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连续梁临时固结汇报材料检算部分

连续梁临时固结汇报材料
悬臂法施工的连续梁,由于混凝土浇筑超方量,中跨和边跨锯齿块形式、数量,混凝土收缩徐变,位于斜坡和曲线上的梁体,重心偏离,挂蓝脱落(可不考虑),接触网支柱基础,小型机具堆放、人员和挂蓝移动以及风荷载等因素,都会导致两浇筑节段不对称,进而产生不平衡弯矩和反力。

实际施工中,为了结构安全和线性控制要求,需要采用外加结构体系来平衡掉这个不平衡弯矩和反力。

主要采用的形式有:墩旁设置支架(钢管柱,钢管混凝土等),该形式适用于墩高小于12m形式;墩旁设置临时支座,并预埋抗拉钢筋(普通钢筋,精扎螺纹钢筋,钢绞线或者其组合形式等),该形式对墩高没有限制。

盘营一标悬臂施工连续梁工点处,墩高基本在12m以上,主要采用临时支座+预埋抗拉钢筋形式,以节约钢材。

预埋抗拉钢筋有普精扎螺纹钢筋,钢绞线和精扎螺纹钢筋与普通钢筋组合形式。

下面以二工区绕阳河特大桥跨京沈高速公路80+128+80m连续梁墩梁固结为例进行介绍。

根据设计图纸“墩梁临时固结措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩M设计=93178KN〃m(此不平衡荷载考虑了中墩两侧梁体结构的不均匀性、施工不平衡荷载和风荷载影响,未考虑安全系数与单侧挂篮脱落地情况)和相应的竖向反力N=77193KN”的要求,经过计算以后,若采用精扎螺纹钢筋,单侧需要60多根,数量较多,墩顶无法埋置,我标段采用
预埋钢绞线,经过计算以后,单侧共计90根7Φ5,1860Mpa 钢绞线,设置10束,每束9根(计算步骤见附件)。

示意图如下
计算如下
为保证梁体悬浇过程的安全性,在施工设计时必须考虑1-20#节段施工时单端挂篮脱落而增加的不平衡弯矩M1的影响,根据本桥挂篮设计图单端挂篮总重量为650KN(实际560KN)。

1-20#悬浇节段长度尺寸
各节段悬浇挂篮脱落不平衡弯矩M1计算表
2、计算临时支座结合梁体自重抵抗最大不平衡弯矩M2。

墩中心线
如图所示:
A、B点--为两侧临时支座中心,距中支点1.85m
G1--为悬臂段梁体施工中的重力,重心距中支点Lm
G0--为墩顶处梁体的重力
M2—为梁体自重所抵抗的不平衡弯矩
NA、NB—为临时支座反力
当NB=0时,且梁体为一平衡的临界状态时,M2值最大。

此时,根据竖向力平衡得:G1+G1+G0= NA
根据中支点力距平衡得:G1〃L+ M2 = NA〃2.5+ G1〃L
得M2 =3.7G1+1.85G0
各节梁段重量
各节段悬浇施工中弯矩M2计算表
3、钢绞线抵抗最大不平衡弯矩M3计算
钢绞线抵抗弯矩M3计算简图
墩中心线
如图所示:
A、B点--为两侧临时支座中心,距中支点1.85m
O点--为中支点
F A F B --为钢绞线抗拉力
N A N B --为临时支座反力
M3—为钢绞线所抵抗的最大不平衡弯矩
当NB=0时,且梁体为一平衡的临界状态时,普通螺纹钢筋所抵抗的最大不平衡弯矩M3值最大。

将梁体视为一轻质杆件,不考虑梁体自重进行计算。

钢绞线锚下控制应力σ=0.75×1860 Mpa=1395MPa
单根钢绞线截面积A=3.14×0.00762=1.8137-4m2
单根钢绞线预拉力F=σ〃A=253.011KN
F A =F B=90〃F=22770.99KN
根据静力平衡得N A+N B= F A+F B
N B=0得N A= F A+F B=45541.98KN
根据中支点静力距平衡得M3+ F A〃1.85+N B〃1.85= F B〃1.85+N A〃1.85
N B=0, F A=F B得M3= N A〃1.85 =84252.663KN〃m
4、对各节段弯矩进行汇总计算
各节段悬浇施工中弯矩汇总计算表
根据以上计算结果本墩梁临时固结方案的抗倾覆性满足施工要求。

5、钢绞线锚固长度计算
预应力钢筋的锚固La=аfpy d/ ft
La—受拉钢绞线的锚固长度
fpy—钢绞线的抗拉强度设计值
ft—混凝土轴心抗拉强度设计值;当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值;
d—钢筋的公称直径;
а—钢筋的外形系数,按下表取用。

根据本工程实际情况,а=0.17,fpt=1860Mpa,d=0.0152m,ft=1.71 Mpa。

Ф32钢绞线锚固长度
La=a*fpt*d/ ft=0.17*1860*0.0152/1.71=4.806m 设置锚具(r=93mm)后,利用锚具锚固钢绞线,并利用锚具取代钢绞线与混凝土之间的粘结力。

受力计算:
应力:σ=1860*181.3664*10-6/(0.093*0.093*3.14)=12.42Mpa<210Mpa
锚具采用标准构件屈服强度为210 Mpa(Q235钢材),能够承受。

为防止锚具上方混凝土因局部受压过大产生破坏,设置φ10螺旋筋。

螺旋筋直径为120mm,间距为50mm,5孔长度。

根据计算结果在设置锚垫板和布置了相应的螺旋筋后,可以充分承受应力。

因此,与锚固钢筋长度没有关系,根据现场情况预钢绞线与墩身伸入墩帽的普通钢筋冲突,而墩身纵向主筋为Φ25螺纹钢筋,且双筋并排,移动和弯折都很困难,所以对发生冲突的钢绞线适当调整,调整后锚固长度不小于5m。

但考虑到安全,现场施工时保证锚固长度在5~5.5m 范围。

钢绞线下端预埋在墩帽(身)中;上端是钢筋穿过临时支座和箱梁的底板、腹板和顶板,钢筋穿过底板、腹板、顶板和临时支座时,要用φ80mm铁管套作,用锚具锚固在箱梁的顶板和底板的横梁上面。

6、临时支座承压检算
在墩顶设置4个临时支座,每侧2个,其尺寸为长×宽×高=350×50×60cm,支座采用C50混凝土,为防止临时支座混凝土受压时局部崩裂,在临时支座处布置三层钢筋网片,间距为200mm,其中横桥向配置5根Φ12mm螺纹钢筋,钢筋布置间距100mm;顺桥向配置34根Φ12mm螺纹钢筋,钢筋布置间距100mm;临时支座要满足竖向支反力77193kN。

C50混凝土设计抗压强度f c=23.1Mpa
单侧临时混凝土支座承压面积为3.5m2
单侧临时混凝土支座在竖向支反力作用下得压应力
σ=N/A=22.055Mpa<f c=23.1Mpa
安全系数k=23.1/22.055=1.047
配置钢筋网片以后强度1.43倍提高
安全系数1.44,大于规范要求临时荷载大于1.3倍安全系数。

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