悬灌现浇临时立柱支墩设计方案
一、工程概况
七乡河特大桥25#~28#墩及龙潭特大桥37#~40#墩的连续梁结构形式:梁全长113米,跨度为32+48+32m,单箱单室箱形、变高度、变截面结构。梁体砼强度等级采用C50。箱梁按照R=257.256m圆曲线变化。本连续梁A0梁段、边跨直线段、合拢段、采用支架现浇施工,其它梁段采取挂篮悬臂浇筑施工,最大施工悬臂长度为23m,最大悬浇A1、B1段重量为96.2t。 连续梁为一联三跨共两个T构,边跨及中跨的合拢段长度均为2m。 二、连续梁梁体各阶段砼自重 1、A0#块:131.14m3;345.8T
2、悬臂现浇段A1#~A6#(B1#~B6#)
序号 m3 T A1# 37.03 96.2 A2# A3# A4# A5# 33.85 32.32 30 32.7 89.83 85.85 79.82 87.13 A6# 32.15 85.7 A1#~A8# 198.05 524.53 3、边跨合拢段A7#:18.3m3;48.78T 4、边跨现浇段A8#:84.61m3;224.51T 5、中跨合拢段B7#:27.65m3;71.89T
6、A0#长8m;A5、A6和B5、B6分别长3.5m;A1~A4和B1~B4分别长3m; A7和B7长2m;A8#长7.5m。 三、临时支墩假定
1、假定在施工阶段各节重量均由临时支墩承担。 2、A1#~A6# 及B1#~B6#阶段采用挂篮施工。 3、考虑最不利条件:
1)、边跨挂篮施工A6#,而中跨挂篮B6#未施工。
2)、挂篮自重按25T计算。 四、临时支墩布置
1710100013001000连续梁中墩临时固结支墩平面图单位:毫米五、原设计图临时支墩竖向承载力
原设计图给的临时支墩竖向最大承载力为A0~A6及B0~B6的梁体自重值(13948.6KN)即两端边跨现浇段的重量未计。 六、荷载计算
(一)、梁体节段自重,不计分项系数 1、见上表 2、挂篮自重:25T
(二)、临时支墩承载力计算 1、平衡时:
节段重量由A、B两点共同承担即RA=RB=(A0~A6+B0~B6)/2=13948.6/2 =6974.3KN(支墩原设计承载力)。
考虑施工荷载3%;RA=RB=6974.3×1.03=7184KN 考虑施工挂篮;RA=RB=7183.5+25×10=7434KN
2、不平衡时:见下图
23m19.5m3.5m3.5m19.5m16m边跨A7mB中跨8m7.5m0.5mA7mA0#块B
MAMB7mRARB
1)、相对于B点(各梁体节段重心取梁体1/2处)
A侧的力矩为:挂篮重×26.5+A6×(26.5-3.5/2)+A5×(26.5-3.5-3.5/2)+A4×(26.5-3.5×2-3/2)+A3×(26.5-3.5×2-3-3/2) +A2×(26.5-3.5×2-3×2-3/2)+A1×(26.5-3.5×2-3×3-3/2)+A0×(26.5-3.5×2-3×4)/2=200×26.5+857×24.75+871.3×21.25+798.2×18+858.5×15+898.3×12+962×9+(7.5/8×3458)×3.75=103866KN.m B侧的力矩为:挂篮重×16+B5×(16-3.5/2)+B4×(16-3.5-3/2)+B3×(16-3.5-3-3/2) +B2×(16-3.5-3×2-3/2)+B1×(16-3.5-3×3-3/2)+A0×0.5/2=200×16+871.3×14.25+798.2×11+858.5×8+898.3×5+962×2+(0.5/8×3458)×0.25=37734KN.m 不平衡弯矩为:
A侧的力矩-B侧的力矩=103866-37734=66132KN.m 考虑施工荷载3%;M=66132×1.03=68116KN.m 2)、相对于A点(各梁体节段重心取梁体1/2处)
A侧的力矩为:挂篮重×19.5+A6×(19.5-3.5/2)+A5×(19.5-3.5-3.5/2)+A4×(19.5-3.5×2-3/2)+A3×(19.5-3.5×2-3-3/2) +A2×(19.5-3.5×2-3×2-3/2)+A1×(19.5-3.5×2-3×3-3/2)+A0×0.5/2=200×19.5+857×17.75+871.3×14.25+798.2×11+858.5×8+898.3×5+962×2+(0.5/8×3458)×0.25=53646KN.m
B侧的力矩为:挂篮重×23+B5×(23-3.5/2)+B4×(23-3.5-3/2)+B3×(23-3.5-3-3/2) +B2×(23-3.5-3×2-3/2)+B1×(23-3.5-3×3-3/2)+A0×3.75=200×16+871.3×21.25+798.2×18+858.5×15+898.3×12+962×9+(7.5/8×3458)×3.75=80555KN.m 不平衡弯矩为:
B侧的力矩-A侧的力矩=80555-53646=26909KN.m 考虑施工荷载3%;M=26909×1.03=27716KN.m 3)、原设计最大不平衡弯矩为40000KN.m
4)、由以上可知采用最大不平衡弯矩68116 KN.m进行计算。 5)、不平衡时临时支墩支点反力计算
ΣY=0;RA’+ RB’=7434×2-857×1.03=13985KN ΣMB=0;RA’×7=68816; RA’=9831KN RB’=4154KN
3、由以上知每个临时立柱承受的最大压力为9831/2=4916KN 七、每个小支墩立柱承载力验算
每侧设置支柱2个(共4个),支柱取φ529螺旋钢管,壁厚10mm,螺旋钢管内满填C40砼;每个小支柱设置φ32螺纹钢与墩身拉结。 1、单根钢管最大承载力Nd计算: 钢管回转半径:i=
52925092=183.5 mm
计算长细比λ=L/i=11×1000/183.5=60 查表知轴心受压构件稳定系数ψ=0.772, 钢材轴向允许应力[σ]=140 MP 单根钢管立柱的稳定承载力值: Nd=ψ〃A〃σ =0.772×3.14×(52925092)/4×140×10-3
=0.772×16296.6×140×10-3=1761.3KN 2、C40砼φ509立柱承载力: 计算长细比λ=L/b=11/0.509=22 查表知轴心受压构件稳定系数ψ=0.7, C40砼轴心抗压fc=27MP 单根立柱的稳定承载力值:
Nu=ψ〃A〃fc =0.7×0.509×0.509×3.14/4×27×1000=3843.9KN
3、R=Nd+Nu=1761.3+3843.9=5605KN > 4916KN;
满足要求。
八、本方案设计结论
本设计方案能满足现场施工要求。
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