
II级钢筋
KG
806117
Φ15.2钢绞线
KG
169890
A3钢板
KG
5571
锚具
OVM15-7
864
OVM15-8
480
波纹管
Φ80mm
19690
砼
C50
6203.2
英兴村分离式高架桥
364片
I级钢筋
kg
448588
II级钢筋
kg
1317623
Φ15.2钢绞线
kg
276916
A3钢板
kg
9750
锚具
OVM15-7
1376
OVM15-8
808
波纹管
Φ80mm
32001.2
砼
C50
10133.6
第二章 施工组织规划
2.1 总体规划
预制场的建设及生产是整个标段的节点,任务重,工期紧,由桥梁一队负责施工,根据工程实际情况,经过方案反复比选,最后选定在K47+760~K48+040作为T梁预制场场地。预制场区段内布置20个制梁台座,T梁模板采用5套钢模板,采用2台65T龙门吊进行吊梁。混凝土采用运输车运输。T梁采用边制边架的方式进行。
2.2 施工资源配置
2.2.1 施工临时设施
1、生活临建设施
桥梁施工一队驻地设在K47+750线路右侧,租用民房600m2作为办公及生活用场所,负责预制场的建设及T梁施工。
2、钢筋加工场地
预制场钢筋加工场设在路基K47+880~K47+940路线左侧加宽空地上,负责T梁钢筋的制作加工。
3、拌和站
前期采用在263省道K197+100左侧项目经理部后面设置的100m3/h拌合站,占地约4500m2,供应施工用砼。路基基本成型后,在预制场怀集端K48+100处建设搅拌站,以保证预制场混凝土的供应。砼运输采用砼搅拌车运输,以确保运至施工现场砼的质量。
4、供水、供电、通讯
供水:砼拌合站采取接用山泉水,山泉水或经检测合格后作为施工和生活用水,并用水池蓄水的方法满足生产用水和T梁养护用水的要求。
供电:从英兴村桥桥台引入。另外,为防止施工过程中突然停电或电力供应不足之需,配备250kW发电机1台。
通讯:经理部和施工队设程控电话,施工现场利用移动电话和对讲机进行联系,项目部相关电脑开通网通。
2.2.2主要技术与管理人员
拟投入该分项工程管理的主要技术与管理人员如表2.2.2-1。
主要管理及技术人员表 表2.2.2-1
序号
姓名
职 务
备注
1
白 强
项目经理
2
刘国顺
生产副经理
3
刘盛辉
总工程师
4
杨玉
副总工程师
5
陈坚涛
现场施工负责人
6
林鼎
工程部长
7
罗沛
合约部长
8
马耀鹏
测量工程师
9
林 志
测量员
10
叶剑
试验室主任
11
陈敬武
试验工程师
12
郑绪东
质检负责人
13
王代燕
安全负责人
14
李长进
机材部部长
15
张磊
行政主管
2.2.3 主要施工机械设备
拟投入该分项工程管理的主要施工机械设备见表2.2.3-1。
投入本分项工程施工的主要机械表 表2.2.3-1
序号
机械名称
规格、型号
单位
数量
1
挖掘机
小松PC200
台
2
2
装载机
ZL40
台
1
3
玛担车
东风、解放
台
4
4
20T振动式压路机
卡特
台
1
5
柴油发电机组
250kw
台
1
6
空压机
16L
台
2
7
砼搅拌站
HZS100
台
2
8
汽车吊
QY25
台
1
9
水泵
2BA-6
台
6
10
弯筋机
CW40
台
2
11
切筋机
GQ40-B
台
2
12
钢筋冷拉调直机
台
1
13
交流电焊机
BX-300
台
10
14
65T龙门吊机
台
2
15
电动油泵
台
4
16
YCW250千斤顶
台
4
17
灰浆搅拌机
台
1
18
抽真空机
台
1
19
压浆泵
台
1
2.2.4测量、试验、检测仪器配置
拟投入该分项工程管理的主要测量、试验、检测仪器见表2.2.4-1。
拟投入的主要试验仪器配备表 表2.2.4-1
序号
仪器设备名称
单位
数量
备注
种类
型号
一
测量仪器
1
水准仪
AM-24
台
1
2
水准仪
AT-G2
台
1
3
全站仪
DTM-531E
台
1
二
现场试验仪器
1
混凝土坍落度筒
100×200×300
个
2
2
混凝土试模
150×150×150
组
6
3
游标卡尺
0-150
把
1
4
卷尺
5米
把
若干
5
钢卷尺
50米
把
1
2.2.5 劳动力计划
桥梁施工一队下设木工班组、钢筋组班、混凝土班班、移梁班组、张拉班组和杂工班组等,劳动力计划详见下表。
月份
班组
2007年
2008年
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
钢筋班
8
8
12
16
16
16
16
16
16
16
16
10
混凝土班
6
6
20
20
20
20
20
20
20
20
20
16
张拉班组
0
0
6
8
8
8
8
8
8
8
8
8
移梁班组
0
0
8
10
10
10
10
10
10
10
10
8
模板板组
4
4
6
9
12
12
12
12
12
12
12
10
杂工班
5
5
5
5
10
10
10
10
10
10
10
6
合计
23
23
57
68
76
76
76
76
76
76
76
58
2.3 计划工期
预制T梁计划工期主要分为两个阶段,一是预制梁场的建设工期;二是T梁预制的工期。
2.3.1 预制梁场建设的工期
预制梁场的建设包括场地平整、龙门吊基础的浇注、龙门吊安装、预制台座的制作及临时设施的搭建等,计划工期45天。
计划开工时间:2007年10月15日
计划完工时间:2007年11月30日
2.3.2 T梁预制的工期
1、单片T梁预制所需的时间见表2.3.2-1
单片T梁预制的时间 表2.3.2-1
序号
工序
所需时间(天)
备注
1
绑扎肋板钢筋与穿波纹管
1.0
2
立模
0.5
3
绑扎翼板钢筋
0.5
4
浇注混凝土
0.5
5
拆模
0.5
6
养生
2.5
7
张拉压浆
1.0
8
养生至移梁
2.0
共计
8.5
根据上表,模板的周转时间为2天,制梁台座的周转时间为8.5天,配置20个制梁台座和5套模板是合理的。
计划日生产T梁3片,考虑各种干扰因素, 计划月生产65片T梁,则T梁预制共需272天,
1、计划开工日期:2007年12月5日
2、计划完工日期:2008年9月8日
2.3.3 总体计划工期
T梁预制总体工期为317天,计划开工日期为2007年10月15日,计划完工日期为2008年9月8日。
第三章 施工工艺及方法
3.1 T梁预制梁场建设
本标段桥梁工程位于三面环山的山间谷地,四周主要为水田和鱼塘,不宜设制梁场。同时虽然K47+940~K48+360段主体为挖方路基,但该段路基有高边坡处理,对总体工期影响较大。综合考虑各种因素,选定K47+760~K48+001段低挖填路基(基本成型后)作为本标段预制、存储T梁场地。长度为241m,宽度32m,其中制梁区为136m(K47+830~K47+966),设置20个制梁台座。两端K47+760~K47+830、K47+966~K48+036段为存梁区,共长140m。
预制场设置两条混凝土基础龙门架轨道,安置两台65T的龙门架作为吊梁及浇筑砼施工,两轨道之间宽度为20.4m,并在轨道右侧预留宽度5.8m,作为场内通道。
施工便道从旧省道S263修筑施工便道上预制场,以便场内材料、机械的运输。便道采用45cm的石渣硬化,上面铺设5cm的石粉调平。
在K47+760~K47+830存梁区段,预留架桥机纵向移动通道8.4m,架桥机上桥后改为钢筋砼存梁台座,仅保留3.4m作为轮胎式运梁车通道,
利用路基K47+880~K47+940路线左侧加宽空地上,作为T梁钢筋的制作加工场。
具体布置详见《预制梁场总体平面布置图》图3.1-1
3.1.1 制梁台座
1、台座基础处理
(1)填方压实度控制
由于制梁台座位于在K47+860~K47+960段处于填方段,在填方时必须控制好土方的填筑质量,在施工过程中,压实标准比设计要求提高1~2个百分点进行控制,并在路床底采用冲击增强补压的措施,保证压实效果。
(2)排水控制
台座间的地面采用C15混凝土硬化,并在四周修建排水沟,避免在施工过程中地表水渗入到台座基底,引起台座下沉、开裂。
(3)台座位置的设置
制梁台座的位置设置时,单个台座必须全部设置在挖方基础或填方基础上,不得部分设在挖方基础上、部分设在填方基础上,以免挖方段与填方段不均匀沉降造成台座开裂。
2、制梁台座设计
制梁台座用混凝土修建固定台座,台座基础C20混凝土,台座顶面的尺寸与梁底尺寸相匹配,台座上应按照模板设计图要求预留两侧边模的对拉孔和移梁穿钢丝绳槽。台座顶面和两侧必须平整光滑,以保证侧模的安装就位和T梁梁底的平整度。
制梁台座共20个,纵向设置4排,横向设置5排。单个制梁台座的设置长度为31m,一端预留0.5m作为安装端模和张拉的工作平台。台座与台座之间纵向间距为3.0m,横向间距为3.8m,台座至龙门吊基础的距离为2.6m。
制梁台座分基础及台座两级组成。基础为20cm厚,80cm宽的总体砼基础,为了防止基础下沉引起的台座开裂,在基础设置一层钢筋网。台座为35cm厚,48cm宽的钢筋砼,上面采用5*5的角铁定位加铺5mm钢板组成,台座端部设50cm厚,150cm宽的扩大钢筋砼基础,其目的为承受T梁张拉后,台座端部集中受力。
为保证底模与基础总体牢固,在浇筑基础混凝土时预埋钢筋,作为与底模连接加固。在浇筑底模混凝土内预埋D50mmPVC及5cm*5cm的角钢,PVC的间距为100cm。角钢必须设置水平,顺直。
台座跨中预留2.0厘米的反拱度,台座的两端应预留张拉缺口,防止T梁张拉时把梁底端的混凝土挤碎。
T梁预制台座具体见《T梁预制台座设计图》图3.1.1-1。
3.1.2 龙门吊的设计与安装
1、龙门吊轨道的设计
本预制场的轨道规划长度为241m,两轨道的中心宽度为20.4m。轨道基础为二级砼,第一级采用C15的素砼,宽度为60cm,高度为20cm。第二级采用钢筋砼,宽度为40cm,高度为30cm。为保证二级基础总体牢固,在浇筑第一级混凝土时预埋钢筋,作为与二级基础连接加固,浇筑第二级基础时,注意预埋道钉或钢筋头,以便来固定和定位钢轨。两轨道基础必须平行及水平,施工时必须控制好两边的标高一致。轨道基础详见图3.3-3。
龙门吊轨道基础图 图3.1.2-1
为了保证运梁及吊梁的安全,轨道纵向设计为0%纵坡,施工该段路基时,将采用一头少挖,一头少填的方法来保持场地水平,以K47+872的填挖交界处基点加20cm作为水平中点。
2、龙门吊的设计
本合段共有T梁588片,均为30mT梁,边梁为27.6m3 C50砼,按钢筋砼每立方2.6吨计,为71.76吨。投入2台65t龙门吊,作为运梁、存梁和吊装模板之用。龙门吊设计见图3.1.2-2《65T龙门吊结构示意图》。
龙门吊承梁由4片6cm贝雷桁架拼装而成,上下弦杆为[12.6槽钢,竖杆、斜杆、横联均为[10槽钢,均按16锰钢计算。详见图3.1.2-3《龙门吊单片桁架结构图》。
3、龙门架受力计算
(1)、横梁受力计算
1)、荷载计算
承重横梁自重:q=(2900×4+20×43.4)/20.4=12468/20.4=611.2kg/m
集中力:P1=1/2T梁重量(71.76/2=36t)+天车自重(3t)+5t电动葫芦(1t)=40000kg。
龙门架受力简图
2)、内力计算
a、最大弯矩
M1==×40000×20.4=204000 kg.m
M2==×611.2×20.42=31794.6kg.m
∑M= M1+ M2=204000+31794.6=235794.6kg.m
考虑安全系数为1.5
Mmax=235794.6×1.5=353691.96 kg.m
b、最大支点反力计算
天车起吊T梁靠脚架2.7m位置为最边端,此时支点反力最大。
Vmax=(P1×17.7+q×20.42)÷20.4=(40000×17.7+611.2×20.42)÷20.4
=40940 kg = 409400 N
考虑分项系数为1.5
最大支座反力:Vmax=409400×1.5= 614100N
3)、强度检算
桁架惯性矩考虑组合截面,见下图。
组合截面折算惯性矩IZ=4×1749.5+4×60.78×83.22=1689933cm4
1排桁架抗弯截面模量W= 1689933÷83.2=20311.7cm3
考虑桁架荷载不均匀系数为0.9
σ====193.5Mpa<210MPa
桁架强度符合要求。
4)、上弦杆受压局部稳定验算
上弦杆受压压力计算:
N=σA=193.5×106×60.78×10-4=1176090N
Ix=1749.5 A=60.78cm2
Iy=2×37.99+1×18.63/12+10.8×13/12+(1.59+5)2×15.69
Iy =1294.5cm3
rx===5.36cm
ry===4.62cm
承重梁一片桁架长600cm,中间设一支撑,取loy=72.5cm lox=72.5cm
λx===13.54 λy===15.7
由λy=15.7查表得稳定系数φ=0.983
σ===196.8Mpa<245MPa
承重桁架上弦压杆稳定符合要求。
5)、横梁挠度计算
吊梁处于横梁跨中时挠度最大,按简支梁进行计算
在集中力作用下挠度
f1===1.99 cm
f2===0.39 cm
以上挠度合计
f=f1+f2=1.99+0.39=2.38cm<L/400=20.4/4000=5.1cm
根据计算,挠度符合结构要求。
(2)、龙门架的脚架计算
1)、脚架顶横梁计算
脚架顶横梁由2[16b型槽中间加一块16cm高,厚1cm加劲板组合成。
脚架受力简图
2)、内力计算
V1===156482.5N
Mmax===58068N.m
3)、强度检算
1)、弯应力
σw==58068÷276.3×106=210Mpa
σ===32.13Mpa<210MPa
经验算,脚架强度符合要求。
4)、脚架整体稳定性验算
Ix=7598.064×2=15196.13cm4
Iy=7598.064×2+2×48.7×16.262=40947.5 cm4
取lox=loy=750cm
rx===12.5cm
ry===20.5cm
Λx===60 Λy===36.58
Λ0x===61.5
Λ0y===39
根据Λ0x查表得轴心受压稳定系数φ=0.797
σ===40.3Mpa<210Mpa
经验算,脚架稳定性符合要求
5)天车起吊能力验算
边梁为27.6m3 C50砼,按钢筋砼每立方2.6吨计,Pmax=71.76T,由两台龙门吊进行起吊,每台龙门吊的起吊重量G=71.76T/2=35.88T。
每台天车由13线Φ18.5mm的钢丝绳组成的滑轮组,则每线钢丝绳应承受的提升力
N=35.88T/13=2.76T=27.6KN
查表得, Φ18.5mm的钢丝绳破断拉力P=180KN
安全系数K=P/N=180/27.6=6.52>5
经验算,天车的起吊能力符合起重设备安全要求.
根据以上验算,龙门吊采用4排桁架,跨度20.4m,脚架采用槽钢组成钢构件,天车提升力均能满足30mT梁吊装施工要求。
3.2 T梁模板设计与计算
3.2.1 T梁模板设计
3.1.2.1模板构造
1、T梁预制的模板分侧模、堵头模、底模。底模用5mm钢板固定在台座顶面上,以保证梁底的光洁度;其余模板用5mm厚钢板按梁的尺寸要求定做。模板按最短梁长制作,其余梁长在端横隔板模板分块处加装调整节(20mm、30mm、50mm、70mm、90mm、110mm)来满足梁长要求。
侧模按T梁的设计尺寸要求由外来具有模板加工生产经验的模板加工厂加工,钢板在加工前先行打磨光滑,涂上防锈漆后再进行下一步加工。施工时模板间的接缝、侧模与底模间钉上一层1cm厚的海绵条,以保证模板的密封性。
2、模板设计图详见图3.2.1-1。
T梁模板设计图 图3.2.1-1
3.2.2 T梁模板受力计算
1) 结构与材料
侧模每侧由32个独立模扇组成(30m预应力T型梁有横隔板5道,4个间隔,每个间隔又分为三扇,加上两个端头模扇一共14扇)。每一独立模扇都由侧面板、横肋、竖肋三个主要构件组成。模扇的基本长度3.6m,横面板为5mm的钢板,支撑模面板的横肋、竖肋均为[8槽钢,横肋共设11道(马蹄处3道,腹板处4道,翼缘处4道),竖肋4道,间距为0.81~1.00m,见附图30T梁模板图。
2)计算图示
T梁模板模扇构造图 图3.2.2-1
kN/m2
14
20
28
30
28
28
24
8
10
190
176
156
128
98
70
42
18
10
0
累计值
图1
侧面板:侧面板的计算图示为支承于相邻两横肋和竖肋之上受均布荷载的板,见下图2。
q
横肋
竖肋
L
图3
L2
L1
图2
当L1/L2>2时为单向板(简支板),当L1/L2<2时为双向板(四边简支)。
横肋:横肋简化为支承于相邻竖肋上的受均布荷载的简支梁,见上图3。
竖肋:竖肋的计算图式可简化为支承于竖肋顶、底两支点承受各横肋传来的集中力的梁,如下图4所示。
RA
P8
P7
14
20
28
30
28
28
24
8
10
图4
P6
P5
P4
L=190
跨中
P3
P2
RB
P0
P1
3)、基本数据的确定
混凝土侧压力:混凝土的坍落度为10~12cm,灌注时间为3~4小时;
采用外部振捣(底、侧振),其振捣半径R1=1.0m;
混凝土灌注高度等于梁体高度H=1.9m,γ=25kN/m3;
当H<2R1时,最大侧压力:P=γH=25×1.9=47.5kPa;
混凝土粘着力:按一般假定粘着力为20kPa,粘着剪力为10kPa;
容许应力的确定:钢模采用A3钢,[σw]=181MPa。
4)、面板计算
a、面板厚度的选定
钢结构对钢模板的要求,一般厚度为其跨径的1/100且不小于6~8mm,本钢模的竖肋的最大间距,即模面板的跨径L=900mm,则δ=L/100=900/100=9mm;考虑钢模为临时结构,所以采用厚度为5mm的钢板作模面板。
b、模面板上的荷载
取具有最大竖肋的模扇,按其结构绘制侧压力图,如图1所示。
各点的侧压力值为:
P8=25×0.010=2.5 kPa
P7=25×0.18=4.5 kPa
P6=25×0.42=10.5 kPa
P5=25×0.70=17.5 kPa
P4=25×0.98=24.5 kPa
P3=25×1.28=32 kPa
P2=25×1.56=39 kPa
P1=25×1.76=44 kPa
P0=25×1.9=47.5 kPa,
c、面板强度和刚度的验算
由压力图分析,在竖肋间距为900mm、横肋间距为300mm之间(即3~4区间)的面板所示侧压力较大,再考虑刚度验算,故取此区间验算:横面板厚度δ=5mm,竖肋间距L1=900mm,横肋间距L2=300mm,L1/L2=900/300=3>2(按单向板计算),则有:
计算跨径:L=L2=300mm,
板宽取1m计算,即:
q=(P3+P4)/2×b=(24.5+32)/2×1=28.25kN/m
考虑振动荷载4kN/m2,则:q=28.25+4×1=32.25kN/m,考虑到板的连续性,其强度和刚度按下式计算:
Mmax=1/10×q×L2=1/10×32.25×0.32×104=0.29025kN•m,
W=1/6×b×h2=1/6×1.0×0.52= 4.17 cm3,
δmax= Mmax /W=0.29025/(4.17×10-3)=69.6MPa<[σw]=181MPa,
fmax=qL4/128EI=28.25×304/(128×2.1×105×100×0.53/12)
=0.82mm<1.5mm(容许)。
采用模板厚度δ=5mm符合要求。
5)、横肋的计算
a、求均布荷载q
横肋按简支梁承受均布计算,计算跨径L取最大竖肋间距L=90cm,作用于梁体各肋的均布荷载q,参照图1计算:
q0=14/2×0.44+2/3×14/2×(0.475-0.44)=3.24 kN/m
q1=14/2×0.44+1/3×14/2×(0.475-0.44)+20/2×0.39+2/3×20/2×(0.44-0.39)
=7.795 kN/m
q2=20/2×0.39+1/3×20/2×(0.44-0.39)+28/2×0.32+2/3×28/2×(0.39-0.32)
=9.2 kN/m
q3=28/2×0.32+1/3×28/2×(0.39-0.32)+30/2×0.245+2/3×30/2×(0.32-0.245)
=9.23 kN/m
q4=30/2×0.245+1/3×30/2×(0.32-0.245)+28/2×0.175+2/3×28/2×(0.245-0.175)
=7.15 kN/m
q5=28/2×0.175+1/3×28/2×(0.245-0.175)+28/2×0.105+2/3×28/2×(0.175-0.105)
=4.9 kN/m
q6=28/2×0.105+1/3×28/2×(0.175-0.105) +24/2×0.045+2/3×24/2×(0.105-0.045)
=2.82 kN/m
q7= 24/2×0.08+1/3×24/2×(0.105-0.045)+8/2×0.025+2/3×8/2×(0.045-0.025)
=1.39 kN/m
Q8=8/2×0.025+1/3×6/2×(0.045-0.025) +2/3×10/2×0.025=0.2 kN/m
由以上计算可看出q3=9.23 kN/m最大,故取肋3进行强度和刚度验算,并考虑4kPa的振动荷载,则:4×(0.28+0.3)/2=1.16 kN/m。
b、强度验算
跨中最大弯矩,按简支梁近似计算:
Mmax=1/8×(9.23+1.16)×902×10-4=1.052 kN•m,
横肋采用的[8,其截面惯性矩I=101.3cm4,截面抵抗矩W=25.3cm3,故最大应力:
σmax=Mmax/W=1.052/25.3=41.8MPa<[σw]=181 MPa
横肋强度符合要求。
c、刚度验算
fmax=5qL4/(384EI)=5×9.23×904/(384×2.1×105×101.3)=0.37mm<3mm。
横肋刚度符合要求。
6) 竖肋的计算
按前假定竖肋按简支梁计算,计算图示如图4。
竖肋的计算跨径L=190cm,竖肋承受的荷载P为横肋的支点反力,模扇中肋承受荷载最大,故取模扇中肋进行计算。
a、求荷载P
荷载P是由横肋支承在竖肋上传递的反力,简化为横肋简支于竖肋上计算,则有:
Pi=qi(L1+L2)/2,
式中:Pi-作用于竖肋各点的外荷载;
qi-作用于横肋上的均布荷载;
L1、L2-竖肋两侧的横肋跨度。L1=L2=0.9m
P0=3.24×0.9=2.92kN
P1=7.795×0.9=7.02kN
P2=9.2×0.9=8.28kN
P3=9.23×0.9=8.31kN
P4=7.15×0.9=6.44kN
P5=4.9×0.9=4.41kN
P6=2.82×0.9=2.54kN
P7=1.39×0.9=1.25kN
P8=0.2×0.9=0.18kN
再考虑振动荷载4kPa,则:
P0′=4×0.14/2×0.9=0.252 kN
P1′=4×(0.14+0.2)/2×0.9=0.612 kN
P2′=4×(0.2+0.28)/2×0.9=0.864 kN
P3′=4×(0.28+0.3)/2×0.9=1.044 kN
P4′=4×(0.3+0.28)/2×0.9=1.044 kN
P5′=4×(0.28+0.28)/2×0.9=1.008 kN
P6′=4×(0.28+0.24)/2×0.9=0.936 kN
P7′=4×(0.24+0.08)/2×0.9=0.576 kN
P8′=4×(0.08+0.10)/2×0.9=0.324 kN
b、强度验算
按图4竖肋受力情况计算竖肋反力RA、RB,其中竖肋上各点的由横肋传递来的力为Pi+Pi′,由力矩平衡及力的平衡得:
RB =1/190×[190×(P0+P0′)+176×(P1+P1′)+ 156×(P2+P2′)+128×(P3+P3′)
+ 98×(P4+P4′)+ 70×(P5+P5′)+ 42×(P6+P6′)+18×(P7+P7′)+ 10×(P8+P8′)]
=1/190×[190×(2.92+0.252)+176×(7.02+0.612)+ 156×(8.28+0.864)+ 128×(8.31+1.044)
+ 98×(6.44+1.044)+ 70×(4.41+1.008)+ 42×(2.54+0.936)+18×(1.25+0.576)
+ 10×(0.18+0.324)]
=30.875 kN
RA =3.172+7.632+9.144+9.354+7.484+5.418+3.476+1.826+0.504- RB
=17.135 kN
由图4可以看出,最大弯矩在P3或P4作用点,则有:
M3=0.62×(RB-P0)-0.28×P2-0.48×P1
=0.62×(30.875-3.172)-0.28×9.144-0.48×7.632
=10.952 kN•m,
M4=0.92×(RB-P0)-0.3×P3-0.58×P2-0.78×P1
=0.92×(30.875-3.172)-0.3×9.354-0.58×9.144-0.78×7.632
=11.424 kN•m,
故取Mmax= M4=11.424 kN•m,
竖肋采用两根[8通过平撑、斜撑焊接而成,其计算截面简化如图5所示,单根[8的截面特性为:截面面积A=10.24cm2,Ix-x=101.3cm4,y0=4cm。
组合截面的惯性矩计算:
a=66/2-y0=33-4=29cm
Ix-x=2(101.3+10.24×292)= 17426.28cm4
截面惯性矩:W=Ix-x/y=17426.28/33=528.07 cm3
最大应力:σmax=Mmax/W=11424/528.07=21.63 MPa<[σw]=118MPa
a
a
y0
y0
66cm
x
x
X
X
x
x
图5
则竖肋强度符合要求。
c、刚度验算
为简化挠度计算作如下假定:1)只按跨中挠度计算;2)按等截面计算。采用图乘法计算跨中挠度,计算图示见图6所示。
P
图6
a
b
L
L/2
Pb/(2EI)
Pab/(LEI)
跨中挠度:f中=Pb/2•L/2•1/2•2/3•L/2•1/(EI)=PbL2/(24EI),
按图4竖肋受力情况,刚度验算不计Pi′,则有:
P1*b1=7.02×0.14=0.9828 kN•m
P2*b2=8.28×0.34=2.815 kN•m
P3*b3=8.31×0.62=5.152 kN•m
P4*b4=6.44×0.92=5.925 kN•m,
P5*b5=4.41×0.88=3.881 kN•m,
P6*b6=2.54×0.6=1.524 kN•m,
P7*b7=1.25×0.32=0.400 kN•m,
P8*b8=0.18×0.08=0.014 kN•m,
∑P*b=20.694 kN·m,
E=2.1×105MPa,Ix-x=17426.28cm4
f中=20.694×1.92/(24×2.1×108×1.742628×10-4)=0.000085m=0.085mm<3mm。
则竖肋刚度符合要求。
3.3 T梁预制
施工准备
制作台座、安装底模
安装T梁腹板钢筋及波纹管
制作加工钢筋
制作波纹管
安装T梁侧模及端模
安装T梁翼板钢筋
最后检查T梁钢筋及模板
浇筑T梁C50混凝土
制作砼试块
砼养护,拆模
清理预应力管道
预应力钢筋穿束
预应力钢筋下料及编束
压混凝土试块
预应力管道压浆
浇筑封端混凝土
搅拌水泥浆液
制作压浆砼试块
养护、移T梁到存梁区
压混凝土块
张拉预应力钢筋
安装张拉设备及锚具夹片
搅拌站拌和混凝土
3.3.1 T梁施工工艺
T梁施工工艺见图3.3.1-1.
合格
边梁砼期7D,强度100%
中梁砼期5D,强度85%
后张法预应力T梁施工工艺流程框图图3.3.1-1
3.3.2 T梁钢筋制作与安装
1、普通钢筋的施工
(1) 钢筋加工
1)钢筋表面应洁净,不得有锈皮、油渍、油漆等杂物。
2)钢筋的下料及加工在预制场钢筋棚进行,钢筋的加工严格按照技术规范、施工设计图纸进行,Φ28的主筋的接长用滚轧直螺纹的方法接长。
3)钢筋弯曲成型后,表面不应有伤痕及鳞落、断裂。
4)钢筋加工允许偏差值不能超出规范要求。受力钢筋间距,同排±10mm,两排以上±5mm;箍筋、水平筋、螺旋筋0、-20mm;钢筋骨架长±10mm;弯起钢筋位置±20mm。保护层厚度按图纸设计要求保证。
5)非预应力筋加工制作,钢筋在下料前要经过检验合格,并进行除锈,除锈可采用人工锤击、钢丝刷、喷砂法、砂盘法或除锈机除锈,小直径钢筋也可采用冷拉除锈,采用冷拉除锈应控制冷拉率,即I级钢不宜大于2%,II级钢不宜大于1%,直径≤φ14mm,盘元可采用钢筋调直机调直,同时除锈,除锈后的钢筋应表面洁净,无油渍、漆污、锈皮、鳞锈,亦不能有严重的麻坑、斑点等。
6)钢筋在下料前应认真熟悉设计图纸,计算下料长度,计算下料长度归纳起来有三种,即:直钢筋长度=构件长度-保护层+弯钩增加长度;
弯起钢筋长度=直段长度+斜段长度+弯钩增加长度-弯
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