K93“加”620車行天橋拆除施工專項方案培訓講義

目錄TOC\o"1-2"\h\u5130一、編制依據(jù)與原則 沙堡互通車行天橋拆除計算書一、檢算參數(shù)1、鋼材彈性模量E=2.06×105MPa；2、Q235鋼材抗壓設計控制強度f=205Mpa；3、鋼筋混凝土重度rc=26KN/m3；4、結構安全系數(shù)K=1.3；5、恒載系數(shù)1.2，活載系數(shù)1.4；6、施工人員及小機械活載1.0KN/m2；7、一臺卡特320挖機自重250KN；8、盤扣支架立桿材質為Q345B鋼材，規(guī)格型號采用φ60×3.2mm型鋼管，截面積A=5.71cm2，慣性矩I=23.1cm4、回轉半徑i=2.01cm，容許應力[σ]=300Mpa，彈性模量E=2.06*105MPa；水平桿材質為Q235B鋼材，規(guī)格型號采用φ48×3.5mm型鋼管，截面積A=4.5cm2，慣性矩I=11.36cm4，截面模量W=4.73cm3；回轉半徑i=1.59cm，容許應力[σ]=205Mpa，[σj]=125Mpa，彈性模量E=2.06*105MPa。二、橋下支架荷載計算2.1荷載計算K93+620車行天橋為鋼管砼中承式單肋拱橋，橋梁總寬11.2米，橋下凈空不小于5.5米，上跨繞城高速。拱肋為Φ1200×20mm的單鋼管內(nèi)有C40混凝土形成鋼管砼，共計混凝土75m3，主梁截面為單箱雙室剛勁混凝土箱梁，底寬5.2m，高1.2m，共計混凝土367m3。橋面鋪裝為10.5厘米厚C40鋼纖維防水混凝土，共計混凝土26m3。防撞護欄采用C30混凝土，共計44m3，車行天橋設計圖如下圖1所示：圖1車行天橋設計圖（1）車行天橋恒載箱梁混凝土367m3，鋼管拱肋混凝土75m3，橋面鋪裝混凝土26m3，防撞護欄混凝土44m3結構恒載m1=rcV=367×26+75×26+26×26+44×26=13312KN。（2）車行天橋活載①施工活載m2=2.0S=1.0×11.2×58=649.6KN。②挖機沖擊荷載（按2倍挖機重量計算）m3=2m挖機=2×250=500KN。則，支架設計計算荷載：m=1.2m1+1.4（m2+m3）=17583.8KN。計算荷載放大系數(shù)：K=m/m1=1.32。2.2支架荷載分配在主梁梁底各吊桿位置處各設置一道盤扣支撐，這樣橋下共設置十二道盤扣支撐。每道盤扣支撐為3排盤扣支架（沿橋向縱向步距0.9m，橫向步距0.6m，豎向布距1.5m），每道盤扣支架共有27根立桿，盤扣支架用橫桿及豎向斜桿（豎向斜桿滿布）連接成整體，盤扣支架頂部連接盤扣專用頂托，頂托上面放置I18工字鋼分配梁，調(diào)節(jié)頂托螺旋桿使I18工字鋼與箱梁底板充分接觸。其中盤扣支架中間10道間距為4m，兩端盤扣支架間距為5m，故只需計算兩端盤扣支架受力即可。車行天橋橋下支架布置圖2.4支架計算考慮橋臺承重整個橋梁共計被14排支點支撐，跨中支撐間距為4m，靠近橋臺兩處支撐間距為5m，按最不利受力計算，只需計算靠近橋臺兩處5m即可，考慮橋梁重量平均分布原則，則計算如下：每延米橋梁結構重F1=17583.8÷58=303.2KN靠近橋臺處一道支架受力F2=303.2×5=1515.8KN每道盤扣支撐通過三根I18工字鋼將上部受力均勻傳下給下面的27根盤扣支架，按平均受力原則受力計算如下所示：單根立桿承受軸向力計算：N=1515.8÷27=56.1KN立桿強度驗算：σ=N/A=56.1×103/571=98.2MPa＜[σ]=300MPa立桿穩(wěn)定性驗算：L0=ηh或L0=h’+2kaL0為支架立桿計算長度（m）；a為支架可調(diào)托座至頂層水平桿中心線的距離（m）；h為支架立桿中間層水平桿最大豎向步距（m）h’為支架立桿頂層水平桿步距（m），宜比最大步距減少一個盤扣的距離；h為支架立桿計算長度修正系數(shù)，水平桿步距為0.5m或1m時，可取1.6；水平桿步距為1.5m時，可取1.2；k為懸臂端計算長度折減系數(shù)，可取0.7.則計算L0=1.8m立桿長細比為λ=L/i=180/2.01=89.5，查表得ψ=0.664則有：N/(ψA)=56.1*1000/(571×0.664)=148MPa＜f=300MPa滿足要求；2.5盤扣支架基礎驗算支架搭設的地基采用碎石分層壓實處理，要求壓實度不小于96%，地基承載力不小于200KPa，并采用厚度為20cm的C20混凝土硬化處理。單根立桿受力最大的為56.1KN，底托底部鋼板尺寸為15×15cm，基礎經(jīng)過混凝土硬化處理，混凝土厚度為20cm，根據(jù)規(guī)范，混凝土按照45°擴散角傳力，則與地基接觸面的受力面積為55×55=3025cm2。所需的地基承載力為56.1*1000/302500=0.185MPa=185KPa＜[p]=200，滿足要求。三、橋梁上部計算3.1支架搭設在橋面上搭設拱肋支撐：拱肋支撐采用三排盤扣支架搭設，盤扣支架沿橋向縱向步距0.9m，橫向步距0.6m，豎向布距1.5m。盤扣支架頂部連接盤扣專用頂托，頂托上面放置I10工字鋼分配梁，考慮拱肋為圓弧形為使拱肋與I10工字鋼充分接觸受力，提前在鋼管拱肋上焊接1cm厚三角鋼板保證底部接觸面為平面，調(diào)節(jié)頂托螺旋桿使I10工字鋼與焊接鋼板充分接觸。為保證施工過程中鋼管拱肋穩(wěn)定性，采用在距離拱肋與橋面接觸位置1/3長度處左右兩側各設置一道纜風繩（整個拱肋設置四條），纜風繩的另一端系在防撞護欄上，將拱肋牢牢鎖住防止其沿橋橫向發(fā)生擺動。圖3車行天橋拱肋支撐布置圖3.2荷載計算（1）鋼管拱肋結構恒載鋼管拱肋每延米混凝土量為1.13m3，直徑Φ1200壁厚20mm的鋼管每延米重量為0.573噸。結構恒載：m4=26×1.13+0.573×10=35.11KN。（2）施工活荷載m5=1.0×1.2=1.2KN。（3）考慮破碎鋼管產(chǎn)生機械荷載m6=2×1.2=2.4KN。則，每延米設計計算荷載：q=1.2m4+1.4（m5+m6）=47.17KN。計算荷載放大系數(shù)：K=m/m4=1.34。3.3盤扣支架計算盤扣支架橫向步距0.6m，縱向步距1.2m，豎向步距1.5m，每排支架有3根立桿，通過I10工字鋼分配后平均受力，則計算如下：每排支架受力F1=47.17×1.2=56.6KN每根立桿受力F2=56.6÷3=18.9KN立桿強度驗算：σ=N/A=18.9×103/571=33.1MPa＜[σ]=300MPa立桿穩(wěn)定性驗算：L0=ηh或L0=h’+2kaL0為支架立桿計算長度（m）；a為支架可調(diào)托座至頂層水平桿中心線的距離（m）；h為支架立桿中間層水平桿最大豎向步距（m）h’為支架立桿頂層水平桿步距（m），宜比最大步距減少一個盤扣的距離；h為支架立桿計算長度修正系數(shù)，水平桿步距為0.5m或1m時，可取1.6；水平桿步距為1.5m時，可取1.2；k為懸臂端計算長度折減系數(shù)，可取0.7.則計算L0=1.8m立桿長細比為λ=L/i=180/2.01=89.5，查表得ψ=0.664則有：N/(ψA)=18.9*1000/(571×0.664)=49.8MPa＜f=300MPa滿足要求；3.4操作平臺計算（1）模板自重：q1取0.2KN/m2（2）施工活荷載q2取2KN/m2竹膠板計算：恒荷載分項系數(shù)取1.2；活荷載分項系數(shù)取1.4，則腳手板取寬度1m作為計算單元，跨徑為1.2m,則模板的慣性矩I=ab3/12=1000*50*50*50/12=10416650mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*50*50/6=416667mm3。該處荷載q=1.2*0.2+1.4*2=3.04KN.m則根據(jù)路橋計算手冊可知：M=1/8*qmaxL2=0.125*3.04*1.2*1.2=0.55KN.mσw＝M/W=0.55*106/416667=1.31MPa＜【σw】=12.5MPaσj=0.6*1.5ql/A=0.6*1.5*3.04*1200/(1000*50)=0.07MPa＜【σj】=1.4MPa最大擾度f=5*qL4/(384EI)=5*3.04*12004/(384*4.5*103*10416650)=1.75mm＜L/250=4.8mm，擾度滿足要求。竹膠板下橫桿計算：恒荷載分項系數(shù)取1.2；活荷載分項系數(shù)取1.4，支架縱橫步距均為1.2m，水平桿材質為Q235B鋼材，規(guī)格型號采用φ48×3.5mm型鋼管，截面積A=4.5cm2，慣性矩I=11.36cm4，截面模量W=4.73cm3；回轉半徑i=1.59cm，容許應力[σ]=205Mpa，[σj]=125Mpa，彈性模量E=2.06*105MPa。該處荷載q=1.2*（1.2*0.2+1.4*2）=3.65KN.m則根據(jù)路橋計算手冊可知：M=1/8*qmaxL2=0.125*3.65*1