龙门吊轨道梁施工方案

目录一、编制依据 1二、工程概况 1三、荷载及地基承载力验算 33.1确定最不利荷载 33.1.1龙门吊参数 33.1.2最大荷载 33.2地基承载力验算 4四、标准段轨道梁结构内力及配筋计算 54.1结构模型分析 54.2建立模型 54.3内力计算 54.4配筋计算 64.4.1相关参数 64.4.2主筋计算 64.4.3验算 84.4.4箍筋计算 8五、西北角简支段轨道梁结构内力及配筋计算 95.1按照结构两端间支计算 95.1.1结构荷载计算 95.1.2结构内力计算 105.1.3结构配筋计算 105.1.4验算 115.2按照结构两端固定计算 115.2.1结构荷载计算 115.2.2结构内力计算 125.2.3结构配筋计算 125.2.4验算 135.3箍筋计算 13六、附图 14武汉轨道交通6号线一期工程土建第十标段琴台站轨道梁施工方案第15页共14页武汉轨道交通6号线一期工程土建第十标段琴台站龙门吊轨道梁施工方案一、编制依据1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004；5、我单位其他工程的类似经验。二、工程概况琴台站为地下四层双柱三跨岛式站台车站，结构型式采用整体式钢筋混凝土箱形框架结构。车站起点里程为K15+182.909，终点里程K15+347.909，车站设计总长度为165m。其围护结构采用1200mm地下连续墙和内支撑相结合的方式。琴台站施工工法为明挖顺做法，中间标准段纵向设置4道混凝土支撑和4道钢支撑，两端盾构段设置5道混凝土支撑和3道钢支撑。中心里程处标准段基坑宽24.5m、基坑深度约为31.715m；北端盾构段基坑宽28.1m、基坑深度约为33.58m；南端盾构段基坑宽27.5m、基坑深度约为33.25m。根据总体工程筹划，本站南端土压平衡盾构接收，北端泥水盾构始发。考虑到车站冠梁东高西低，高差较大，因此拟建龙门吊支腿东短西长,东侧轨道梁标高为26.3，西侧轨道梁标高为24.6。且东西两侧地下连续墙南北方向不在同一条直线上，重合部分为600mm，因此，拟建轨道梁标准段宽度为450mm，东北角简支段轨道梁与东北角盖板同时施工，和盖板一起，在车站施工过程中作为盖板结构一部分为行车使用，盾构施工时，做轨道梁使用。西北角简支段轨道梁尺寸暂定为850mm×1200mm。轨道梁平面及剖面简图如下：图2.1轨道梁平面图图2.2东侧标准段轨道梁剖面图图2.3西侧标准段轨道梁剖面图由于琴台站现状路面东侧标高为26.2，西侧标高从北向南标高25.65-23.5，若西侧轨道梁做到26.2，将导致西侧轨道梁高出地面0.55-2.85米，这将对后期场地西侧基坑挖土有很大影响，且影响后期车站南端1-7轴结构砼浇筑，经项目部及各方专家讨论研究，将琴台站原45T龙门吊适当改造，即西侧比东侧门吊支腿长1.7m。图2.4东西侧轨道梁横剖图三、荷载及地基承载力验算因为标准段西侧轨道梁较低,结构受力相对东侧较不利,故取东侧轨道梁进行结构受力及配筋计算，东北角简支段与盖板一起进行计算，详见《琴台站东北角盖板施工方案》，西北角简支段轨道梁配筋单独计算。3.1确定最不利荷载3.1.1龙门吊参数龙门吊自重143.98t,最大起重量45t，跨度25.4m，两侧各4个轮子，共8个轮子。单个支腿有两个轮子，两轮中心距为0.97m，同一侧两个支腿内轮中距为9.24m。龙门吊两侧均有悬臂，其长度为9.5m，主吊荷载中心最大可移动至悬臂4.847m处,示意简图如下:图3.1轨道梁正面图图3.2轨道梁侧面图3.1.2最大荷载当40t及5t双葫芦都同时满吊且滑至悬臂一侧时，此时起重荷载全部作用在该端轨道梁上，下部轮子受最大压力，即轨道梁的最不利荷载状态。以龙门吊为研究对象，因风荷载相对起重荷载及龙门吊自重荷载都较小，故暂不考虑风荷载。将单个支腿上的两个轮简化为一个受力点，集中力中心点在两轮中间。图3.3最不利荷载简图根据上图，对B点求矩：———为龙门吊自重，龙门吊自重为143.98t;———为最大负载量，最大起重量为45t；得：单个支腿轮子受压：按照荷载规范，考虑龙门吊对轨道梁的动荷载采用动静法进行计算，考虑龙门吊运行速度较慢，动载系数取1.3。故龙门吊最大轮压力为:取混凝土容重：取轨道梁截面尺寸最小，即轨道梁高为。轨道梁自重为：此时轨道梁上荷载分布如下图所示：图3.4东侧轨道梁最不利荷载分布图3.2地基承载力验算为简化计算，轨道梁所受集中荷载影响范围取周围1m，认为在影响范围内的地基反力均匀分布。根据静力平衡，地基承受荷载轨道梁下部为C35钢筋混凝土冠梁，冠梁下部均为伸入岩层的地下连续墙，墙底岩层为中风化破碎泥岩，其承载力，地下连续墙还存在与其周围土体的摩阻力（此处不再计算）。由此可见，，地基承载力满足要求。四、标准段轨道梁结构内力及配筋计算4.1结构模型分析此受力模型类似于柱下条形基础梁，按照《建筑地基基础设计规范》中对柱下条形基础的设计规定，此受力模型宜采用文克尔弹性地基梁方法进行计算，将梁下基础简化为弹簧。4.2建立模型取30m轨道梁建立模型，按每个单元1m进行划分，共30个单元；由于轨道梁下部地下连续墙伸入岩层，且岩层为近不可压缩岩层，故弹性地基梁弹性模量可取钢筋混凝土弹性模量，基床系数也可取钢筋混凝土基床系数.由于地下连续墙配筋率较小，混凝土占了绝大部分，因此，弹性地基梁弹性模量简化为混凝土弹性模量（此简化偏安全）。地下连续墙及冠梁均为强度C35混凝土，其弹性模量为：基床系数为：弹性地基梁弹性模量：轨道梁截面惯性矩：轨道梁抗弯刚度：4.3内力计算采用弹性地基梁分析求解，求得此弹性地基梁的挠性、剪力、弯矩如下图所示：图4.1轨道梁内力图根据计算结果，轨道梁受最大弯正弯矩值为，最大剪力取，结构的挠度基本为零。4.4配筋计算4.4.1相关参数钢筋：，混凝土：，，，，保护层厚度：4.4.2主筋计算，，，最小配筋率：根据受力平衡：，，为偏安全考虑，按最大配筋率进行计算，即。受压区高度：，上述公式满足计算要求。受压区钢筋面积：因此，按构造配筋，。。考虑轨道梁预埋螺栓及构造要求，选用受压钢筋为受压区钢筋应变很小，不可能屈服，因此，取进行计算。此时，对受压钢筋合力点取矩：受拉区面积：按构造配筋，进行计算，选用受拉钢筋为。4.4.3验算少筋验算：，满足要求。超筋验算：，满足要求。裂缝验算，，取，满足要求。综上，验算满足要求。根据混凝土结构设计原理，轨道梁应设置构造腰筋，当梁高不小于450mm时，构造腰筋面积应大于。因此，在轨道梁两侧设置构造腰筋：，每侧各两根。4.4.4箍筋计算箍筋采用，钢筋，。只需按构造要求设置箍筋，采用四肢箍箍筋。因为，，因此，梁截面尺寸满足要求。箍筋间距：当梁高时，箍筋间距，轨道梁预埋钢筋间距为180mm。因此，箍筋选用四肢箍。综上所述，东侧轨道梁纵向受力钢筋采用钢筋，腰筋选用钢筋，左右对称布置，箍筋选用四肢箍，并在腰筋上设置拉钩梅花布置，具体配筋图见附图。五、西北角简支段轨道梁结构内力及配筋计算西北角简支段轨道梁跨度为17m，梁尺寸暂定为850mm×1200mm，梁两端与地下连续墙主筋相连，地下连续墙主筋锚入梁内，为两端固定结构，在实际施工中，梁两端与地连墙的连接方式有可能是简支，为偏安全考虑，按照梁两端简支计算梁下部受拉钢筋，按照梁两端固定计算梁上部钢筋。5.1按照结构两端简支计算5.1.1结构荷载计算当龙门吊单个支腿在轨道梁中心时，结构受力最不利。图5.1结构受力图5.1.2结构内力计算使用理正结构工具箱计算得出，结构内力图如下：图5.2结构内力图从图中看出，结构最大弯矩为，最大剪力为。5.1.3结构配筋计算①、相关参数钢筋：，混凝土：，，，，保护层厚度：②、主筋计算，，，最小配筋率：根据受力平衡：，，按照单筋梁计算。受压区高度：，上述公式满足计算要求。受拉区面积：按构造配筋，进行计算，选用受拉钢筋为。5.1.4验算少筋验算：，满足要求。超筋验算：，满足要求。为安全考虑，结构主筋增加两根钢筋，实际设置受拉钢筋。5.2按照结构两端固定计算5.2.1结构荷载计算当龙门吊重心在轨道梁中心时，结构受力最不利。图5.3结构受力图5.2.2结构内力计算使用理正结构工具箱计算得出，结构内力图如下：图5.4结构内力图从图中看出，结构最大弯矩为，最大剪力。5.2.3结构配筋计算①、相关参数钢筋：，混凝土：，，，，保护层厚度：②、主筋计算，，，最小配筋率：根据受力平衡：，，按照单筋梁计算。受压区高度：，上述