盖梁抱箍法施工及计算

1、盖梁 抱箍法施工及计算目录第一部分 盖梁抱箍法施工 设计 图一、施工 设计说 明二、盖梁抱箍法 结 构设计三、盖梁抱箍法施工 设计 图四、主要工程材料数量 汇 总表第二部分 盖梁抱箍法施工 设计 计 算一、设计检 算 说 明二、侧模支撑计算三、横梁计算四、纵梁计算五、抱箍计算附图图 一、盖梁抱箍法施工 设计总图 图二、盖梁抱箍 设计图图 三、盖梁抱箍法施工支撑 详图图四、各部件 连接、栏杆与工作平台 详图第一部分 盖梁抱箍法施工 设计 图、施工设计说 明1、概况黑崖沟4号大桥全长184.4米 起迄里程 为K145+372.10K145+556.5）。共有5个桥 墩，除2#、3#墩为空心薄壁墩外

2、，其余各墩 为二柱式结构（墩柱为直径1.8m的钢筋砼结构）， 墩柱上方 为盖梁。盖梁为长12.87m,宽2.0m,高1.6m的钢筋砼结构，如图1-1。盖梁混凝土 方量39.684 m3。盖梁施工拟采用抱箍法施工。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）汪国荣、朱国梁编著施工计算手册3）公路施工手册，桥涵上、下册）交通部第一公路工程总公司。4）路乔施工计算手册 人民交通出版社5）盖梁模板提供厂家提 供的模板有关数据。6）保阜高速公路施工 图设计文件。7）国家、交通部等有关部委和四川省交通 厅、海通公司的规范和标准。8）我单位的桥梁施工经验。、盖梁抱箍

3、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S6mm肋板高为8cm，在肋板外设12背带。在侧模外侧采用间距0.8m的212作竖带，竖带高m； 在竖带上下各设一条$28的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距m。端模为特制大钢模，面模厚度为S6mm肋板高为8cm。在端模外侧采用间距0.3m的8作背带，竖带高m。2、底模支撑底模为特制大钢模，面模厚度为S6mm肋板高为8cm。在底模下部采用 间距0.3m8槽钢作横梁，横梁长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。横梁上设木垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装 误差。与墩柱相交部位采用 特制型钢支架作支撑。3、纵

4、梁在横梁底部采用 单层两排上下加 强型贝雷片（标准贝雷片规格:3000cmx 1500cm，加强 弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长15m，两组贝雷梁位于墩柱两 侧，中心间距2.04cm,两组 贝雷梁片之间设置内顶外拉装置，保证贝雷梁的整体 稳定性。贝雷片之间采用铁销连接，在 铁销的端口必须设置保险销。纵梁下为抱箍。4、抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t=8mm）制成，M24的高强螺栓（10.9级）连接，抱箍高50.5cm，采用40根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上 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

5、设一层23mm厚的橡胶 垫。5、防护栏杆与与工作平台栏杆采用050的钢管搭设，在横梁上每隔2.4米设一道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 间采用销连接。（2）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。三、盖梁抱箍法施工 设计图 见附图）图一、盖梁抱箍法施工 设计总图图二、盖梁抱箍设计图图三、盖梁抱箍法施工支撑详图图四、各部件连接、栏杆与工作平台 详图四、主要工程材料数量汇总表见表一。需要说明的是：主要工程材料数量是以 单个盖梁需用量考 虑。

6、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14bkg4657.632栓杆020kg380.38两端带丝型3钢管斜撑钢管048m96计48个4螺帽用于02（栓杆个885垫板0.1 )0.1米钢板S=10mmkg69.08计88块每块-二二底模支撑1横梁16#工字钢kg5280.8计56根2三角架16#工字钢kg797.37计2个3特制型钢架16#工字钢kg1046.73计3个4型钢架联接用螺栓020个24螺栓带帽5型钢架联接用钢板钢板S=10mmkg28.266钢垫块钢板S=20mmkg4239每横梁上布3个三纵梁1贝雷片3000 1500kg10800序号项目及名称材料规格单

7、位数量备注2加强弦杆3000 100kg64003横拉杆16#工字钢kg1230计20根4弦杆螺栓kg320计160个5销子及保险插销050kg432计144个四抱箍共计3套1抱箍桶钢板钢板S=16mmkg4545.722上盖筋板钢板S=20mmkg442.933下盖筋板钢板S=10mmkg123.924中部筋板钢板S=10mmkg123.925加强筋板钢板S=8mmkg381.176加强筋板钢板S=14mmkg230.137高强螺栓024长100mm个1988橡胶垫厚23mmm233五连接件1A型U型螺栓共计328套螺杆020kg1040.24螺母用于020栓杆个656垫板钢板S=12mmk

8、g1699.372B型U型螺栓共计24套螺杆024kg80.09螺母用于024栓杆个48六护栏与工作平台序号项目及名称材料规格单位数量备注1栏杆架钢管$50m174.42栏杆支座钢管$60m63安全网m2834木板厚2 cmm48.95扣件个60第二部分盖梁抱箍法施工设计计算一、设计检算说明1、设计计算原则1）在满足结构受力情况 下考虑挠度变形控制。2）综合考虑结构的安全性。3）采取比较符合实际的力学模型。4）尽量采用已有的构件 和已经使用过的支撑方法。2、贝雷架无相关数据，根据 计算得出，无资料可复。3、对部分结构的不均布，不 对称性采用 较大的均布荷载。4、本计算结果不适合于 除4#、5#

9、墩盖梁施工。5、本计算未扣除墩柱承 担的盖梁砼重量。以做安全储备。6、抱箍加工完成 实施前，必须先进行压力试验，变形满足要求后方可 使用。、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，Ti、T2为拉杆承受 的拉力，计算图式如图2-1所示。2、荷载计算3砼浇筑时的侧压力：m=KyhP式中：K-外加剂影响系数，取1.2;Y-砼容重，取26kN/m;h-有效压头咼度。砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按20C考虑。则：v/T=0.3/20=0.0150.035h=0.22+24.9v/T=0.22+24.90.015=0.6mPm= KYh=1.2x26

10、x0.6=19kPaMma/2x=25/（2 87.1杓）xW=143513144MPaEIx=527.6 2.7 /（384 22.1 10為09.4 10 ）=0.0075mf0图2-1侧模支撑计算图式砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。贝U：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）P=mxH-h）mXh/2=23X+23 X）.6/2=53kNP +p3、拉杆拉力验算拉杆320圆钢）间距！2m,1.2m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。（r=1+2）/A=1.2P/2nrT T则有:=1.2x53/2nx=101223k

11、Pa=101MPa 0.1682.9+10=57kNG4）三角支架自重：G4=8X2=16kN4）施工荷载与其它荷载:G5=20kN横梁上的 总荷载：GH=G什G2+G3+G4+G5=4059+279+57+16+20=4431kNqH=4431/26.4=168kN/m横梁采用0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷 载GH1680.4=67kN作用在横梁上的均布 荷载为：qHGHH=67/2.4=28kN/m（式中：为横梁受荷段 长度,为2.4m）2、力学模型j crri iiiihVRi横第工16, El2.4mR4. 6m=141945142MPa28 2.4 /(384 2.1XOM

12、127 10 )=0.0051m0.205 X56+3X180.205=64kN2）贝雷梁自重：G7= 2.7+0.8+1+2X3X0.205）40=237kN纵梁上的总荷载：Gz=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=4059+279+57+16+20+64+237=4732kN纵梁所承受的荷 载假定为均布荷载q：q= GZ/L=4732/26.4=179kN/m2、力学计算模型建立力学模型如 图2-3所示。a=179kN/m图2-3纵梁计算模型图3、结构力学计算图2-3所示结构体系为一次超静定 结构，采用位移法计算。1）计算支座反力RC:第一步：解除C点约束，计算悬臂端均布荷载与中间段

13、均布荷载情况下的弯矩与挠度qDiAclEa(aqC点位移量J；.5仙|3ME1第二步：计算C点支座反力RC作用下的弯矩与 挠度DaAAJ/1 /BE-a -第三步：由C点位移为零的条件计算支座反力RC由假定支座条件知：刀f=04SA/* 24d +Itf(2/ jJ叼口+ S/ic二 +=4：2）计算支座反力RA、BR一由静力平衡方程解得/?厂农厂舁上上空T3）弯矩图根据叠加原理，绘制均布荷 载弯矩图:4）纵梁端最大位移3和护SxS1=-648q/EI（J）4、纵梁结构强度验算1）根据以上力学计算得知，最大弯矩出 现在A、B支座，代入q后MB=8.82q=8.82 179=1579kN m2）

14、贝雷片的允许弯矩计算查公路施工手册 桥涵第923页，单排单层贝雷桁片的允许弯矩o为975kN m。M则四排单层的允许弯矩M=4X975X0.9=3510 kN-m（上下加强型的贝雷梁的允许变矩应 大于此计算值）故：B=1579kN m150X150/2=2293200cm(因无相关资料可查，进行推算 得出)(2)最大挠 度发生在盖梁端8 -8fma=648q/EI=648 1179/(2.1 11012293200110 )=0.024mxf=a/400=4.2/400=0.0105m6、关于纵梁计算挠度的说明由于maxf，计算挠度不能满足要求。f计算时按最大 挠度在梁端部考 虑，由于盖 梁悬

15、出端的砼量较小，悬出端砼自重产生荷载 也相对较小，考虑到横梁、三角支架、模板等方面刚度作用，实际上梁端部挠度要小于计算 的max值。实际实施时，在最先施工的纵梁上的端部、支座位置、中部等部位设置沉降监测f测点，监测施工过程中的沉降情况，据此确定是否需要 预留上拱度。如果需 设置预拱度时，根据情况采 取按以梁端部 为预留上拱度最大 值，在梁端部预留2cm的上拱度并递减至墩柱部位的 办法解决。五、抱箍计算(一)抱箍承 载力计算1、荷载计 算每个盖梁按墩柱 设三个抱箍体支承上部荷 载，由上面的 计算可知:支座反力RA=B=2(l+a)-8.31q/2=2(9+4.5)-8.31179/2=16172

16、kNRR =8.31q=8.31 1179=1487kNC以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。2、抱箍受力 计算1)螺栓数目计算抱箍体需承受的 竖 向 压 力N=1672kNi抱箍所受的 竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力 产生，查路桥施工计算手册第426页：M24螺栓的允 许承载力：L=P卩n/KN式中：P-高强螺栓的预拉力，取225kN;叶摩擦系数，取0.3;n-传力接触面数目， 取1；K-安全系数，取1.7。贝L= 225 0.3谢1.7=39.7kNN螺栓数目m计算：m=N /冋=1672/39.7=42.1疋42个取计算截面上的螺栓数目m=42个

17、。贝 每条高 强螺栓提供 的抗剪力：P=N/44=1672/42=39.8KW N=39.7kN故能承担所要求的荷 载。2)螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取 卩=0.3计算抱箍产生的压力b= N/卩=1672kN/0.3=5573kN由高强螺栓承担。P贝 ：b=5573kNN=P抱箍的压力由42条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=b/44=55743kN /42=133kN(1-0.4mi0.46/42)/66 420-4=117692kPa=118MPav 0.015=0.299KN.m2)2为螺栓爬升角 产生的 反力矩,升角为i0MM2=iNcosiO+Nsini0 x卩LL式中L2=0.011(L2为力臂)=O.i5xi33xcosiOxO.Oii+i33 sxiniOxO.Oii=0.470(KN m)M=1+2=0.299+0.470=0.769(KN m)MM=76.9(kg m)所以要求螺栓的扭 紧力矩M7