常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》常州市高架道路二期工程门洞支架搭设专项方案1工程概况本工程高架道路施工沿线需跨越多个路口(滆湖东路、广电路、人民路、中吴大道、延陵东路等),因此需搭设门洞式支架以保证南北、东西向车辆通行。考虑到各路口车流量大小各异,拟采用双向4车道和双向2车道的门洞式支架。2门洞支架搭设总体布置双向2车道的门洞式支架,门洞式支架跨径8m,拟采用50b工字钢作纵梁,50b工字钢作为横梁,门洞式支架净高5m,门洞净宽7m。双向4车道的门洞式支架,门洞式支架跨径15m,拟采用贝雷梁作纵梁,50b工字钢作为横梁,门洞式支架净高5m,门洞净宽14m。3、双向2车道门洞支架承载力验算3.1双向2车道门洞式支架搭设(1)、测量人员按设计桩号、角度放出支座基础轮廓线及防撞墩轮廓线,将老路面凿毛,立模板浇注25m×1.0m×0.5m的C20砼基础(地面有坡度的以最高点为准)。并在基础上预埋钢板(700mm×700mm×16mm),根据580支撑法兰螺栓孔位在上钻孔预先置上M30螺栓,与钢管支撑底部法兰联接,以固定钢管支撑。两端做半圆形防撞墩,防撞墩净距离为4m。基础施工时要严格按施工方案控制预埋件位置及高度。(2)、待砼强度达到15MPa后,在砼基础上弹线搭设各排7根Ф580mm钢管支撑,钢管与钢管之间的中心间距为4m,吊装Ф580钢管位置一定要正确。Ф580mm钢管支墩高4m,钢管间设10#槽钢人字撑。支撑顶设1根50b工字钢横梁。(3)、纵向采用51根(按照25m宽度考虑)50b工字钢按照0.5m间距布置,分别用汽车吊吊装,按施工方案设计位置对正后,与工字钢横梁采用电焊稳定,并用10#槽钢做加强焊接。(4)、门洞钢架完成后,上置15cm×15cm方木分配梁,立杆与方木之间垫10cm×10cm×3mm钢板,间距以门洞纵梁上面的满堂钢管支架间距为准。常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》(5)、通道处钢管支架采用密目安全网垂直封闭,出入口设置安全防护棚,门洞内设夜间警示灯。并且在门洞两侧各30m距离处安装限速、限高、限速设施。本方案门洞限高5m。(6)、门洞支架两侧与满堂支架连接,以保证支架的稳定性。700Ф580mm钢管支撑10010050050Ф48mm钢管护栏700*700*16预埋钢板50b工字钢50b工字钢原路面800图1箱梁门洞支架立面布置示意图(单位:cm)常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》10#槽钢50700*700*16预埋钢板50b工字钢50b工字钢Ф580mm钢管支撑图2箱梁门洞支架侧面布置示意图(单位:cm)图3基础连接大样图(单位:mm)3.2双向2车道门洞式支架验算1、50b工字钢纵梁验算箱梁全宽范围内共布置51根50b工字钢,腹板处布置间距为50cm,进行验算。永久荷载标准值:①钢筋混凝土箱梁自重(腹板处)q1=41.3KN/m2②纵梁顶支架及模板、支撑、工字钢重q2=4KN/m2可变荷载标准值:③施工荷载q3=4KN/m2Q=1.2(q1+q2)+1.4q3=60KN/m2常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》则长度为1m的工字钢受均布荷载q=Q×0.5m=30KN/m可得:最大弯矩Mmax=ql2/8=30×82/8=240KN·m50b工字钢截面模量W=1942.24cm3,则工字钢轴应力σw为:σw=Mmax/W=240KN·m/1942.24cm3=123.6MPa[σw]=170MPa验算通过50b工字钢,I=48556cm4挠度ω=5ql4/(384EI)=5×30×84/(384×2.1×108×48556×10-8)=15.6mm[ω]=8/500=16mm验算通过。2、Ф580mm钢管支撑受力验算6根Φ580钢管支撑中中央一根钢管所受荷载最大N=10×(30×8÷2)=1200KNΦ580钢管支撑壁厚14mm,支撑高度为4米,则钢管支撑计算自由长度l0按2l记,l0=800cm,截面回转半径i=20.0cm,净截面积为A=248.9cm2,惯性矩I=99748cm4,截面模量W=3440cm3,自重0.2t/m。允许应力[σ]=170MPa,弹性模量E=2.1×105MPa。则Φ580钢管支撑轴向应力σ为:σ=N/(φ1A)式中:φ1为弯曲系数由于长细比λ=800/i=40,查表得弯曲系数φ1=0.93即σ=N/(φ1A)=1200KN÷0.93÷248.9cm2=22.4Mpa[σ]=170MPa3、基础验算Ф580mm钢管支撑基础在现有混凝土路面上,可不进行基础验算,能满足要求。4、双向4车道门洞支架承载力验算4.1双向4车道门洞式支架搭设(1)、测量人员按设计桩号、角度放出支座基础轮廓线及防撞墩轮廓线,将老路面凿毛,立模板浇注25m×1.5m×0.5m的C20砼基础(地面有坡度的以最高点为准)。并在基础上预埋钢板(700mm×700mm×16mm),根据580支撑法兰螺栓孔位在上钻孔预先置上M30螺栓,与钢管支撑底部法兰联接,以固定钢管支撑。两端做常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》半圆形防撞墩,防撞墩净距离为4m。基础施工时要严格按施工方案控制预埋件位置及高度。基础施工时确保平整度和密实度,要严格按施工方案控制预埋件位置及高度。(2)、待砼强度达到15MPa后,在砼基础上弹线搭设各排7根Ф580mm钢管支撑,钢管与钢管之间的中心间距为4m,吊装Ф580钢管位置一定要正确。Ф580mm钢管支墩高4m,钢管间设10#槽钢人字撑。支撑顶设1根50b工字钢横梁。(3)、在I50b工字钢上,顺桥向搁置长为15m的17组单层双排加强贝雷梁桁架。桁架上铺设28#仰铺槽钢,槽钢与贝雷架用U型接口连接,间距同满堂支架,贝雷梁桁架之间采用φ48钢管与扣件做成横向剪刀撑连接牢固。(4)、防护层在主梁(贝雷梁架)底部采用钢管搭设,其上铺设竹篱笆+密目安全网,范围是箱梁两端各挑出2m。(5)、门洞支架的所有钢构件之间,包括砼基础、预埋钢板、支撑钢管、衬垫钢板、贝雷梁、工字钢,均需确保连接可靠。(6)、通道处钢管支架采用密目安全网垂直封闭,出入口设置安全防护棚,门洞内设夜间警示灯。并且在门洞两侧各30m距离处安装限速、限高、限速设施。本方案门洞限高5m。(7)、门洞支架两侧与满堂支架连接,以保证支架的稳定性。140010050Ф48mm钢管护栏700*700*16预埋钢板50b工字钢原路面Ф580mm钢管支撑500100图4箱梁门洞支架立面布置示意图(单位:cm)常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》580mm钢管支撑单层双排加强贝雷梁10#槽钢50b工字钢28槽钢砼基础图5箱梁门洞支架侧面布置示意图(单位cm)图6基础连接大样图(单位:mm)常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》4.2贝雷桁片梁计算箱梁全宽范围内共布置17组加强贝雷桁片(单层双排),布置间距为1.5m,进行验算。贝雷桁片下的580钢管支撑间净距为15m,因此,选贝雷桁片的计算跨径为15m。贝雷桁片单片截面特性为:I=1154868.8cm4,W=15398.3cm3,[σW]=210Mpa,自重=0.5t/m²永久荷载标准值:①钢筋混凝土箱梁自重q1=41.3KN/m²②纵梁顶支架及底模、支撑、贝雷重q2=8KN/m2可变荷载标准值:③施工荷载q3=4KN/m²Q=1.2(q1+q2)+1.4q3=64.8KN/m²则间距为1.5m的贝雷桁片受均布荷载q为:q=Q×1.5m=97KN/m可求得:最大弯矩Mmax=ql2/8=2728.1KN·m则贝雷桁片弯曲应力σW为:σW=Mmax/W=2728.1KN·m/15398.3cm3=177.2Mpa[σW]=210Mpa验算通过。挠度ω=5ql4/(384EI)=5×97×154÷(384×2.1×108×1154868.8×10-8)=26mm[ω]=15/500=30mm验算通过。4.3Φ580mm钢管支撑验算6根Φ580钢管支撑中中央一根钢管所受荷载最大N=2×(97×15÷2)=1455KNΦ580钢管支撑壁厚14mm,支撑高度为4米,则钢管支撑计算自由长度l0按2l记,l0=800cm,截面回转半径i=20.0cm,净截面积为A=248.9cm2,惯性矩I=99748cm4,截面模量W=3440cm3,自重0.2t/m。允许应力[σ]=170Mpa,弹性模量E=2.1×105Mpa。则Φ580钢管支撑轴向应力σ为:常州市高架道路二期工程《门洞支架搭设专项方案》σ=N/(φ1A)式中:φ1为弯曲系数由于长细比λ=800/i=40,查表得弯曲系数φ1=0.93即σ=N/(φ1A)=1455KN÷0.93÷248.9cm2=62.9Mpa[σ]=170Mpa验算通过。