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摘要:通过理论计算,对满堂式WDJ型碗扣支架体系的安全性进行检算,确保支架稳定及地基承载力完全满足施工需要。
关键词:现浇箱梁;满堂式WDJ;型碗扣支架;安全;检算
1工程概况
徐家冲大桥位于湖北省大悟县夏店镇境内,桥式布置为13-32m简支梁,全长439.00m。桥址位于低山丘凌剥蚀和丘间谷地,为山间跨谷桥。
上部结构为铁路客运专线32m现浇简支箱梁(双线),CRTSII型板式无碴轨道结构。箱梁截面尺寸为:顶宽12m,底宽5.5m,中心高度为3.05m。桥面采用三列排水方式,成六面坡构造。箱梁混凝土为C50高性能混凝土,简支箱梁采用满堂支架法现浇施工。
2支架方案
2.1支架布置形式
支架采用满堂式WDJ型碗扣支架,选用φ48×3.5mm钢管、截面积A=489mm2。支架立杆横桥向布置为:4×60cm+14×60cm+4×60cm=13.2m,纵桥向布置为3×60cm+5×60cm+25×90cm+6×60cm+3×60cm=32.7m;碗扣支架层高为1.2m。支架在纵、横桥向每360cm间距设置剪刀撑;支架两端的纵、横杆系通过垫木牢固支撑在桥墩上;立杆顶部安装可调节顶托,底部支立在可调节底托上,底托安置在C20混凝土垫层上。
碗扣支架顶部横向分配梁采用I14工字钢,单根长14m,纵桥向布置与支架立杆对应。箱梁底模直接铺放在工字钢横梁上,无纵向分配梁,利用箱梁底模I20工字钢背肋做纵向分配梁。
2.2地基处理
对位于水田地段的梁跨采取换填压实处理,换填深度根据实际情况以挖除地基表层淤泥、腐质土为准,填料采用路基、隧道挖出的岩层风化混合料;其余地基采取直接现场压实处理;承台基坑回填同样采用岩层风化混合料分层夯实。地基处理并经检测其承载力大于200Kpa后,进行表层地面硬化处理;硬化材料采用C20混凝土,根据不同地面情况分别采用平面和台阶式整体硬化处理方式;混凝土垫层厚度为0.2m,宽度为14.8m。
2.3支架检算
2.3.1荷载计算
(1)箱梁混凝土重量
箱梁顶板宽12m,底板宽5.5m,梁高3.05m,梁长32.6m,C50混凝土方量为334.71m3,钢筋混凝土比重按ρ=2.6t/m3计算,冲击系数取1.1,则32m箱梁混凝土重量为:
G1=334.71×2.6×1.1=957.271t=9572.71KN。
(2)模板重量
底模39.769t,侧模80.734t,内模46.004t(30.125+4.589+11.290),端模6.935t,一套模板总重量为:
G2=39.769+80.734+46.004+6.935=173.442t=1734.42KN。
(3)施工荷载
施工活载按2.5KN/m2进行计算。
G3=12×32.6×2.5/10=97.8t=978.00KN。
(4)43根14m长I14工字钢横梁重量
G4=43×14×16.890/1000=10.168t=101.68KN。
荷载合计:G=9572.71+1734.42+978.00+101.68=12386.81KN
2.3.2横向分配梁(I14工字钢)检算
2.3.2.1横向分配梁整体稳定检算
横向分配梁采用I14工字钢(单根长14m、截面惯性矩Ix=712cm4、截面抵抗矩Wx=102cm3、半截面面积矩Sx=58.4cm3、腹板厚度d=5.5mm),横桥向置于碗扣支架可调顶托上,其横桥向间距为0.6m,纵桥向间距为0.6m和0.9m。主要承受荷载分别为:梁体自重G1、模板自重G2、施工荷载(施工作业、施工人员产生)G3和横向分配梁自重G4。
横向分配梁承受总荷载为:G=G1+G2+G3+G4=112386.81KN
每平方米承受荷载为:g=12386.81/(13.2×32.6)=28.79KN/m2
则,每根横向分配梁最大承受均布荷载q=28.79×0.9=25.91KN/m
(1)强度检算
(1)横向分配梁荷载计算(箱梁端部截面)
1)混凝土自重G1
3结论
由上计算可知,地基采用路基挖方段及隧道挖出的岩层风化混合料换填压实,施工时承载力按200KPa控制,满足要求,故对地基碾压压实即可满足施工要求。
关键词:现浇箱梁;满堂式WDJ;型碗扣支架;安全;检算
1工程概况
徐家冲大桥位于湖北省大悟县夏店镇境内,桥式布置为13-32m简支梁,全长439.00m。桥址位于低山丘凌剥蚀和丘间谷地,为山间跨谷桥。
上部结构为铁路客运专线32m现浇简支箱梁(双线),CRTSII型板式无碴轨道结构。箱梁截面尺寸为:顶宽12m,底宽5.5m,中心高度为3.05m。桥面采用三列排水方式,成六面坡构造。箱梁混凝土为C50高性能混凝土,简支箱梁采用满堂支架法现浇施工。
2支架方案
2.1支架布置形式
支架采用满堂式WDJ型碗扣支架,选用φ48×3.5mm钢管、截面积A=489mm2。支架立杆横桥向布置为:4×60cm+14×60cm+4×60cm=13.2m,纵桥向布置为3×60cm+5×60cm+25×90cm+6×60cm+3×60cm=32.7m;碗扣支架层高为1.2m。支架在纵、横桥向每360cm间距设置剪刀撑;支架两端的纵、横杆系通过垫木牢固支撑在桥墩上;立杆顶部安装可调节顶托,底部支立在可调节底托上,底托安置在C20混凝土垫层上。
碗扣支架顶部横向分配梁采用I14工字钢,单根长14m,纵桥向布置与支架立杆对应。箱梁底模直接铺放在工字钢横梁上,无纵向分配梁,利用箱梁底模I20工字钢背肋做纵向分配梁。
2.2地基处理
对位于水田地段的梁跨采取换填压实处理,换填深度根据实际情况以挖除地基表层淤泥、腐质土为准,填料采用路基、隧道挖出的岩层风化混合料;其余地基采取直接现场压实处理;承台基坑回填同样采用岩层风化混合料分层夯实。地基处理并经检测其承载力大于200Kpa后,进行表层地面硬化处理;硬化材料采用C20混凝土,根据不同地面情况分别采用平面和台阶式整体硬化处理方式;混凝土垫层厚度为0.2m,宽度为14.8m。
2.3支架检算
2.3.1荷载计算
(1)箱梁混凝土重量
箱梁顶板宽12m,底板宽5.5m,梁高3.05m,梁长32.6m,C50混凝土方量为334.71m3,钢筋混凝土比重按ρ=2.6t/m3计算,冲击系数取1.1,则32m箱梁混凝土重量为:
G1=334.71×2.6×1.1=957.271t=9572.71KN。
(2)模板重量
底模39.769t,侧模80.734t,内模46.004t(30.125+4.589+11.290),端模6.935t,一套模板总重量为:
G2=39.769+80.734+46.004+6.935=173.442t=1734.42KN。
(3)施工荷载
施工活载按2.5KN/m2进行计算。
G3=12×32.6×2.5/10=97.8t=978.00KN。
(4)43根14m长I14工字钢横梁重量
G4=43×14×16.890/1000=10.168t=101.68KN。
荷载合计:G=9572.71+1734.42+978.00+101.68=12386.81KN
2.3.2横向分配梁(I14工字钢)检算
2.3.2.1横向分配梁整体稳定检算
横向分配梁采用I14工字钢(单根长14m、截面惯性矩Ix=712cm4、截面抵抗矩Wx=102cm3、半截面面积矩Sx=58.4cm3、腹板厚度d=5.5mm),横桥向置于碗扣支架可调顶托上,其横桥向间距为0.6m,纵桥向间距为0.6m和0.9m。主要承受荷载分别为:梁体自重G1、模板自重G2、施工荷载(施工作业、施工人员产生)G3和横向分配梁自重G4。
横向分配梁承受总荷载为:G=G1+G2+G3+G4=112386.81KN
每平方米承受荷载为:g=12386.81/(13.2×32.6)=28.79KN/m2
则,每根横向分配梁最大承受均布荷载q=28.79×0.9=25.91KN/m
(1)强度检算
(1)横向分配梁荷载计算(箱梁端部截面)
1)混凝土自重G1
3结论
由上计算可知,地基采用路基挖方段及隧道挖出的岩层风化混合料换填压实,施工时承载力按200KPa控制,满足要求,故对地基碾压压实即可满足施工要求。