连续梁施工方案优化设计

1、PAGE 18 -合肥市方兴大道上跨莲花路、天都路、始信路连续梁施工方案优化设计2013年4月7日，由局技术中心组织，在局南楼618会议室召开了合肥市方兴大道上跨莲花路、天都路、始信路连续梁施工方案审查会，并形成会议纪要。根据会议纪要中要求完善的以下内容：1、支架搭搭设横断断面不统统一，造造成纵向向连接困困难对支支架的整整体稳定定性不利利，过程程中要做做好对支支架纵向向连接检检查2、主桥跨跨路门洞洞纵向I400b工字钢钢检算扰扰度值偏偏大，建建议对腹腹板下纵纵向I400b工字钢钢进行加加强。另根据我分分部进场场后对通通过局技技术中心心评审的的连续梁梁施工方方案仔细细研读和和对合肥肥市大号号工字

2、钢钢、螺旋旋管的市市场调查查。提出出以下连连续梁施施工方案案的优化化设计：1、将原施施工方案案中不统统一的支支架横断断面，改改成统一一的。统统一后的的支架总总宽度为为13.8m，横桥向向立杆间间距全部部统一为为902+66044+9002+603+99022+6004+902cm。支架顶顶托上10号工字字钢横桥桥向、顺顺桥向放放置均可可，间距距最大的的均为990cmm，方案案检算及及优化图图按横桥桥向布置置进行。2、将原施施工方案案中的两两个净宽宽7.77m的独立立门洞优优化为净净宽6.5m的整体体门洞，减减小门洞洞纵向I400b工字钢钢的支撑撑点间距距，从而而大大降降低工字字钢的扰扰度。调调

3、整螺旋旋管条形形基础尺尺寸，由由原方案案中的11.2mm宽优化化为1.0m宽，高高度由00.8mm优化为为根据进进行螺旋旋管高度度适时调调整，保保证门洞洞净高44.5mm不变。3、根据我我分部的的物资调调查，局局物资公公司有部部分I45aa、I56aa及480010mmm螺旋旋管。为为保证门门洞搭设设的材料料供应，将将原方案案中部分分部位II40a工字钢钢用I45aa、I56aa工字钢钢代替。原原方案中中部分桥桥下门洞洞立柱529910mmm的螺螺旋管用用480010mmm螺旋旋管代替替。4、为了保保证梁的的外观质质量，避避免分层层浇筑接接合处的的施工缝缝，加快施施工进度度；莲花花路桥PP1-

4、PP7引桥1880米箱梁梁将原方方案砼每每联分两两次浇筑筑改为一一次浇筑筑。翼缘缘板下顶顶托方木木原方案案为8.558.55cm和12.5112.55cm两两种，支支架搭设设中高度度很难控控制，将将翼缘板板下顶托托方木改改为8.558.5cmm方米。通过以上方方案优化化设计后后，我分分部对存存在变化化的部位位重新进进行支架架模板验验算。验算过程及及优化后后方案附附图见附附件。附件：优化设计施施工方案案部分的支架模模板验算算1、支架搭搭设地基基处理1.1清除除支架搭搭设范围围内的全全部表层层杂填土土，并以以方兴大大道设计计道路中中线为最最高点向向南北两两侧设置置1%的排水水横坡进进行场地地平整压

5、压实。平平整压实实后地基基承载力力达到1800kPaa的，直直接浇筑筑10ccm后C15砼垫层层。平整整压实后后地基承承载力达达不到1800kpaa的，需需采取换换填5%灰土的的方式处处理。1.2承台台基坑采采用级配配碎石分分层回填填压实。部部分顶管管工作井井在支架架搭设范范围内的的需在砼砼垫层上上再加设设槽钢。1.3既有有砼、沥沥青路面面处不再再进行基基础处理理，直接接在其上上搭设支支架。1.4满堂堂支架基基础处理理横桥向向宽度要要求不小小于355m，砼砼垫层宽宽度322m。并并在砼垫垫层外侧侧1.88m处顺顺桥向设设置排水水沟。2、支架及及模板设设计外支架体系系从下至至上依次次为：底底托碗

6、扣式式钢管脚脚手架顶托10工字钢钢（横桥桥向，腹腹板及翼翼缘板处处为顺桥桥向1010cm方木）1010ccm方木（顺顺桥向，斜斜腹板及及翼缘板板处为横横桥向）竹胶板板外模；局部地质不不良段如如泥浆池池或长期期被水浸浸泡处等等，按上上述1.1条进行行基础处处理后，上上述“底托”换成“顶托”，并在在其下增增设一层层1010ccm方木配配载。箱室内亦搭搭设碗扣扣式钢管管脚手架架，侧面面及顶面面对撑内内模木工工板，木木工板背背肋采用用5110cmm方木（300cm，紧贴贴木工板板）及1010ccm方木（大大肋）。支架及模板板布置原原则：（1）外模模碗扣式式钢管脚脚手架横桥向立立杆间距距：箱梁梁腹板范范

7、围60ccm，翼缘缘板外侧侧90ccm，其余余部位90ccm;顺桥向立立杆间距距：箱梁梁横梁及及腹板加加宽范围围60ccm，其余余部位90ccm；（2）箱室室内钢管管脚手架架横桥向、顺顺桥向立立杆间距距、横杆杆步距均均为90ccm。（3）钢管管立柱顶顶I10工字钢钢钢管脚手架架立柱顶顶I10工字钢钢横桥向向摆放，顺顺桥向间间距同立立杆间距距；工字字钢单根根长度不不够时需需对接，对对接头必必须设在在立柱顶顶，且对对接头下下必须放放置一根根30ccm长1015ccm短方木木。（4）I110工字钢钢顶1010ccm方木（竹竹胶板底底）方木横桥向向间距：除中横横梁处为为20ccm外，其其余均为为30c

8、cm。3、优化后后支架及及模板设设计检算算(1) =15mmm竹胶胶板1.8mm高箱梁梁横梁处处竹胶板底模模下为1010ccm方木（300cm），方方木净间间距为20ccm。故可可选择单单位宽的的竹胶板板带，按按单向简简支板计计算。其其上受均均布荷载载q，计算算跨度按按20ccm。选1cm宽宽的竹胶胶板带为为计算模模型。其其上均布布荷载：q=（1.800.0110.2）m3300KN/m3/0.22m=00.544KN/m=15mmm，1cm宽板带带抗弯截截面模量量W=1101152/6=3755mm33计算模型如如下：q=0.554KNN/m板带跨中最最大弯矩矩Mmaxx=ql2/8=270

9、00 NNmm相应板带跨跨中最大大应力maxx=Mmaax/WW=7.2MPPa=118MPPa3.0mm高箱梁梁横梁处处竹胶板底模模下为1010ccm方木（200cm），方方木净间间距为10ccm。故可可选择单单位宽的的竹胶板板带，按按单向简简支板计计算。其其上受均均布荷载载q，计算算跨度按按10ccm。选1cm宽宽的竹胶胶板带为为计算模模型。其上均布荷荷载q=（3.000.010.11）m3300KN/m3/0.1m=0.99KN/m=15mmm，1cm宽板带带抗弯截截面模量量W=1101152/6=3755mm33计算模型如如下：q=0.99KN/m板带跨中最最大弯矩矩Mmaax=qql

10、2/8=11225 NNmm相应板带跨跨中最大大应力maxx=Mmaax/WW=3.0MPPa=118MPPa(2)100100cm方方木箱梁1.8m高横梁梁处该处1010ccm横桥向向间距30ccm。顺桥桥向脚手手架立杆杆间距（I10工字钢钢顺桥向向间距）60ccm，故方方木计算算跨度按按60ccm。其上均布荷荷载q=（1.880.300.6）300/0.6=116.22KN/m10100cm方方木抗弯弯截面模模量W=110010002/6=16666677mm3，计算算模型如如下：Q=16.2KNN/m方木跨中最最大弯矩矩Mmaxx=ql2/8=7299 Nm相应跨中最最大应力力maxx=

11、Mmaax/WW=4.37MMPa =99MPaa箱梁3.0m高横梁梁处该处1010ccm横桥向向间距20ccm。顺桥桥向脚手手架立杆杆间距（I10工字钢钢顺桥向向间距）60ccm，故方方木计算算跨度按按60ccm。其上均布荷荷载q=（3.00.200.6）300/0.6=118KNN/m10100cm方方木抗弯弯截面模模量W=110010002/6=16666677mm3，计算算模型如如下：q=18KKN/mm方木跨中最最大弯矩矩Mmaxx=ql2/8=8100 Nm相应跨中最最大应力力maxx=Mmaax/WW=4.86MMPa =99MPaa箱梁腹板板处箱梁腹板按按高度1.88m，宽45

12、ccm验算算，考虑虑其下两两根方木木共同承承担。顺顺桥向脚脚手架立立杆间距距（I10工字钢钢顺桥向向间距）90ccm，故方方木计算算跨度按按90ccm。其上均布荷荷载q=（1.880.450.99）300/0.9=224.33KN/m10100cm方方木抗弯弯截面模模量W=110010002/6=16666677mm3，计算算模型如如下：q=24.3KNN/m方木跨中最最大弯矩矩Mmaxx=ql2/8=24660 NNm相应跨中最最大应力力maxx=Mmaax/（2W）=7.37MMPa =99MPaa施工时，方方木不得得悬臂承承载，必必须平面面互相错错位,故方木木中心间间距必然然小于30cc

13、m。另箱箱梁腹板板高度超超过1.88m处，腹腹板下方方木间距距均按200cm控制。(3)I110工字钢钢箱梁3.0m高横梁梁处顺桥向、横横桥向脚脚手架立立杆间距距均为60ccm，故工工字钢计计算跨度度按60ccm。其上均布荷荷载q=（3.000.600.6）300/0.6=554KNN/m热轧普通II10工字钢钢抗弯截截面模量量W=449cmm3，截面面惯性矩矩I=2245ccm4。计算模型如如下：q=54KKN/mm跨中最大弯弯矩Mmaxx=ql2/8=24330 NNm跨中最大应应力maxx=Mmaax/WW=499.6MMPa =1170MMPa工字钢的弹弹性模量量E=22.1*1011

14、1Paa跨中最大挠挠度fmaxx=5qql4/(3384EEI)=0.1177mmf=l/4000=1.5mmm箱梁腹板板处本标段箱梁梁腹板最最大高度度3.00m。横桥桥向脚手手架立杆杆间距60ccm，顺桥桥向脚手手架立杆杆间距90ccm。故工工字钢计计算跨度度按60ccm。其上均布荷荷载q=（3.000.900.6）300/0.6=881KNN/m热轧普通II10工字钢钢抗弯截截面模量量W=449cmm3，截面面惯性矩矩I=2245ccm4。计算模型如如下：q=81KKN/mm跨中最大弯弯矩Mmaxx=ql2/8=36445 NNm跨中最大应应力maxx=Mmaax/WW=744.4MMPa

15、 =1170MMPa跨中最大挠挠度fmaxx=5qql4/(3384EEI)=0.2266mmf=l/4000=1.5mmm箱梁翼板板处本标段箱梁梁翼板最最大高度度0.550m。横桥桥向脚手手架立杆杆间距660cm，顺桥桥向脚手手架立杆杆间距90ccm。故方木木计算跨跨度按660cm。其上均布荷荷载q=（0.550.90.6）300/0.6=133.5KKN/mm10100cm方方木抗弯弯截面模模量W=110010002/6=16666677mm3，计算算模型如如下：q=13.5KNN/m跨中最大弯弯矩Mmaxx=ql2/8=6088Nm跨中最大应应力maxx=Mmaax/WW=3.65MMP

16、a =9MPaa(4)脚手手架立杆杆立杆允许许荷载N本标段脚手手架钢管管均采用用48mmm（=3mmm）钢管管，除中中横梁处处横杆步步距h为60ccm外，其其余部位位均为1.22m。立杆伸出顶顶层水平平杆长度度a按35ccm考虑。根据建筑筑施工碗碗扣式钢钢管脚手手架安全全技术规规范（JGJJ1666-20008），立立杆允许许荷载N=Af。其中：为为轴心受受压杆件件稳定系系数；A为立杆杆横截面面面积，A=（2422-2112）=4224mmm2；f为钢材材的抗拉拉、抗压压、抗弯弯强度设设计值，取170MPa。根据材料力力学相关关理论，立立杆长细细比（柔柔度）=（h+22a）/i。式中中立杆截截

17、面回转转半径i=448/441+(422/488)2=155.944mm；h=112000mm；a=3350mmm。故立杆长细细比（柔柔度）=1119.22查材料力学学相关数数据资料料，可知知立杆轴轴心受压压杆件稳稳定系数数=0.4411。故N=Af=00.444144241700=311.8KKN 同同理，可可计算33.0mm高横梁梁处（横横杆步距距h=600cm）立立杆柔度度=811.6，查相相关数据据资料，可可知=0.6833。故N=Af=00.688344241700=499.2KKN3.0mm高横梁梁处脚手架立杆杆顺、横横桥向间间距均为为60ccm，横杆杆步距60ccm。立杆最大压压

18、力N=（0.660.633.0）300=322.4KKNN=499.2KKN1.8mm高横梁梁处脚手架立杆杆顺、横横桥向间间距均为为60ccm，横杆杆步距1200cm。立杆最大压压力N=（0.660.611.8）300=199.444KNN=311.8KKN箱梁中腹腹板处根据一般路路段支架架设计图图，经过过钢筋、竹竹胶板、方方木及工工字钢的的多级配配载后，可可认为箱箱梁中腹腹板下三三根立杆杆均匀承承担相应应区域内内的箱梁梁荷载。从CAD图中量测可知该区域面积为1.8026m2。立杆顺桥向间距90cm。于是可计算算中腹板板下脚手手架力立立杆承受受压力：N=（1.8022600.9）300/3=1

19、6.22KKNN=311.8KKN箱梁边腹腹板处根据一般路路段支架架设计图图，经过过钢筋、竹竹胶板、方方木及工工字钢的的多级配配载后，可可认为箱箱梁边腹腹板下三三根立杆杆均匀承承担相应应区域内内的箱梁梁荷载。从CAD图中量测可知该区域面积为2.0442m2。立杆顺桥向间距90cm。于是可计算算中腹板板下脚手手架力立立杆承受受压力：N=（2.0444200.9）300/3=18.4KNNN=311.8KKN箱梁箱室室空腔处处箱梁顶板厚厚25ccm，底板板厚23cm。脚手手架立杆杆顺、横横桥向间间距均为为90ccm。立杆最大压压力N=（0.990.900.477）300=111.4KKNN=311

20、.8KKN箱梁翼缘缘板处翼缘板最大大厚度0.55cm，脚手手架立杆杆横向最最大间距距90ccm，顺桥桥向间距距90ccm。立杆最大压压力N=（0.990.900.5）300=122.155KNN=311.8KKN（5）地基基承载力力土路基处采采用20t轮胎式式振动压压路机先先压实土土路基（地地基承载载力不小小于1800KPaa），再浇浇筑10ccm后砼垫垫层。3.0m高高横梁处处，立杆杆最大压压力322.4KKN，该处处土路基基基底压压应=32.4/(0.660.6)=90KPPa。考虑1.1倍安全全系数，=99KPPa=1120KKpa其他部位立立杆检算算均满足足施工要要求！4、门洞优优化设

21、计计后的结结构验算算方案优化设设计后主主桥跨路路上方采采用整体双跨7.00m工字钢钢门式支支架（原方案案计算跨跨度为7.881m，优化化后计算算跨度66.5m）。根据据现场实实测跨路路处原地地面高程程，对三三座桥的的门洞采采用螺旋旋管高度度、条形形基础进进行详细细设计。条形基础因因在市政政道路上上修筑，对对道路横横坡的引引起的标标高变化化通过调调整螺旋旋管长度度及基础础高度进进行处理理。纵坡坡方向以以保证门门洞净空空为准，调调整基础础高度。门洞纵向工工字钢上上在铺设设一层横横桥向10号工字字钢或10号槽钢钢，作为为立杆下下分配梁梁。优化后纵向向桥像共共设20排I400a工字钢钢，工字字钢之间间

22、均采用用12钢筋焊焊接连接接稳固，对对顺桥向向I400a工字钢钢进行结结构验算算。根据据原方案案检算结结果纵向向工字钢钢上最大大线荷载载28.6KNN/m，刚度计计算为19.8 KNN/m。（1）强度度计算按简支梁跨跨中最大大弯矩MMmaxx=ql2/8=15110444 Nm，则=M/W=11510044/(1.0910-3)=1388.6MMPa=2115MPPa，满足足要求。（2）挠度度计算fmax=fmaxx=5qql4/(3384EEI)=10.1mmm1/4000*L=6.55/4000=116mm，满满足要求求。门式支架南南、北端端支点均均采用4800mm（=10mm）螺旋旋钢管

23、立立柱，立立柱顶安安置2I440a工字钢钢横向分分配梁。南南、北侧侧分别设设置14根钢管管立柱，共42根；钢管立柱之间采用12.6槽钢横向焊接加强稳定性,螺旋管与满堂支架间采取对撑对拉的方式加固，增强其纵向稳定性（单柱检算稳定性已满足要求）。立柱底采用用C30钢筋筋混凝土土条形基基础，基基础宽1m，厚0.3-0.66m。钢管管立柱底底与条形形基础预预埋的钢钢板焊接接稳固，条条形基础础坐落在在现状道道路上，基基础承载载力满足足要求。箱梁底板在在门式支支架上方方搭设碗碗扣式脚脚手架，横横桥向1010ccm方木（200cm）及竹竹胶板做做底模。(1)构件件检算I40aa工字钢钢（纵向向分配梁梁）综合

24、上述，两两跨简支支工字钢钢纵向分分配梁荷荷载叠加加后计算算可知：支点处剪力力Qmaxx=15556KKNQ=8003441110.555.555.5/10000=888644.8KKNI40a工工字钢22.255m跨中中最大弯弯矩： Mmaxx=qll2/8=5188.75.552/88=16697.78KKNm考虑0.99的工字字钢不均均匀分配配系数，相相应最大大拉应力力：max=（Mmaxx/W）/0.9=16997.778/(10990330.225)/0.9=557.221MPPaQ=1770MPPa工字钢最大大挠度（考考虑0.9的不均均匀分配配系数）： fmaxx=5 ql4/（38

25、44EI），其其中E=22.11055MPa，I=2117200cm44则，fmaxx=7.33mm/0.99=5.9mmmf=l/4000=155.5mmm均满足施工工要求！钢管立柱柱顶2I440a工字钢钢横梁支点处支点点总反力力15556KNN。在箱梁横断断面CAD图中量量测计算算，可知知钢管立立柱之间间2I440a型工字字钢承受受弯矩最最大，支支点间距距为2.440m;另逐跨跨量测计计算可知知，钢管管立柱之之间2I440a型工字字钢挠度度最大。故2I400a工字钢钢横梁最最不利拉拉应力计计算跨度度可按2.440m考虑，最最不利均均布荷载载可按（2.22166.030）/2.4=1165.75KKN/mm。图示示如下：q=1655.755KN/mmax=Mmaax/WW=( qL2/8)/W，q=1159.12KKN/mm，L=22.400m，W=2210085.7cmm3，计算算得：max=57.2MPPa=1170MMPa，满