跨線立交橋主橋連續(xù)梁支架及門洞設(shè)計(jì)與檢算

1、跨線立交橋主橋連續(xù)梁支架及門洞設(shè)計(jì)與檢算 摘要：本文主要介紹了跨線立交橋主橋連續(xù)梁支架及門洞搭設(shè)方式，并分析受力情況，選取了最不利工況進(jìn)行了檢算。 關(guān)鍵詞：跨線連續(xù)梁支架門洞設(shè)計(jì)檢算 中圖分類號(hào)： u448.21+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)： 1工程概況 本立交橋位于安徽省合肥市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)方興大道與蓬萊路交口，為方興大道跨蓬萊路立交橋。橋梁起訖里程為：k2+524.55k2+922.73，設(shè)計(jì)共分三聯(lián)，全長(zhǎng)395m，橋梁分兩幅，每幅橋?qū)?3m，為雙向六車道，其中跨蓬萊路(雙向六車道)處一聯(lián)為主橋，跨徑組合為35+55+35m，為預(yù)應(yīng)力混凝土雙室變截面連續(xù)箱梁，中支點(diǎn)處梁高3m，中跨跨中梁高

2、1.8m，梁底為二次拋物線，中支點(diǎn)處橋下凈高5.609m，中跨跨中橋下凈高7.065m(如圖1)。 圖1連續(xù)梁平面位置示意圖(單位:cm) 2 地基處理 連續(xù)梁主跨部分位于既有道路上，路面為瀝青路面，其路面結(jié)構(gòu)層為18cm瀝青+56cm水穩(wěn)，可以滿足門洞及支架地基承載力要求。 位于既有道路以外部分地基處理方法：挖除支架搭設(shè)范圍內(nèi)雜填土后，按照承載力不小于160kpa的要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定地基處理深度，采用5%石灰改良土進(jìn)行換填；承臺(tái)開挖后的基坑回填：沿基坑邊坡開挖臺(tái)階，臺(tái)階高度以30cm為級(jí)數(shù)，寬度以100cm為級(jí)數(shù)，回填碾壓密實(shí)；頂面設(shè)置1%橫向排水坡，設(shè)10cm碎石墊層，澆筑15cm厚c

3、25混凝土面層，澆筑至梁體平面投影邊線外1.5m處，四周設(shè)排水溝，保證排水通暢。 3 支架搭設(shè)方案 采用483.0mm的碗扣式滿堂支架，主梁為10cm15cm方木，腹板部位橫橋向布置，間距為0.6m，翼緣板部位順橋向布置，間距為0.9m；次梁為10cm10cm方木，間距為0.3m，面板采用18mm厚竹膠板；支架立桿順橋向間距均為0.6m，步距均為1.2m；支架立桿橫橋向布置如下： (1)中支座p6、p7順橋向前后8m范圍內(nèi)：邊腹板下橫橋向1.2m范圍內(nèi)，支架立桿橫橋向間距為0.3m；中腹板下橫橋向1.8m范圍內(nèi)，支架立桿橫橋向間距為0.3m；翼緣板位置橫橋向間距為0.9m；其他位置橫橋向間距為

4、0.6m。布置形式：0.93+0.35+0.64+0.36+0.64+0.35+0.93(如圖2)。 圖2支架橫向布置示意圖一(單位:cm) (2)邊支座p5、p8順橋向3.5m范圍內(nèi)：支架立桿橫橋向間距為0.6m，翼緣板位置橫橋向間距為0.9m。布置形式：0.93+0.3+0.615+0.3+0.93(如圖3)。 圖3支架橫向布置示意圖二(單位:cm) (3)其他位置：腹板下橫橋向1.8m范圍內(nèi)，支架立桿橫橋向間距為0.6m；翼緣板位置橫橋向間距為0.9m；其他位置橫橋向間距為0.9m。布置形式：0.93+0.3+0.63+0.92+0.63+0.92+0.63+0.3+0.93(如圖4)。

5、 圖4支架橫向布置示意圖四(單位:cm) (4)內(nèi)模支架采用483.0mm的鋼管支架，橫梁為10cm10cm方木，間距為0.9m，縱梁為10cm10cm方木，間距為0.3m，面板采用18mm厚竹膠板；內(nèi)支架立桿順橋向間距均為0.9m，橫橋向間距均為0.6m，支架步距按1.2m布置，局部采用鋼管扣件配合加固；剪刀撐橫橋向設(shè)置1排使支架連接形成整體。 4 門洞搭設(shè)方案 在跨中既有道路中央隔離帶邊緣左右對(duì)稱各設(shè)置1個(gè)凈寬4m的主門洞，在主門洞旁邊再各設(shè)1個(gè)凈寬2m的供非機(jī)動(dòng)車通行的邊門洞。門柱采用螺旋焊管，直徑480mm，壁厚10mm，設(shè)6排，每排橫橋向間距1.8m，每排10根；立柱之間采用14a槽

6、鋼搭斜撐焊接加固；門洞基礎(chǔ)采用c30混凝土條形基礎(chǔ)(高0.8m，寬1.5m)，基礎(chǔ)頂部預(yù)埋70070010mm鋼板，鋼板底焊接4根u型20mm預(yù)埋筋；鋼管頂部焊接60060010mm厚鋼板；門柱與鋼板之間焊接，焊接方式為圍焊，四周設(shè)8塊12012010mm三角加勁綴板；門柱頂部放置橫向雙根i40a工字鋼，兩側(cè)焊接加勁綴板；橫梁上順橋向間距0.6m依次布設(shè)i40a工字鋼橫梁，兩側(cè)焊接加勁綴板,并與橫向雙根工字鋼焊接牢固；其上鋪設(shè)18mm厚竹膠板，再橫向布設(shè)一道i10工字鋼，間距60cm，上部再進(jìn)行支架搭設(shè)(如圖5、圖6)。 圖5門洞布置示意圖(單位:cm) 圖6門洞布置橫斷面示意圖(單位:cm)

7、 5 支架檢算 對(duì)各截面梁部結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析： (1)中支座p6、p7順橋向前后8m范圍內(nèi)：箱梁設(shè)計(jì)底板最大厚度0.93m，頂板最大厚度0.5m，腹板最大高度3m，寬度0.7m，底板支架最大高度5.7m。 (2)邊支座p5、p8順橋向3.5m范圍內(nèi)：箱梁設(shè)計(jì)底板最大厚度0.43m，頂板最大厚度0.5m，腹板最大高度1.8m，寬度0.9m，底板支架最大高度6.4m。 (3)其他位置：箱梁設(shè)計(jì)底板最大厚度0.51m，頂板厚0.25m，腹板最大高度2.47m，支架最大高度6.4m；支架在腹板之間位置間距0.9m，混凝土計(jì)算厚度取0.51+0.25=0.76m，支架最大高度6.4m。 (4)翼緣板混凝

8、土最大厚度0.5m，最小厚度0.2m，寬度2m，支架規(guī)格統(tǒng)一為0.60.91.2m，搭設(shè)最大高度按10m計(jì)。 將受力情況進(jìn)行綜合考慮，取最大受荷工況，按以下3種情況進(jìn)行檢算： (1)支架規(guī)格0.30.61.2m，混凝土高度3m，考慮1.1倍荷載預(yù)壓，取3.3m為混凝土計(jì)算高度，支架最大高度5.7m，按6m計(jì)。 (2)支架規(guī)格0.60.61.2m，混凝土高度2.47m，按2.5m計(jì)，考慮1.1倍荷載預(yù)壓，取2.75m為混凝土計(jì)算高度，支架最大高度6.4m，按7m計(jì)。 (3)支架規(guī)格0.60.91.2m，混凝土高度0.76m，按0.8m計(jì)，考慮1.1倍荷載預(yù)壓，取0.88m為混凝土計(jì)算高度，支架最

9、大高度10m，按10m計(jì)。 驗(yàn)算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(jgj130-2011)和建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(jgj 166-2008)要求進(jìn)行檢算，均滿足要求(借助軟件驗(yàn)算較為簡(jiǎn)便，在此不贅述)。 6 門洞檢算 門洞上部箱梁最大梁高2.08m，底板最大厚0.35m，頂板厚0.25m?？紤]到安全性要求，驗(yàn)算時(shí)箱梁按照等截面實(shí)腹式梁考慮，并按1.2倍荷載計(jì)，取2.5m為混凝土計(jì)算高度；門洞上部支架高度1.11.35m，順橋向工字鋼最大跨度5.5m，橫橋向工字鋼最大跨度1.8m。 40a工字鋼、10號(hào)工字鋼、鋼管(直徑480mm，壁厚10mm)截面參數(shù)均可查，在此不贅述

10、。 鋼材力學(xué)性能：彈性模量e：206106n/mm，剪變模量g：79103n/mm 立桿軸力f采用最大值： mw0.921.4klah2/100.921.40.280.61.22/100.03knm n0.91.2(g1k+(g2k+g3k)h)+1.4(q1k+mw/lb)0.60.60.91.2(0.75+(24+1.1)2.5)+1.4(1+0.03/0.6) 0.60.625.16kn 立桿對(duì)工字鋼作用力f=25.16+1.20.13841.35=25.38kn。 (1)10號(hào)工字鋼驗(yàn)算（跨度0.6m，簡(jiǎn)支梁）： 跨中最大彎矩=1/4fl=1/425.380.6=3.81kn.m 支座

11、反力r=1/2f=1/225.38=12.69 kn = m/ w=3.81/（4910-6）=77.755mpa=205mpa 撓度=fl3/(48ei)=25.38103(0.6103)3/（482.06108245104）=0.0002mml/400=600/400=1.5mm 最大剪力=max1/2f,f=25.38kn =vsx/(it)= 25.3828.210-6/(24510-84.510-3)=64.92mpav= 120mpa，滿足要求。 (2)40a工字鋼驗(yàn)算（跨度5.5m，簡(jiǎn)支梁）： 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器建立計(jì)算模型(單根自重：0.676kn/m，單根受集中荷載f=25.

12、38kn，如圖7)。 圖7計(jì)算簡(jiǎn)圖(單位:n) =160.966kn.m 支座最大反力=128.683 kn 最大剪力=128.683kn = m/ w=160.966/（109010-6）=147.675mpa=205mpa =vsx/(it)= 128.683631.210-6/(2172010-810.510-3)=35.615mpav= 120mpa 撓度=11.37mml/400=5500/400=13.75mm，滿足要求。 (3) 40a工字鋼驗(yàn)算（跨度1.8m，按三跨連續(xù)梁計(jì)算）： 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器建立計(jì)算模型(單根自重：0.676kn/m，單根受集中荷載f=128.683/2

13、=64.342kn，如圖8)。 圖8計(jì)算簡(jiǎn)圖(單位:n) =31.10kn.m 支座最大反力=211.52 kn 最大剪力=82.23kn = m/ w=31.10/（109010-6）=28.53mpa=205mpa =vsx/(it)=82.23631.210-6/(2172010-810.510-3)=22.76mpav= 120mpa 撓度=0.16mml/400=1800/400=4.5mm，滿足要求。 (4)鋼立柱驗(yàn)算（高度3.3m）： 單根門洞立柱最大受力=211.522=423.04kn = n/ a=423.04/(147.65510-4)=28.65mpa=190mpa 長(zhǎng)

14、細(xì)比=l/i=330/16.62=19.86130=145 穩(wěn)定系數(shù)=0.985 n/(a)= 423.04/(0.985147.65510-4)=29.09mpa190mpa 滿足要求。 (5)基礎(chǔ)地基承載力驗(yàn)算： 門洞立柱擴(kuò)大基礎(chǔ)采用c30素砼，基礎(chǔ)與地面接觸面積s=長(zhǎng)寬=181.5=27m2。 上部結(jié)構(gòu)傳遞到擴(kuò)大基礎(chǔ)上的總荷載g總= 103.301.159+181.50.824+10423.04=4787.05kn。 基礎(chǔ)地基承載力：p=g總/s=4787.05/27=177.3kpa，既有道路地基承載力滿足要求。 7 結(jié)束語(yǔ) 施工前，編制好交通導(dǎo)行方案，按要求逐級(jí)審批；設(shè)置好減速帶、限高架、交通標(biāo)識(shí)等；做好人員培訓(xùn)，安排好領(lǐng)導(dǎo)帶班作業(yè)，吊裝作業(yè)安排專人指揮，做到安全文明施工。 參考文獻(xiàn)： 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程(jgj t194-2009).北京.2009 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb 50007-2002).北京.2002 江正榮 著.建筑施工計(jì)