莞惠城際GZH-1標(biāo)跨厚街水道邊跨現(xiàn)澆段支架計算書

1、莞 惠 城 際 軌 道 GZH-1 標(biāo)東莞水道特大橋跨厚街水道邊跨現(xiàn)澆段支架計算書 中鐵十四局集團有限公司 莞惠城際GZH-1標(biāo)項目經(jīng)理部 2011年11月15日莞 惠 城 際 軌 道 工 程 GZH-1 標(biāo)東莞水道特大橋跨厚街水道92#、95#墩(40+60+40)m連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段支架計算書編制：_審核：_審批：_中鐵十四局集團有限公司莞惠城際軌道GZH-1標(biāo)項目經(jīng)理部2011年11月15日中鐵十四局莞惠城際GZH-1標(biāo)項目部 跨律涌水道邊跨現(xiàn)澆段支架計算書目 錄一、工程概況：11、連續(xù)梁下部結(jié)構(gòu)概況12、連續(xù)梁上部結(jié)構(gòu)概況1二、邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)設(shè)計21、鋼管支架結(jié)構(gòu)22、支架結(jié)構(gòu)23、

2、邊跨現(xiàn)澆段預(yù)壓3三、邊跨現(xiàn)澆段結(jié)構(gòu)計算21、計算建模依據(jù)42、工況荷載定義4（1）、工字鋼I32a（懸臂腹板部分）4（2）、貝雷梁（懸臂部分）5（3）、雙拼I45a工字鋼（懸臂部分）6（4）、鋼管樁承載力計算（懸臂部分）6（5）、地基承載力計算（伸入地面部分）7四、計算結(jié)論8東莞水道特大橋跨厚街水道(40+60+40)m連續(xù)梁橋92#、95#墩邊跨現(xiàn)澆段支架計算書一、 工程概況：1、連續(xù)梁下部結(jié)構(gòu)概況東莞水道特大橋跨厚街水道連續(xù)梁92#95#墩為（40+60+40）m連續(xù)梁橋。其中主墩93#、94#墩樁基為1.5m鉆孔灌注樁，承臺尺寸為14.3×10.4m，墩身為7.7×2

3、.8m圓端形實體墩；邊墩92#、95#墩樁基為1.2鉆孔灌注樁，其中92#墩為8.9×8.9m正方形承臺，95#承臺為12.5×8.9m六邊形承臺，墩身為8.2×2.8m矩形實體墩。2、連續(xù)梁上部結(jié)構(gòu)概況厚街水道連續(xù)梁梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)，箱梁頂面寬12.16012.604m，箱底寬5.4585.502m；箱梁頂板厚6035cm，按折線變化。底板厚5080cm，按拋物線變化。腹板厚5080cm，按折線變化。全聯(lián)在端支點、中支點及跨中處共設(shè)置4道橫隔板，并設(shè)置孔洞，供檢查人員通過。全橋梁長為139.84m，中支點截面中心線處梁高為4.4m，跨中2m直線

4、段及邊跨10.92m直線段截面中心線處梁高為2.8m，梁底下緣按二次拋物線變化，邊支座中心線至梁端0.75m。二、邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)設(shè)計1、鋼管支架結(jié)構(gòu)在邊墩墩身連續(xù)梁側(cè)設(shè)置9根個直徑0.63m的鋼管支架，鋼管厚度不小于1cm；鋼管兩端設(shè)置厚2cm、尺寸為1.0×1.0m鋼板作為蓋板與底座，并在鋼管四周增設(shè)加勁肋板。底座支撐于已澆筑的承臺上，對于承臺區(qū)域以外的鋼管樁位置下打設(shè)直徑為63cm×8mm的鋼管樁（伸入地面以下至強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖）。鋼管之間采用雙拼20工字鋼橫向、縱向連接、豎向約3.75m一道。具體如下圖所示：圖2-1邊跨現(xiàn)澆段正、立面圖2、支架結(jié)構(gòu) 跨厚街水道連續(xù)

5、梁拱橋邊跨現(xiàn)澆段底模采用0.6cm鋼板、10槽鋼背帶組合模板，模板下部底板處布置I32a工字鋼分配梁，分配梁布置于貝類梁之上，腹板處各布置2條工字鋼，底板處按0.6 m間距、翼板處按定型模板背架間距布置。I32a工字鋼縱梁架立于3組單層雙排貝雷梁頂部，底部為雙拼I45a工字鋼墊梁，雙拼工字鋼下方布置鋼凳和雙拼I45a工字鋼。且布置于鋼管蓋板之上。邊跨現(xiàn)澆段外模采用定型鋼模板。（具體設(shè)計尺寸見邊跨現(xiàn)澆段施工圖）。圖2-2邊跨現(xiàn)澆段支架布置圖3、邊跨現(xiàn)澆段預(yù)壓鋼管支架搭設(shè)好后通過采用吊裝沙袋進(jìn)行預(yù)壓，以檢驗支架承重能力并消除支架的非彈性變形。預(yù)壓荷載等于邊跨現(xiàn)澆段墩身以外部分鋼筋混凝土重量及其他施

6、工荷載的1.2倍。三、邊跨現(xiàn)澆段結(jié)構(gòu)計算1、力學(xué)參數(shù)本計算中所選用鋼號為A3（Q235A）鋼材，力學(xué)性能按以下規(guī)定計算：（1）彈性模量E=210GPa（2）抗彎容許應(yīng)力1.3w=1.3x145=188.5MPa（3）抗剪容許應(yīng)力1.3=1.3x85=110.5MPa（4）軸向容許應(yīng)力1.3=1.3x140=182MPa本計算中所選用鋼號為16Mn的鋼材，力學(xué)性能按以下規(guī)定計算：（1）彈性模量E=210GPa（2）抗彎容許應(yīng)力1.3w=1.3x210=273MPa（3）抗剪容許應(yīng)力1.3=1.3x85=156MPa（4）軸向容許應(yīng)力1.3=1.3x140=260MPa2、工況荷載定義跨厚街水道連

7、續(xù)梁上部結(jié)構(gòu)為單箱單室，邊跨現(xiàn)澆段長8.9m，懸臂部分長7.42m，澆筑方量為100.5m3，所以邊跨現(xiàn)澆段懸臂部分總荷載為1950KN，其中腹部部分荷載為863KN，底板部分荷載為701KN，翼板部分荷載為386KN。（1）、工字鋼I32a（懸臂腹板部分）1>、工字鋼I32aI=1.108×104cm4 W=6.925×102cm3Mmax=W·1.3w=6.925×10-4m3×188.5×103kn/m2=130.5KN·Mf0=L/400=2.84/400=7.1mmmax=QSm/(Im)1.3=110.5M

8、Pa2>、計算腹部位置設(shè)置工字鋼I32a間隔為0.4m。腹板寬0.8m。q=863/7.42=116KN/M橫斷面每邊布置2根工字鋼承受腹板荷載，每根工字鋼所受q=29KN/MMx=ql2/8=29×2.482/8=22.3KN·MMmax=130.5KN·Mf=5ql4/(384EI)=5×29×2.484/(384×2.1×108×1.108×10-4)=6.1×10-4 m=0.61mmf0=7.1mmQmax=ql/2=29×2.48/2=36KN查表得：Ix/Sx =2

9、7.7cm, =9.5mm= Qmax Sx/(Ix)=36×103/(27.7×10-2×9.5×10-3) =13.6×106N/m2=13.6MPamax=110.5MPa所以工字鋼I32a滿足承載力要求，穩(wěn)定性要求。（2）、貝雷梁（懸臂部分）1>、單層雙排貝雷梁(不加強型)：I=2.3×105cm4，M=1576.4KN·m，Q=490.5KN，E=2.1×105MPa則f=L/400=3/400=7.5×10-3m=7.5mm2>、貝雷梁所受荷載按均布荷載計算，將混凝土的重量考慮 1

10、.1 倍的增大系數(shù)，模板重量，人、機、料及其他施工附 加荷載按箱梁底寬 5.18m 考慮，則每延米的荷載集度為： (1950×1.1+30×10)/5.18+5.5×7.42513kN/m 為安全計，假定懸出部分蓋梁自重及施工機具、模板重量均由腹板正 下方的 6 片貝雷梁承受。 共 6片，分 3組，每組承受 513/3 = 171kN /m，支架上，工字鋼I32a、貝雷梁每延米自重 （單層雙排）3 kN/m， 貝雷梁的計算跨度為 3m，則跨中的最大彎矩為：M=ql2/8=(171 + 3)×32/8195.75kN·m 剪力為：Q=ql/2=(

11、171+3)×3/2261kN 最大彈性撓度：f1=5ql4/(384EI)=5×171×34/(384×2.1×108×2.3×10-3) =4×10-4 m=0.4mm3>、檢驗貝雷梁：Qmax=261KNQ=490.5KNMmax=195.75KN·mM=1576.4KN·mf0=0.4mmf=7.5mm所以，單層雙片貝雷梁滿足承載力，穩(wěn)定性要求。（3）、雙拼I45a工字鋼（懸臂部分）1>、工字鋼I45aI=3.224×104cm4 W=1.432×103c

12、m3Mmax=W·1.3w=1.432×10-3m3×188.5×103kn/m2=270KN·Mf0=L/400=2.84/400=7.1mmmax=QSm/(Im)1.3=110.5MPa2>、計算腹部位置設(shè)置工字鋼2I45a間隔為3m。q=(1950×1.1+30×10)/5.18+5.5×7.42=513KN/M橫斷面布置3排雙拼I45a工字鋼承受腹板荷載，每根工字鋼所受q=85.5KN/MMx=ql2/8=85.5×32/8=96KN·MMmax=130.5KN·Mf=

13、5ql4/(384EI)=5×85.5×34/(384×2.1×108×1.108×10-4)=38×10-4 m=3.8mmf0=7.1mmQmax=ql/2=85.5×3/2=128KN查表得：Ix/Sx =27.7cm, =9.5mm= Qmax Sx/(Ix)=106×103/(27.7×10-2×9.5×10-3) =48.7×106N/m2=48.7MPamax=110.5MPa所以工字鋼2I45a滿足承載力要求，穩(wěn)定性要求。（4）、鋼管樁承載力計算（懸

14、臂部分）鋼管樁軸心受壓： N/Am1所以N1 Am查表得：A3鋼材軸向應(yīng)力為140MPa長細(xì)比：=L0/rL0:自由長度，取15m；r:回轉(zhuǎn)半徑：r=/4=/4=0.219m因此長細(xì)比=15/0.219=68.49查表：1軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)為0.78Am 計算得0.0098m2Nmax1 Am=0.78×140×103×0.0098=1070KN參與計算的作用于支架上的荷載實際為： 513kN / m ×7.62m =3909kN 懸出部分蓋梁由9根鋼管樁支撐，所以N單= 3909 /9 =434KNNmax=1070KN所以鋼管樁承載能力滿足要求。（5）、地基承載力計算（伸入地面部分）摩擦樁單樁軸受壓容許承載力計算：p=(Ulp+AR)伸出承臺部分采用63cm鋼管樁，U：周長為1.98m，l：地面以下7.5m，p=（20×1+40×4+100×2.5）/7.5=57kPa,A：截面受力面積為0.0098m2,R：樁尖處土的極限承載力350kPap=(Ulp+AR)=（1.98×