贝雷支架计算书9.10(2)

主梁施工方案计算

2008年9月

平山北路景观桥主梁施工方案计算

一、概述

平山北路景观桥，上部结构采用跨径组合为39.5m（锚跨）+55.5m（主跨）＝95m的独塔斜拉桥，结构受力体系为塔梁墩固结的刚构体系。

主梁施工采用支架现浇施工法。施工时选用钻孔灌注桩和贝雷片作为施工支架。为了保证施工安全，对贝雷支架及钻孔灌注桩进行计算，验算其承载力是否满足施工荷载的要求。

二、计算参数的选取

1）模板及支撑附属：1200pa；

2）混凝土冲击及振捣：2000pa；

3）施工荷载（施工过程中人员、机具等）：1000pa；

4）钢管支架自重：400pa；

5）混凝土容重：26KN/m3；

6）贝雷架自重：每片贝雷重287kg，长3m。

三、纵向贝雷架验算

施工平面总宽为33.6m，纵向共设29排贝雷架，考虑最不利布载，取纵向贝雷架的计算跨径为12.15m，偏安全按简支计算，计算简图见图3.1。

单片贝雷架：I=250497.2cm4，E=2×105MPa，W=3578.5cm3，[M]=788.2 kN·m, [Q]=245.2 kN。

（一）荷载布置

1、上部结构恒载（按贝雷架间距1.2m宽计）

（1）主梁：797.69×1.2/33.6＝28.49kN/m

其中，主梁混凝土总方量为2914.62m3，纵向每延米重2914.62×26/95=797.69kN/m。

（2）钢管排架：0.4×33.6×1×1.2/33.6＝0.48KN/m；

（3）贝雷架自重：0.287×1×10/3=0.93kN/m（每片贝雷重287kg，长3m）。

2、施工荷载（按贝雷架间距1.2m宽计）

（1）施工人员及机具：1.0×1.2=1.20kN/m；

（2）混凝土冲击及振捣：2.0×1.2=2.40kN/m；

（3）模板及支撑附件：1.2×1.2=1.44kN/m。

（二）贝雷架内力计算

（1）q=28.49+0.48+0.93+1.2+2.4+1.44=34.94KN/m。

图3.1 纵向贝雷架计算简图（单位：m）

（2）Mmax=1/8×34.94×12.152=4.74KN·m＜[M]=788.2 kN·m

（3）Qmax=34.94×12.15/2=212.26KN＜[Q]=245.2 kN

（4）挠度fmax=5ql4/（384EI）=5×34.94×12.152/（384×2×105×250497.2×10-8）=0.13mm＜[f]= l/400=27.38mm。

满足要求。

四、横向贝雷架验算

（一）跨中临时墩上的横向贝雷架

每个临时钻孔桩顶设三排贝雷架，对贝雷架按连续梁计算，考虑三片贝雷架受力的不均匀，结果乘以1.2的不均匀系数，计算简图见图4.1。临时墩按桩号增加的方向从1#开始进行顺序编号。

图4.1 横向贝雷架计算简图（单位：m）

（1）荷载q=34.94×（12.15+11.55）*0.5/1.2+0.93×3=347.82KN/m。

其中，纵向贝雷架的荷载均匀传递给两支点处的横向贝雷架，取边临时墩上的横向贝雷架进行计算，边临时墩（1#）两侧纵向贝雷架的计算跨径分别为12.15m和11.55m；横向贝雷架自重为0.93 KN/m。

（2）Mmax=1112.81KN·m＜[M]= 788.2×3kN·m =23.6kN·m，满足要求；

（3）Qmax=1241.41KN＞[Q]=245.2×3kN=735.6 kN，不满足要求，应采用五片贝雷架或在支点处增加钢竖杆以提高抗剪承载力；

（4）挠度fmax=3.17mm＜[f]= l/400=13.00mm，满足要求。

（二）主塔承台附近的横向贝雷架

主塔承台附近每个临时钻孔桩顶设二排贝雷架，对贝雷架按连续梁计算，考虑二片贝雷架受力的不均匀，结果乘以1.2的不均匀系数，计算简图见图4.2。

图4.2 横向贝雷架计算简图（单位：m）

（1）荷载q=34.94×（12.15+10.9）*0.5/1.2+0.93×2=337.43KN/m。

其中，纵向贝雷架的荷载均匀传递给两支点处的横向贝雷架，考虑最不利布载，2#临时墩两侧纵向贝雷架的计算跨径分别为12.15m和10.9m；横向贝雷架自重为0.93 KN/m。

（2）Mmax=935.83KN·m＜[M]= 788.2×2kN·m =1576.4kN·m，满足要求；

（3）Qmax=1088.21KN＞[Q]=245.2×2kN=490.40 kN，不满足要求，应采用五片贝雷架或在支点处增加钢竖杆以提高抗剪承载力；

（4）挠度fmax=1.44mm＜[f]= l/400=10.75mm，满足要求。

五、基桩验算

每墩布置一排7根桩，横桥向间距为5.2m。每个桥墩采用7根φ80cm钢筋混凝土钻孔灌注桩。

  1、承载力检算

（1）桩顶力：R1=347.82×5.2+1.5×1.5×0.8×26=1855.46KN。

其中，横向贝雷架每延米重347.82KN。

（2）桩身重：G=24.2×0.5024×26=316.11KN

其中，桩长为24.2m。

（3）单桩轴向最大压力：R=R1+G=2171.57KN

（4）单桩轴向受压承载力容许值

临时墩桩基伸入强风化岩层中，按嵌岩桩验算其承载力。根据《公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）》有，单桩轴向受压承载力容许值表达式为：

根据设计文件可取计算参数如下：

；

桩端截面积；

桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值；

，；

桩身周长；

岩层层数；

；

经计算，单桩轴向受压承载力容许值=1701.29KN，承载力满足要求。

六、结论

经计算，得出以下结论：

1）纵向贝雷支架满足承载力要求，横向贝雷支架抗剪承载力不满足要求，建议采用五片贝雷架或在支点处增加钢竖杆以提高抗剪承载力；

2）临时钻孔桩满足承载力要求。