龍門吊軌道梁施工方案

目錄一、編制依據(jù) 1二、工程概況 1三、荷載及地基承載力驗算 33.1確定最不利荷載 33.1.1龍門吊參數(shù) 33.1.2最大荷載 33.2地基承載力驗算 4四、標準段軌道梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋計算 54.1結(jié)構(gòu)模型分析 54.2建立模型 54.3內(nèi)力計算 54.4配筋計算 64.4.1相關(guān)參數(shù) 64.4.2主筋計算 64.4.3驗算 84.4.4箍筋計算 8五、西北角簡支段軌道梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋計算 95.1按照結(jié)構(gòu)兩端間支計算 95.1.1結(jié)構(gòu)荷載計算 95.1.2結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 105.1.3結(jié)構(gòu)配筋計算 105.1.4驗算 115.2按照結(jié)構(gòu)兩端固定計算 115.2.1結(jié)構(gòu)荷載計算 115.2.2結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 125.2.3結(jié)構(gòu)配筋計算 125.2.4驗算 135.3箍筋計算 13六、附圖 14武漢軌道交通6號線一期工程土建第十標段琴臺站軌道梁施工方案第15頁共14頁武漢軌道交通6號線一期工程土建第十標段琴臺站龍門吊軌道梁施工方案一、編制依據(jù)1、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001；2、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010；3、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002；4、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62-2004；5、我單位其他工程的類似經(jīng)驗。二、工程概況琴臺站為地下四層雙柱三跨島式站臺車站，結(jié)構(gòu)型式采用整體式鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu)。車站起點里程為K15+182.909，終點里程K15+347.909，車站設(shè)計總長度為165m。其圍護結(jié)構(gòu)采用1200mm地下連續(xù)墻和內(nèi)支撐相結(jié)合的方式。琴臺站施工工法為明挖順做法，中間標準段縱向設(shè)置4道混凝土支撐和4道鋼支撐，兩端盾構(gòu)段設(shè)置5道混凝土支撐和3道鋼支撐。中心里程處標準段基坑寬24.5m、基坑深度約為31.715m；北端盾構(gòu)段基坑寬28.1m、基坑深度約為33.58m；南端盾構(gòu)段基坑寬27.5m、基坑深度約為33.25m。根據(jù)總體工程籌劃，本站南端土壓平衡盾構(gòu)接收，北端泥水盾構(gòu)始發(fā)?？紤]到車站冠梁東高西低，高差較大，因此擬建龍門吊支腿東短西長,東側(cè)軌道梁標高為26.3，西側(cè)軌道梁標高為24.6。且東西兩側(cè)地下連續(xù)墻南北方向不在同一條直線上，重合部分為600mm，因此，擬建軌道梁標準段寬度為450mm，東北角簡支段軌道梁與東北角蓋板同時施工，和蓋板一起，在車站施工過程中作為蓋板結(jié)構(gòu)一部分為行車使用，盾構(gòu)施工時，做軌道梁使用。西北角簡支段軌道梁尺寸暫定為850mm×1200mm。軌道梁平面及剖面簡圖如下：圖2.1軌道梁平面圖圖2.2東側(cè)標準段軌道梁剖面圖圖2.3西側(cè)標準段軌道梁剖面圖由于琴臺站現(xiàn)狀路面東側(cè)標高為26.2，西側(cè)標高從北向南標高25.65-23.5，若西側(cè)軌道梁做到26.2，將導(dǎo)致西側(cè)軌道梁高出地面0.55-2.85米，這將對后期場地西側(cè)基坑挖土有很大影響，且影響后期車站南端1-7軸結(jié)構(gòu)砼澆筑，經(jīng)項目部及各方專家討論研究，將琴臺站原45T龍門吊適當改造，即西側(cè)比東側(cè)門吊支腿長1.7m。圖2.4東西側(cè)軌道梁橫剖圖三、荷載及地基承載力驗算因為標準段西側(cè)軌道梁較低,結(jié)構(gòu)受力相對東側(cè)較不利,故取東側(cè)軌道梁進行結(jié)構(gòu)受力及配筋計算，東北角簡支段與蓋板一起進行計算，詳見《琴臺站東北角蓋板施工方案》，西北角簡支段軌道梁配筋單獨計算。3.1確定最不利荷載3.1.1龍門吊參數(shù)龍門吊自重143.98t,最大起重量45t，跨度25.4m，兩側(cè)各4個輪子，共8個輪子。單個支腿有兩個輪子，兩輪中心距為0.97m，同一側(cè)兩個支腿內(nèi)輪中距為9.24m。龍門吊兩側(cè)均有懸臂，其長度為9.5m，主吊荷載中心最大可移動至懸臂4.847m處,示意簡圖如下:圖3.1軌道梁正面圖圖3.2軌道梁側(cè)面圖3.1.2最大荷載當40t及5t雙葫蘆都同時滿吊且滑至懸臂一側(cè)時，此時起重荷載全部作用在該端軌道梁上，下部輪子受最大壓力，即軌道梁的最不利荷載狀態(tài)。以龍門吊為研究對象，因風荷載相對起重荷載及龍門吊自重荷載都較小，故暫不考慮風荷載。將單個支腿上的兩個輪簡化為一個受力點，集中力中心點在兩輪中間。圖3.3最不利荷載簡圖根據(jù)上圖，對B點求矩：———為龍門吊自重，龍門吊自重為143.98t;———為最大負載量，最大起重量為45t；得：單個支腿輪子受壓：按照荷載規(guī)范，考慮龍門吊對軌道梁的動荷載采用動靜法進行計算，考慮龍門吊運行速度較慢，動載系數(shù)取1.3。故龍門吊最大輪壓力為:取混凝土容重：取軌道梁截面尺寸最小，即軌道梁高為。軌道梁自重為：此時軌道梁上荷載分布如下圖所示：圖3.4東側(cè)軌道梁最不利荷載分布圖3.2地基承載力驗算為簡化計算，軌道梁所受集中荷載影響范圍取周圍1m，認為在影響范圍內(nèi)的地基反力均勻分布。根據(jù)靜力平衡，地基承受荷載軌道梁下部為C35鋼筋混凝土冠梁，冠梁下部均為伸入巖層的地下連續(xù)墻，墻底巖層為中風化破碎泥巖，其承載力，地下連續(xù)墻還存在與其周圍土體的摩阻力（此處不再計算）。由此可見，，地基承載力滿足要求。四、標準段軌道梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋計算4.1結(jié)構(gòu)模型分析此受力模型類似于柱下條形基礎(chǔ)梁，按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中對柱下條形基礎(chǔ)的設(shè)計規(guī)定，此受力模型宜采用文克爾彈性地基梁方法進行計算，將梁下基礎(chǔ)簡化為彈簧。4.2建立模型取30m軌道梁建立模型，按每個單元1m進行劃分，共30個單元；由于軌道梁下部地下連續(xù)墻伸入巖層，且?guī)r層為近不可壓縮巖層，故彈性地基梁彈性模量可取鋼筋混凝土彈性模量，基床系數(shù)也可取鋼筋混凝土基床系數(shù).由于地下連續(xù)墻配筋率較小，混凝土占了絕大部分，因此，彈性地基梁彈性模量簡化為混凝土彈性模量（此簡化偏安全）。地下連續(xù)墻及冠梁均為強度C35混凝土，其彈性模量為：基床系數(shù)為：彈性地基梁彈性模量：軌道梁截面慣性矩：軌道梁抗彎剛度：4.3內(nèi)力計算采用彈性地基梁分析求解，求得此彈性地基梁的撓性、剪力、彎矩如下圖所示：圖4.1軌道梁內(nèi)力圖根據(jù)計算結(jié)果，軌道梁受最大彎正彎矩值為，最大剪力取，結(jié)構(gòu)的撓度基本為零。4.4配筋計算4.4.1相關(guān)參數(shù)鋼筋：，混凝土：，，，，保護層厚度：4.4.2主筋計算，，，最小配筋率：根據(jù)受力平衡：，，為偏安全考慮，按最大配筋率進行計算，即。受壓區(qū)高度：，上述公式滿足計算要求。受壓區(qū)鋼筋面積：因此，按構(gòu)造配筋，。?？紤]軌道梁預(yù)埋螺栓及構(gòu)造要求，選用受壓鋼筋為受壓區(qū)鋼筋應(yīng)變很小，不可能屈服，因此，取進行計算。此時，對受壓鋼筋合力點取矩：受拉區(qū)面積：按構(gòu)造配筋，進行計算，選用受拉鋼筋為。4.4.3驗算少筋驗算：，滿足要求。超筋驗算：，滿足要求。裂縫驗算，，取，滿足要求。綜上，驗算滿足要求。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，軌道梁應(yīng)設(shè)置構(gòu)造腰筋，當梁高不小于450mm時，構(gòu)造腰筋面積應(yīng)大于。因此，在軌道梁兩側(cè)設(shè)置構(gòu)造腰筋：，每側(cè)各兩根。4.4.4箍筋計算箍筋采用，鋼筋，。只需按構(gòu)造要求設(shè)置箍筋，采用四肢箍箍筋。因為，，因此，梁截面尺寸滿足要求。箍筋間距：當梁高時，箍筋間距，軌道梁預(yù)埋鋼筋間距為180mm。因此，箍筋選用四肢箍。綜上所述，東側(cè)軌道梁縱向受力鋼筋采用鋼筋，腰筋選用鋼筋，左右對稱布置，箍筋選用四肢箍，并在腰筋上設(shè)置拉鉤梅花布置，具體配筋圖見附圖。五、西北角簡支段軌道梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋計算西北角簡支段軌道梁跨度為17m，梁尺寸暫定為850mm×1200mm，梁兩端與地下連續(xù)墻主筋相連，地下連續(xù)墻主筋錨入梁內(nèi)，為兩端固定結(jié)構(gòu)，在實際施工中，梁兩端與地連墻的連接方式有可能是簡支，為偏安全考慮，按照梁兩端簡支計算梁下部受拉鋼筋，按照梁兩端固定計算梁上部鋼筋。5.1按照結(jié)構(gòu)兩端簡支計算5.1.1結(jié)構(gòu)荷載計算當龍門吊單個支腿在軌道梁中心時，結(jié)構(gòu)受力最不利。圖5.1結(jié)構(gòu)受力圖5.1.2結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算使用理正結(jié)構(gòu)工具箱計算得出，結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如下：圖5.2結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖從圖中看出，結(jié)構(gòu)最大彎矩為，最大剪力為。5.1.3結(jié)構(gòu)配筋計算①、相關(guān)參數(shù)鋼筋：，混凝土：，，，，保護層厚度：②、主筋計算，，，最小配筋率：根據(jù)受力平衡：，，按照單筋梁計算。受壓區(qū)高度：，上述公式滿足計算要求。受拉區(qū)面積：按構(gòu)造配筋，進行計算，選用受拉鋼筋為。5.1.4驗算少筋驗算：，滿足要求。超筋驗算：，滿足要求。為安全考慮，結(jié)構(gòu)主筋增加兩根鋼筋，實際設(shè)置受拉鋼筋。5.2按照結(jié)構(gòu)兩端固定計算5.2.1結(jié)構(gòu)荷載計算當龍門吊重心在軌道梁中心時，結(jié)構(gòu)受力最不利。圖5.3結(jié)構(gòu)受力圖5.2.2結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算使用理正結(jié)構(gòu)工具箱計算得出，結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如下：圖5.4結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖從圖中看出，結(jié)構(gòu)最大彎矩為，最大剪力。5.2.3結(jié)構(gòu)配筋計算①、相關(guān)參數(shù)鋼筋：，混凝土：，，，，保護層厚度：②、主筋計算，，，最小配筋率：根據(jù)受力平衡：，，按照單筋梁計算。受壓區(qū)高度：，上述