临时固结计算书

1万州区长江二桥至密溪沟段消落带生态库岸综合整治工程（三标段）(桃子园大桥)0号块临时固结施工专项方案审批人：审核人：编制人：编制单位：苏州市政园林工程集团有限公司编制时间：2016年9月2目录（一）工程概况.....................................................................................................3（二）固结方案.....................................................................................................41、方案一：体内固结.....................................................................................41.1临时支座受力计算..............................................................................41.2临时支座验算......................................................................................51.3临时支座拆除......................................................................................62、方案二：体内体外固结.............................................................................62.l.设计依据及参数...............................................................................72.2.临时固结抗倾覆荷载......................................................................72.3.计算临时固结结构内力...................................................................82.4.临时固结结构设计...........................................................................83（一）工程概况桃子园大桥桥型布置为左幅桥上部结构为（55+100+55）m+（3x25）m预应力混凝土连续梁，左幅桥全长295m，右幅桥为（55+100+55）m预应力混凝土连续梁，右幅桥全长220m。桥墩下部结构为11号主墩基础采用6根φ1.8m钻孔灌注桩，桩基呈行列式布置：横向间距4.5m、纵向间距4.5m；桩底高程147.728m，左右幅桥桩长均为30m；桥墩基础设计为端承桩基础。承台为矩形承台，平面尺寸为12.6m×8.1m。承台厚3.5m。墩身采用等截面矩形实体花瓶墩，墩高左幅桥为10.5m，右幅桥为9m，桥墩截面尺寸3×7.26m，四周设r=0.3m的倒角。12号主墩基础采用6根φ1.8m钻孔灌注桩，桩基呈行列式布置：横向间距4.5m、纵向间距4.5m；左右幅桥桩长均为30m；桥墩基础设计为端承桩基础。承台为矩形承台，平面尺寸为12.6m×8.1m。承台厚3.5m。墩身采用等厚度矩形实体花瓶墩，墩高左幅桥为20m，右幅桥为16.5m，单幅墩标准截面3×7.26m，四周设r=0.3m的倒角。主桥上部结构为（55＋100＋55）m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，采用分离的上、下行独立的两幅桥，单幅桥采用单箱双室截面，跨中箱梁中心高度为2.5m，支点处箱梁中心梁高6.5m，由距主墩中心2.5m处往跨中方向46.5m段按1.8次抛物线变化。箱梁根部底板厚80cm，跨中底板厚28cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁腹板根部厚75cm，跨中厚50cm，箱梁腹板厚度在腹板变化段按直线段渐变，由厚75cm变至至50cm。箱梁顶板厚度30cm。箱梁顶宽18.49m，底宽9.786m，顶板悬臂长度外侧2.5m内侧2.4m，悬臂板端部厚18cm，根部厚65cm。箱梁顶设有2%的单向横坡。箱梁浇筑分段长度依次为：12m（0号段）+3×3.0m+4×3.5m+5×4.0m。0号块箱梁长12m（墩柱中心线两边各6米），设计为单箱双室截面，顶宽18.49m、顶板悬臂长度外侧2.5m内侧2.4m，底宽9.786m，梁高6.5m，4底板厚80cm，顶板厚度30cm，腹板厚度75cm，悬臂板端部厚18cm，根部厚65cm，箱梁顶设有2%的单向横坡。(二)固结方案本桥临时固结采用2种固结方案。1、方案一：体内固结密溪沟连续梁桥墩梁临时固结，采用临时支座尺寸为350×50cm的矩形截面，为钢筋混凝土结构，一个墩顶布置4个，每个临时支座布置96根φ28钢筋。552592630019019017814035025300250501.1临时支座受力计算由设计图知，11#块件浇筑完成后箱梁混凝土自重荷载5020.4t（钢筋混凝土容重取26KN/m3）,顺桥向每侧2个临时支座受压力均为5020.4/2=2510.2t。挂篮前移后浇筑12#块件时，即最大悬臂状态时，考虑中边跨一侧挂篮在12#块件混凝土浇筑即将完成时，一侧挂篮倾覆和已浇筑的混凝土掉落为最不利工况，则单侧不平衡荷载为12#块件重量142.5t和挂篮重量（设计重80t）。不平衡力矩=142.5×(49-1.25-2)+80×(45-1.25)=10019.4t·m5不平衡力矩需另一侧临时支座的平衡力=10019.4÷2.5=4007.8t临时支座受到的拉力=4007.8-2510.2=1497.6t临时支座受到的压力=5020.4+142.5+80+1497.6=6740.5t采用迈达斯建模计算结果与上述计算结果一致，如下图所示：1.2临时支座验算根据施工需要，单个临时支座设计为C40钢筋混凝土受压短柱结构（配箍筋），截面A＝350cm×50cm＝1.75m2。根据JTGD62-2004《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》第3.1.4条和第3.2.3条规定，C40混凝土轴心抗压强度设计值为18.4MPa；HRB400钢筋抗拉强度和抗压强度设计值为330MPa。6根据JTGD62-2004《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》第5.3.1条验算钢筋混凝土轴心受压构件的正截面承载能力。其承载力应满足r0Nd≤0.9φ（fcd×A+f＇sd×A＇s）即1.0×6740.5t≤0.9×1.0×（18.4×3.5+330×142×π×192）＝0.9×10341.4t=9307.3t,临时支座受压满足规范要求。根据JTGD62-2004《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》第5.4.1条验算钢筋混凝土轴心受拉构件的正截面承载能力。其承载力应满足r0Nd≤0.9φ（fsd×As）即1.0×1497.6t≤0.9×1.0×（330×142×π×192）＝0.9×3901.4t=3511.3t,临时支座受拉满足规范要求。1.3临时支座拆除墩梁临时固结支座在全桥合拢拆除，完成连续梁的体系转换。临时支座拆除采用砼绳锯切除。2、方案二：体内体外固结由于墩梁是铰接支座，为抵抗悬臂浇注施工中的不平衡倾覆力矩，需要对悬臂浇注梁进行临时固结。根据本桥的特点，拟采用内刚外柔式的体内与体外相组合的临时固结结7构。利用墩身的抗压能力，在墩顶上设四个钢筋砼临时支撑墩，宽度0.5m、长度3.7m,高度从墩顶至梁底约为0.5米；在距墩身外3.55米处箱梁底与承台间每侧增设3根Φ600临时钢管柱，承担T构倾覆的拉力（锚固），钢管柱与承台（箱梁）用6根Φ32精轧螺纹钢锚固。2.l.设计依据及参数(1)本工程桥梁设计图；(2)本桥下部结构设计图纸；(3)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50-201l）；(4)《混凝土结构设计规范〉》(GB50010-2002)；(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(6)抗倾覆安全系数K=l.52.2.临时固结抗倾覆荷载临时固结设计荷载按施工中意外发生悬浇最后一节段全部浇完时连同挂篮坠落。这种工况的倾覆弯矩能够确保悬臂T构施工中的绝对安全。同时也能满足规范要求的最大不平衡荷载不大于20吨的要求。临时固结抗倾覆计算荷载为：最大竖向反力：N=Q+2T=54264+2×800=55864KN最大不平衡弯矩：M=(W+T)×L=(1425+800)×47=104575KN·m。其中：Q为最大T构箱梁自重，54264kN；T为单支挂篮自重，800kN；W为悬臂最后一节段自重，1425kN；L为悬浇最后节段距桥墩的重心距离，47m。按相关施工规范和一般设计文件要求，永久支座不得过早受力。在悬挠过程中，视为永久支座不受力，按临时固结结构承担悬浇梁全部荷载和最大倾覆弯矩设计。82.3.计算临时固结结构内力.将永久支座视为不受力。悬臂T构倾覆固结结构的力学分析简图如下图所示。视永久支座不受力，悬臂倾覆荷载均由临时固结结构承担。按此条件求得临时固结结构的内力计算方程为：KNbaN723925.155.35586425.1104575b-MRAKNbaNMRB6310325.155.35586455.3104575a2.4.临时固结结构设计(1）体内刚性支撑墩的设计体内刚性支撑墩结构，是在盖梁顶上设置4个临时支座，每边2个，支座尺寸为370cm×50cm，每个临时支座布置上下设2层钢筋φ12@200网片。临时支座设计为C40钢筋砼受压短柱结构（配箍筋），截面A=370cm×50cm=1.85m2。根据JTGD62-2004《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》第3.1.4条和第3.2.3条规定，C40混凝土轴心抗压强度设计值为18.4Mpa，HRB400钢筋抗压强度设计值为330Mpa。RARBNM9根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第5.3.1条验算钢筋砼轴心受压构件的正截面承载能力。其承载力应满足)(9.0,,0ssdcddAfAfNr即1.0×31552≤0.9×1×（18.4×3700000）=69190KN，临时支座受压满足规范要求。(2）体内刚性支撑墩的设计体外起锚固作用的支撑柱，采用直径Φ600、壁厚10mm的Q235钢管柱。钢管支撑柱下端置于承台上，上端置于箱梁腹板处，每个0号梁段每侧布置3根支撑柱，合计布置6根支撑柱。根据上述计算，在最大倾覆荷载作用下，每个T构产生的抗拔力RA=7239KN，每根钢管柱分担荷载F=RA/3=2413KN。Φ600钢管柱横截面积185.26cm2。每根支撑柱允许抗拉能力：KNAs389018526210fNs,安全系数K=1.61＞1.5，抗拉强度满足要求。(3）钢管柱上下端锚固能力验算①钢管支撑柱上下端分别栓接6根Φ32精轧螺纹钢，其最小抗拉能力为104005KN，超过最大荷载RA/3=2413KN。②精轧螺纹钢筋锚固长度计算锚固钢筋抗拔，是握裹混凝土抗剪作用。钢筋锚固长度m38.151.2/3283013.0/Latkfda,锚固长度取1.4m。