白鹤咀盖梁工字钢施工方案

1、论文申报表题 目桥梁工程盖梁预埋牛腿支架计算申报单位中铁十四局集团第一工程发展有限公司作者姓名工作单位职务、职称徐晓波乐宜高速公路LJ10标项目部助工论文依托项目背景及完成时间本文结合正在建设中的四川省乐山至宜宾的高速公路施工实践完成时间2008年11月30日。曾在发表及奖励记录无论文摘要在丘陵地区施工跨沟壑桥梁盖梁时，由于地势高差起伏比较大,采用满堂支架法施工比较困难，选择在墩柱上预留孔穿圆钢牛腿支撑工子钢形式作为盖梁的施工支撑平台，在对牛腿支架受力计算上分别按简支梁和悬臂梁进行计算对比分析,从而科学合理的选择使用工程材料，降低工程成本,加快施工进度，保证盖梁的施工。申报单位对论文的综合评价

2、该论文技术观点正确，论述较为充分，技术水平先进，对类似工程具有良好的推广应用价值.单位评审上报意见及 申报等级（盖章） 年 月 日公司评审意见（盖章） 年 月 日填报部门： 填表人：桥梁工程盖梁预埋牛腿支架计算中铁十四局集团乐宜项目部 徐晓波摘要:在丘陵地区施工跨沟壑桥梁盖梁时，由于地势高差起伏比较大，采用满堂支架法比较困难，选择在墩柱设置预留孔穿入圆钢牛腿支撑工字梁形式作为盖梁的施工支承平台。在对牛腿支架受力上分别按简支梁和悬臂梁进行计算对比分析，从而科学合理的选择使用工程材料，降低工程成本，保证盖梁施工质量,加快施工进度。关键词盖梁施工支架受力分析计算1、工程概况：所处区域为乐山与宜宾交界

3、处，属重丘地段，线路纵向地表上下起伏较大，地势整体相对较高，地层大部分属于侏罗纪泥岩地层，表面风化严重。本标段起讫里程为K72+808，终点里程为K80+796全长7.988km，设计大中桥计10座。白鹤咀大桥为冲沟而设，起讫里程为K73+420，终点里程为K73+533.05,桥长113.05m.上部结构采用5跨20m预应力砼简支小箱梁，下部结构采用钢筋砼双柱式桥墩、0台为重力式桥台及5#为肋板式桥台。挖孔桩基础，墩柱直径为1.50m，墩柱高在3.824。88m不等，双柱间距标准为7m，悬臂部分为：1。505m，盖梁截面尺寸为1.4(高）1。7(宽)m，长为11。51m,盖梁砼强度为C30，

4、盖梁最大砼方量约26。36m3。2、施工方案的确定由于本桥桥址经过冲沟，而且大部分墩柱比较高，如采用落地支架方法进行施工，则受地形地势的影响，回填基础量比较大，大型的压实机具不能到位，采取人工处理进行平整压实消耗时间比较多，影响施工进度，压实效果也达不到要求，影响质量及安全。如采用抱箍支撑需要在工厂里进行加工抱箍，由于抱箍比较笨重搬运、安装比较麻烦，消耗材料比较多所以成本比较高。为此综合现场实际情况，进行了施工方案的优化，由于圆钢不用进行再加工采购后根据需要割断即可使用，所以选择预埋圆钢牛腿支撑工字梁托架的形式作为盖梁的施工的支承平台。在浇注墩柱时采用钢管埋置在墩柱砼内，拆模后形成预留孔洞，然

5、后插入钢销，两端各伸出一定长度作为工字梁的支承牛腿.在牛腿上架设工字钢，然后上铺盖梁支承平台。具体见盖梁施工布置图图1、图2。 图1 图23、托架受力分析3.1 荷载计算施工荷载包括:平台及盖梁模板自重，钢筋混凝土重量，施工人员及设备重量，灌注砼时振捣产生的冲击力等。模板重 n1 = 2.5KN/m2钢筋混凝土重 n2 = 1。425 =35 KN/ m2施工人员及设备重 n3 = 2 KN/ m2振捣砼时产生振捣力 n4 = 2 KN/ m2冲击荷载 n5 = 6 KN/ m2合计ni=n1 +n5=47。5KN/m取1.3系数 q=47.51。71.3=105KN/m3.2 托架工字梁受力

6、分析受力分析:从两个方面考虑进行对比3。2.1、按简支梁进行分析,受力计算模式简图：q单位：厘米700图3：托架受力计算模式1)跨中最大弯矩：Mmax = qL2/8=10572/8=643K N m2）最大允许挠度：f允=L/400=17.5mm3)计算IX： 钢E =2.1105MPa fmax=5ql4/384EI IX=5ql4/384Ef允=5105KN/m(7m)4/3842.1105MPa17.5mm=89322cm44)查结构计算手册，选用两根I50a工字钢，其截面特性为：Ix = 46472cm4 Wx =1858.9cm3 Sx=1084.1cm3 Ix /Sx =42.8

7、7腹板厚d=tw =12mm 腿宽b=158mm平均腿厚t=20mm内圆弧半径r=14mm 高度 h=500mm自重=1.0146KN/m5)考虑梁自重后，每根工字钢跨中最大弯矩为：q=105/2+1。0146 =53。5 KN/m Mx =53。5721/8=328kNm6）检算（1）、跨中挠度检验：fmax=5ql4/384EI=553.2 KN/m(7m）4/3842。1105MPa46472cm4=17mm17。5mm 满足要求（2)、强度验算剪应力正应力验算：每根工字钢支座处最大剪应力:Q = ql/2 =53.57/2 = 188kNmax=QSx/ Ix d=188KN1084。

8、1cm3/46472cm41.2cm=37Mpa=85Mpa 满足要求弯矩正应力验算：=Mmax/WX=328kNm/1858.9cm3=176Mpa=210Mpa 满足要求3。2。2、按悬臂梁进行分析，按支架实际受力情况托架受力计算模式简图：q x 22552255单位：厘米 aL= 700图4：托架受力计算模式1）跨中最大弯矩:取跨中X=5.755mMmax = qL（1-a/x）(1+2a/L）x/L/2 = 10575.755（12。225/5。755）（1+22.2553/7）-5.755/7/2 =376KN m2)最大允许挠度：f允=L/400=17.5mm3）计算IX: fma

9、x=ql4（5-24a2/L2）/384EI IX=ql4（5-24a2/L2）/384Ef允 =10574（5-242。2552/74）/384Ef允 =44829 cm44）查结构计算手册,选用两根I40b 工字钢，其截面特性为：Ix = 22781cm4 Wx =1139cm3 Sx=671.2cm3 Ix /Sx =33。94腹板厚d=tw =12.5mm 腿宽b=144mm 平均腿厚t=16。5mm 内圆弧半径r=12。5mm 高度 h=400mm 自重=0.7384KN/m5)考虑梁自重后，每根工字钢跨中最大弯矩为:q=105/2+0。7384 =53.2 KN/m Mmax =q

10、Lx(1a/x）（1+2a/L)x/L/2=53。275。755(12。255）/5.775(1+22。255/7)-5.755/7=190kNm6）检算（1）、跨中挠度检验：fmax=ql4（5-24a2/L2)/384EI =53.2 KN/m(7m）4（5-242。2552/72)/3842.1105MPa22781cm4 =17。4mm17.5mm 满足要求（2）、强度验算剪应力正应力验算：每根工字钢支座处最大剪应力：Q =qa+ql（1+2a/L）/2=-53.22.255+53.27（1+22。255/7）/2=186 kNmax =QSx/ Ix d=186KN671.2cm3/

11、22781cm41。25cm=44Mpa=85Mpa 满足要求弯矩正应力验算：=Mmax/WX=190kNm/1139cm3=167Mpa=210Mpa 满足要求选择最大支座反力与较小工字钢梁验算支座局部压应力支座反力为F=ql(1+2a/L)/2=306kN，=1.0 支承长度a=150mm, hy = r+t= 12.5+16.5=29mmlz=a+2 hy=150+229=208mm局部压应力 c = F/tw lz= 1。0306103/12。5208 =118N/mm2f = 215 N/mm2满足要求经各项受力验算，所选择工字钢形式满足受力要求.3.3两种模式计算结果的对比分析，选

12、择确定使用计算简图结构形式MmaxkNmIxcm4fmaxmmmaxMpamaxMpa所需工字钢简支梁328446611737176I50a悬臂梁1902241517。444167I40b从上表所列计算数据可以看出，选用两种不同形式的计算简图计算弯矩差别比较大,计算时如选择计算简图与实际受力形式不近似,指导施工时会造成工程材料上的浪费。由于在荷载分析时没有排除柱顶部分承受砼与钢筋骨架的重量以增加安全系数。所以选择悬臂梁作为盖梁支架的计算简图。34确定牛腿圆钢型号取最大支座反力1、支座反力：取悬臂梁 R=qL（1+2a/L）/2=53。27（1+4.45/7)/2=306KN2、计算所需圆钢面积

13、：AR/ =306/125=2448mm2 选择45钢直径为100mm：=R/A=306/502=39Mpa=85Mpa 满足受力要求4、 施工托架的实施4。1施工流程预埋钢筒安装插销牛腿安装桥型垫片吊装工字梁焊接连接杆铺设盖梁平台安装盖梁底模盖梁钢筋绑扎安装盖梁侧模盖梁砼浇注拆模4。2搭设盖梁施工平台在墩柱砼强度达到设计强度70后进行，实心圆钢穿进墩柱预留孔洞中.圆钢在柱两侧各伸长30cm作为工字梁支承牛腿，在伸出的圆钢安放砂箱，砂箱底板焊接桥形垫片，以增加支承面，然后用吊机将工字梁吊放在砂箱上，柱两侧各安放一条。两条工字梁之间采用10槽钢进行焊接以加强整体稳定性，或使用U型螺栓连。接然后在主工字钢上横铺1010木方后铺设模板，木方间距30cm，用8号铁丝与主梁捆绑结实,形成施工平台。4。3混凝土施工顺序实际施工中为了减少跨中的弯矩和变形,混凝土浇注从两柱开始往跨中进行浇注。这样悬臂端产生的弯矩会抵消跨中一部分弯矩，从而增加了支架的安全性。5、实施效果与结论5。1实施效果在实施中由于支架主要由圆钢牛腿进行支撑,结构简单采购成品钢柱马上就可以使用不需要再加工，钢柱重量轻便，搬运使用人工小推车就可以，安装时不需要汽车吊人工拉导链吊起穿入孔内后就可以吊装工字梁铺设平台，施工快捷，每座平台用35小时就能完成，节省了施