沙湾南站3号桥桥盖梁支架检算书

1、.沙湾南站3号四线特大桥刚架墩盖梁支架检算书一、编制范围成昆铁路峨米二标沙湾南站3号四线特大桥刚架墩盖梁。二、编制依据铁路桥涵设计基本规范级局部修订条文（TB10002.1-2005）（铁总建设【2013】92号）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005)（铁总建设【2013】52号）铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011）铁路工程施工组织设计指南（铁建设【2009】226号）铁路工程施工组织设计规范（Q/CR9004-2015）铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设【2010】241号）铁路

2、混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010） 铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）钢结构设计规范（GB50017-2011）2、工程概况新建成昆铁路沙湾南站3号四线特大桥为站场道岔桥梁，其2#-5#墩为三柱式刚架墩，下部构造设计为独立桩基承台，矩形墩柱，预应力混凝土盖梁；上部构造设计为装配式33m简支梁。盖梁全长32.2m，宽2.8m，高2.5m，顶部0.8m高度范围内出檐0.2m，最大跨度为9.95m，最大悬臂长度为2.4m，混凝土方量达237m3。该段桥址处于低丘沟谷，地势起伏较大，表层覆盖为粉质粘土，深度2-5m，地表水系发育，土质含饱和水。如采用满堂脚手支

3、架，地基换填工程量大，承载力难以保证，墩柱最大高度达21.5m，脚手架稳定性差。且结构为矩形截面墩柱，盖梁自重大，常规的抱箍法难以满足施工要求。考虑到道岔现浇连续梁施工中既有的材料设备与现场的地质情况，选定为梁柱式支架体系。3、支架结构设计根据设计图纸分析，三柱式盖梁跨径组合为2.4m（悬挑）+9.95m+9.95m+2.4m（悬挑），拟定采用贝雷梁作为通长主梁，在每个承台上设一组,529mm螺旋钢管作为立柱支撑。立柱顶设砂筒（高74cm）用于调整标高和浇筑混凝土后脱模，两道贝雷梁主梁之间采用,25mm精轧螺纹钢锁定，防止贝雷梁向外侧倾覆。盖梁底模为定型钢模板，分配梁为I20b工字钢，拟定间距

4、50cm。每组螺旋钢管立柱之间设置稳定桁撑，立柱与墩身上预埋钢构件连接以提高结构的稳定性。拟定的支架结构形式如图1所示。4、支架结构计算4.1 设计参数 钢材弹性模量E=2.1×105MPa；Q235钢材抗拉、抗压设计控制强度f=215MPa,抗剪强度fv=125MPa； 钢筋混凝土容重rc=26kN/m3； 结构强度安全系数K=1.3； 主梁及分配梁允许挠度=L/500；图1 盖梁支架结构形式（墩身高度为示意，单位：cm）4.2 支架荷载计算（1）计算梁体自重恒载一次浇筑帽梁全长32.2m，墩顶部分共长3×2.5m=7.5m，两端悬出梁段为变截面，长2.4m。a.计算梁端

5、截面荷载：截面高度h1=1.7m，面积S1=0.8m×3.2m+0.9×2.8m=5.08m2；线荷载q11=5.08m2×26kN/m3=132.08kN/m；b.计算等截面段荷载：截面高度h2=2.5m，面积S2=0.8m×3.2m+1.7×2.8m=7.32m2；线荷载q12=7.32m2×26kN/m3=190.32kN/m；（2）计算模板及支架自重恒载模板及支架自重荷载，包括底模板、外侧钢模板、分配工字钢、贝雷梁等重量，按3.5kN/m2计算。模板及支架自重线荷载q2=3.2m×3.5kN/m2=11.2kN/m；

6、（3）施工人员、材料及施工机具活载参考铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）有关规定，计算支承模板的纵、横梁时，均布荷载取1.5kN/m2；施工人员、材料及施工机具活载q3=3.2m×1.5kN/m2=4.8kN/m；（4）振捣混凝土时产生的冲击活载q4=3.2m×2.0kN/m2=6.4kN/m；（5）浇筑混凝土时产生的冲击活载q5=3.2m×2.0kN/m2=6.4kN/m；4.3 荷载组合根据铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）规定，支架荷载组合分项系数为1.2倍恒载+1.4倍活载。由于盖梁的特殊结构形式，应

7、按不同部位分别对荷载进行组合计算。（1）悬出段长2.4m，为变化线性荷载，计算梁端截面荷载组合：Q1=1.2×(132.08+11.2)+1.4×(4.8+6.4+6.4)=196.6kN/m；（2）墩顶部分段混凝土自重荷载由墩柱分担，其余荷载由支架分担，计算墩顶截面荷载组合：Q2=1.2×11.2+1.4×(4.8+6.4+6.4)=38.1kN/m；（3）等截面段跨度9.95m，计算截面荷载组合：Q3=1.2×(190.32+11.2)+1.4×(4.8+6.4+6.4)=266.5kN/m；计算荷载比较结构自重放大系数K=1.4

8、。4.4 内力计算及结构验算结构共采用2排螺旋钢管立柱，每排6根，间距为4.9m+8.45m+5.1m+8.45m+4.9m，两端外悬臂长度1.7m。每侧支撑架荷载示意图如图2-a所示，立柱支撑视为铰支撑，采用清华大学结构力学求解器软件进行计算，求出贝雷主梁结构支撑点反力、剪力、弯矩见图2所示。（1） 螺旋管支撑柱根据图2-b支点反力结果判定，支撑柱R2分担的荷载最大814.05kN，故以此柱作为计算对象。 支撑柱几何参数最高墩柱为4-1#墩21.5m，则支撑柱的计算高度为h=21.5+0.5-0.12-0.2-3-0.74=16.94m。立柱采用直径,529mm、壁厚t=10mm的螺旋钢管，

9、其截面特性为：Ix=54919cm4，A=163cm2，iX=18.36cm；支撑柱按两端铰接结构计算，自由受压系数=1，长细比=h/i=92.27，属于短杆受压，折减系数=0.645。 强度检算支撑柱的允许支撑能力：R=fA=2260.4kN，安全储备系数K=2.781.3，满足要求（安全度偏大，材料浪费，应缩减，但利用现有材料，不增加另购费用）。 压缩量（沉降量）=4.03mm，支架在调整标高时应考虑此沉降量。（2）贝雷梁主梁图2 结构内力计算根据图2计算图所示结果，贝雷主梁的最大内力为：最大负弯矩Mmin=-630.95kN·m，最大正弯矩Mmax=571.12kN·

10、m；最大剪力FS=574.88kN。贝雷梁为普通非加强型，其几何特性为：横截面惯性矩I=250479cm4，面积矩W=3579cm3。贝雷梁强度指标见表1。 计算所需贝雷梁数量由表1可知，三排单层贝雷梁容许剪力为698.9kN，容许弯矩为2246.2kN·m，满足要求。故拟定每侧采用三排单层贝雷梁，两侧共六排。表1 贝雷梁强度指标 容许内/应力型号弯矩(kN·m)剪力(kN)拉压应力(MPa)剪应力(MPa)单排单层788.2245.2273208双排单层1576.4490.5三排单层2246.4689.9 验算弯曲拉压应力单排贝雷梁的面积矩W=3579cm3，三排贝雷梁合

11、计面积矩W=10737cm3。最大弯曲拉压应力： =58.8MPa，远低于f=273MPa，安全储备系数K=4.64，满足要求。 验算弯曲挠度利用位移相似比例法，验算外悬臂端（L=1.7m）与8.45m跨最大弯矩处的挠度。a.外悬臂端（M=-154kN·m）下挠度假设梁上作用单位力q=1，则单位力弯矩图如图3-a所示。单位荷载作用下的最大弯矩 =-14450；最大挠度 =0.00007。由 得到， =0.07mm，远小于L/500=3.4mm，满足要求。b. 8.45m跨最大正弯矩（M=571.12kN·m）处最大挠度假设梁上作用单位力q=1，则单位力弯矩图如图3-b所示。单位荷载作用下的最大弯矩 =89253；最大挠度 =0.004。由 得到， =2.6mm，小于L/500=16.9mm，满足要求。 a b图3 单位荷载作用下内力计算简图（3）I20b分配梁I20b分配梁间距50cm，计算跨度2.8m,按简支梁计算。其截面特性为：Ix=2500cm4，A=39.578cm2，Wx=250cm3，Ix/Sx=16.9cm,d=9mm。单根工字钢总荷载Q=266.5kN/m×0.5m=133.25kN；单根工字钢线荷载q=133.25kN/2.8m=47.6kN/m。 内力计算线荷载作用下跨中最大弯矩M=46.6kN&#