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新现浇箱梁专项施工方案630mm计算书

附件一：现浇连续箱梁支架受力计算书及设计图纸

现浇连续箱梁过路门架受力计算书

根据现场情况，东岸跨大堤现浇梁支架搭设采用钢管柱加贝雷桁架搭设。钢管柱除大堤小里程处采用Ф720×10mm钢管桩外其他处采用Ф630×10mm钢管桩，钢管端头采用1.2cm厚钢板封闭作为顶梁托板，钢管柱横向采用工字钢剪刀撑连接，工字钢和钢管桩采用焊接的连接方式，增强整体稳定性。现浇箱梁下除坝堤大小里程处两排钢管柱的横向间距为2.625m横向根数为5根外，其他处钢管柱采用横向间距3.5m，横向根数为4根。钢柱之间横纵桥向每两根相邻的钢管柱上下4m采用16#工字钢做水平连接和剪刀撑连接,贝雷片横桥向布置为0.9m×3+0.45m*16+0.9m×3；30m,箱梁纵向设置9排钢管立柱，间距依次别为9m,3m，9m，12m，3m，9m，3m，9m。钢管柱上设置双排56c工字钢做横梁,横梁上架设贝雷桁架梁，贝雷梁顺桥向跨度分别为9m,3m，9m，12m，3m，9m，3m，9m。贝雷片横桥向布置为0.9m×3+0.45m*16+0.9m×3。梁模板采用1.5cm厚的竹胶板。

（二）、钢管桩立柱及工字钢施工

立柱除坝堤小里程处采用Ф720×10mm钢管外其他处采用Ф630×10mm钢管立柱DB3201／T 1002-2020标准下载，钢管和基础进行有效连接。

立柱横桥方向主梁采用两根56c型工字钢，工字钢安装时要保证工字钢中心与钢管立柱中心重合，钢管立柱施工过程中要注意竖向垂直度的控制。横向工字钢与钢管立柱之间设置砂箱，便于支架的高程调整和拆除作业。

贝雷梁采用国产“321”公路钢桥桁架（3×1.5m）,纵向长度按五跨布置即5*11.4m；横向截面底板下按45cm布置单层贝雷梁，两端翼缘板下按90cm间距布置单层贝雷梁，每组梁有若干榀贝雷梁组成，每组内榀与榀贝雷梁之间纵向3m都用配套支撑架作为横向联系，使整个贝雷梁就联成整体，使每排贝雷梁受力均衡；通过调节钢管柱顶的楔形块来调节箱梁纵横坡。

贝雷梁横向连接如下图所示：

标准贝雷梁片如下图所示：

基础除坝堤小里程处采用Ф720×10mm钢管用60型振动锤插打入土不得小于23.7m或插打无进尺为准（见后面计算书）外，其他处采用Ф630×10mm钢管用60型振动锤插打入土不得小于18.38m或插打无进尺为准（见后面计算书）。

先将贝雷梁在地面上拼装分组连接好。在横桥向工字钢上按照要求的间距用红油漆标出贝雷梁位置。用汽车吊将已连接好的贝雷梁按照先中间后两边的顺序吊装到位。单排贝雷梁吊装时必须设置两个起吊点，并且等距离分布，保持吊装过程中贝雷梁平衡，以避免吊装过程中产生扭曲应力。贝雷梁全部架设完毕后每隔100cm设置14工字钢作为分配梁，再在工字钢分配梁上纵桥向每隔20cm设置10×12cm方木。

(五)、60m跨大堤段支架受力验算

根据本桥箱梁的构造特点,各部分验算按其最不利情况考虑。

54.598KN/m2

2、模板支架自重G2：

模板体系：1.5KN/m2

方木自重及其他荷载取7.5kN/m2

14工字钢自重0.16KN/m

贝雷梁：2.5KN/m2

3、施工荷载G3：3KN/m2

4、振捣荷载：水平方向取2.0KN/m2

1、模板强度和刚度验算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板下横梁间距为200mm，所以验算模板强度采用长L=200mm,平面竹胶板(1.22×2.44m)。

竹胶板容许抗弯应力［σ］=45MPa，弹性模量E=6×103MPa

截面惯性矩：I=Bh3/12=122×1.53/12=34.313cm4

截面抵抗矩：W=Bh2/6=122×1.52/6=45.75cm3

截面积：A=Bh=122×1.5=183cm2

（2）底模板（竹胶板）受力计算

底模板均布荷载q：q=F×b=（F1+F2+F3+F4+F5+F6）×b

=（54.598+3+2+2+1.5+0.2）×1.22

=63.298×1.22

=77.224KN/m2

跨中最大弯矩Mmax：Mmax=qL2/8=77.224×0.22/8=0.386KN·m=0.386×106N·mm

A.弯曲强度σ：σ=M/W=0.386×106/45.75×103=8.437MPa﹤［σ］=45MPa

竹胶板板弯曲强度满足要求。

B.挠度：从竹胶板下横梁布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：

fmax=0.677qL4/100EI

=(0.677×77.224×2004)/(100×6×103×34.313×104)

=0.40mm﹤L/400=0.5mm

综上，竹胶板强度及刚度满足要求。

2、横梁(10×12cm方木)强度计算

横梁为10×12cm方木，跨径（横桥向）为1m，中对中间距(顺桥向)为0.2m。

截面惯性矩：I=bh3/12=10×123/12=1440cm4

截面抵抗矩：W=bh2/6=10×122/6=240cm3

杉木容许抗弯应力［σ］=11MPa，弹性模量E=9×103MPa

作用在横梁上的均布荷载为q：q=F×b=（F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7）×b

=（54.598+3+2+2+1.5+0.2+7.5）×0.2

=67.798×0.2

跨中最大弯矩Mmax：Mmax=qL2/8=13.56×12/8=1.695KN·m

A.横梁弯曲强度：σ=M/W=1.695×106/2.4×105=7.063MPa﹤［σ］=11MPa

横梁弯曲拉应力满足要求。

B.横梁挠度fmax：fmax=5qL4/384EI

=(5×13.56×10004)/(384×9×103×1.44×107)

=1.362mm﹤L/400=2.5mm

综上，横梁强度及刚度满足要求。

作用在横梁上的均布荷载为q：q=F×b=（F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7）×b

=（54.598+3+2+2+1.5+0.2+7.5）×1

=67.798KN/m

腹板下工字钢最大弯矩为：

14工字钢截面面积为21.50
，截面抵抗矩W=101.7
，截面惯性矩I=712
，d=5.5mm,回转半径
，半面积矩
，弹性模量
，钢材容许应力取215MPa。

底板下工字钢最大剪力为:

底板下工字钢最大剪力为

底板下挠度满足要求。

同上计算步骤算得翼板部分工字钢满足要求。

单片贝雷梁技术参数：E=2.1×105MpaI=2.50497×109mm4W=3.5785×106mm3

[M]=788.2KN.m[Q]=245.2KNA=0.0153m

贝雷梁布置：贝雷梁顺桥向跨度分别为9m,3m，9m，12m，3m，9m，3m，9m，贝雷片横桥向布置为0.9m×3+0.45m*16+0.9m×3其中底板下为0.45m间距，翼板下为0.9m间距。

计算荷载q=F×b=（54.598+3+2+2+1.5+0.2+7.5+0.16+2.5）×0.45=73.458×0.45

=33.056KN/m

（1）跨大堤单桩处底板下贝雷梁验算：

由弯矩图可知底板下最大弯矩为：

底板下单片贝雷梁剪力为：

由剪力图可知最大剪力为

（2）其他处贝雷梁验算：

由弯矩图可知底板下最大弯矩为：

底板下单片贝雷梁剪力为：

由剪力图可知最大剪力为

其他同理可计算得翼缘板下贝雷梁满足要求。

贝雷梁传递到横桥向56c#工字钢的作用力以整体箱梁来分析受力。56c#工字钢自重为1.24KN/m，截面抵抗矩W=2551.1cm3,截面惯性矩I=71430cm4，半截面面积矩S=1525.6cm3,截面面积A=157.78cm2,腹板厚度d=16.5mm。

（1）跨大堤两侧单桩处工字钢验算

计算荷载q=F×b=（54.598+3+2+2+1.5+0.2+7.5+0.16+2.5）×12+1.24*12.25

=896.686KN/m

横向每隔2.625m设置5根钢管立柱，计算56c#工字钢时按四等跨连续梁进行力学性能分析。

由弯矩图可知56c#工字钢承受最大弯矩为

56c#工字钢承受剪力为

可知56c#工字钢承受最大剪力为

56c#工字钢承受最大剪力强度为：

工字钢跨中最大挠度为：

（2）其他处工字钢验算

计算荷载q=F×b=（54.598+3+2+2+1.5+0.2+7.5+0.16+2.5）×9+1.24*12.25

=676.312KN/m

横向每隔3.5m设置4根钢管立柱，计算56c#工字钢时按三等跨连续梁进行力学性能分析。

由弯矩图可知56c#工字钢承受最大弯矩为

56c#工字钢承受剪力为

可知56c#工字钢承受最大剪力为

56c#工字钢承受最大剪力强度为：

工字钢跨中最大挠度为：

钢管支墩强度验算及基础承载力计算

（1）大堤小里程单桩处钢管验算

由56c#工字钢剪力图可知，最大支座反力为：

Ф720×10mm钢管考虑到锈蚀情况，计算钢管壁厚取8mm。立柱上下每隔4m布置一道剪力撑。

立杆计算长度取6m（钢管虽按4m一道布置剪刀撑，但为了安全计算取6m）。

基础采用Ф720×10mm钢管,并用150型振动锤插打入土不得小于23.7m或插打无进尺为准。

地下钢管桩最小长度计算：

按《公路桥涵地基与基础设计规范》5.3.3第2条沉桩的承载力计算公式计算桩侧

桩周u=π*0.72=2.262m

土摩阻力标准值（Kpa）

按规范5.3.7条规定：施工阶段单桩轴向受压承载力容许值应乘以1.25的抗力系数，钢管桩安全系数由规范通常取2，则：

桩长为6m时[Ra]=0.5*2.262*0.7*270=213.759kN

桩长为16m时[Ra]=0.5*2.262*0.7*2*270+0.5*2.262*1.1*2*750=2293.29kN

则钢管桩满足承载要求时，桩打至第三层深度为

所以调整后，桩长取23.7m即可。

（2）其他桩处钢管验算

由56c#工字钢剪力图可知，最大支座反力为：

Ф630×10mm钢管考虑到锈蚀情况，计算钢管壁厚取8mm。立柱上下每隔4m布置一道剪力撑。

立杆计算长度取6m（钢管虽按4m一道布置剪刀撑DB11／T 1776-2020 水利工程绿色施工规范.pdf，但为了安全计算取6m）。

基础采用Ф630×10mm钢管,并用60型振动锤插打入土不得小于18.38m或插打无进尺为准。

地下钢管桩最小长度计算：

按《公路桥涵地基与基础设计规范》5.3.3第2条沉桩的承载力计算公式计算桩侧

GB 50210-2018 建筑装饰装修工程质量验收标准.pdf装饰桩周u=π*0.63=1.979m

土摩阻力标准值（Kpa）