75-2×135-75m连续梁0号块托架检算报告.docx

江山港特大桥75+2×135+75m连续梁
悬臂浇筑0号块模板托架检算报告

二〇一一年三月三十日

目 录

1.工程概况 1
1.1 工程概况 1
2.托架检算 5
2.1 荷载计算 5
2.2 三角托架检算 5
2.2.1 三角桁架上桁水平拉杆检算 5
2.2.2 斜撑杆－钢管检算 6
2.2.3 托架墩身铰接预埋件2根[40b钢焊缝检算 6
2.3 销轴检算 7
2.3.1 销轴抗剪检算 8
2.3.2 销轴抗弯检算 8
2.3.3 孔壁承压检算 8
2.4 托架墩身铰接预埋件2[40b检算 8
2.4.1 A点预埋件检算 8
2.4.2 B点预埋件检算 9
2.5 横向分配梁（贝雷梁）检算 9
2.6 梁底一次分配梁检算 10
3.施工注意事项 10
4.检算结论 11

杭长客专江山港特大桥
75+2×135+75m连续梁0号块托架检算报告
1.工程概况
起讫里程为DK241+600～DK247＋169.065，全长5569.065m。桥跨布置为1-32m+2-24m+1-24m+2-32m+3-24m+3-24m+1-32m
+1-（48+80+48）m+1-32m+2-24m+2-32m+1-（75+2×135+75）m+3-32m
+（40+64+40）m+35-32m+1-24m+24-32m+1-24m+4-32m+1-（60+2×100+60）m+1-32m+3-24m+14-32m。江山港特大桥在59～63号墩处上跨S46省道，既有沪昆线，新建铁路与S46省道夹角20°～25°，跨越处S46省道为双幅公路桥，路幅组成（11.5+2.5+11.5）m，新建铁路与既有沪昆线夹角15°，既有沪昆线为双线电气化铁路，正宽9.5m，新建铁路采用（75+2×135+75）m连续梁跨越，净空要求7.96m，平面位置图如图1所示。
该连续梁的计算跨度为75+2×135+75m，全长421.5m，59#墩高27.5m，60#墩高20.5m，61#墩高23.5m，62#墩高23.5m，63#墩高29.5m，采用悬灌施工。主墩连续梁的0号块梁段分别位于60#、61#及62#墩上。0号块梁段结构尺寸为：梁长12m，梁底宽7m（墩顶支座处宽9m）,梁顶宽12m（翼板宽2.5m），梁体采用单箱单室变高度直腹板箱型截面，腹板及底板按变截面设置，墩顶处梁高10.03m，顶板厚48 cm，腹板厚170cm，底板厚180cm，
图1 新建线路与既有铁路平面位置图

悬臂端梁高9.467m；顶板厚48cm，底板厚113.3cm，腹板厚度115cm，0号块设计混凝土方量为568.4m3。
由于本桥横跨S46省道高架桥及既有沪昆铁路，墩柱均为高墩，又临近既有线施工，连续梁0号块不宜采用常规的落地式钢管支架方案进行施工。为保证施工安全及既有道路和铁路运营安全，根据现场实际调查情况，采用墩旁三角桁架型托架支撑，作为连续梁0号块梁段模板施工支架。
由三角桁架、贝雷桁梁、水平桁架三部分组成。其基本结构布置如图2所示。
三角桁架：每个0号块梁段共布置4肢三角托架，每侧2肢，对称于墩身两侧，间距为5.82m。三角桁架上桁水平拉杆采用2[40b槽钢，腹板加焊厚度为20mm、高度为360mm的加劲板，材质为Q345钢，[σ]=295MPa E=210GPa；斜撑杆采用直径φ299，t-10mm的无缝钢管，材质为Q235钢，[σ]=215MPa，[τ]=125MPa，E=210GPa；销轴采用30CrMnTi合金钢，[σ]=1470MPa，[τ]=475MPa，直径为80mm，长度为430mm的销轴；托架墩身铰接预埋件由2根[40b钢通长预埋在墩身内，在浇注墩柱时距墩顶以下1.720m和5.220m处埋置在墩柱内，预埋件端部设置轴销孔，便于装拆，与三角桁架的水平拉杆及斜撑杆销接。桁架杆件均采用热轧型钢组拼而成，杆件采用J506焊条焊接。
水平桁架：三角桁架两肢上桁水平拉杆之间设置水平稳定桁架。水平稳定桁架采用［20a槽钢栓接，均采用Q235钢材。
贝雷桁梁：每侧托架顶部横向布置6榀贝雷架梁，作为模板底部支架的横向分布梁。其上布置I20b纵向分布梁。

图2：三角托架结构布置示意图

2.托架检算
2.1.1、0号块梁段重量
0号块梁段悬出墩外长度2.5m，混凝土体积为95.6m3，钢筋混凝土容重ρ=26.5KN/m3，则箱梁自重均布荷载为：

2.1.2、施工荷载
支架、贝雷梁、模板等施工荷载按梁自重的0.35倍计算:

2.1.3、计算荷载
考虑三角托架是施工临时结构，承受一次性、短期施工荷载，荷载安全系数取：K＝1.2。
施工总荷载为（延梁长方向）：

图3 三角托架受力模型图
本工程设计的三角托架为每墩侧两肢，每个托架结构所受静载通过贝雷梁传递至托架上，其计算模型如图3所示:
2.2.1 三角托架上桁水平拉杆检算
上桁水平拉杆采用2[40b＋2块高360mm、厚20mm补强板，是受弯构件和受拉构件。
2[40b＋2块板槽钢组合梁的截面特性：

最大弯矩：
最大弯曲应力：
最大轴力：，最大拉应力：
水平拉杆最大应力：

最大挠度：
水平拉杆单根孔壁所受合力为：
水平拉杆[40b腹板厚度为12.5mm，加焊20mm厚钢板，材质为Q345，单根孔壁最大承载力为：
2.2.2 斜撑杆－钢管检算
（1）支撑能力检算
斜支撑为φ299×10mm的钢管，主要为受压构件，其截面特性为:

最大轴力：
长细比： 查表得：φ＝0.931
最大压应力：
（2）下节点板焊缝检算
焊缝长度为507mm，双板，双直角焊缝，受水平力F=850 KN。
根据直角焊缝强度公式：

下节点板焊脚宽度为10mm，焊缝高度为。满足要求。
上铰板焊缝长度为522mm，焊脚宽度为10mm，满足要求。
（3）水平抗剪检算
斜撑钢管与节点板座板相交面为椭圆，短轴长149.5mm，长轴长194.8mm。
斜撑钢管与下铰板座板间的焊缝长度为：1120.5mm（椭圆周长）+150×6（加劲肋焊缝）=2470.5-20×6=2350.5mm
该焊缝承受水平力850KN。
斜撑钢管与下铰板座板夹角为50°和130°，偏于安全，焊缝水平方向受力面积按照计算
沿焊缝长度方向的水平应力：

销轴为φ80钢棒，长度为430mm,材质为30CrMnTi合金钢，其设计抗剪强度值为，根据托架设计结构，A点销轴受力最大，分别受水平力F=850KN和竖向力N=1026KN作用，其他2个销轴只受水平力，最大水平力为F=850KN，竖向力由水平支撑板承担。
2.3.1 销轴抗剪检算
A轴销为双面受剪，最大剪力为：
最大剪应力：
2.3.2 销轴抗弯检算
最大弯矩：
最大弯曲应力：
2.3.3 孔壁承压检算
预埋对拉杆[40b腹板厚度为12.5mm，加焊20mm厚Q345钢板，其单根孔壁最大承载力为：

水平拉杆材质均为Q345，其承载能力满足要求。
托架墩身铰接预埋件2.4.1 A点预埋件检算
悬壁长度为：，其截面特性：
最大剪力：
最大剪应力：
最大弯矩：
最大弯曲应力：
水平分力：，最大拉应力：；

计算结果满足要求。
2.4.2 B点预埋件检算
下对拉杆悬壁长度：
最大弯矩：
最大弯曲应力：
水平分力：，最大拉应力：

计算结果满足要求。
贝雷梁采用单层6排布置,间距0.45m，计算模型如图4所示。
图4 贝雷梁受力模型图

贝雷梁截面特性及其力学性能：

施工荷载系数为梁重的1.35倍，荷载安全系数为1.2，计算求得：
最大剪力：
最大弯矩：
最大挠度：
梁底一次分配梁采用25根I20a工字钢，翼板下3根，腹板下5根底板下9根，如图6所示。I20a截面特性为：
工字钢间距翼板下为0.75m，腹板下为0.3m，底板下为0.5m，计算求得:
计算跨度为0.45m，则最大弯矩：
最大的弯曲应力：
3.施工注意事项
托架加工时要保证焊缝质量，严格按照施工设计图纸中规定的焊缝尺寸施焊，并采取合理的施焊顺序，控制焊接变形，焊缝尺寸要饱满，避免虚焊等现象。在托架起吊安装前，对重要部位的焊缝按设计和施工规范要求进行探伤。对目视检察不合格、探伤检查不合格的焊缝应进行补焊，以保证施工安全。
对焊接变形过大处的节点板应进行矫形。确保托架墩身铰接预埋件轴销孔安装在同一水平线上。
托架安装时，要确保托架安装位置的准确性，注意杆件位置及托架在竖平面内位置的准确。同时注意其水平面上的高程控制，保证实际受力状态和设计受力状态相符合。
托架上的销轴孔和螺栓孔必须电钻成孔，严禁用乙炔或电焊切割成孔。
托架加工完成后，先进行托架的试拼，以保证每个杆件均能顺利安装。墩身一侧的2肢托架安装完成后，立即安装水平桁架。水平桁架安装完成后方能安装分配梁（贝雷梁），以确保托架的稳定性。
分配梁（贝雷梁）和托架节点采用U型螺栓进行连结，以防止外侧悬臂端发生倾覆事件。
贝雷梁吊装时每2片组成一组，采用间隔桁架连接。保证贝雷梁的稳定性。
在支架预压施工中，应密切观测结构的变形数据，发现异常变形应立即停止施工，查明原因、安全处理后方可接续施工。
在托架拆除时，必须按照与安装相反的顺序由上向下逐层拆除。
4.检算结论
本结构受力明确，自重轻，承载能力强，三角变形小、刚度大，各项检算数据满足国家《钢结构设计规范》要求，检算指标完全通过，结构设计合理、技术可行、安全可靠。检算通过。

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江山港特大桥75+2×135+75m连续梁
悬臂浇筑0号块模板托架复核报告

复 核 者：
职 务： 副总工程师
职 称： 教授级高级工程师

复核单位（部门）： 中铁九局集团有限公司总工办

二〇一一年三月三十一日

复核意见：
江山港特大桥75+2×135+75m连续梁悬臂浇筑0号块模板托架施工设计方案，支架计算荷载取值合理准确，三角桁架上桁水平拉杆、斜撑杆、销轴、托架墩身铰接预埋件以及横向分配贝雷桁架梁的各项检算指标复核准确可信，各项检算数据满足国家《钢结构设计规范》2003版的要求，检算指标完全通过，结构设计合理、安全可靠。同意投入使用。

中铁九局集团有限公司总工程师办公室

复核人：刘东跃 教授级高级工程师
复核日期：2011年3月31日