现浇箱梁门洞方案

一、概述

我标段第2联箱梁上跨桂州大道，为满足施工需要，保证桂州大道通行顺畅及行车、行人的安全，我标段在桂州大道（新建高架桥5～6号墩之间，桥跨35m）设临时通道。

桂州大道既有道路宽22.5m，方案中设计通道分大小通道六个，机动车道4个，人行通道2个。实行上下行线单向通行，机动、非机动分离通行确保行车行人安全。机动车道净宽3.7m，净高5.5m，满足行车要求。

门洞采用φ426mm，壁厚6mm钢管立柱做支墩，4根[30b槽钢并排使用作为一条横梁， [30b槽钢做纵向分配梁。

具体布置详见通道布置图。 二、施工方案

1.条形基础

根据通道布置图，利用全站仪精确放出基础位置。条形基础长为30m，宽为0.5m，高为1.2m，基础顶面高差不得大于5mm。基础砼采用C30商品砼，木胶板为模板。基础每隔7m设置一段沉降缝，沉降缝宽为1cm。条形基础内按钢管支墩位置准确预埋50cm×50cm×1cm的法兰盘，法兰盘顶平面必须水平，以保证安装钢管立柱时能保证其垂直度。法兰盘结构形式如图所示。

σ=1钢板Φ25锚固钢筋

2.钢管立柱安装

钢管立柱直径为425mm，壁厚6mm。钢管立柱按设计要求安装在预埋在条形基础内的法兰盘上，安装时严格控制其垂直度。钢管与法兰盘接触面要求满焊，且沿钢管一周用8块1cm厚的三角形钢板进行加固，使其与法兰盘连接牢固。加固形式如图所示。

钢管立柱σ=1加固钢板σ=1法兰盘Φ25锚固钢筋

每排钢管支墩横向设“X”字斜拉撑连接（斜拉杆以3m长的［8槽钢焊接在钢管上），增加其整体性及稳定性。 3.[30b工字钢横梁安装

横梁在吊装前先用小块钢板将4根槽钢并排焊成整体，槽钢接头处要求满焊且用钢板补焊加固。横梁安装时注意使其中心线落在钢管支柱轴线上，防止钢管立柱偏心受压，影响承载力。安装时可将槽钢与钢管立柱支墩焊接，防止其移动和倾倒。横梁安装后用油漆标记出纵向槽钢安装位置，确保纵向分配梁安装时位置准确。

4根30槽钢1钢管厚钢板钢管支墩与槽钢横梁连接图

4.[30b槽钢纵向分配梁安装

槽钢纵梁安装时严格按横梁上标记好的位置安装。纵梁按设计位置安装完成后，用通长的Φ16钢筋将所用纵梁槽钢横向连接起来，增强槽钢的横向稳定性。通长的Φ16钢筋沿纵桥向2m一道。每根纵梁槽钢钢两端用两根4号角钢斜撑于横梁上以增加稳定性，如下图示。

2根[30槽钢4号角钢焊接槽钢横梁纵梁槽钢与横梁槽钢连接图

5.模板下方木的铺设

纵梁上共铺设2层方木，第一层为15cm×10cm横向方木，其间距为90cm；横向方木上再按30cm间距铺设一层纵向10cm×10cm方木。两层方木接触位置垫支楔形方木块，设置楔形块主要是为了调整标高、坡度和方便脱模。楔形块必须用扒钉同上下层方木钉死，防止松动。

其余模板体系按常规方法施工。 6、门洞主要材料表

通道主要材料数量表

序号 材料名称 规格型号 单位 数量 计算公式 使用部位 1 槽钢 [30b t 108.6 66×6×6×39.17+66×2×3×39.17 4×6×30×39.17 纵梁 2 槽钢 [31b φ426，σ6mm t 28.2 横梁 3 钢管 t 20.2 4.5×72×62.15 立柱 4 槽钢 [8 t 1.35 2×11×6×10.2 立柱‘X’斜拉撑 限高门架 5 槽钢 [31b t 1，89 24×2×39.17 2×72×0.5×0.5×0.01×7.85 6 钢板 σ10mm t 2.83 立柱两端封头 7 钢板 σ10mm t 0.8 槽钢搭接焊接用 立柱及门架基础 隔离墩 8 砼 C30 m3 105 35×0.5×1×6 9 砼 C30 2m×1.5m m3 块 个 个 m 16 6 40 10 50 40×1×0.5×0.8 12.5×4 10 标识标牌 11 12 13 雪糕桶 警示灯 减速带

三、安全防护措施

1.门洞支架两侧30m处需设置减速器，50m处需设置明显的减速慢行标识。减速器后10m设限高4.5m的限高门架，限高、限速、减速器位置等技术要求按交警部门的要求施工。

2.在门洞两端设红色安全警示灯，通道内两侧设红色警示灯。 3.门洞支架搭设期间，安排专人指挥交通。

4.为确保通道下行人、行车安全，支架两侧顺桥向设置通长侧向防抛网、[30b纵向槽钢上顶面设横向通长兜底密目防抛网，杜绝施工时坠物伤人。两侧作业走道的脚手板必须在脚手架宽度范围内铺满、铺稳，作业走道下应设兜底水平安全网，防止高空坠物。

5.施工中，不得在作业走道上集中堆放模板、钢筋等物料，不得超载。

6.支架搭设时，严禁抛掷杆件、配件，严禁敲击、硬拉杆件和配件。

四、门洞搭设时交通疏解措施

由于桂州大道为主要交通干线，车流量很大，施工难度及危险性较高，结合现场实际情况，采用将车量从4#～5#墩间、6#～7#墩间绕行，通道处封闭施工的方案。（详见临时交通疏解图）

改道前用C30砼将原非行车道的地方硬化15cm，保证通车要求。改道后的临时通车道为双车道共宽10m。临时通车道两侧及中间画上明显的标识线，且车道两侧每隔3m放置一个防撞墩，防撞墩的尺寸为1m×0.8m×0.5m。车道改道时设置明显的交通导向灯及安排专人进行交通指挥，保证行车安全通畅。 计算书： 一,计算依据：

1,《佛山市顺德区扁滘村至容边村公路跨线桥工程施工图》 2,《公路桥涵设计规范》 3,《公路桥涵施工技术规范》

4,《钢结构设计规范》 2003-12-01版 5,《路桥施工计算手册》 人民交通出版社

6,《施工结构计算方法与设计手册》 中国建筑工业出版社 7，《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 JTJ025-86 二,荷载取值:

新浇混凝土容重26KN/m3；(含钢材) 施工机具、人员、堆载物荷载：2Kpa

倾倒混凝土时产生的冲击荷载：2Kpa; 振捣混凝土时产生的荷载：2Kpa;

方木、模板单位重:50Kg/m2=0.5Kpa;

三、计算模型

根据门洞处连续梁断面图可知，箱梁荷载最大处为腹板处，本计算模型采用整体断面计算，腹板断面处单独检算的形式，只有两种检算形式同时通过，才视为满足要求。同时为安全起见，[30b槽钢按[28b截面特性检算。[28b槽钢主要参数为Ix=5130cm4，Wx=366cm3，Sx=219.8cm3.m=35.8Kg/m 1.纵向[30b工字钢纵梁检算：

根据通道布置图可知，单个门洞两跨共计8.4m，单跨4.2m，纵向槽钢按简支梁结构形式检算。 a．

按箱梁全断面整体荷载考虑

箱梁断面图

箱梁全断面面积S=17.3㎡，故砼荷载

G砼= S·γ混=17.3×26=449.8KN/m。

其他人群、机具、施工荷载共为

G其他=25.5×（2+2+2+0.5）=165KN/m。

[30b槽钢钢自重荷载为

G自重=0.35KN/m×66=23.1KN/m。

故按均布荷载折算后，总荷载为

G=1.2 G砼+1.4G其他+ 1.2G自重

=1.2×449.8+1.4×165+1.2×23.1=798.48KN/m。

798.4830槽钢纵梁受力示意图

根据受力示意图计算得出66根纵向槽钢受力情况： 最大弯矩Mmax=ql2/8=798.48×4.22/8=1760.64KN.m 最大剪力Qmax=0.5ql=0. 5×798.48×4.2=1678.8KN 支端反力Rmax=0.5ql=0. 5×798.48×4.2=1678.8KN 跨中挠度fmax=5ql4/384EI

=5×798.48×4.24/（384×2.1×105×66×5130×10-8） =4.6mm

故

σ

=Mmax/W=1760.64/

（

66

×

366

×

10-6

）

=72.89MPa<[σ]=145MPa

τ=QSX/IXδ=1678.8×103×219.8/（5130×0.95×66）

=11.47MPa<[τ]=85MPa

fmax=4.6mm按箱梁全断面整体检算纵向槽钢强度及刚度都满足要求。 b．

按腹板处局部荷载考虑

箱梁腹板处断面示意图

腹板处箱梁断面面积S=1.68㎡，故砼荷载为

G砼= S·γ混=1.68×26=43.68KN/m。 其他人群、机具、施工荷载共为

G其他=1.5×（2+2+2+0.5）=9.75KN/m。 [30b槽钢自重荷载为

G自重=0.35KN/m×4=1.4KN/m。 故按均布荷载折算后，总荷载为

G= 1.2G砼+1.4G其他+ 1.2G自重

=1.2×43.68+1.4×9.75+1.2×1.4=67.74KN/m。

67.74槽钢纵梁受力示意图

根据受力示意图计算得出4根纵向槽钢受力情况： 最大弯矩Mmax=ql2/8=67.74×4.22/8=149.37KN.m 最大剪力Qmax=0.5ql=0.5×67.74×4.2=142.25KN 支端反力Rmax=0.5ql=0.5×67.74×4.2=142.25KN 跨中挠度fmax=5ql4/384EI

=5×67.74×4.24/（384×2.1×105×4×5130×10-8）=6.4mm

故σ=Mmax/W=149.37/（4×366×10-6）=102MPa<[σ]=145MPa τ=QSX/IXδ=142.25×103×219.8/（5130×0.95×4）

=16.1MPa<[τ]=85MPa

fmax=6.4mm人行道处纵梁为单根[30b槽钢构成，演算时按长度为3m的简支梁计算，取荷载取腹板处计算，由前面可知： 腹板处箱梁断面面积S=1.68㎡，故砼荷载为 G砼= S·γ混=1.68×26=43.68KN/m。

其他人群、机具、施工荷载共为

G其他=1.5×（2+2+2+0.5）=9.75KN/m。 [30b槽钢自重荷载为

G自重=0.35KN/m×2=0.7KN/m。 故按均布荷载折算后，总荷载为 G= 1.2G砼+1.4G其他+ 1.2G自重

=1.2×43.68+1.4×9.75+1.2×0.7=66.9KN/m。 根据受力示意图计算得出4根纵向槽钢受力情况： 最大弯矩Mmax=ql2/8=66.9×32/8=75.26KN.m 最大剪力Qmax=0.5ql=0.5×66.9×3=100.35KN 跨中挠度fmax=5ql4/384EI

=5×66.9×34/（384×2.1×105×2×5130×10-8）=3.2mm

故σ=Mmax/W=75.26/（2×366×10-6）=102.8MPa<[σ]=145MPa τ=QSX/IXδ=100.35×103×219.8/（5130×0.95×2）

=22.6MPa<[τ]=85MPa

fmax=3.2mm按箱梁腹板处断面局部荷载检算纵向槽钢强度及刚度都满足要求。 通过检算可知门洞纵向槽钢布置满足要求。 2.钢管立柱及立柱上[30b工字钢横梁检算

根据门洞布置及计算可知，每个门洞通道中支墩要承受比两边

支墩要大，所以只对中支墩进行检算。由前面计算可知，每个门洞纵向槽钢梁施加给中支墩横梁的荷载为

F中=2Rmax=2×1678.8=3357.6KN

因纵向槽钢梁间距较小，可将其施加在[30b槽钢横梁上梁端反力荷载简化为均布荷载考虑，4根[30b工字钢自重荷载

q自=4×0.35KN/m=1.4KN/m。

故均布荷载q=F/27.5+ q自=3357.6/27.5+1.4=123.5KN/m。 其受力简图如下图所示：

123.54根[30槽钢横梁受力示意图 利用清华大学土木系结构力学教研室研制的结构力学求解器对横梁进行受力分析：

( 10) ( 11) 1 ( 1) 2 ( 2) 3 ( 3) 4 ( 4) 5 ( 5) 6 ( 6) 7 ( 7) 8 ( 8) 9 ( 9) 10 11 12通过计算得：

最大弯矩Mmax= 81.56KN.m 最大剪力Qmax=187KN

x最大支座反力Rmax=350.12KN

跨中最大挠度fmax=1.2mm

故σ=Mmax/W=81.56/（4×366×10-6）=55.7MPa<[σ]=145MPa

τ=QSX/IXδ=187×103×219.8/（5130×0.95×4）

=21.1MPa<[τ]=85MPa

fmax=1.2mm钢管立柱外径为426mm，壁厚6mm，高度取4.5m。取承受最大反力荷载的钢管立柱进行检算。

可知φ426mm×6mm钢管，A=79.2㎝2,则钢管回转半径为：

i=0.25×√（D2+d2）=0.25×√（21.32+20.72）=7.4cm 则钢管立柱的长细比λ=L/i=450/7.4=60.8

查《钢结构设计规范》可知稳定系数ψ=0.85，则钢管立柱受压应力为：σ=N/ψa=350.12/(0.85×79.2×10-4)=52MPa<215MPa 故钢管立柱满足要求。

扁滘村至容边村公路跨线桥工程 第二联连续梁跨桂州大道通道