蓋梁抱箍法施工及計算

1、蓋梁抱箍法施工及計算第一部分蓋梁抱箍法施工設計圖一、施工設計說明1、概況本合同段為京珠高速公路鄭漯段 ZLTJ-8合同段，線路起止樁號為：K66+89/ K77+000,全長10.106公里，位于河南省漯河市臨穎 縣內(nèi)。主要工程量有：大橋1座，中橋4座，分離式立交2座，通道 橋6座。共有18個橋墩，均為雙柱式結構(墩柱為直徑1.2m的鋼筋 砼結構)，墩柱上方為蓋梁。墩柱蓋梁施工擬采用抱箍法施工。其中 邰莊分離式立交橋墩蓋梁砼澆筑量最大，約17.3m3。圖1-1蓋梁正面圖(單位：m2、設計依據(jù)(1) 交通部行業(yè)標準，公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī) (JTJ025-86)(2) 汪國榮、朱國梁編著施

2、工計算手冊(3) 公路施工手冊，橋涵(上、下冊)交通部第一公路工程總公司。(4) 路橋施工計算手冊人民交通出版社(5) 蓋梁模板提供廠家提供的模板有關數(shù)據(jù)。(6) 設計院下發(fā)的圖紙。(7) 國家、交通部等有關部委和河南省交通廳的規(guī)范和標準。(8) 我單位的橋梁施工經(jīng)驗。二、蓋梁抱箍法結構設計1、側模與端模支撐側模、端模為特制大鋼模，面模厚度為S 5mm肋板高為8cm在側模 外側采用間距0.5m的© 28鋼管作豎帶，豎帶高2m在豎帶上下各設 一條© 20的栓桿作拉桿，上下拉桿間間距 1.6m，在豎帶外設©20的 栓桿作拉桿，拉在橫梁上。2、底模支撐底模為特制大鋼模，

3、面模厚度為S 5mm肋板高為8cm在底模下部采 用間距0.5m, I 16工型鋼作橫梁，橫梁長3.4m。蓋梁懸出端底模下 設三角支架支撐，三角架放在橫梁上。橫梁底下設縱梁。橫梁上設鋼 墊塊以調(diào)整蓋梁底橫向坡度與安裝誤差。與墩柱相交部位采用特制型 鋼支架作支撐。3、縱梁在橫梁底部采用兩個I32工字鋼連接形成縱梁，長12m縱、橫梁以 及縱梁與聯(lián)接梁之間采用 U型螺栓連接；縱梁下為抱箍。4、抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板（板厚t=10mm制成，M24的高強螺栓連接， 抱箍高40cm采用16根高強螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦 力提供上部結構的支承反力，是主要的支承受力結構。為了提高墩柱 與抱箍間的摩擦

4、力，同時對墩柱砼面保護，在墩柱與抱箍之間設一層 23mn厚的橡膠墊，縱梁與抱箍之間采用 U型螺栓連接。5、防護欄桿與與工作平臺(1) 欄桿采用© 50的鋼管搭設，在橫梁上每隔2.4米設一道1.2m高 的鋼管立柱，豎向間隔0.5m設一道鋼管立柱，鋼管之間采用扣件連 接。立柱與橫梁的連接采用在橫梁上設 0.2m高的支座。鋼管與支座 之間采用銷連接。 工作平臺設在橫梁懸出端，在橫梁上鋪設2cm厚的木板，木板與橫梁之間采用鐵絲綁扎牢靠。三、主要工程材料數(shù)量匯總表 見表一。需要說明的是：主要工程材料數(shù)量是以單個蓋梁需用量考慮。序號項目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注一側模支撐1豎帶鋼管©

5、48m962栓桿© 20kg380.38兩端帶絲型3鋼管斜撐鋼管© 48m96計48個4螺帽用于© 20栓桿個885墊板0.1 X 0.1米鋼板8 =10mmi kg69.08計88塊每塊二底模支撐1橫梁16#工字鋼kg5280.8計56根2三角架16#工字鋼kg797.37計2個3特制型鋼架16#工字鋼kg1046.73計3個4型鋼架聯(lián)接用螺栓© 20個24螺栓帶帽序號項目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注5型鋼架聯(lián)接用鋼板鋼板8 =10mmkg28.266鋼墊塊鋼板8 =20mmkg4239每橫梁上布3個三縱梁1貝雷片3000X1500kg108002加強弦

6、桿3000X 100kg64003橫拉桿16#工字鋼kg1230計20根4弦桿螺栓kg320計160個5銷子及保險插銷© 50kg432計144個四抱箍共計3套1抱箍桶鋼板鋼板8 =16mmkg4545.722上蓋筋板鋼板8 =20mmkg442.933下蓋筋板鋼板8 =10mmkg123.924中部筋板鋼板8 =10mmkg123.925加強筋板鋼板8 =8mmkg381.176加強筋板鋼板8 =14mmkg230.137高強螺栓© 24 長 100mmi個1988橡膠墊厚 23mmm233五連接件1A型U型螺栓共計328套(1)螺桿© 20kg1040.24序

7、號項目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注螺母用于© 20栓桿個656(3)墊板鋼板8 =12mmkg1699.372B型U型螺栓共計24套(1)螺桿© 24kg80.09螺母用于© 24栓桿個48六護欄與工作平臺1欄桿架鋼管© 50m174.42欄桿支座鋼管© 60m63安全網(wǎng)m2834木板厚2cmm248.95扣件個60第二部分蓋梁抱箍法施工設計計算一、橫梁計算采用間距0.5m工16型鋼作橫梁，橫梁長3.4m。在墩柱部位橫梁設計為特制鋼支架，該支架由工16型鋼制作，每個墩柱1個，每個支 架由兩個小支架栓接而成。共布設橫梁 18個，特制鋼支架2個（每

8、個鋼支架用工16型鋼18m）。蓋梁懸出端底模下設特制三角支架，每個重約8k21、荷載計算(1) 蓋梁砼自重：G=17.3m'x 26kN/m?=449kN(2) 模板自重：G=42kN (根據(jù)模板設計資料)(3) 側模支撐自重:G=84X0.168 x2.9+10=51kN(4) 三角支架自重：G=8x 2=16kN(5) 施工荷載與其它荷載：G=20kN橫梁上的總荷載：G二G+G+G+G+G=449+42+51 + 16+20=578kNqH=578/10.875=53kN/m橫梁采用間距為0.5m的工字鋼，則作用在單根橫梁上的荷載 G' =53x 0.5=27kN作用在橫梁

9、上的均布荷載為：q( = G' /I H=27/1.4=19kN/m(式中：I h為橫梁受荷段長度，為1.4m)2、力學模型如圖2-2所示。圖2-1橫梁計算模型3、橫梁抗彎與撓度驗算 橫梁的彈性模量E=2.1 x 105MPa慣性矩l=1127cm4;抗彎模量 Wx=140.9crn最大彎矩：Mk= qH' Ih2/8=19 x 1.4 2/8=5kN m(T = Mma>/WX=5/(140.9 x 10-6)=3548635MPa< w=160MPa (符合要 求)最大撓度：fma>= 5 q h' Ih4/384 x EI=5 x 19x 1.4

10、 7(384 x 2.1 x 108x1127x 10-8)=0.0004m<f=l °/400=1.4/400=0.0035m ( 符合要求)四、縱梁計算縱梁采用采用兩個132連接形成縱梁，長12m1、荷載計算(1) 橫梁自重:G=16X 0.205 x 3.4=13kN(2) 縱梁自重:G=24x 0.527=13kN縱梁上的總荷載：G二G+G+G+G+G+G+G=449+42+51 + 16+20+13+13=604kN縱梁所承受的荷載假定為均布荷載 q:q= Gz/L=604/10.875=56kN/m單根縱梁所承受的均部荷載為：q' =q/2=28 kN/m2

11、、力學計算模型建立力學模型如圖2-3所示。圖2-3縱梁計算模型圖3、縱梁結構強度驗算縱梁的彈性模量E=2.1 x 105MPa慣性矩匸11080cm4;抗彎模量Wx=692.5crn根據(jù)結構力學可知，縱梁的最大彎矩發(fā)生在梁中點：2 2MC=q' l (1-4(m/q) )=80KN - m(T = MU/W=80/(692.5 x 10-6)=115523116MPa<R w=210MPa (符合要求)5、縱梁撓度驗算最大撓度：fmaF q' l 4 (384x El) x (5-24 x (m/l )2=28X 6.4914/(384 x 2.1 x 108x 1127

12、X 10-8) x (5-24 x2(2.192/6.491)=0.012m<f=l o/4OO=6.491/4OO=O.O16m ( 符合要求)五、抱箍計算(一)抱箍承載力計算1、荷載計算每個蓋梁按墩柱設兩個抱箍體支承上部荷載，由上面的計算可知：支座反力 FA=FB=q(l+2m) /2=56 x (6.491+2.192 x 2)/2=305kN以該值為抱箍體需承受的豎向壓力N進行計算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。2、抱箍受力計算(1)螺栓數(shù)目計算抱箍體需承受的豎向壓力N=305kN抱箍所受的豎向壓力由M24的高強螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查路橋施工計算手冊第426頁：M24螺栓的允許承載

13、力：Nl=P 卩 n/K式中：P-高強螺栓的預拉力，取225kN;卩-摩擦系數(shù)，取0.3 ;n-傳力接觸面數(shù)目，取1;K-安全系數(shù)，取1.7。則：Nl= 225 X 0.3 x 1/1.7=39.7kN螺栓數(shù)目m計算：m=N /N l=305/39.7=7.88個，取計算截面上的螺栓數(shù)目 m=16個則每條高強螺栓提供的抗剪力：P 二N/16=305/16=19KNNd=39.7kN故能承擔所要求的荷載。(2) 螺栓軸向受拉計算砼與鋼之間設一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取卩=0.3計算抱箍產(chǎn)生的壓力 R= N/卩=305kN/0.3=1017kN由高強螺栓承擔。則：N =Fb=1017kN抱

14、箍的壓力由16條M24的高強螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為N=Fb/16=1017kN /16=64kN<S=225kN(T =N /A= N '(1-0.4m1/m) /A式中：N -軸心力m-所有螺栓數(shù)目，?。?6個A-高強螺栓截面積，A=4.52cm(T =N /A= Pb (1-0.4mm) /A=1017X (1-0.4 x 16/16)/ (16X4.52X 10-4) =84375kPa 84MP& ° =140MPa故高強螺栓滿足強度要求。(3) 求螺栓需要的力矩M1)由螺帽壓力產(chǎn)生的反力矩 M=U1NX L1ui=0.15鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)

15、Li=0.015 力臂M=0.15 X 64X 2)M2為螺栓爬升角產(chǎn)生的反力矩，升角為10°M二X N cos10°x L2+N sin 10 ° X L2式中L2=0.011 (L 2為力臂)=0.15 X 64X cos10 °x 0.011+64 X sin10 ° X 0.011=0.226(KN m)M二M+M=0.144+0.226=0.370(KN m) =37.0(kg m)所以要求螺栓的扭緊力矩M> 37(kg m)(二)抱箍體的應力計算：1、抱箍壁為受拉產(chǎn)生拉應力拉力 P=8N=21X64=512 (KN抱箍壁采用面板S 10mn的鋼板，抱箍高度為0.4m。則抱箍壁的縱向截面積