混凝土现浇箱梁桥施工工艺技术

('混凝土现浇箱梁桥施工工艺技术（一）、支架及地基、验算1、验算技术分析1.1．荷载分析支架承受的荷载主要有：箱梁自重、模板及附件重、施工活载、支架自重以及混凝土浇注时的冲击荷载和振动荷载、其他荷载（雪荷载）等；本桥现浇箱梁支架验算分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱三室）处为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。荷载工况：①混凝土自重：26KN/m3②钢筋自重：2KN/m3③模板及主次龙骨：1.2KN/m2④施工人员及设备：3KN/m2⑤振捣荷载：2KN/m21.2．支架材料特性材料特性一览表材料名称材质截面尺寸(mm)壁厚(mm)强度fm(N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i(mm)备注立杆Q345B60.23.23002.06×1052.31×1057.7×10320.10水平杆Q235B48.22.52152.06×1059.28×1043.86×1031.61竖向斜杆Q23548.22.752152.06×1059.28×1043.86×1031.61面板1513顺纹600028125037500C型钢144×20030020600010200000100000铝梁6351-T670×185520070000121400001310006351-T670×150420070000383000057200木方100×1001390008333333166667龙骨及支撑架布置间距立杆纵距：1200mm、1500mm立杆横距：1200mm、1500mm荷载组合：恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4荷载计算位置一览表计算项目计算位置立杆主龙骨次龙骨面板地基承载力备注腹板稳定性强度、挠度强度、挠度强度、挠度平均压力2、箱梁支架验算现浇箱梁支架以龙头河枢纽立交E匝道桥4~7跨箱梁为例A-A横断面最不利位置在腹板处,如下图A-A横断面图2.1．横桥向200C型钢主龙骨验算按连续梁计算，主龙骨跨径取值l=1200mm，支座间距1.5m，砼计算面积为1.18m2。主龙骨承载力验算示意图a、钢筋及砼自重取26KN/m3×1.18m2×1.5m=46.02kNb、模板及主次龙骨取1.2KN/m2×1.2m×1.5m=2.16kNc、施工人员及设备荷载取3KN/m2×1.2m×1.5m=5.4KNd、振捣荷载：2KN/m2×1.2m×1.5m=3.6KN荷载组合：按连续梁考虑，恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。则q1=（a+b+c+d）/1.2m=47.65kN/mq2=[1.2×(a+b)+1.4×（c+d）]/1.2m=58.68kN/m则最大弯矩为Mmax＝1/10×q2l2＝58.6812002/10=8449920N·mm200C型钢强度验算：最大弯应力σmax=Mmax/W＝8449920/100000＝84.5Mpa<[δ]=300Mpa满足。200C型钢挠度验算：ω=0.677q1l4/100EI=0.67747.6512004/（10020600010200000）=0.32mm<[ω]=1200/400=3mm满足。横桥向200C型钢主龙骨验算满足要求。箱室下按连续梁计算，主龙骨跨径取值l=1500mm，支座间距1.5m，砼计算面积为0.87m2。主龙骨承载力验算示意图a、钢筋及砼自重取26KN/m3×0.87m2×1.5m=33.93kNb、模板及主次龙骨取1.2KN/m2×1.5m×1.5m=2.7kNc、施工人员及设备荷载取3KN/m2×1.5m×1.5m=6.75KNd、振捣荷载：2KN/m2×1.5m×1.5m=4.5KN荷载组合：按连续梁考虑，恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。则q1=（a+b+c+d）/1.5m=31.92kN/mq2=[1.2×(a+b)+1.4×（c+d）]/1.5m=39.8kN/m则最大弯矩为Mmax＝1/10×q2l2＝39.815002/10=8955000N·mm200C型钢强度验算：最大弯应力σmax=Mmax/W＝8955000/100000＝89.55Mpa<[δ]=300Mpa满足。200C型钢挠度验算：ω=0.677q1l4/100EI=0.67731.9215004/（10020600010200000）=0.33mm<[ω]=1800/400=4.5mm满足。横桥向200C型钢主龙骨验算满足要求。2.2．次龙骨（L-150型铝梁）计算按照最不利位置腹板处计算次龙骨L-150型铝梁验算，混凝土梁高1.4m，按连续梁计算，跨径取l=1500mm，各荷载取值如下：a、钢筋及砼自重取:26kN/m3×1.4m=36.4kN/m2b、模板及次龙骨取:1.2kN/m2c、施工人员及设备荷载取:3kN/m2d、振捣荷载:2.0kN/m2荷载组合：腹板处L-150型铝梁,布置间距250mm,恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。则q1=（a+b+c+d）×0.25=10.65kN/m；q2=[1.2×(a+b)+1.4×(c+d)]×0.25=13.03kN/m；则最大弯矩为Mmax＝1/10×qmaxl2＝13.03N/mm×15002/10=2931750N·mm强度验算：最大弯应力σmax=Mmax/W＝2931750/57200＝51.25Mpa<[δ]=200Mpa满足。挠度验算：最大挠度ωmax=0.677ql4/100EI=0.67710.6515004/（100700003830000）=1.36mm<[ω]=1500/400=3.75mm满足。故腹板下次龙骨L-150型铝梁，间距250mm验算满足要求。2.3．底板下次龙骨计算次龙骨L-150型铝梁验算，混凝土梁高0.2m+0.3m=0.5m;，按连续梁计算，跨径取l=1500mm，各荷载取值如下：a、钢筋及砼自重取:26kN/m3×0.5m=13kN/m2b、模板及次龙骨取:1.2kN/m2c、施工人员及设备荷载取:3kN/m2d、振捣荷载:2.0kN/m2荷载组合：底板处次龙骨L-150型铝梁,布置间距350mm,恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。则q1=（a+b+c+d）×0.35=6.72kN/m；q2=[1.2×(a+b)+1.4×(c+d)]×0.35=8.41kN/m；则最大弯矩为Mmax＝1/10×qmaxl2＝8.41N/mm×15002/10=1892250N·mm强度验算：最大弯应力σmax=Mmax/W＝1892250/57200＝33.08Mpa<[δ]=200Mpa满足。挠度验算：最大挠度ωmax=0.677ql4/100EI=0.6776.7215004/（100700003830000）=0.86mm<[ω]=1500/400=3.75mm满足。故底板下次龙骨L-150型铝梁，间距350mm验算满足要求。2.4．立杆承载力计算，纵向间距1.5m支撑架体承载力验算：按照最不利位置腹板处计算，腹板下按单根立杆承重混凝土断面面积1.13m2，横向长度为0.6m+0.6m=1.2m；纵向间距1.5m。图13-5最不利位置剖面图①荷载：a、钢筋及砼自重取26KN/m3×1.13m2×1.5m=44.07kNb、模板及主次龙骨取1.2KN/m2×1.2m×1.5m=2.16kNc、支撑架体自重取0.15KN/m3×1.2m×1.5m×28m（作用架体高度）=7.56kNd、施工人员及设备荷载取3KN/m2×1.2m×1.5m=5.4KNe、振捣荷载：2KN/m2×1.2m×1.5m=3.6KN②荷载组合：恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。则q1=a+b+c+d+e=62.79kNq2=1.2×(a+b+c)+1.4×（d+e）=77.15kN③稳定性验算：按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010，不组合风荷载计算。立杆的截面特性：A=571mm2，i=20.10mm，f=300N/mm2，E=2.06×105N/mm2，取L=1500mm。根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010中：5.3.2-1公式计算：lo=h’+2ka=1000mm+2×0.7×450mm=1630mmlo=1.5×1.2=1.8m，取两者较大值，lo=1.8m。公式中:lo----支架立杆计算长度h’—支架立杆顶层水平步距（m）.宜比最大步距减少一个盘扣的距离k——悬臂计算长度折减系数，可取0.7.a——支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m)立杆稳定性计算不组合风荷载：б=N/φA≤ƒφ----轴心受压构件的稳定系数，根据立杆长细比λ=lo/i=1800mm/20.1mm=90，按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010中附录D，查表得φ＝0.550б=N/φA≤ƒ=77150N/（0.55×571mm2）=245.66N/mm2≤300N/mm2故稳定性满足要求。④考虑风荷载作用由风荷载设计值引起的弯矩按照下式计算（建筑施工手册P193页）30m以下风压（风荷载标准值）ωk=ｕzｕsω0=1.0×1.0×0.45（风压）=0.45KN/m2，立杆纵距：，立杆步距：，满足要求。3、箱梁模板验算3.1.模板竹胶板（15mm厚）计算底模采用满铺15mm竹胶板，顺桥向布置，取1米板宽验算，如下图所示，截面抗弯模量W=1/6×bh2=1/6×1000×152=37500mm3，截面惯性矩I=1/12×bh3=1/12×1000×153=281250mm4。按照最不利位置腹板处计算作用于15mm竹胶板的最大荷载：a、钢筋及砼自重取26kN/m3×1.4m（梁高）=36.4kN/m2b、施工人员及设备荷载取3kN/m2c、振捣荷载取2kN/m2荷载组合：恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。取1m宽的板为计算单元。则q1=（a+b+c）×1=（36.4+3+2）=41.4kN/mq2=[1.2×a+1.4×（b+c）]×1=50.68kN/m面板按三跨连续梁计算，支撑跨径取l=250mm。Mmax=1/10×qmaxl2=1/1050.682502=316750N·mm强度验算：最大弯应力σmax=Mmax/W=316750/37500=8.45N/mm2