发布时间 : 星期三 文章宁千S104省道交通安保工程安全专项方案 - 图文更新完毕开始阅读75bbe02777c66137ee06eff9aef8941ea76e4b21
交通安保专项方案
附件：跨S104省道门洞支架验算
跨S104省道门洞支架验算
K18+100.5凤凰大桥上跨S104道路，此处箱梁底部距省道路面高度约为8.5m。S104省道与高速公路交角为45°，车流量较大。为保证在施工期间车辆通行，在跨路箱梁施工时，搭设双向通行门洞，门洞净高4.7米，净宽7.5米。 一、 门洞设计
具体见：第三章 占道施工方案 二、门洞处支架受力计算
综合考虑该跨连续梁的结构形式，在靠近墩的位置最重，以左幅渐断面1#墩位置进行验算（桥面宽12.33m，箱梁底宽7.52m，梁高2.1m），该断面面积约为19m2。该位置长度取1米计算，对该位置进行支架检验。 1、钢管桩受力验算
中跨中部为一般不利位置，按设计图Ⅰ－Ⅰ断面箱梁底宽计算，该断面面积约为19m2。此时门洞之间的工字钢为受力最不利情况，此部分承受的梁段长度为7.5m。为防止钢管桩受力后发生向外倾覆，在路肩处的钢管桩外侧，用I10的槽钢增设斜支撑。支撑焊接在钢管桩的2.6米处，与钢管桩交角约为45度，支撑底部进行混凝土硬化并抵靠牢固。 对该位置进行支架验算：
①管桩横桥向间距均为3.5m，纵向间距为7.5m。
a、钢筋混凝土重量按26KN/m3计，门洞钢管桩承受的钢筋混凝土重量为：
19.0m2*26KN/m3*7.5m=3705KN
横桥向荷载为q1=3705KN/（12.33m/cos45o）=212.48KN/m
b、45b工字钢沿横桥向布设间距为0.6m，桥梁半幅18m共计31根（长12m）工字钢。每米45b工字钢重量为：87.4kg/m＝0.89KN/m，由两排钢管柱承重，则 横桥向单排钢管柱承受荷载为q2=31根*12m*0.89 KN/m /18 m/2排=9.2KN/m c、钢管顶部纵向2根I40b工字钢重量：I40b工字钢自重为q3＝1.476KN/m 综上所述：管桩横桥向间距为3.5m，则单根管桩承受的荷载为： G= (q1 +q2 +q3)*3.5=(212.48+9.2+1.476)*3.5 =781KN
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②底模及内模构造荷载g1=5KN/m2 ③管桩自重（按最高处4m高度计算）
自重（采用Φ600*8mm钢管，单位重量为1.17KN/m） g2=1.17*4m=4.68KN/根
考虑管桩附属构造增加的重量，计算采用1.2的系数，则单根管桩的重量为
1.2*4.68KN/根=5.616KN/根
④施工活荷载q=5KN/m2 ⑤荷载组合
施工恒载：NGK=781+5*3.5*7.5+5.616=917.9KN/根 活荷载： NQK=q*3.5m*7.5m=5*3.5*7.5m=131.3KN/根 荷载组合：N=1.2NGK+1.4 NQK=1.2*917.9+1.4*131.3=1285.3KN/根 ⑥钢管支架的稳定性验算
单根钢管截面面积（按壁厚8mm计） A=14871mm2，回旋半径：i=17.4cm 由于λ= l/i=390/17.4=22.4 取Φ=0.966
N/（Φ*A）=1000*1285.3/（0.966*14871）=89.8Mpa≤205Mpa 钢管桩允许应力为205Mpa。
根据以上计算可知，钢管的稳定性符合要求，安全系数205/89.8=2.28。其中未计算剪刀撑重量、风力和混凝土倾倒冲击力的影响。 2、管桩地基承载力验算
门洞中间一排管桩承受荷载最大，取其基础作为验算对象。管桩横桥向间距为3.5m，则每根管桩底部由上部荷载传来的最大荷载标准值为： N=施工恒载+活荷载＝917.9+131.3=1049.2KN
管桩底部基础宽度为1.2m，则管桩底部荷载传至基础产生的应力为： 1049.2KN/(1.2m *3.5m)=249.8Kpa
经现场对省道路面及周边实际承载力进行检测，约为350Kpa，地基承载力大于管桩下传的压应力249.8 Kpa，满足设计所需承载力要求。 3、横向40b工字钢纵梁受力验算
门洞处每排钢管桩支架顶部沿横桥向布设的横梁为2根40b工字钢，长为18米。工字钢自重为1.476KN/m，截面模量为Wx=0.001139m3。上部结构恒载和活载
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由45b工字钢传递到工字钢上。工字钢上的荷载分别为 恒载＝q1+q2 +g1*3.5=(212.48+9.2)+5*3.5=239.18KN/m 活载＝5*3.5=17.5KN/m
每根工字钢荷载设计值为 （1.2*239.18+1.4*17.5+1.476）/2=156.5KN/m 按最不利情况下，工字钢受力结构考虑为简支结构，此时跨中截面的弯矩： M=qL2/8=156.5*3.5*3.5/8=239.6KN?m I40b工字钢W=0.001139m3
正应力б=239.6/(2*0.001139*1000)=105.2Mpa 小于允许抗弯强度设计值145Mpa，满足要求。 均布荷载作用下工字钢的挠度为：
W=5ql4/384EI=5*156.5*35004/(384*2.1*105*22781*104)=6.4mm
允许挠度[f]=l/500=3.5*103/500=7mm﹥W=6.4mm
挠度满足要求。
5、纵向分配梁45b工字钢受力验算 ①工字钢承受的恒载如下:
每根工字钢按间距0.4m均匀布置，共计46根，则每根工字钢受力如下： a、钢筋混凝土重量按26KN/m3计，纵桥向每根承受的钢筋混凝土重量为：
q1=（19 m2 *7.5m*26KN/m3）/46根/7.5m=10.7KN/ m
b、采用45b型工字钢每米重量为：
q2=87.485kg/m=0.89 KN/m
c、底模及内模构造荷载g1=5KN/m2
q3=0.4m*5KN/m2=2.0 KN/m
综上所述：则工字钢承受的施工恒载为： NGK = q1 +q2 +q3 =10.7+0.89+2.0 =13.59KN/m ②施工活荷载q=5KN/m2
NQK=q*0.4m=5 KN/m2*0.4 m =2.0KN/ m ③荷载组合
荷载组合：N=1.2NGK+1.4 NQK=1.2*13.59+1.4*2.0=19.1KN/m 则每根工字钢承的弯矩为：
M=N*L2/8=19.1KN/m*7.5m*7.5 m/8=134.3KN.m
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I45b工字钢W=0.0015m3
正应力б=134.3/(0.0015*1000)=89.5Mpa 小于允许抗弯强度设计值145Mpa，满足要求。 均布荷载作用下工字钢的挠度为：
W=5ql4/384EI=5*19.1*75004/(384*2.1*105*33759*104)=11.1mm
允许挠度[f]=l/500=7.5*103/500=15mm﹥W=11.1mm
挠度满足要求。
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