預(yù)制空心板先張法梁場設(shè)計(jì)說明及方案

1、. .園子溝工程梁場初步設(shè)計(jì)及施工方案一、工程概況中鐵十一局集團(tuán)承建的永隴礦區(qū)麟游區(qū)園子溝礦井及選煤場工程工業(yè)場區(qū)進(jìn)場道路與運(yùn)煤道路工程施工工程位于*省*市麟游縣兩亭鎮(zhèn)附近。工業(yè)場區(qū)進(jìn)場道路位于工業(yè)場區(qū)北入口，與S210省道相連，設(shè)計(jì)為瀝青混凝土路面，路面寬度19m，全長130.24m。其中：包括1#橋86.04m，橋面寬度19m，設(shè)計(jì)荷載為公路-I級(jí)，構(gòu)造為4跨20m先X法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板簡支梁構(gòu)造，橋臺(tái)采用粧接蓋梁橋臺(tái)，橋墩采用樁柱式橋墩，根底采用鉆孔灌注樁； 工業(yè)場區(qū)運(yùn)煤道路位于工業(yè)場區(qū)南入口，與S210省道相連，設(shè)計(jì)為瀝青混凝土路面，路面寬度16m，全長370.95m。其中：包含2#

2、橋梁146.08m，橋面寬度17m，設(shè)計(jì)荷載為公路-I級(jí)，構(gòu)造為7跨20m先X法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板簡支梁構(gòu)造，兩側(cè)設(shè)防撞護(hù)欄，橋臺(tái)采用粧接蓋梁橋臺(tái)，橋墩采用樁柱式橋墩，根底采用鉆孔灌注樁。根據(jù)工程情況，在工業(yè)場區(qū)內(nèi)選址建立梁場及拌合站，該場地為2m填方，整體整平后用三合土碾壓整平，壓實(shí)，面積30m×160m。本梁場承當(dāng)1#橋72片90°20m先X法預(yù)應(yīng)力空心板其中邊板8片，中板64片，2#橋112片45°先X法預(yù)應(yīng)力空心板其中邊板14片，中板98片，共計(jì)182片空心板預(yù)制。因地質(zhì)條件、施工工藝及工期等情況，現(xiàn)擬采用槽式X拉臺(tái)座進(jìn)展空心板的預(yù)制施工，布置7槽長線，每

3、線4片，其中1槽預(yù)制邊梁，共計(jì)28個(gè)臺(tái)位。按每槽預(yù)計(jì)工期10天計(jì)，需7個(gè)周期完成制梁任務(wù)。預(yù)留有兩個(gè)區(qū)域存梁，存梁能力112片。梁場配置有30t24m龍門吊兩臺(tái)，用于移梁及施工需要。詳見梁場整體布置圖。二、空心板X拉臺(tái)的設(shè)計(jì)布置1、檢算資料及依據(jù)根據(jù)*麟北煤業(yè)開發(fā)*公司永隴礦區(qū)麟游區(qū)園子溝礦井"園子溝一號(hào)橋"、"園子溝二號(hào)橋"橋梁施工圖，預(yù)應(yīng)力空心板采用標(biāo)準(zhǔn)的s15.2鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa，截面積A=139mm2，彈性模量Ep=1.95×105MPa。X拉控制應(yīng)力k=0.75fpk=1395MPa，X拉應(yīng)力N1=kA=139

4、5×139/1000=193.905KN。20m預(yù)應(yīng)力空心板中板鋼絞線為14束，邊板為17束。參考資料："公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"JTG/F50-2021 "公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)"JTG D60-2004 "構(gòu)造設(shè)計(jì)原理"葉見曙 編 第二版2、X拉臺(tái)座初步設(shè)計(jì)X拉臺(tái)座由傳力柱、橫向連續(xù)梁、端部重力墩、底板、水磨石臺(tái)面及X拉端橫梁構(gòu)成1初定X拉臺(tái)尺寸及砼標(biāo)號(hào)槽式X拉臺(tái)座主要受力構(gòu)件為傳力柱，采用C30混凝土澆筑，截面尺寸采用中柱60cm×70cm，邊柱40cm×70cm。傳立柱間凈距：梁寬0.98+工作空間0

5、.3×2=1.58m，梁寬0.985工作空間0.3+工作空間0.5=1.785m. 備注：預(yù)制梁中板設(shè)計(jì)為99cm，邊板99.5cm，施工中為保障后續(xù)架梁等施工，將梁板寬度縮尺1cm；實(shí)用于中梁預(yù)制槽，適用于邊梁預(yù)制槽。為保證臺(tái)座剛度及穩(wěn)定性，使傳力柱更平安，同時(shí)也為使20制梁臺(tái)座端頭更好的承受X拉放X預(yù)制梁起拱后梁板自重，每隔10m設(shè)置了40cm×30cm的橫向連續(xù)梁；出于平安保守設(shè)計(jì)臺(tái)座端部設(shè)置重力墩，由C15片石混凝土澆筑。底板為20cm厚C25混凝土，臺(tái)面為5cmC25砼+5cm厚細(xì)石砼水磨面層。X拉橫梁和固定橫梁采用組合鋼橫。臺(tái)座總長：梁20×4+1、2

6、#，3、4#梁頭間距1.5×2+2、3#梁頭間距1.0+(1#、4#梁端頭距橫梁間距1.0×2+重力墩平臺(tái)1.1×2=88.2m 臺(tái)座總寬：+=19.365m四槽：邊柱0.4×2+中柱0.6×3+工作空間0.3×7+0.5+臺(tái)面0.98×3+0.985=9.125m三槽：邊柱0.4×2+中柱0.6×2+工作空間0.3×6+臺(tái)面0.98×3=6.74m混凝土運(yùn)輸車通道：3.5m2X拉臺(tái)座受力計(jì)算傳立柱受力計(jì)算 當(dāng)多條生產(chǎn)線同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，中柱為受力最大構(gòu)件。其中邊梁預(yù)制槽和中梁預(yù)制槽共用的5

7、#中柱受力最大。截面面積60cm×70cm，中柱受力大小取邊梁最大X拉力Nd=17×N1=17×193.905=3296.385KN，因調(diào)整鋼橫梁和臺(tái)面高度，使傳力柱軸心線與梁板鋼絞線受力型心重合，按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算傳立柱截面強(qiáng)度、配筋。擬用縱向鋼筋為HRB335,箍筋為R235.平安等級(jí)二級(jí)。C30砼：fcd=13.8MPa HRB335鋼筋：fsd=f"sd=280MPa, 0=1.0，b=0.56A、 截面設(shè)計(jì)軸向力計(jì)算值：N=0Nd=1.0×3296.385=3296.385KN軸心受壓構(gòu)件截面短邊尺寸b=60cm=0.6m，設(shè)置了橫向

8、連續(xù)梁 l0=10.0m，那么計(jì)算長細(xì)比=l0/b=10÷0.6=16.667 查表得穩(wěn)定系數(shù)：=0.84。計(jì)算所需要縱向鋼筋數(shù)量A'S：所以該截面按構(gòu)造配筋即可，按最小構(gòu)造配筋率0.5%選配。 AS=600×700×0.5%=2100mm²現(xiàn)選用420+416 實(shí)際 AS=1256+804=2060mm² 根本滿足要求。箍筋采用830cm布置，端頭1m范圍內(nèi)加密 810cm，滿足構(gòu)造要求。橫向連續(xù)梁計(jì)算因橫向連續(xù)梁為非主要艘里構(gòu)件，受預(yù)制梁自重壓力及傳力柱傳遞壓力。截面尺寸高30cm，寬40cm，C30砼澆筑完全能滿足受力要求。按構(gòu)造

9、配筋，按最小構(gòu)造配筋率0.5%選配。 AS=300×400×0.5%=600mm²現(xiàn)選用612 AS =679mm²600mm²箍筋選用630cm布置，在與傳立中柱穿插處加密30cm，與邊柱穿插處10cm。組合鋼橫梁計(jì)算由X拉臺(tái)座布置及X拉力可知，鋼橫梁最不利受力為邊梁預(yù)制槽處。橫梁簡化為簡支梁，傳力柱為活動(dòng)鉸支座，跨徑為2.285m，荷載為3296.385KN，按均布荷載計(jì)算，平安系數(shù)取值1.3。擬采用2根Q34550a工字鋼。鋼橫梁計(jì)算簡圖：q=0N/B=1.3×3296.385÷2.285=1875.406KN/mA、

10、鋼橫梁組合截面的慣性矩計(jì)算(1) 由材料型鋼表查得：I50a工字鋼慣性矩Ia=46470.0cm4(2) 鋼板1和鋼板1的慣性矩I1=b×h3/12=2×503/12=20833cm4其對(duì)鋼橫梁組合截面重心軸的慣性矩之和：I1.1 =2×I1=2×20833=41666 cm4(3)鋼板2和鋼板2的慣性矩I2=b×h3/12=2×463/12=16223cm4其對(duì)鋼橫梁組合截面重心軸的慣性矩之和： I2.2=2×I2=2×16223=32446 cm4(4)鋼板3和鋼板3的慣性矩I3=b×h3/12=42

11、×23/12=28cm4其對(duì)鋼橫梁組合截面重心軸的慣性矩之和： I3.3=2×(3+b×h×y2)=2×(28+42×2×262)=113624cm4(5)鋼橫梁組合截面的慣性矩Iz=(2×Ia )+I1.1+I2.2 +I3.3=280676cm4B、鋼橫梁正應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算:最大拉應(yīng)力發(fā)生在跨中彎矩最大的截面上Mmax=q×L2/8=1875.406×2.2852/8=1223.99 KN·m鋼橫梁下邊緣截面抵抗矩Wz=Iz/Y=280676/25+2=1039.5407cm3最大正應(yīng)

12、力下邊緣截面處為： max= Mmax/Wz = 1223.99×103/1039.5407×106=174.6MPa max=10 MPa 滿足正應(yīng)力要求.C、鋼橫梁剪應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算:由材料型鋼表查得：I50a工字鋼對(duì)重心軸靜矩Sz=1084.1cm3鋼橫梁組合截面重心軸靜距：Szmax=1084.1×2+2×25×2×12+2×23×2×11+2×42×2×26=7660.2cm3鋼橫梁組合截面最大剪力：Qmax=3296.385×1.3/2=2142.65KN最

13、大剪應(yīng)力max=(Qmax×Szmax)/(Iz×b)= 2142.65×7660.2×103×106/280676×10-8×0.43=13.599MPa<=120MPa滿足剪應(yīng)力強(qiáng)度要求D、鋼橫梁剛度驗(yàn)算:按公式f=5ql4/384EIfMax=5×1875.406×2.2854/384×2×105×280676×104=1.0mm<f=l/400=2.285/400=6mm滿足剛度要求所以鋼橫梁滿足要求。X拉承力臺(tái)座的抗傾覆、抗滑移驗(yàn)算根據(jù)長線臺(tái)座

14、的整體框架構(gòu)造設(shè)計(jì)，X拉臺(tái)座與中間傳力柱、橫系梁、固定臺(tái)座均聯(lián)結(jié)為剛性體，所以臺(tái)座不會(huì)出現(xiàn)傾覆和滑移現(xiàn)象，足能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗傾覆不小于1.5，抗滑移不小于1.3。3、 端部重力墩 出于平安保守設(shè)計(jì)，在臺(tái)座兩個(gè)端頭配置了重力墩增加整個(gè)臺(tái)座的剛性及穩(wěn)定性，不再計(jì)算抗傾覆性。4、制梁臺(tái)座制梁臺(tái)座為25cm厚C25混凝土根底，露出20cm厚底板5cm，臺(tái)面最上層為5cm厚水磨石臺(tái)面。根底里面鋪設(shè)有6 20×20cm 鋼筋網(wǎng)片，單個(gè)臺(tái)座端頭1m處加密，橫向間距為10cm。5、 龍門吊軌道 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算得 梁板自重 最大為邊板 31.25噸，配置有兩臺(tái)30噸龍門吊。龍門吊軌間距為24.0m。軌道根底采用C25素混凝土澆筑，截面為40×50cm，下設(shè)10cm卵石墊層。根底上預(yù)埋16鋼筋，間距50cm，作為龍門吊軌道卡筋。6、傳力柱上預(yù)埋 8 圓環(huán)，間距根據(jù)制梁模板鋼腿布置，用于模