城际铁路青弋江特大桥挂篮及支架计算书（二） - 图文

新建南京至安庆铁路工程NASZ-5标 青弋江大桥挂篮及施工支架计算书（二）

10cm处各作用一个集中力P；最大剪力值为一跨内对称作用两个集中荷载。横向方木计算示意图见图4.5~4.6，计算结果见表4-6。

图4.5底板、腹板横向方木计算图 图4.6翼缘板横向方木计算图

底板处方木受力示意图如图4.5所示，此时a=b=c=0.2m，L=0.6m，P=6.42KN；腹板处方木受力示意图如图4.5所示，此时a=0.05m，b=0.2m，c=0.05m，L=0.3m P=11.52KN；翼缘板处方木受力示意图如图4.6所示，此时a=c=0.05m，b= 0.2m，L=0.9m，P=4.32KN。方木承受最大剪力、最大弯矩在翼缘板处，计算结果见表4-6。

表4-6横向方木计算

位置 计算跨度l (m) 集中荷载值P(KN) 最大弯矩值M((KN.m) 最大剪力值Q (KN) 最大挠度f（mm） 容许挠度[f]（mm） 腹板 0.3 11.52 0.875 7.78 0.2 0.75 底板 0.6 6.42 1.308 6.54 0.6 1.5 翼缘板 0.9 4.32 1.523 10.8 1.8 2.25 最大截面正应力：

?max?M1.523??103?6.3Mpa?f=13Mpa；（满足要求） W2403Q3?10.8??10-3?1.3Mpa?fv=1.4Mpa；（满足要求） 2A2?0.1?0.12最大截面剪应力：

?max?最大挠度：

f?0.97mm??f?=2.25mm；（满足要求）

4.2.2碗扣支架受力计算

边跨直线现浇段支架采用碗扣式支架，底板处间距为0.6m×0.6m(纵向×横向)，横杆步距为120cm；在两腹板处加密，腹板下间距为0.6m×0.3m (纵向×横向)，

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横杆步距为120cm；翼缘板处间距0.6m×0.9m(纵向×横向)，横杆步距为120cm。单根立杆承受荷载示意见图4.7。

图4.7单根立杆承受荷载图（单位：m）

各位置立杆所承受等效荷载面积与等效荷载的集度的具体数据及计算结果表4-7。

表4-7 支架单根立杆轴力计算

位置 单根立杆等效 承受面积 S（m2） 等效载荷集度 q (KN/m2) 单杆轴力 FN（KN） 支架主体 腹板 0.18 96.0 17.3 底板 0.36 53.7 19.4 翼缘板 0.54 24.2 13.1

由表4-7可知，取底板下的立杆计算。查《路桥施工计算手册》P438，回转半径i=15.78。 换算长细比：?0?L900??57； 15.7815.78立杆截面面积：A=489mm2； 轴心受力稳定系数：φ=0.894；

查《钢结构设计规范》P44公式5.1.2-1；

FN19.4?103轴向应力：????44.4Mpa?f=210Mpa；

?A0.894?489因此，立杆的稳定性满足要求。

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4.2.3地基承载力计算

支架搭设前先换填地基基础，挖除淤泥至实地基，用8%灰土料换填0.8m并夯实，再浇筑10cm厚C15混凝土，为方便支架搭设，每个支架的底部加装规格为10cm×10cm的平底托。

查《混凝土结构设计规范》P20 表4.1.4，可知：C15混凝土的轴心抗压强度设计值fc=7.2Mpa；灰土的承载力特征值一般为fa=200~250KPa，取fa=225Kpa；由表4-7的计算结果，并按照图4.8的计算图计算，单根立杆的最大压力为19.77 KN，则支架下混凝土表面接触应力：

FN19.4?103????10-6?1.94Mpa?fc=7.2Mpa（满足要求）。

A0.1?0.1

图4.8地基计算图示

基础为10cm厚C15混凝土，下方为压实的灰土处理的地基基础，地基承载力按45°刚性扩散角计算，灰土上层接触应力：

??

FN19.4?25?0.1?0.3?0.3??215Kpa????=225KPa（满足要求）。 A0.3?0.327

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5. 结论与建议

通过对青弋江大桥DK87+47处（40+64+40）m连续梁0#段支架、临时固结及边跨直线现浇段支架方案的计算分析，得出的主要结论和建议如下：

（1）0#段支架及临时固结

按照前述的施工方案，支架及临时固结的各部分结构能满足施工的要求： ① 纵、横向方木的强度值、刚度值均满足《铁路桥涵施工规范》及相关规范的要求

② 碗扣式支架立杆强度和稳定性满足施工要求。

③ 0#段支架纵、横梁的强度值、刚度值均满足《铁路桥涵施工规范》及相关规范的要求。

④ 钢管立柱的强度和稳定性满足施工要求。

⑤ 碗扣式支架横杆，立杆和斜撑的设置均满足施工规范的构造要求。 ⑥ 使用承台作为基础的承载力满足设计要求。

⑦ 0#段临时固结方案设计满足正常施工状态下的稳定性要求；0#段临时固结在挂篮坠落状态(特殊状态)下，精轧螺纹钢满足抗拉要求、临时支座混凝土满足抗压要求。

⑧ 为方便拆除，建议临时支座设置5cm厚同强度硫磺砂浆夹层。

（2）边跨直线现浇段支架

① 纵横向方木强度值、刚度值均满足《铁路桥涵施工规范》及相关规范的要求。 ② 碗扣式支架立杆的强度值、刚度值均满足《铁路桥涵施工规范》及相关规范的要求。

③ 为保证支架的整体稳定性，横杆，立杆和斜撑的设置应满足施工规范的构造要求。

（3）施工时请严格遵守地基处理及挂篮、支架预压的相关施工技术规范。

6. 资质证书及营业执照

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