三环路快速化改造工程主线高架桥支架首件工程计算书.doc
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1、常熟市三环路快速化改造工程S9合同段高架主线桥现浇箱梁支架首件工程计算书中交二公局第三工程有限公司常熟市三环路快速化改造工程S9标项目部二一一年九月设计计算:黄 建 明项目负责:张 晓 东审核负责:李 强 战设计单位:中交二公局第三工程有限公司常熟市三环路S9标项目部目 录1.工程概况12.计算复核依据23.支架设计总体方案34.计算荷载及工况组合34.1基本计算参数34.2计算荷载44.3荷载组合55.箱梁支架、模板计算65.1 标准段箱梁支架、模板计算65.1.1 箱梁面板计算65.1.2 方木计算75.1.3分配梁计算105.1.4碗扣支架立杆计算175.1.5地基承载能力计算176.计
2、算结论181.工程概况S9标段内高架主线桥起点桩号K14+004.5,终点桩号K15+909.5,中心桩号K14+957.0,全长1905m,共20联,各联布置如下表所示。 高架主线桥桥跨布置一览表联号跨径组合(m)桥宽(m)结构形式备注1427.542.69040.00预应力砼箱梁233040.0025.50预应力砼箱梁333025.5预应力砼箱梁433025.5预应力砼箱梁532925.5预应力砼箱梁630+45+3025.5预应力砼箱梁跨越富春江路729+30+3025.5预应力砼箱梁833025.5预应力砼箱梁933025.532.75预应力砼箱梁1033032.7540.00预应力砼
3、箱梁11427.540.0048.65预应力砼箱梁1229+41+3025.5预应力砼箱梁跨越富兴路1332825.5预应力砼箱梁1432825.5预应力砼箱梁1533225.5预应力砼箱梁1633025.5预应力砼箱梁17427.545.39540.00预应力砼箱梁1833040.0029.25预应力砼箱梁1933029.25预应力砼箱梁2043029.25预应力砼箱梁标准段桥梁横断面布置:0.5m(护栏)+12.0m(行车道)+0.5m(中央分隔带)+12.0m(行车道)+0.5m(护栏)=25.5m高架主线桥上部构造采用预应力连续箱梁,箱梁断面采用单箱四室斜腹板形式,桥梁横坡采用顶底板平
4、行的方式实现。高架主线桥第35联、第78联、第1316联均属于标准段预应力连续箱梁(L=2733m、B=25.5m),箱梁高度为2.0m。高架主线桥第12联、第911联、第1720联均属于加宽段,箱梁高度均采用为2.0m.第1联宽度为42.6940.00m,第2联宽度为40.0025.50m、第9联宽度为25.5032.75m、第10联宽度为32.7540.00m、第11联宽度为40.0048.65m、第17联宽度为45.39640.00m、第18联宽度为40.0032.75m、第19联宽度为32.7529.25m、第20联宽度为29.25m。高架主线桥第6联跨越富春江路平交口,其跨径组合为(
5、30+45+30)m;第12联跨越富兴路平交口,其跨径组合为(29+41+30)m。此2联上部均采用变截面预应力连续箱梁,为增加高架系统的景观效果,箱梁断面仍采用单箱四室斜腹板形式,底板宽度随梁高加高而逐渐变小。桥梁横坡采用顶板平行的方式实现。箱梁采用C50混凝土,箱梁采用双向预应力结构。腹板预应力束采用双排束,根据跨径的不同,分别采用了M15-13、M15-12群锚体系,在靠近梁端处的顶板上开槽锚固,均采用双端张拉;顶底板束采用型号M15-7、M15-9M15-12的群锚体系,在箱室内设锯齿块锚固,双端或单端张拉。箱梁横梁预应力束采用型号M15-19、M15-18、M15-15群锚体系。桥面
6、板横向钢束采用型号M15-3的扁锚体系,交替单端张拉于箱梁两侧悬臂端部。预应力钢束锚下张拉控制应力con=0.75fpk=1395 Mpa。2.计算复核依据1、常熟市三环路快速化改造工程S9标施工图;2、常熟市三环路S9标高架主线桥现浇箱梁支架设计图;3、公路桥涵施工技术规范JTJ/TF50-2011;4、钢结构设计规范GBJ50017-2003;5、路桥施工计算手册;6、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JTG 166-2008;7、建筑地基基础设计规范GB 50007-2002;8、公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007;9、混凝土结构设计规范GB50010-2002;10、
7、装配式公路钢桥多用途使用手册。3.支架设计总体方案根据梁体设计图纸及我单位现有材料情况,拟选用WDJ型碗扣式多功能脚手架,搭设满堂式支架做现浇连续梁施工的现浇支架,支架布置形式根据高架主线桥现浇箱梁支架计算书而确定,具体布置如下:现浇箱梁普通腹板位置的立杆柱网900900mm(横向纵向),腹板位置的立杆柱网600900mm(横向纵向),翼缘板位置的立杆柱网1200900mm(横向纵向),横杆步距600 mm;现浇箱梁腹板加厚段和渐变段普通底板位置设置900600 mm(横向纵向),腹板位置的立杆柱网600600mm(横向纵向),翼缘板位置的立杆柱网1200600mm(横向纵向),横杆步距600
8、 mm。支架的四周及中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于4.5m,现场可根据实际情况调整剪刀撑的布置,但必须确保剪刀撑与地面的夹角在450600的范围内,斜杆应每步与立杆扣接。碗扣式支架顶托上设置横向I10工字钢或10 cm15 cm方木,纵向设置10 cm10 cm方木,间距为30 cm,方木上铺设竹胶板底模。标准段箱梁碗扣式支架布置图具体见附图一。4.计算荷载及工况组合4.1基本计算参数(1)梁体为单箱四室、变高度、变截面结构,箱梁自重根据设计混凝土方量计算。混凝土自重:;弹性模量:。(2)材料强度设计值:根据钢结构设计规范GB 50017-2003 第3.4.1条规
9、定及路桥施工计算手册,各材料的强度设计值如下所示:Q235材料轴向应力():205弯曲应力():205剪切应力():120木结构材料(方木)弯曲应力():13剪切应力():1.5木结构材料(竹胶板)弯曲应力():60剪切应力():2.0由于所用碗扣支架、钢管、型钢、方木均为旧材料,故对材料的设计强度值进行10%的折减。4.2计算荷载支架计算采用计算机电算和手算相结合的方式,电算程序采用Midas Civil2006专业结构设计软件。根据公路桥涵施工技术规范,计算中考虑的各种荷载如下:支架、模板自重;箱梁自重;施工人员及机具荷载;振捣混凝土时产生的竖向荷载;风荷载,各荷载的取值如下所示。(1)箱
10、梁恒载预应力钢筋混凝土自重按26kN/m3计算,按每个截面的实际尺寸计算。(2)支架及模板系统自重模板自重按1kN/m2计(木模板),支架自重按材料重度计。(3)施工人员及机具荷载按2.5kN/m2控制计算。(4)振捣混凝土时产生的荷载振捣混凝土时产生的荷载取2.0KPa控制计算。(5)风荷载根据公路桥涵设计规范JTG D60-2004公式4.3.7.1规定有,风荷载标准值为:其中:设计基准风压();高度Z处的设计基准风速();桥梁所在苏州地区的设计基本风速,取十年一遇风速;空气重力密度();重力加速度();距地面的高度(),取10m;横向迎风面积;设计风速重现期换算系数,对于单孔跨径指标为特
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