中交四公局鋼箱梁支架計算書分解

中交四公局呼市南二環(huán)快速路工程 東二環(huán)跨線橋鋼箱梁吊裝專項施工方案計算書東二環(huán)跨線橋鋼箱梁吊裝專項施工方案計算書1、工程概況1.1工程簡介本工程位于呼和浩特市南二環(huán)東延伸段與南二環(huán)相交處，橋梁起橋樁號KO+261.000,終橋樁號K1+116.000,橋梁總長855.0m,橋梁范圍內(nèi)最大縱坡3.5%，橋梁總面積22230.0。橋梁橫向分A、B兩幅布置，中間中央分隔帶留2m空檔。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁、連續(xù)鋼箱梁及簡支鋼箱梁。按與線路交叉情況依次分為：跨騰飛路、跨東二環(huán)地道及跨鄂爾多斯東街鋼箱梁。本橋斜交角度為正交。A幅橋橋梁跨徑布置為530m+50m+430m+330m+225m+(38+58+54)m+325m+50m+430m，B幅橋橋梁跨徑布置為530m+50m+430m+330m+225m+(54+58+38)m+325m+50m+430m，30m和25m標(biāo)準(zhǔn)跨徑均采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁（簡支變連續(xù)結(jié)構(gòu)），跨騰飛路、鄂爾多斯東街采用50m單跨簡支鋼箱梁，跨南二環(huán)地道采用三跨連續(xù)鋼箱梁。本橋斜角角度為正交。1.2施工平面圖（見圖1.2-1） 中交第四公路工程局有限公司 8東二環(huán)跨線橋平面布置圖 圖1.2-11.3主要工程數(shù)量東二環(huán)跨線橋鋼箱梁工程數(shù)量表 表1.3-1序號施工部位孔跨布置單跨重量t鋼箱梁數(shù)量聯(lián)（跨）單聯(lián)（跨）合計t備注1跨騰飛路150m331.3 2662.6 2跨東二環(huán)地道38+58+54m965.0 21930.0 3跨鄂爾多斯東街150m331.3 2662.6 合計：3255.2 2、總體施工方案2.1總體吊裝方案考慮到運(yùn)輸、架設(shè)各種因素影響，鋼箱梁采取在工廠分節(jié)段加工，經(jīng)驗收合格后采用汽車陸地運(yùn)輸至施工現(xiàn)場拼裝成型?？傮w拼裝方案如下：鋼梁分段運(yùn)至施工現(xiàn)場后，采用吊車將鋼梁分段吊裝到現(xiàn)場搭設(shè)的臨時支架上進(jìn)行拼裝作業(yè)；根據(jù)各聯(lián)鋼箱梁在加工方案中分段最大重量和拼裝時最大起重高度，鋼梁拼裝臨時支架采用鋼管立柱支架進(jìn)行搭設(shè)，鋼箱梁節(jié)段吊裝選用260t履帶吊吊裝。鋼梁拼裝時均采用全斷面焊接進(jìn)行連接。2.2鋼箱梁節(jié)段劃分方案結(jié)合現(xiàn)場實際情況及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，同時經(jīng)過與設(shè)計單位溝通，最終確定了鋼箱梁節(jié)段劃分。鋼箱梁節(jié)段劃分如下（見下圖）：圖2.2-1 1-50m鋼箱梁橫向分塊圖圖2.2-2 1-50m鋼箱梁節(jié)塊分布圖圖2.2-3 38+58+54m鋼箱梁橫向分塊圖圖2.2-4 38+58+54m鋼箱梁節(jié)塊分布圖2.3鋼箱梁分段參數(shù)及擬用吊車類型節(jié)段重量見圖2.2-2及2.2-4，主要指標(biāo)及吊車選用類型見下表（表2.3-1）。鋼箱梁分段的主要技術(shù)指標(biāo)及采用吊車類型（單幅） 表2.3-1鋼梁編號跨騰飛路跨地道跨鄂爾多斯東街分段數(shù)量（個）123912吊裝鉤數(shù)（鉤）123912最大分段重量（t）68.668.768.6總重量（t）331.3965331.3擬采用吊車類型260t履帶吊260t履帶吊260t履帶吊分段最大起升高度6m12m6m3、設(shè)計計算依據(jù)3.1、基礎(chǔ)資料（1）施工圖及設(shè)計文件3.2、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范（CJJ2-2008）；3.3、主要參考工具書（1）實用土木工程手冊（第三版），楊文淵編，人民交通出版社出版；（2）基礎(chǔ)工程施工手冊，基礎(chǔ)工程施工手冊編寫組編著，中國計劃出版社出版；（3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003；（4）建筑施工起重吊裝安全技術(shù)規(guī)范JGJ276-20124、支架設(shè)計計算4.1、鋼箱梁臨時支架計算4.1.1、支架結(jié)構(gòu)形式(1)支架采用529mm鋼管立柱支撐體系由下至上為:圖4.1-1 鋼箱梁臨時支墩結(jié)構(gòu)形式圖圖4.1-2 臨時支墩預(yù)埋鋼板圖臨時支墩下部設(shè)50cm厚C30混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋50050014mm預(yù)埋鋼板，間距同立柱鋼管并與立柱鋼管底部鋼板焊接；臨時支墩立柱采用直徑400mm壁厚10mm鋼管，每個臨時支墩設(shè)置6根鋼管立柱，間距如上圖所示；鋼管立柱上部焊接50050015mm鋼板，其上采用雙拼32b型工字鋼設(shè)置縱、橫梁，連接處全部采用焊接；臨時支墩各立柱之間采用14#槽鋼焊接，同時上下層連接件之間采用14#槽鋼焊接斜撐，橫梁挑臂部位亦采用14#槽鋼焊接斜撐，斜撐角度在45-60間；橫梁上部設(shè)置小立柱，用于承受上部荷載，在每個縱梁上各設(shè)置雙向千斤頂一個，用于調(diào)整平面、里面位置。4.1.2、支架計算過程（1）400mm鋼管立柱檢算根據(jù)臨時支墩布置及受力情況分析，1-50m單跨鋼箱梁II-4節(jié)段為最不利節(jié)段，節(jié)段荷載68.6t，單根立柱承受的荷載為11.4t；工字鋼及上部支撐計算荷載按2t計，人員機(jī)具荷載按2t計。計算荷載：1.2恒載+1.4活載=1.2（11.4+2）10+1.4210=188.8KN。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得知臨時支墩的最大高度為5.5m。構(gòu)件參數(shù)：螺旋焊鋼管：mm凈截面面積：A=122.522cm2計算長度： l=5.5m構(gòu)件的回轉(zhuǎn)半徑：lx=13.793cm豎向壓力設(shè)計值為N=215KN容許長細(xì)比：強(qiáng)度驗算構(gòu)件截面最大厚度為10mm，根據(jù)GB50017-2003表3.4.1-1,f= 215.00N/mm2 根據(jù)公式5.1.1-1進(jìn)行計算=N/A=188.8103/(122.522102)=15.4=215N/mm2強(qiáng)度滿足根據(jù)公式5.1.2-2進(jìn)行計算=l0/i=5502/13.793=79.8【】=150長細(xì)比滿足根據(jù)GB50017-2003表5.1.2-1中屬于a類截面，查附錄C得穩(wěn)定系數(shù)=0.783根據(jù)公式：5.1.2-1N/(*A)=188.8103/(0.783122.522102)=19.7=215N/mm2整體穩(wěn)定滿足支架基礎(chǔ)計算支架基礎(chǔ)承受，鋼梁重量和支架鋼管重量。由工況分析得，單根鋼管傳遞至混凝土面最大荷載為N=188.8+5.3=194.1KN?；A(chǔ)表面受壓：P1=194.1/(0.50.5)=776.4Kpa,混凝土支承面強(qiáng)度滿足要求。地基承載力要求計算混凝土自重N=37.50.526=293KNP2=(194.16+293)/(37.5)=64.8KN地基承載力滿足64.8KN即可4.2、起重設(shè)備計算過程（1）起重機(jī)的最小起重量計算起重機(jī)最小起重量Qmin=Q1+Q2=69+3=72t其中：Q1為起重構(gòu)件重量；Q2為索具重量，選值為3t；因此起重設(shè)備最小起重量為72t。（2）起重機(jī)的起升高度計算起重機(jī)的起升高度H=h1+h2+h3+h4=5.5+0.2+2.6+14=22.3m。其中：h1-從停機(jī)面算起至安裝支座表面的高度，5.5m；h2-安裝間隙（選取0.2m）；h3-構(gòu)件吊起后底面至綁扎點的距離，取梁高2.6m；h4-索具高度，自綁扎點至吊鉤中心距離，索具與構(gòu)件水平角70，取荷載最重、節(jié)段最長段并根據(jù)吊點布置計算h4值為14m（見附圖4.2-1）。圖4.2-1 吊索布置與吊索高度示意圖（3）起重機(jī)臂桿長度計算臂桿仰角計算=arctg（h/(f+g)）1/2=arctg(22.3/(3.665+1)=78.2起重機(jī)臂桿長度L=h/sin+(f+g)/cos =22.3/sin78.2+（3.665+1）/cos78.2 =45.6m式中：h-構(gòu)件提升高度；f-構(gòu)件邊緣至吊具中心之間距離,按1/2梁寬取值，3.665m；g-臂桿軸線與安裝好構(gòu)件的水平距離，取1m（見圖4.2-2）圖4.2-2 吊索布置與吊索高度示意圖吊裝作業(yè)擬選用260t履帶吊，根據(jù)260t履帶吊外形尺寸、吊臂仰角及長度計算起重半徑。R=L0+Lcos=4+45.6cos78.2=13.3m式中：L0根據(jù)外形圖及圖示比例取4m。圖4.2-3 260t履帶吊外形尺寸圖根據(jù)計算結(jié)果，臂長45.6m，工作半徑13.3m，查下表（表4.2-1 260t履帶吊起重性能表）得知臂長48m，工作半徑14m起重量為75t。因此選用260t履帶吊吊裝能力滿足要求。表4.2-1 260t履帶吊起重性能表4.3、吊索計算吊索采用637型鋼絲繩，采用單根吊裝。吊索與構(gòu)件水平面交角取70，鋼梁靠支座位置處加強(qiáng)（單側(cè)約7t），單個吊點位置處計算荷載通過計算按19t考慮。鋼絲繩內(nèi)力T=1910sin70=202.2KN。光面鋼絲繩選擇容許拉應(yīng)力為1700N/mm2。根據(jù)鋼絲繩內(nèi)力及容許拉應(yīng)力推算鋼絲繩截面面積，安全系數(shù)取10，計算過程如下：S=10202.21000/1700=1189.4mm2。因此鋼絲繩應(yīng)選擇直徑60.5mm、鋼絲直徑2.8mm637光面鋼絲繩，截面面積為1366.28。1366.28mm21189.4mm2。吊索安全性能滿足要求。4.4、吊耳安全性計算吊耳選用下圖（圖4.4-1）所示,鋼板材質(zhì)Q235b，允許拉應(yīng)力=113MPa。表4.4-1 吊耳布置形式圖單個吊耳最大受力19t，動載組合系數(shù)K規(guī)范取值1.65，考慮到吊裝安全計算取值2。豎向荷載FV=G2=19102=380KN吊耳面積A=（2110-90）220+（2150-90）30=11500mm2。耳板強(qiáng)度按最大合力檢算，即：=N/A=3801000/(1150010-6)=33.0 MPa【】=113MPa。強(qiáng)度滿足要求。焊縫面積A=330210+3002