高墩蓋梁剪力銷(xiāo)法支架受力計(jì)算1工程概況某高速公路某大橋位于貴州黔東南山區(qū)，橋址區(qū)為中低山溝谷地形地貌，呈“V”字型，縱向地形起伏大，橫向方向山坡陡峭。橋梁上部為6*50m預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，橋梁位于某服務(wù)區(qū)的匝道上，橋梁左幅為加寬段，單幅橋面寬度為17m，橋墩最大高度為65m，屬于高墩；墩柱形式為雙柱式變截面圓形墩（臺(tái)階式），墩柱中心間距為9.0m，蓋梁底部墩柱最大直徑為3.0m。由于橋梁左幅處于加寬段，蓋梁尺寸相應(yīng)較普通橋梁的尺寸大；且墩柱高度大，施工難度較大。最大蓋梁尺寸（長(zhǎng)*寬*高）為1610cm*320cm*220cm，混凝土工程量為109.56m3。2高墩蓋梁剪力銷(xiāo)法初步施工方案根據(jù)實(shí)際情況，某大橋蓋梁初步施工方案采用剪力銷(xiāo)法支架施工。在蓋梁底模下以50cm間距橫向鋪設(shè)I25a工字鋼縱梁（共布置23根），每根長(zhǎng)度5.0m；縱梁下方在墩柱兩側(cè)（縱橋向）各布設(shè)2I50b工字鋼橫梁（共布置4根），每根長(zhǎng)度18m，橫梁工字鋼跨度為3.32m（包含工字鋼翼板寬度）；橫梁下方設(shè)鋼楔子，方便拆模，鋼楔子支撐在剪力銷(xiāo)（直徑①110mm的Q235鋼棒）上。在雙圓形墩柱施工時(shí)在距墩頂適當(dāng)位置埋設(shè)剪力銷(xiāo)預(yù)留孔，當(dāng)預(yù)留孔與墩柱鋼筋發(fā)生交叉時(shí)，對(duì)鋼筋間距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或進(jìn)行預(yù)彎處理，盡量不截?cái)喽罩摻?；并在預(yù)留孔下方墩柱外側(cè)增設(shè)加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片，確保墩柱外觀質(zhì)量。待墩柱施工完成后，即可進(jìn)行剪力銷(xiāo)安裝以及蓋梁支架、模板等安裝，安裝過(guò)程中鋼楔子下方與剪力銷(xiāo)支撐處設(shè)置限位鋼板，確保支架穩(wěn)定。3施工方案3.1支架某大橋下部構(gòu)造為雙圓形柱式墩，蓋梁模板支架采用在墩柱上預(yù)埋剪力銷(xiāo)作支撐牛腿，上放工2I50b工字鋼作橫梁，橫梁上方設(shè)分配梁。3.2模板模板采用大塊鋼模板，根據(jù)蓋梁尺寸設(shè)異形模板，以滿(mǎn)足蓋梁模板安裝要求。模板的標(biāo)高調(diào)整和卸落采用鋼楔子。模板安裝與拆除施工采用塔吊。3.3鋼筋鋼筋的下料制作在鋼筋加工場(chǎng)地進(jìn)行，運(yùn)至工地，塔吊吊裝就位，綁扎成型。3.4混凝土澆注混凝土采取集中拌和，其原材料質(zhì)量必須符合技術(shù)規(guī)范要求。使用罐車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，利用坐地泵輸送入模，澆注從低往高推進(jìn)，且分層澆筑，連續(xù)進(jìn)行，插入式振搗密實(shí)。蓋梁混凝土施工要注意預(yù)埋鋼筋及預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確，另外也要控制支座墊石頂標(biāo)高?；炷翝沧⑼瓿杉安鹉：笠皶r(shí)覆蓋養(yǎng)生。3.5蓋梁施工工藝流程

圖3-1蓋梁施工工藝流程圖4蓋梁支架設(shè)計(jì)計(jì)算某大橋蓋梁支架采用剪力銷(xiāo)和工字鋼等材料拼裝而成，為方便手工計(jì)算，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，采用簡(jiǎn)支梁計(jì)算方法，具體見(jiàn)圖4-1和圖4-2。I己：江字胡黃笑圖4-1蓋梁支架立面圖I巧心#寐rI己：江字胡黃笑圖4-1蓋梁支架立面圖I巧心#寐r|］牌釁g圖4-2蓋梁支架側(cè)面圖4.1蓋梁支架材料數(shù)據(jù)、查取材料截面力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算參數(shù)由查閱相關(guān)資料取得，采用Q235鋼材。I25a工字鋼參數(shù)：I=5017cm4，W=401.4cm3，A截面積=48.51cm2，38.08kg/m；I50b工字鋼參數(shù)：[=48556cm4，W「1942.2cm3，A截研=129.25cm2，101.46kg/m；Q235鋼材彈性模量E=2.1*105MPa，密度P=7850kg/m3。則蓋梁支架工字鋼自重G=((5*2+13)*5*38.08+18*2*2*101.46)*10/1000=116.843KN1、蓋梁C35混凝土容重Y=26KN/m3(考慮蓋梁鋼筋密集)；圓柱墩頂部分蓋梁混凝土重量由墩柱承擔(dān)，則蓋梁混凝土作用在支架上的重量G=109.56*26-1/4*n*3.02*2.2*2*26=2039.915KN2、蓋梁底模、側(cè)模均采用面板厚度5=7mm的大塊鋼模，鋼模單位重量按1.1KN/m2計(jì)算；則模板自重(底模寬度取3.4m，長(zhǎng)度取16.5m；橫向側(cè)模長(zhǎng)度取16.3m，高度取2.3m)G=(2.3*16.3*2+3.4*16.5+3.2*2.7*2)*1.1=163.196KN3、人員及施工小型機(jī)具設(shè)備等按澆筑混凝土?xí)r有工人及管理人員6名，70kg/人，振動(dòng)棒2臺(tái)，25kg/臺(tái)，其他設(shè)備300kg；則人員及施工小型機(jī)具設(shè)備荷載G=(6*70+25*2+300)*10/1000=7.7KN4、混凝土澆筑及振搗荷載豎向取4.0KN/m2，則產(chǎn)生的荷載G5=(16.1*3.2-1/4*n*3.02*2)*4=149.531KN支架總重量G0=G]+G2+G3+G4+G5=116.843+2039.915+163.196+7.7+149.531=2477.185KN計(jì)算荷載取安全系數(shù)31.3,則則G=1.3*G=3220.339KN04.2支架縱梁計(jì)算蓋梁底部支架單位荷載Q=G/A=3220.339/(16.1*3.2-1/4*n*3.02*2)=86.145KN/m2蓋梁底模下縱梁I25a工字鋼間距為0.5m，橫梁2I50a工字鋼中心間距為3.32m；單根縱梁平均線性均布荷載q=86.145*0.5=43.073KN/m圖4-3圖4-3蓋梁支架縱梁(I25a)受力簡(jiǎn)圖1、 剪切應(yīng)力驗(yàn)算兩端支承力R=R=43.073*3.32/2=71.501KN，縱梁受剪切力ABt=Q/A=71.501*103/(48.51*100)=14.7MPa<:t］=125MPa符合要求！2、 縱梁強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩M =1ql2=1/8*43.073*3.322=59.346KN?mmax8彎曲應(yīng)力bM彎曲應(yīng)力bM_59.346*106礦一401.4*103=147.8M&<［。］=215MPa符合要求！3、縱梁剛度驗(yàn)算, 5ql4 , 5ql4 5*43.073*33204f= = 384EI384*2.1*105*5017*104=6.5mm<[f]=L/400=3320/400=8.3mm符合要求！4.3支架橫梁計(jì)算蓋梁支架兩根橫向2I50b工字鋼各承受蓋梁一半的重量，均布荷載（單側(cè)）q=G/L=3220.339/2/16.1=100.011KN/m圖4-4蓋梁支架橫梁（2I50b圖4-4蓋梁支架橫梁（2I50b）受力簡(jiǎn)圖1、剪切應(yīng)力驗(yàn)算橫梁（剪力銷(xiāo)處）支承力R=R=3220.339/4=805.085KN，橫梁最大剪切力在剪力銷(xiāo)支點(diǎn)處，AB=17.4MPa<[t]=125MPa_-qa=17.4MPa<[t]=125MPaTmax=一廠雄= 129.25*2*100符合要求！圖4-5圖4-5蓋梁支架橫梁(2I50b)剪力簡(jiǎn)圖2、縱梁強(qiáng)度驗(yàn)算橫梁AB段最大彎矩出現(xiàn)在中間處(x=a+l/2=8.05m),a=3.55m,l=9.0m；跨中最大彎矩_qlx a 2a、x102.294*9*8.05虹傘3.55、…2*3.55、8.05.M=」[(1——)(1+一)__]= *[(1———)*(1+ )———]2xll 2 8.05 9 9=382.417KN?m橫梁CA段和BD段最大彎矩出現(xiàn)在支承點(diǎn)A、B兩處，最大彎矩1M=—-qa2=-1/2*100.011*3.552=-630.194KN?m2M=3￡2.4^7KN.rr圖4-6蓋梁支架橫梁（2I50b）彎矩簡(jiǎn)圖則橫梁最大彎曲應(yīng)力出現(xiàn)在支承點(diǎn)上，。=MffiaK=630.194*106/(1942.2*2*103)=162.2MPa<［。］=215MPa符合要求！3、橫梁剛度驗(yàn)算橫梁中跨AB段撓度￡ql4化c/12、 100.011*94*1012 蟲(chóng)化c/蟲(chóng)3.552、f=—(5—24―)= *(5—24* )384EI 12 384*2.1*105*48556*2*104 92100.011*94*1012=10.6mm<[f]=L/400=9000/400=22.5mm符合要求！橫梁懸臂端CA段、DB段撓度f(wàn)=f=此(3竺+6竺-1)CJD24El 13 12100.011*3.55*93*10123.553 3.552*(3* +6* —1)24*2.1*105*48556*2*104 93 92=6.2mm<[f]=3550/400=8.9mm符合要求！4.4剪力銷(xiāo)橫梁計(jì)算橫梁(剪力銷(xiāo)處)支承力R=R=3220.339/4=805.085KN,ABT=R=80"085*1000=WMPa<:t]=125MPa1*兀*11024符合要求！5結(jié)語(yǔ)施工過(guò)程中雙排I50b工字鋼焊接固定，并通過(guò)縱向型鋼對(duì)蓋梁兩側(cè)的2I50b工字鋼橫梁進(jìn)行連接；并對(duì)橫梁2I