广东某分离式立交桥盖梁抱箍法施工及计算.doc

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1、盖梁抱箍法施工及计算一 施工设计说明1、概况：本标段全长12.285km，共设置大桥1座，中桥5座，分离式立交桥（含互通主线桥）7座，小桥1座。其中下构为墩柱式盖梁结构的桥梁有大岭互通主线1号桥、大岭互通主线2号桥、刘屋村中桥、陈屋村中桥、东坑水库大桥、墩子头中桥、姚光村中桥、瓦窑岗中桥、赤沙分离式立交桥、东边迳分离式立交桥、大白小桥。由于地基承载力不足及水中墩盖梁施工困难，所以本桥盖梁采用抱箍法施工。本次计算选择本标段单位跨度盖梁自重最大的大岭互通主线2号桥54#墩左幅盖梁为例，验算盖梁施工中的抱箍应力是否达到施工要求。54#墩为双柱式桥墩，墩柱中心距离为9.70m，上方盖梁长16.227m

2、，宽2.3m，高1.8m，砼浇筑量为62.88m3。2、设计依据（1） 交通部行业标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）（2） 路桥施工计算手册 人民交通出版社（3） 五金手册 饶勃主编（4） 公路施工手册，桥涵（上、下册）交通部第一公路工程总公司（5） 盖梁模板提供厂家提供的模板有关数据（6） 我单位的桥梁施工经验二 盖梁抱箍法结构设计1、 侧模与端模支撑 侧模为特制大钢模，面模厚度为6mm，肋板高为10cm，在肋板外设 10背带。在侧模外侧采用间距为1m的10竖带，竖带高2.1m；在竖带上下各设一条16的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距为1.9m ,在竖带外设48的钢管斜撑，

3、支撑在横梁上。端模为特制大钢模，面模厚度为6mm，肋板高为10cm，在肋板外设10背带。端模外则由特制三角架背带支撑，空隙用木楔填塞。2、 底模支撑底模为特制大钢模，面模厚度为8mm，肋板高为10cm。在底模下部采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长为4.5m。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采用特制钢支架作支撑。3、 纵梁在横梁底部采用两根45#工字钢作为纵梁，单根纵梁长19m。纵梁在墩柱外侧用10槽钢连接，使纵梁形成整体，增加稳定性。横梁与纵梁采用U型螺栓连接；纵梁下为砂箱和抱箍。4、 砂

4、箱和抱箍砂箱采用板厚t16mm钢板制作，砂箱为40*30cm，每个砂箱设有泄砂孔。制作砂箱前，砂先烘干后装箱，每个砂箱预压600KN。抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t16mm）制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高50cm，采用16根喷砂后涂无机富锌漆的16Mn钢高强螺栓连接。抱箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。 为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层23mm厚的橡胶垫。5、 工作平台与防护栏杆（1） 工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。（2） 工作平台栏杆采用50的钢管搭设，在横梁上

5、每隔2m设一道1.2m 高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件连接。立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m 高的支座。钢管与支座之间采用插销连接。三 主要工程材料数量汇总表见表一。序号项目及名称材料规格单位数量备注一侧模支撑1竖带槽钢10kg1300 2栓杆16kg131两端带丝型3钢管斜撑钢管48m48计48个4螺帽用于16栓杆个645垫板0.10.1米钢板=10mmkg50.24计块每块二底模支撑1横梁16#工字钢kg2860计56根2三角架槽钢10kg600计2个3特制钢架16#工字钢kg533计2个4联接用螺栓16个24螺栓带帽5联接用钢板钢板=10mmkg28

6、.266钢垫块钢板=20mmkg2325每横梁上布3个三纵梁1型钢45#工字钢kg33252连接槽钢10kg50四砂箱计4个1砂箱桶钢板钢板=16mmkg85计4个2砂箱盖板钢板=20mmkg75计4个五抱箍共计2套1抱箍桶钢板钢板=16mmkg7822上盖筋板钢板=20mmkg753下盖筋板钢板=10mmkg384中部筋板钢板=10mmkg385加强筋板钢板=8mmkg75.366加强筋板钢板=14mmkg105.57高强螺栓24长100mm个328橡胶垫厚23mm5六护栏与工作平台1栏杆架钢管50m782栏杆支座钢管60m3.23安全网424木板厚2cm245扣件个32说明：主要工程材料数

7、量是以单个盖梁需用量考虑。四 盖梁抱箍法施工设计计算（一） 侧模支撑计算1、 力学模型假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力，T1、T2为拉杆承受的拉力，计算图式如图4-1所示。2、 荷载计算 砼浇筑时的侧压力：Pm=Kh 式中：K-外加剂影响系数，取1.2； -砼容重，取26kN/m3； h-有效压头高度。 砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按20考虑。 则：v/T=0.3/20=0.0150.035 h=0.22+24.9v/T=0.22+24.90.015=0.6mPm= Kh=1.2260.6=19kPa图4-1 侧模支撑计算图式砼振捣对模板产生的侧压力按4kP

8、a考虑。则：Pm=19+4=23kPa盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：PPm（Hh）+Pmh/2=231.2+230.6/2=34.5KN3、 拉杆拉力验算拉杆（16圆钢）间距1.0m，1.0m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有：=（T1+T2）/A=1.0P/2r2=1.034.5/20.0082=85838kPa=86MPa=160MPa(满足)4、 竖带抗弯与挠度计算设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长l0=1.9m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。 竖带10的弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩Ix=198.3cm4;抗弯模量Wx

9、=39.7cm3q0=231.0=23kN/m最大弯矩：Mmax= q0l02/8=231.92/8=10kNm= Mmax/2Wx=10/(239.710-6)=126MPaw=160MPa(满足)挠度： max= 5q0l04/3842EIx=5231.94/(38422.1108198.310-8)=0.0047m=l0/400=1.9/400=0.0047m5、 关于竖带挠度的说明在进行盖梁模板设计时已考虑砼浇筑时侧向压力的影响，侧模支撑对盖梁砼施工起稳定与加强作用，为了确保砼浇筑时变形控制在允许范围，同时考虑一定的安全储备，在竖带外设钢管斜撑。钢管斜撑两端支撑在模板中上部与横梁上。因

10、此，虽然竖带的计算挠度约等于允许值，但实际上由于上述原因和措施，竖带的实际挠度会有一定的富余，能保证稳定性。（二） 横梁计算采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长4.5m。在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。故共布设横梁31个，特制钢支架2个（每个钢支架用工16型钢13m）。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约3KN。1、荷载计算（1）盖梁砼自重：G1=62.88m326kN/m3=1635kN（2）模板自重：G2=120kN (根据模板设计资料)（3）侧模支撑自重：G3=480.1681.5+5=17kN（4）三角支架自重

11、：G4=32=6kN（4）施工荷载与其它荷载：G5=15kN横梁上的总荷载：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1635+120+17+6+15=1793kN qH=1793/16.23=110.5kN/m 横梁采用工16型钢，则作用在单根横梁上的荷载GH=110.50.4=44kN 作用在横梁上的均布荷载为：qH= GH/lH=44/2.3=19kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为2.3m)2、力学模型 如图4-2所示。图4-2 横梁计算模型3、横梁抗弯与挠度验算工16型钢的弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩I=1127cm4;抗弯模量Wx=140.9cm3最大弯矩：Mmax= qHlH 2/8=192.32/8=12.7kNm= Mmax/Wx=12.7/（140.910-6）=9016790MPaw=160MPa (可)最大挠度： max= 5 qHlH 4/384EI=5192.34/(3842.1108112710-8)=0.0029m=210MPa4、由以上计算结果中知，纵梁不能满足抗弯要求。为了减少纵梁中部弯矩，在纵梁中部增加贝雷片（300cm150cm）支撑。从设计图纸可知，54#墩柱平均高7.7m，因此采用5层两排贝雷片，每层两排贝雷片用150cm150cm连接片连接。每层贝雷片纵横对中