跨线立交桥主桥连续梁支架及门洞设计与检算

1、跨线立交桥主桥连续梁支架及门洞设计与检算 摘要：本文主要介绍了跨线立交桥主桥连续梁支架及门洞搭设方式，并分析受力情况，选取了最不利工况进行了检算。 关键词：跨线连续梁支架门洞设计检算 中图分类号： u448.21+5 文献标识码： a 文章编号： 1工程概况 本立交桥位于安徽省合肥市经济开发区方兴大道与蓬莱路交口，为方兴大道跨蓬莱路立交桥。桥梁起讫里程为：k2+524.55k2+922.73，设计共分三联，全长395m，桥梁分两幅，每幅桥宽13m，为双向六车道，其中跨蓬莱路(双向六车道)处一联为主桥，跨径组合为35+55+35m，为预应力混凝土双室变截面连续箱梁，中支点处梁高3m，中跨跨中梁高

2、1.8m，梁底为二次抛物线，中支点处桥下净高5.609m，中跨跨中桥下净高7.065m(如图1)。 图1连续梁平面位置示意图(单位:cm) 2 地基处理 连续梁主跨部分位于既有道路上，路面为沥青路面，其路面结构层为18cm沥青+56cm水稳，可以满足门洞及支架地基承载力要求。 位于既有道路以外部分地基处理方法：挖除支架搭设范围内杂填土后，按照承载力不小于160kpa的要求，根据现场试验确定地基处理深度，采用5%石灰改良土进行换填；承台开挖后的基坑回填：沿基坑边坡开挖台阶，台阶高度以30cm为级数，宽度以100cm为级数，回填碾压密实；顶面设置1%横向排水坡，设10cm碎石垫层，浇筑15cm厚c

3、25混凝土面层，浇筑至梁体平面投影边线外1.5m处，四周设排水沟，保证排水通畅。 3 支架搭设方案 采用483.0mm的碗扣式满堂支架，主梁为10cm15cm方木，腹板部位横桥向布置，间距为0.6m，翼缘板部位顺桥向布置，间距为0.9m；次梁为10cm10cm方木，间距为0.3m，面板采用18mm厚竹胶板；支架立杆顺桥向间距均为0.6m，步距均为1.2m；支架立杆横桥向布置如下： (1)中支座p6、p7顺桥向前后8m范围内：边腹板下横桥向1.2m范围内，支架立杆横桥向间距为0.3m；中腹板下横桥向1.8m范围内，支架立杆横桥向间距为0.3m；翼缘板位置横桥向间距为0.9m；其他位置横桥向间距为

4、0.6m。布置形式：0.93+0.35+0.64+0.36+0.64+0.35+0.93(如图2)。 图2支架横向布置示意图一(单位:cm) (2)边支座p5、p8顺桥向3.5m范围内：支架立杆横桥向间距为0.6m，翼缘板位置横桥向间距为0.9m。布置形式：0.93+0.3+0.615+0.3+0.93(如图3)。 图3支架横向布置示意图二(单位:cm) (3)其他位置：腹板下横桥向1.8m范围内，支架立杆横桥向间距为0.6m；翼缘板位置横桥向间距为0.9m；其他位置横桥向间距为0.9m。布置形式：0.93+0.3+0.63+0.92+0.63+0.92+0.63+0.3+0.93(如图4)。

5、 图4支架横向布置示意图四(单位:cm) (4)内模支架采用483.0mm的钢管支架，横梁为10cm10cm方木，间距为0.9m，纵梁为10cm10cm方木，间距为0.3m，面板采用18mm厚竹胶板；内支架立杆顺桥向间距均为0.9m，横桥向间距均为0.6m，支架步距按1.2m布置，局部采用钢管扣件配合加固；剪刀撑横桥向设置1排使支架连接形成整体。 4 门洞搭设方案 在跨中既有道路中央隔离带边缘左右对称各设置1个净宽4m的主门洞，在主门洞旁边再各设1个净宽2m的供非机动车通行的边门洞。门柱采用螺旋焊管，直径480mm，壁厚10mm，设6排，每排横桥向间距1.8m，每排10根；立柱之间采用14a槽

6、钢搭斜撑焊接加固；门洞基础采用c30混凝土条形基础(高0.8m，宽1.5m)，基础顶部预埋70070010mm钢板，钢板底焊接4根u型20mm预埋筋；钢管顶部焊接60060010mm厚钢板；门柱与钢板之间焊接，焊接方式为围焊，四周设8块12012010mm三角加劲缀板；门柱顶部放置横向双根i40a工字钢，两侧焊接加劲缀板；横梁上顺桥向间距0.6m依次布设i40a工字钢横梁，两侧焊接加劲缀板,并与横向双根工字钢焊接牢固；其上铺设18mm厚竹胶板，再横向布设一道i10工字钢，间距60cm，上部再进行支架搭设(如图5、图6)。 图5门洞布置示意图(单位:cm) 图6门洞布置横断面示意图(单位:cm)

7、 5 支架检算 对各截面梁部结构进行统计分析： (1)中支座p6、p7顺桥向前后8m范围内：箱梁设计底板最大厚度0.93m，顶板最大厚度0.5m，腹板最大高度3m，宽度0.7m，底板支架最大高度5.7m。 (2)边支座p5、p8顺桥向3.5m范围内：箱梁设计底板最大厚度0.43m，顶板最大厚度0.5m，腹板最大高度1.8m，宽度0.9m，底板支架最大高度6.4m。 (3)其他位置：箱梁设计底板最大厚度0.51m，顶板厚0.25m，腹板最大高度2.47m，支架最大高度6.4m；支架在腹板之间位置间距0.9m，混凝土计算厚度取0.51+0.25=0.76m，支架最大高度6.4m。 (4)翼缘板混凝

8、土最大厚度0.5m，最小厚度0.2m，宽度2m，支架规格统一为0.60.91.2m，搭设最大高度按10m计。 将受力情况进行综合考虑，取最大受荷工况，按以下3种情况进行检算： (1)支架规格0.30.61.2m，混凝土高度3m，考虑1.1倍荷载预压，取3.3m为混凝土计算高度，支架最大高度5.7m，按6m计。 (2)支架规格0.60.61.2m，混凝土高度2.47m，按2.5m计，考虑1.1倍荷载预压，取2.75m为混凝土计算高度，支架最大高度6.4m，按7m计。 (3)支架规格0.60.91.2m，混凝土高度0.76m，按0.8m计，考虑1.1倍荷载预压，取0.88m为混凝土计算高度，支架最

9、大高度10m，按10m计。 验算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj130-2011)和建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(jgj 166-2008)要求进行检算，均满足要求(借助软件验算较为简便，在此不赘述)。 6 门洞检算 门洞上部箱梁最大梁高2.08m，底板最大厚0.35m，顶板厚0.25m。考虑到安全性要求，验算时箱梁按照等截面实腹式梁考虑，并按1.2倍荷载计，取2.5m为混凝土计算高度；门洞上部支架高度1.11.35m，顺桥向工字钢最大跨度5.5m，横桥向工字钢最大跨度1.8m。 40a工字钢、10号工字钢、钢管(直径480mm，壁厚10mm)截面参数均可查，在此不赘述

10、。 钢材力学性能：弹性模量e：206106n/mm，剪变模量g：79103n/mm 立杆轴力f采用最大值： mw0.921.4klah2/100.921.40.280.61.22/100.03knm n0.91.2(g1k+(g2k+g3k)h)+1.4(q1k+mw/lb)0.60.60.91.2(0.75+(24+1.1)2.5)+1.4(1+0.03/0.6) 0.60.625.16kn 立杆对工字钢作用力f=25.16+1.20.13841.35=25.38kn。 (1)10号工字钢验算（跨度0.6m，简支梁）： 跨中最大弯矩=1/4fl=1/425.380.6=3.81kn.m 支座

11、反力r=1/2f=1/225.38=12.69 kn = m/ w=3.81/（4910-6）=77.755mpa=205mpa 挠度=fl3/(48ei)=25.38103(0.6103)3/（482.06108245104）=0.0002mml/400=600/400=1.5mm 最大剪力=max1/2f,f=25.38kn =vsx/(it)= 25.3828.210-6/(24510-84.510-3)=64.92mpav= 120mpa，满足要求。 (2)40a工字钢验算（跨度5.5m，简支梁）： 采用结构力学求解器建立计算模型(单根自重：0.676kn/m，单根受集中荷载f=25.

12、38kn，如图7)。 图7计算简图(单位:n) =160.966kn.m 支座最大反力=128.683 kn 最大剪力=128.683kn = m/ w=160.966/（109010-6）=147.675mpa=205mpa =vsx/(it)= 128.683631.210-6/(2172010-810.510-3)=35.615mpav= 120mpa 挠度=11.37mml/400=5500/400=13.75mm，满足要求。 (3) 40a工字钢验算（跨度1.8m，按三跨连续梁计算）： 采用结构力学求解器建立计算模型(单根自重：0.676kn/m，单根受集中荷载f=128.683/2

13、=64.342kn，如图8)。 图8计算简图(单位:n) =31.10kn.m 支座最大反力=211.52 kn 最大剪力=82.23kn = m/ w=31.10/（109010-6）=28.53mpa=205mpa =vsx/(it)=82.23631.210-6/(2172010-810.510-3)=22.76mpav= 120mpa 挠度=0.16mml/400=1800/400=4.5mm，满足要求。 (4)钢立柱验算（高度3.3m）： 单根门洞立柱最大受力=211.522=423.04kn = n/ a=423.04/(147.65510-4)=28.65mpa=190mpa 长

14、细比=l/i=330/16.62=19.86130=145 稳定系数=0.985 n/(a)= 423.04/(0.985147.65510-4)=29.09mpa190mpa 满足要求。 (5)基础地基承载力验算： 门洞立柱扩大基础采用c30素砼，基础与地面接触面积s=长宽=181.5=27m2。 上部结构传递到扩大基础上的总荷载g总= 103.301.159+181.50.824+10423.04=4787.05kn。 基础地基承载力：p=g总/s=4787.05/27=177.3kpa，既有道路地基承载力满足要求。 7 结束语 施工前，编制好交通导行方案，按要求逐级审批；设置好减速带、限高架、交通标识等；做好人员培训，安排好领导带班作业，吊装作业安排专人指挥，做到安全文明施工。 参考文献： 中华人民共和国行业标准.钢管满堂支架预压技术规程(jgj t194-2009).北京.2009 中华人民共和国行业标准.建筑地基基础设计规范(gb 50007-2002).北京.2002 江正荣 著.建筑施工计