高速公路墩柱蓋梁抱箍法設計與施工[精品資料]

高速公路墩柱蓋梁抱箍法設計與施工 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學術論文 期刊文獻 年終總結 年終報告 工作總結 個人總結 述職報告 實習報告 單位總結 摘要： 在建筑施工行業(yè)里，尤其橋梁施工方面，地形、地質較差時橋的橋墩、蓋梁采用抱箍施工較多，但抱箍施工的安全性、可靠性最重要。體現(xiàn)在抱箍施工的設計、檢算和加固?，F(xiàn)結合某高速公路大橋蓋梁施工，闡述抱箍施工的設計、檢算及加固。 關鍵詞：蓋梁；抱箍設計；抱箍受力驗 算；加固 Abstract: In the construction industry, especially the bridge construction, terrain, geological poor bridge piers, coping with hoop construction is more, but the security, reliability, hoop construction is the most important. Reflected in the design, calculation and construction of the hoop reinforcement. The combination of bent cap construction of a highway bridge, the design, construction and check of the hoop reinforcement. Keywords: coping； hoop design； hoop stress check calculation of reinforcement U445A 2095-2104（ 2012） 1 工程概況 某大橋跨越水道和通道，為 21 20m大橋。橋址處魚塘遍布，地形平坦，地勢較低，屬河口沖積平原區(qū)，線路與河流正交。上部結構采用 20m預應力砼寬幅空心板，先簡支后橋面連續(xù)方案；下部構造為全幅寬整體三柱墩、坐板式橋臺，樁基礎。蓋梁長 25.7m,高 1.5m，寬 1.6m。由于現(xiàn)場地形、地質情況的限制，其蓋梁施工采用抱箍法施工最為合理。 2 計算說明 蓋梁抱箍施工圖如下： 2.1設計 計算原則 2.1.1在滿足結構受力情況下考慮撓度變形控制。 2.1.2綜合考慮結構的安全性。 2.1.3采取比較符合實際的力學模型。 2.1.3盡量采用已有的構件和已經使用過的支撐方法。 2.2對部分結構的不均布，不對稱性采用較大的均布荷載。 2.3本計算未扣除墩柱承擔的蓋梁砼重量。以做安全儲備。 2.4抱箍加工完成實施前，必須先進行壓力試驗，變形滿足要求后方可使用。 3 橫梁計算 采用間距 0.3m的 16cm14cm 的 方木作橫梁，橫梁長2.5m，共布設橫梁 86個。蓋梁懸出端底模下設特制三角支架，每個重約 10kN。 3.1荷載計算 蓋梁砼自重： G1=60m326kN/m3=1560kN ；模板鋼摸自重： G2=186kN (根據(jù)模板設計資料 ) 側模支撐自重： G3=15kN；三角支架自重： G4=10kN；施工荷載與其它荷載： G5=25kN 橫梁上的總荷載：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1560+185+15+10+25=1795kN qH=1795/25.7=70kN/m 橫梁采用間距 0.3m的方木，則作用在單根橫梁上的荷載 GH=700.3=21kN 作用在橫梁上的均布荷載為： qH= GH/lH=21/1.6=14kN/m( 式中： lH 為橫梁受荷段長度，為1.6m) 3.2力學模型 如圖 2-2 所示。 圖 2-2 橫梁計算模型 3.3橫梁抗彎與撓度驗算 橫梁的彈性模量 E=10103MPa ；慣性矩：；抗彎模量： 最大彎矩： Mmax= qHlH 2/8=141.62/8=4.5kNm = Mmax/Wx=4.5/(523)=8.6MPaw=13MPa( 可 ) 最大撓度： 4 縱梁計算 4.1荷載計算 4.1.1橫梁方木自重： 0.38 kN 4.1.2工字鋼自重：G7=73.841349.8/1000=37.6kN 縱梁上的總荷載： GZ=1795+0.38+37.6=1833kN 縱梁所承受的荷載假定為均布荷載 q： q= GZ/L=1833/25.7=72kN/m 4.2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 4.3結構力學計算 圖 2-3 所示結構體系為靜定結構。 4.3.1計算支座反力 RA、 RB 由靜力平衡方程解得： 4.3.2縱梁端最大位移 -44573/24EI () -0.02m 4.3.3縱梁中間最大位移 4.3.4工字鋼的彎矩檢算 4.4 縱梁結構強度驗算 4.4.1根據(jù)以上力學計算得知，最大彎矩出現(xiàn)在 A、 B支座，代入 q 后， MAB=554kNm 4.4.2工字鋼的允許彎矩計算 40B型工字鋼 WX=1139.0cm3 = （ 554103 ） /（ 1139210 -6） =243 MPa A3鋼彎曲應力 =145Mpa 4.5 關于縱梁計算撓度的說明 由于計算撓度和彎矩都不能滿足要求。 計算時按最大撓度在梁中間考慮，但在蓋梁的端部也產生較大撓度，因此在蓋梁施工過程中必須在蓋梁的端部，兩個墩柱之間的中部工字鋼下必須加支撐，防止蓋梁沉降，還應在最先施工的縱梁上的端部、支 座位置、中部等部位設置沉降監(jiān)測測點，監(jiān)測施工過程中的沉降和變形情況，據(jù)此調整縱梁或設置預留拱度。 4.6 縱梁的支撐和檢算 4.6.1縱梁的支撐 縱梁的最大撓度發(fā)生在中間，因此兩個墩柱之間的中部工字鋼下必須加支撐，支撐采用 10#槽鋼兩個焊接起來，在每兩個墩柱之間支撐四個點。縱梁的端部，每個端部支撐兩個點。加支撐后縱梁的撓度和彎矩都能滿足要求。為了加強工字鋼的整體性，在兩個工字鋼之間每兩米設一根拉條，兩工字鋼之間采用角鋼三角連接，增加其整體性。 4.6.2支撐檢算 槽鋼的長度 3.62m，荷載 P=ql=729.25=666KN ，槽鋼采用 10#驗算其穩(wěn)定。 查得 10#槽鋼截面最小回轉半徑： r=3.94cm=0.0394m 桿件長細比： =l/r=3.62/0.0394=91.9 從路橋施工計算手冊中查得 =0.651 查得10#槽鋼截面 A=0.001274m2,兩個槽鋼焊接起來支撐四點，那么 A=80.001274=0.0102 m2 強度驗算： a=P/A=666/0.0102=65294.1Kpa 查得鋼材的極限 值 =215Mpa=215000Kpa, 那么 a 強度滿足要求。 穩(wěn)定驗算： a=P/ （ A ） =666/（ 0.6510.0102 ）=100298.2Kpa =215Mpa=215000Kpa, 那么 a 穩(wěn)定滿足要求。 5 抱箍計算 5.1抱箍基本參數(shù)的確定 5.1.1 計算模型的建立 抱箍體所承受的壓力 N1、 N2為縱梁及其以上所有荷載產生的和力，用抱箍體支承上部荷載，抱箍桶壁與墩柱之間產生的摩擦力 f 抵抗壓力 N1、 N2，由 f=Nf 知， f 由作用在抱箍桶上的垂直壓力產生，采用抱箍桶之間的高強螺栓的拉力T1、 T2對抱箍桶施工壓力。 5.1.2 荷載計算： 由以上計算可知：支座反力 RA=643kN ；RB=2832=566kN 以最大值 643KN為抱箍體需承受的豎向壓力 N 進行計算。 5.1.3 力學計算： 5.1.3.1 計算拉力 T1，砼與鋼之間設一層橡膠，摩擦系數(shù)按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取 =0.25 ，由 f=Nf ，垂直壓力： 5.1.3.2 M27 高強螺栓的允許承載力 ： NL=Pn/K=2700.31/1.7=47.6kN 5.1.3.3 抱箍螺栓數(shù)目的確定：m=Tf/Nl=643/47.6=14 個 5.1.3.4 抱箍高度： 抱箍高 h=0.6m。 12 個高強螺栓。 5.2 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=0.25 計算 抱箍產生的壓力 Pb= N/=643kN/0.25=2572kN 由高強螺栓承擔。 則： Nf=Pb=2572kN 抱箍的壓力由 12條 10.9級 M27的高強螺栓的拉力產生。 即每條螺栓拉力為：N1=Pb/12=2572/12=215kNP=270kN 故高強螺栓滿足強度要求（注：安全系數(shù)取 1.7，那么P=159KN,12 個高強螺栓不能滿足要求）。根據(jù)現(xiàn)場情況采用兩個抱箍上下抱箍，其高度 1.2m，高強螺栓 24 個滿足要求。 5.3求螺栓需要的力矩 M 采用兩個抱箍那么每個螺栓的拉力為 N=Pb/24=2572/24=107KN 5.3.1 由螺帽壓力產生的反力矩 M1=u1N1L1 u1=0.15 鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)； L1=0.019 力臂；M1=0.151070.019=0.305KN.m 5.3.2 M2 為螺栓爬升角產生的反力矩 ,升角為 10 M2=1Ncos10L2+Nsin10L2 式中L2=0.014(L2 為力臂 ) =0.15107cos100.014+107sin100.014=0.481 (KNm) M=M1+M2=0.305+0.481=0.786(KNm)=79(kgm ) 所以要求螺栓的扭緊力矩 M79(kgm) 5.4抱箍體的應力計算： 采用一個抱箍時的檢算 5.4.1抱箍壁為受拉產生拉應力 拉力 P1=6N1=6215=1290 （ KN） 抱箍壁采用面板 10mm 的鋼板，抱箍高度為 0.6m。 則抱箍壁的豎向截面積： S1=0.010.6=0.006 (m2) =P1/S1=1290/0.006=215 (MPa) =140MPa 不滿足設計要求。 所以采用兩個抱箍 抱箍壁采用面板 1 0mm的鋼板，抱箍高度為 1.2m。 則抱箍壁的縱向截面積： S1=0.011.2=0.012 (m2) =P1/S1=1290/0.012=108(MPa) =140MPa 滿足設計要求。 5.4.2 抱箍體剪應力 = （ 1/2RA） /（ 2S1） =（ 1/2643 ） /（ 20.006 ）=26.8MPa=85MPa 根據(jù)第四強度理論 W= （ 2+32 ） 1/2=（ 2152+326.82 ） 1/2=220MPa W=145MPa 不滿足強度要求。 所以采用兩個抱箍 = （ 1/2RA） /（ 2S1） =（ 1/2643 ） /（ 20.012 ）=13.4MPa=85MPa 根據(jù)第四強度理論 W= （ 2+32 ） 1/2=（ 1082+313.42 ） 1/2=110MPa W=145Mpa 滿足設計要求。 5.5兩個抱箍連接說明： 由于一個抱箍不能滿足要求，因此采用兩個抱箍連接起來使用，連接時先將第一個抱箍安裝，在墩柱頂安裝兩個滑輪將第二個抱箍拉緊于第一個抱箍之下，讓其密貼然后安裝第二個抱箍。再檢查兩個 抱箍是否密貼，如果還有縫隙用鋼板加緊。 6 抱箍試驗： 在抱箍使用前，先應做加載試驗，試驗布置圖如圖所示： 報箍試驗示意圖 6.1 先將上、下兩抱箍，按設計要求緊固螺栓，在千斤頂與上抱箍、下抱箍之間設置鋼墊板，安裝加載設備。 6.2 加載過程控制：先加載到 RA/2即 322KN，穩(wěn)定一段時間后，進行觀察；再加載到 RA即 643KN，穩(wěn)定一段時間，再進行觀察。 6.3 在抱箍加載過程中注意觀察：（ 1）抱箍體與墩柱有無滑動現(xiàn)象。（ 2）抱箍體各焊接部分有無變 形開裂現(xiàn)象。 6.4 卸載應均勻進行，卸載后，檢查：（ 1）砼表面有無變化。（ 2）抱箍體各部分有無殘余變形。 6.5 千斤頂選用根據(jù)加載力的需要選擇（我們選用1500KN 的千斤頂）。 6.6 最終根據(jù)試驗情況確定抱箍的使用是否滿足使用要求。 7 結論 抱箍施工中設計、檢算、選材最為關鍵。設計、檢算必須逐步進行；在施工前必須做試驗，保證抱箍施工的安全性。通過實踐驗證，本工程抱箍施工方法是成功的，值得在相似工程中予以推廣。 閱讀相關文檔 :高速公路軟基 沉降與穩(wěn)定觀測 淺談汽車維修質量的保證 市政工程施工階段造價控制重點與措施探討 上海市區(qū)生活垃圾集裝化轉運系統(tǒng)項目中投資控制的運用 淺談汽車駕駛員綜合能力 淺談發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 瀝青混凝土防滲心墻施工成本控制 城市占道施工交通影響度預測的BP網絡法 住區(qū)