附件1临时固结计算书_2021-2023年优秀施组方案_施工方案_方案06-变截面连续梁挂篮悬臂浇筑施工方案_1、施工方案正文

编号：YJEJ/GCWJ/工程代号/0X 西宁市七一路西延道路新建项目（七一路连接线） 同仁路北延工程 （56.5+95+66.5）m 预应力混凝土连续 梁中墩临时固结计算书 中国建筑一局（集团）有限公司 二〇二〇年四月九日目录 1、设计概况 .................................................................................................................... 3 2、验算依据 ...................................................................................................................... 3 3、受力分析计算 .............................................................................................................. 4 3.1 工况一 ............................................................................................................... 5 3.2 工况二 ................................................................................................................ 6 3.3 工况三 ................................................................................................................ 7 4、临时固结验算 .............................................................................................................. 7 5、验算结论 ...................................................................................................................... 8 6、体外固结 ...................................................................................................................... 8 6.1 荷载计算 ............................................................................................................. 8 6.2 钢管柱概况 ......................................................................................................... 9 6.3 钢管混凝土抗压验算 ......................................................................................... 9 6.4 长细比影响的承载力折减系数 ....................................................................... 10墩顶固结 1、设计概况 新建同仁路北延特大桥（56.5+95+66.5）m 预应力混凝土，连续梁梁体为单箱单室、 直腹板箱梁。梁全长为 218m，梁高沿纵向按二次抛物线变化，中支点梁顶最低点梁高 5.8m；中跨跨中2.0m 直线段，边跨7.92m、17.92m 直线段，梁顶最低点梁高 2.7m。 本桥临时固结采用C50钢筋混凝土块体，尺寸 1.3m×0.4m，分别支撑垫石两侧。在 临时固结内设置锚筋，每个临时固结均采用 93 根 PSB785 精轧螺纹钢筋，锚入墩内 1.2m，锚入梁内1.0m，以抵抗梁墩节点处不平衡弯矩。临时支座顺桥向中心距 2.05m。 墩顶平面图（单位：mm） 2、验算依据 1、同仁路北延特大桥（56.5+95+66.5）m预应力混凝土 2、连续梁设计施工图； 3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。3、受力分析计算 表3-1 跨径（56.5+95+66.5）m连续梁节段计算参数统计表 长度 重量 节段重心到墩中心 距离 悬臂弯矩 节段 （m） （kN） (m) （kN·m） 1 3 1293 7.5 9697.5 2 3 1227 10.5 12883.5 3 3 1166 13.5 15741 4 3 1111 16.5 18331.5 5 3 1061 19.5 20689.5 6 3.5 1183 22.75 26913.25 7 3.5 1103 26.25 28953.75 8 3.5 1009 29.75 30017.75 9 3.5 929 33.25 30889.25 10 3.5 860 36.75 31605 11 4 941 40.5 38110.5 12 4 932 44.5 41474 0 12 6626 0 1 3 1293 7.5 9697.5 2 3 1227 10.5 12883.5 3 3 1166 13.5 15741 4 3 1111 16.5 18331.5 5 3 1061 19.5 20689.5 6 3.5 1183 22.75 26913.25 7 3.5 1103 26.25 28953.75 8 3.5 1009 29.75 30017.75 9 3.5 929 33.25 30889.25 10 3.5 860 36.75 31605 11 4 941 40.5 38110.5 12 4 932 44.5 41474以右侧临时固结中心为倾覆点，对其取矩可得 R + R = 1 2 R L + M = R L 1 2 式中， L 为墩顶临时固结中心至墩柱中心线的距离，取 1.02m； N 为竖向总荷载，包括结构自重、挂篮及附属设备自重等； M为T构不平衡弯矩； R 、R 为墩顶临时固结处反力。 1 2 3.1 工况一 不考虑一侧挂篮突然坠落，只考虑正常施工的情况，根据设计施工图纸，最大不平 衡弯矩计算考虑的不平衡荷载有： A.一侧各节段混凝土自重超重 5%； B.一侧施工线荷载为 0.48kN/m，另一侧施工荷载为 0.24kN/m； C.施工挂篮的动力系数，一侧采用1.2，另一侧采用 0.8，挂篮及模板重量按 700kN 考虑； D.梁段浇筑不同步引起的偏差，控制在 20t以下； E.一侧风向上吹，风压强度取 800Pa，线荷载为 9.36kN/m；不平衡荷载组合： 组合一：A+B+C+D 组合二：A+B+C+E （1）组合一：临时支墩所承受的竖向力为混凝土自重，考虑人群机械及施工荷载， 并取恒载系数为 1.2，活载系数为 1.4。上部结构混凝土重量为： 1.2  (6626+128152.05)=39476.1kN施工荷载：范围取12#段，则荷载为：1.4(0.48+0.24)4=4.03kN 挂篮及附属设备自重：取 1.2 700  2= 1680kN 则有： N = 39476.1 + 4.03 + 1680 = 41160.13 kN M = 1.2  (305306.5  0.05 + 200  44.5) + 1.2  700  (1.2 − 0.8) 44.5 + 1.4  (0.48 − 0.24) 4.03 44.5 = 44010.65kN  m 代入式（1），可解得 R =-1987.57 kN （受拉）， R = kN （受压）。 1 2 （2）组合二 N = 41160.13 − 9.36  46.5 = 40724.89 kN M = 1.2 305306.5 0.05 + 1.2  700  (1.2 − 0.8) 44.5 + 1.4  (0.48 − 0.24) 4.03  44.5 + 9.36  44.5 22.25  = 46305.24 kN  m代入式（1），可 解得 R = 43061.09 kN （受压）， R =-2336.2 KN（受拉） 1 2 3.2 工况二 在结构最大双悬臂状态，考虑一侧各节段混凝土自重超过 5%，并考虑另外一侧挂 篮与梁段混凝土掉落。 N = 41160.13 −1.2×700  0.8 −1.4  0.24  4 = 40486.78 kN M = 1.2  (305306.5 1.05−263832.5+ 700 1.2  44.5) +1.4  0.48  4  44.5 =113062.81 kN  m。 代入式（1），可解得 R = 75666.33 kN （受压）， R = -35179.5 kN （受拉）。 1 23.3 工况三 在施工中，悬臂浇筑到最后节段，T 构左右侧面受方向相反风荷载。墩顶临时固结 承受的扭矩为 T=1.4  0.84.746.5 19.52 = 9546.26 kN  m 4、临时固结验算 综合以上工况，取最不利荷载对临时固结进行验算如下： （1）单个临时固结的横截面尺寸为 1.3m×0.4m=0.52m2，采用 C50 混凝土，每个 临时固结均采用93根φ32mmPSB785 精轧螺纹钢筋，单根钢筋面积 803.8mm2。根据《混 凝土结 构设计规范 GB50010-2010》6.2.15 条规定。 正截面受压承载力： 0.9φ(f A+f′A′) = 0.9×1×(23.1×103 ×1.04+410×103 ×803.8×10−6 ×186) c y s = 76789.6kN ＞75666.33kN 满足要求。 （2）施工中的不平衡弯矩由临时 固结处的锚筋承担，单根钢筋可承受拉力为360N / mm 2  803.8mm 2 = 289368N = 289.3kN ，T构单侧临时固结钢筋可承受拉力为 186 289.3kN = 53809.8kN  35179.55kN ，满足要求。 （3）根据《混凝土结构设计规范 GB50010-2010》8.3.1～8.3.2 条，并结合铁总建 设（2015）343 号高强度钢筋规定。 临时固结钢筋在梁(C50)中锚固长度计算： 𝑓𝑦 360 受拉钢筋基本锚固长度𝑙 = 𝛼 𝑑 = 0.14× ×32 = 853.3𝑚𝑚， 𝑎𝑏 𝑓𝑡 1.89 受拉钢筋的锚固长度l = ς l = 1.1×853.3 = 938.6mm＜1000mm，满足要求。 a a ab 临时固结钢筋在墩（C40）中锚固长度计算： 𝑓𝑦 360 受拉钢筋基本锚固长度𝑙 = 𝛼 𝑑 = 0.14× ×32 = 943.1𝑚𝑚， 𝑎𝑏 𝑓𝑡 1.71 受拉钢筋的锚固长度 l = ς l = 1.1×943.1 = 1037.4mm＜1200mm，满足要求。 a a ab5、验算结论 经验算（56.5+95+66.5）m 预应力混凝土连续中墩临时固结满足使用要求。 6、体外固结 6.1 荷载计算 表6.1-1 跨径（56.5+95+66.5）m 连续梁节段计算参数统计表 长度 重量 节段重心到墩中心 距离 悬臂弯矩 节段 （m） （kN） (m) （kN·m） 1 3 1293 7.5 9697.5 2 3 1227 10.5 12883.5 3 3 1166 13.5 15741 4 3 1111 16.5 18331.5 5 3 1061 19.5 20689.5 6 3.5 1183 22.75 26913.25 7 3.5 1103 26.25 28953.75 8 3.5 1009 29.75 30017.75 9 3.5 929 33.25 30889.25 10 3.5 860 36.75 31605 11 4 941 40.5 38110.5 12 4 932 44.5 41474 0 12 6626 0 1 3 1293 7.5 9697.5 2 3 1227 10.5 12883.5 3 3 1166 13.5 15741 4 3 1111 16.5 18331.5 5 3 1061 19.5 20689.5 6 3.5 1183 22.75 26913.25 7 3.5 1103 26.25 28953.758 3.5 1009 29.75 30017.75 9 3.5 929 33.25 30889.25 10 3.5 860 36.75 31605 11 4 941 40.5 38110.5 12 4 932 44.5 41474 由表 1.1-1 中可得主墩墩顶的竖向荷载标准值为 40102kN，不平衡弯矩标准值为 35208.52kN ▪m。 6.2 钢管柱概况 墩顶每侧设置体外钢管砼支墩两个，单个钢管砼柱直径Φ800mm，钢管壁厚10mm， 采用 Q235 钢；钢管内砼标号采用 C40；钢管砼柱上端和下端焊接 1000*1000*20mm 厚 钢板。钢管砼柱置于承台上，柱最大高度 9.66m，顺桥向距离主墩中心 3.5m，具体布置 详见临时固结图纸。 6.3 钢管混凝土抗压验算 1、C40 混凝土抗压强度设计值为𝑓 = 19.1𝑀𝑃𝑎；Q235钢抗拉、抗压强度设计值为 𝑐 𝑓 = 205𝑀𝑃𝑎。 2、单侧支墩最大竖向荷载设计值计算 （1）最大不平衡弯矩设计值 M： M = γ𝑀 = 1.25×35208.52𝑘𝑁▪𝑚 = 44010.65𝑘𝑁▪𝑚 0 （2）竖向荷载设计值 N： N = γ𝑁 = 1.25×40102𝑘𝑁 = 50127.5kN 0 作用于单侧单支墩的竖向荷载设计值计算为 𝑁 𝑁 𝑀×𝑙 1 = 0.5×( ± ) 𝑁 3 2𝑙2 2 得 𝑁 = 13362.2kN 1 𝑁 = 5344.9kN 2 式中：𝑁 、𝑁 --临时支墩顺桥向左侧（右侧）竖向荷载设计值； 1 2 𝑁——墩顶总竖向荷载设计值；𝑀——墩顶总不平衡弯矩设计值； 𝑙——墩顶永久支座中心到临时支墩中心的距离。 3、钢管砼支墩受压承载力验算 （1）钢管横截面面积计算： 𝐴 = 𝜋𝑑ℎ = 3.14×800×10mm = 25120𝑚𝑚2 𝑠 （2）钢管内核心砼截面面积计算： 𝐴 = 𝜋𝑟2 = 3.14×3902𝑚𝑚2 = 477597𝑚𝑚2 𝑐 （3）钢管砼柱套箍系数： 𝐴 𝑓 25120×205 𝑠 θ = = = 0.565 𝐴 𝑓 477594×19.1 𝑐 𝑐 1 θ = 0.565 < = 1 (𝛼−1)2 式中：𝛼—与混凝土强度有关的系数，当混凝土强度小于 C50 时，取2.0。 （4）钢管混凝土轴心受压承载力设计值为： 𝑁 = 0.9𝐴 𝑓(1+αθ) = 0.9×477954×19.1×(1+0.565×2) = 17487kN 0 𝑐 𝑐 6.4 长细比影响的承载力折减系数 （1）柱的等效计算长度 Le 𝐿 = 𝜇𝑘𝐿 = 0.774×1×10.5 = 8.1m 𝑒 （2）长细比影响的折减系数 𝐿 𝑒 4 < = 10.2 < 30 𝐷 𝐿 𝑒 𝜇 = 1−0.0226×( −4) = 0.861 1 𝐷 钢管砼柱轴心受压承载力设计值计算为 𝑁 = 𝜇 𝑁 = 0.861×17487 = 15053𝑘𝑁 > 𝑁 = 13362.2𝑘𝑁 𝑢 1 0 1 满足要求。 3）承台局部受压验算 按照方案，钢管砼底端钢板直径计算局部承压时取为 D=1000mm，钢板边沿距离承 台上台阶边沿为5cm。 则局部受压时砼强度的提高系数计算为 1000+2×50 𝛽 = = 1.1 𝑙 1000承台混凝土抗压强度设计值： 𝑓 = 16.7MPa 𝑐 承台砼局部抗压承载力计算为 𝑁 = 1.35𝛽 𝛽 𝑓𝐴 = 1.35×1×1.1×16.7×0.785×10002 = 19467.6𝑘𝑁 > 𝑁 𝑢 𝑐 𝑙 𝑐 𝑙𝑛 1 = 13362.2𝑘𝑁 式中：𝛽 —混凝土强度影响系数； 𝑐 𝛽 --混凝土局部受压时的强度提高系数； 𝑙 𝐴 --混凝土局部受压净面积。 𝑙𝑛 满足要求。