蓋梁抱箍法施工與計(jì)算71932

1、蓋梁抱箍法施工及計(jì)算.目錄第一部分蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)圖一、施工設(shè)計(jì)說明二、蓋梁抱箍法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)圖四、主要工程材料數(shù)量匯總表第二部分蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)檢算說明二、側(cè)模支撐計(jì)算三、橫梁計(jì)算四、縱梁計(jì)算五、抱箍計(jì)算附圖圖一、蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)總圖圖二、蓋梁抱箍設(shè)計(jì)圖圖三、蓋梁抱箍法施工支撐詳圖圖四、各部件連接、欄桿與工作平臺(tái)詳圖.第一部分蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)圖一、施工設(shè)計(jì)說明1、概況某大橋引橋長(zhǎng)1012.98 米（起迄里程為K18+153.52 K19+166.5 ）。共有 24 個(gè)橋墩，除 4#、5#墩為雙柱式外，其余各墩為三柱式結(jié)構(gòu)（墩柱為直徑2.0m 的鋼筋砼結(jié)構(gòu)

2、） ，墩柱上方為蓋梁。蓋梁為長(zhǎng)26.4m，寬 2.4m，高 2.6m 的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，如圖1-1 。由于引橋墩柱高度較大，最大高度為32.5m，除 4、 5 墩及高度較低的墩柱采用搭設(shè)支架施工外，其余墩柱蓋梁施工擬采用抱箍法施工。引橋蓋梁砼澆筑量大，約156.1m3。圖 1-1 蓋梁正面圖（單位：m）2、設(shè)計(jì)依據(jù)（ 1）交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)（JTJ025-86 ）（ 2）汪國(guó)榮、朱國(guó)梁編著施工計(jì)算手冊(cè)（ 3）公路施工手冊(cè)，橋涵（上、下冊(cè)）交通部第一公路工程總公司。（ 4）路橋施工計(jì)算手冊(cè)人民交通（ 5）蓋梁模板提供廠家提供的模板有關(guān)數(shù)據(jù)。（ 6）西南出海大通道 XXX繞城

3、公路某大橋工程項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)文件。（ 7）國(guó)家、交通部等有關(guān)部委和省交通廳、海通公司的規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。.（ 8）我單位的橋梁施工經(jīng)驗(yàn)。二、蓋梁抱箍法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、側(cè)模與端模支撐側(cè)模為特制大鋼模, 面模厚度為 6mm，肋板高為10cm，在肋板外設(shè)214 背帶。在側(cè)模外側(cè)采用間距1.2m 的 214b 作豎帶，豎帶高 2.9m ；在豎帶上下各設(shè)一條20 的栓桿作拉桿，上下拉桿間間距2.7m，在豎帶外設(shè)48 的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。端模為特制大鋼模, 面模厚度為6mm，肋板高為10cm。在端模外側(cè)采用間距1.2m 的214b 作豎帶，豎帶高2.9m；在豎帶外設(shè)48 的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。2、底模支撐底

4、模為特制大鋼模, 面模厚度為 8mm，肋板高為10cm。在底模下部采用間距0.4m 工 16型鋼作橫梁，橫梁長(zhǎng)4.6m。蓋梁懸出端底模下設(shè)三角支架支撐，三角架放在橫梁上。橫梁底下設(shè)縱梁。橫梁上設(shè)鋼墊塊以調(diào)整蓋梁底2%的橫向坡度與安裝誤差。與墩柱相交部位采用特制型鋼支架作支撐。3、縱梁在橫梁底部采用單層四排上下加強(qiáng)型貝雷片（標(biāo)準(zhǔn)貝雷片規(guī)格：3000cm 1500cm，加強(qiáng)弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長(zhǎng)30m，每?jī)膳乓唤M，每組中的兩排貝雷片并在一起，兩組貝雷梁位于墩柱兩側(cè)，中心間距253.6cm，貝雷梁底部采用3m長(zhǎng)的工 16 型鋼作為貝雷梁橫向底部聯(lián)接梁。 貝雷片之間采用銷連接?？v、橫梁以及

5、縱梁與聯(lián)接梁之間采用U 型螺栓連接；縱梁下為抱箍。4、抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板（板厚t=16mm）制成，M24 的高強(qiáng)螺栓連接，抱箍高1734cm，采用 66 根高強(qiáng)螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦力提供上部結(jié)構(gòu)的支承反力，是主要的支承受力結(jié)構(gòu)。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，同時(shí)對(duì)墩柱砼面保護(hù)，在墩柱與抱箍之間設(shè)一層2 3mm厚的橡膠墊，縱梁與抱箍之間采用U 型螺栓連接。.5、防護(hù)欄桿與與工作平臺(tái)(1) 欄桿采用 50 的鋼管搭設(shè)，在橫梁上每隔2.4 米設(shè)一道 1.2m 高的鋼管立柱，豎向間隔 0.5m 設(shè)一道鋼管立柱， 鋼管之間采用扣件連接。立柱與橫梁的連接采用在橫梁上設(shè)0.2m高的支座。

6、鋼管與支座之間采用銷連接。(2) 工作平臺(tái)設(shè)在橫梁懸出端，在橫梁上鋪設(shè) 2cm 厚的木板，木板與橫梁之間采用鐵絲綁扎牢靠。三、蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)圖（見附圖）圖一、蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)總圖圖二、蓋梁抱箍設(shè)計(jì)圖圖三、蓋梁抱箍法施工支撐詳圖圖四、各部件連接、欄桿與工作平臺(tái)詳圖四、主要工程材料數(shù)量匯總表見表一。需要說明的是：主要工程材料數(shù)量是以單個(gè)蓋梁需用量考慮。序號(hào)項(xiàng)目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注一側(cè)模支撐1豎帶槽鋼 14bkg4657.632栓桿 20kg380.38兩端帶絲型3鋼管斜撐鋼管 48m96計(jì)48個(gè)4螺帽用于 20 栓桿個(gè)885墊板 0.1 0.1 米鋼板 =10mmkg69.08計(jì) 88

7、 塊每塊二底模支撐1橫梁16#工字鋼kg5280.8計(jì) 56 根.序號(hào)項(xiàng)目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注2三角架16#工字鋼kg797.37計(jì) 2 個(gè)3特制型鋼架16#工字鋼kg1046.73計(jì) 3 個(gè)4型鋼架聯(lián)接用螺栓 20個(gè)24螺栓帶帽5型鋼架聯(lián)接用鋼板鋼板 =10mmkg28.266鋼墊塊鋼板 =20mmkg4239每橫梁上布 3 個(gè)三縱梁1貝雷片3000 1500kg108002加強(qiáng)弦桿3000 100kg64003橫拉桿16#工字鋼kg1230計(jì)20根4弦桿螺栓kg320計(jì) 160個(gè)5銷子及保險(xiǎn)插銷 50kg432計(jì) 144個(gè)四抱箍共計(jì) 3套1抱箍桶鋼板鋼板 =16mmkg4545.72

8、2上蓋筋板鋼板 =20mmkg442.933下蓋筋板鋼板 =10mmkg123.924中部筋板鋼板 =10mmkg123.925加強(qiáng)筋板鋼板 =8mmkg381.176加強(qiáng)筋板鋼板 =14mmkg230.137高強(qiáng)螺栓24 長(zhǎng) 100mm個(gè)1988橡膠墊厚 2 3mm33五連接件1A 型 U型螺栓共計(jì) 328 套.序號(hào)項(xiàng)目及名稱材料規(guī)格單位數(shù)量備注(1)螺桿 20kg1040.24(2)螺母用于 20 栓桿個(gè)656(3)墊板鋼板 =12mmkg1699.372B 型 U型螺栓共計(jì) 24套(1)螺桿 24kg80.09(2)螺母用于 24 栓桿個(gè)48六護(hù)欄與工作平臺(tái)1欄桿架鋼管 50m174.4

9、2欄桿支座鋼管 60m63安全網(wǎng)834木板厚 2cm48.95扣件個(gè)60.第二部分蓋梁抱箍法施工設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)檢算說明1、設(shè)計(jì)計(jì)算原則（ 1）在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下考慮撓度變形控制。（ 2）綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性。（ 3）采取比較符合實(shí)際的力學(xué)模型。（ 4）盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用過的支撐方法。2、貝雷架無相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)計(jì)算得出，無資料可復(fù)。3、對(duì)部分結(jié)構(gòu)的不均布，不對(duì)稱性采用較大的均布荷載。4、本計(jì)算結(jié)果不適合于除4#、 5#墩蓋梁施工。5、本計(jì)算未扣除墩柱承擔(dān)的蓋梁砼重量。以做安全儲(chǔ)備。6、抱箍加工完成實(shí)施前，必須先進(jìn)行壓力試驗(yàn)，變形滿足要求后方可使用。二、側(cè)模支撐計(jì)算1、力學(xué)模型假定砼

10、澆筑時(shí)的側(cè)壓力由拉桿和豎帶承受，Pm為砼澆筑時(shí)的側(cè)壓力，T1、 T2 為拉桿承受的拉力，計(jì)算圖式如圖2-1 所示。2、荷載計(jì)算砼澆筑時(shí)的側(cè)壓力：Pm=Kh式中： K- 外加劑影響系數(shù)，取1.2 ； - 砼容重，取 26kN/m3；h-有效壓頭高度。砼澆筑速度v 按 0.3m/h ，入模溫度按20考慮。則： v/T=0.3/20=0.0150.h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9 0.015=0.6mPm= K h=1.2 26 0.6=19kPa.圖 2-1側(cè)模支撐計(jì)算圖式砼振搗對(duì)模板產(chǎn)生的側(cè)壓力按4kPa 考慮。則： Pm=19+4=23kPa蓋梁長(zhǎng)度每延米上產(chǎn)生的側(cè)壓力按最不利

11、情況考慮（即砼澆筑至蓋梁頂時(shí)） ： P=P m（ H-h） +P h/2=23 2+230.6/2=53kNm3、拉桿拉力驗(yàn)算拉桿（ 20 圓鋼） 間距 1.2m ，1.2m 圍砼澆筑時(shí)的側(cè)壓力由上、下兩根拉桿承受。 則有：12 r2 =（ T +T ） /A=1.2P/2=1.2 53/2 0.01 2 =101223kPa=101MPa =160MPa( 可 )4、豎帶抗彎與撓度計(jì)算設(shè)豎帶兩端的拉桿為豎帶支點(diǎn)，豎帶為簡(jiǎn)支梁，梁長(zhǎng)l =2.7m，砼側(cè)壓力按均布荷載q00考慮。豎帶 14b 的彈性模量 E=2.1 105 MPa;慣性矩 Ix=609.4cm 4; 抗彎模量 Wx=87.1cm

12、3q0 =23 1.2=27.6kN/m最大彎矩： M = q l220/8=27.6 2.7 /8=25kN mmax0 = Mmax/2Wx=25/(2 87.1 10-6 )=143513 144MPa w=160MPa( 可)max004 EIx=5 27.6 2.74108 609.4撓 度 ： f =5q l/384 2/(384 2 2.1 -80/400=2.7/400=0.007m10 )=0.0075m f=l5、關(guān)于豎帶撓度的說明在進(jìn)行蓋梁模板設(shè)計(jì)時(shí)已考慮砼澆時(shí)側(cè)向壓力的影響，側(cè)模支撐對(duì)蓋梁砼施工起穩(wěn)定與加強(qiáng)作用。 為了確保在澆筑砼時(shí)變形控制在允許圍，同時(shí)考慮一定的安全儲(chǔ)

13、備，在豎帶外設(shè)鋼管斜撐。 鋼管斜撐兩端支撐在模板中上部與橫梁上。因此， 豎帶的計(jì)算撓度雖略大于允許值，但實(shí)際上由于上述原因和措施，豎帶的實(shí)際撓度能滿足要求。三、橫梁計(jì)算.采用間距0.4m 工 16 型鋼作橫梁， 橫梁長(zhǎng) 4.6m。在墩柱部位橫梁設(shè)計(jì)為特制鋼支架，該支架由工16 型鋼制作，每個(gè)墩柱1 個(gè)，每個(gè)支架由兩個(gè)小支架栓接而成。故共布設(shè)橫梁56個(gè)，特制鋼支架3 個(gè)（每個(gè)鋼支架用工16 型鋼 18m）。蓋梁懸出端底模下設(shè)特制三角支架，每個(gè)重約8kN。1、荷載計(jì)算（ 1）蓋梁砼自重： G1=156.1m3 26kN/m3=4059kN（ 2）模板自重： G2=279kN ( 根據(jù)模板設(shè)計(jì)資料

14、)（ 3）側(cè)模支撐自重： G3=96 0.168 2.9+10=57kN（ 4）三角支架自重： G4=8 2=16kN（ 4）施工荷載與其它荷載： G5=20kN橫梁上的總荷載： GH=G1+G2+G3+G4+G5=4059+279+57+16+20=4431kN q H=4431/26.4=168kN/m橫梁采用0.4m 的工字鋼，則作用在單根橫梁上的荷載GH =168 0.4=67kN作用在橫梁上的均布荷載為：qH = GH /l H=67/2.4=28kN/m( 式中： l H為橫梁受荷段長(zhǎng)度，為2.4m)2、力學(xué)模型如圖 2-2 所示。圖 2-2橫梁計(jì)算模型3、橫梁抗彎與撓度驗(yàn)算橫梁的

15、彈性模量543E=2.1 10 MPa;慣性矩I=1127cm ; 抗彎模量Wx=140.9cm最大彎矩：maxHH2/8=28 2.42/8=20kN mM = q l= Mmax/Wx =20/(140.9 10-6 )=141945 142MPa w=160MPa ( 可)最 大 撓 度 ： fmaxH lH448 1127= 5q/384 EI=5 28 2.4 /(384 2.1 10-8/400=2.4/400=0.006m(可 )10 )=0.0051mf=l0四、縱梁計(jì)算縱梁采用單層四排，上、下加強(qiáng)型貝雷片（標(biāo)準(zhǔn)貝雷片規(guī)格：3000cm 1500cm，加強(qiáng)弦桿高度 10cm）連

16、接形成縱梁，長(zhǎng)30m。1、荷載計(jì)算（ 1）橫梁自重： G6=4.6 0.205 56+3 18 0.205=64kN（ 2）貝雷梁自重： G7=（2.7+0.8 2+1+23 0.205 ） 40=237kN.縱梁上的總荷載：GZ=G1 +G2+G3+G4+G5+G6+G7=4059+279+57+16+20+64+237=4732kN縱梁所承受的荷載假定為均布荷載q：q= G Z/L=4732/26.4=179kN/m2、力學(xué)計(jì)算模型建立力學(xué)模型如圖2-3 所示。圖 2-3縱梁計(jì)算模型圖3、結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算圖 2-3 所示結(jié)構(gòu)體系為一次超靜定結(jié)構(gòu)，采用位移法計(jì)算。（1）計(jì)算支座反力 RC：第一步

17、：解除 C點(diǎn)約束，計(jì)算懸臂端均布荷載與中間段均布荷載情況下的彎矩與撓度.第二步：計(jì)算C 點(diǎn)支座反力RC 作用下的彎矩與撓度.第三步：由C 點(diǎn)位移為零的條件計(jì)算支座反力RC由假定支座條件知: f c=0（ 2）計(jì)算支座反力RA、 RB由靜力平衡方程解得（ 3）彎矩圖根據(jù)疊加原理，繪制均布荷載彎矩圖：.（ 4）縱梁端最大位移=-648q/EI ( )4、縱梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算（ 1）根據(jù)以上力學(xué)計(jì)算得知，最大彎矩出現(xiàn)在A、 B 支座，代入 q 后B179=1579kN mM=8.82q=8.82（ 2）貝雷片的允許彎矩計(jì)算查公路施工手冊(cè)橋涵第923 頁(yè)，單排單層貝雷桁片的允許彎矩M0 為 975kNm。

18、則四排單層的允許彎矩M=4 975 0.9=3510 kN m(上下加強(qiáng)型的貝雷梁的允許變矩應(yīng)大于此計(jì)算值)故： MB=1579kN m M=3510 kN m滿足強(qiáng)度要求5、縱梁撓度驗(yàn)算（ 1）貝雷片剛度參數(shù).彈性模量： E=2.1 105MPa慣性矩： I=Ah h/2=(25.48 24) 150 150/2=2293200cm 4（因無相關(guān)資料可查，進(jìn)行推算得出）（ 2）最大撓度發(fā)生在蓋梁端8-8f max=648q/EI=648 179/(2.1 10 2293200 10 )=0.024mf=a/400=4.2/400=0.0105m6、關(guān)于縱梁計(jì)算撓度的說明由于 f max f，

19、計(jì)算撓度不能滿足要求。計(jì)算時(shí)按最大撓度在梁端部考慮，由于蓋梁懸出端的砼量較小，懸出端砼自重產(chǎn)生荷載也相對(duì)較小，考慮到橫梁、三角支架、模板等方面剛度作用，實(shí)際上梁端部撓度要小于計(jì)算的 f max 值。實(shí)際實(shí)施時(shí)，在最先施工的縱梁上的端部、支座位置、中部等部位設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)施工過程中的沉降情況，據(jù)此確定是否需要預(yù)留上拱度。如果需設(shè)置預(yù)拱度時(shí)，根據(jù)情況采取按以梁端部為預(yù)留上拱度最大值，在梁端部預(yù)留2cm的上拱度并遞減至墩柱部位的辦法解決。五、抱箍計(jì)算（一）抱箍承載力計(jì)算1、荷載計(jì)算每個(gè)蓋梁按墩柱設(shè)三個(gè)抱箍體支承上部荷載，由上面的計(jì)算可知：支座反力RA=RB=2(l+a)-8.31q/2=2(

20、9+4.5)-8.31 179/2=1672kNRC=8.31q=8.31 179=1487kN以最大值為抱箍體需承受的豎向壓力N 進(jìn)行計(jì)算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。2 、抱箍受力計(jì)算（ 1）螺栓數(shù)目計(jì)算抱箍體需承受的豎向壓力 N=1672kN.抱箍所受的豎向壓力由M24的高強(qiáng)螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)第426頁(yè)：M24螺栓的允許承載力：N L=P n/K式中： P-高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力，取225kN; -摩擦系數(shù)，取 0.3 ；n-傳力接觸面數(shù)目，取1；K-安全系數(shù)，取 1.7 。則： N L= 225 0.3 1/1.7=39.7kN螺栓數(shù)目 m計(jì)算：m=N /N L=1672

21、/39.7=42.1 42 個(gè)，取計(jì)算截面上的螺栓數(shù)目m=42個(gè)。則每條高強(qiáng)螺栓提供的抗剪力：P =N/44=1672/42=39.8KN N L=39.7kN故能承擔(dān)所要求的荷載。（ 2）螺栓軸向受拉計(jì)算砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取=0.3 計(jì)算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb= N/ =1672kN/0.3=5573kN 由高強(qiáng)螺栓承擔(dān)。則： N =Pb=5573kN抱箍的壓力由42 條 M24的高強(qiáng)螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為N1=Pb/44=55743kN /42=133kNS=225kN =N”/A= N （ 1-0.4m 1/m） /A式中： N - 軸心力m- 所有螺栓數(shù)目，?。?66 個(gè)1A-高強(qiáng)螺栓截面積， A=4.52cm2b1 66/42)/66 4.52 10-4 =N”/A= P （