毕业论文设计设计--玉溪二桥钢吊箱、承台专项--施工方案.doc
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1、玉溪二桥钢吊箱、承台专项施工方案一、 编制说明(一)编制依据1、三峡库区重庆市忠县县城沿江综合整治工程(西山小区段)施工图设计2公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)3、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)4、钢结构工程施工及验收规范(GB50205-2001)5、低合金钢焊条(GB/T5118)6、埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂(GB/T5293)7、玉溪二桥钢吊箱施工图8、总体施工组织设计9、现场调查的水文地质资料10、路桥施工计算手册(二)编制目的为了保证玉溪二桥工程2#主墩承台的施工安全质量,确保安全、优质、有序、按期完成施工任务。(三)适用范围玉溪二桥工程2#主
2、墩钢吊箱承台施工。二、工程概况(一)工程简介玉溪二桥位于重庆市忠县,横跨玉溪河,是忠县县城城西西山小区沿江综合整治工程中的一座桥梁。大桥全长332.6m,按双向四车道设计,桥面宽24m。玉溪二桥实施桥型为3跨预应力混凝土连续梁桥,跨径组成为(85+150+85)m,桥梁下部结构桥墩采用矩形实心墩、钻孔灌注桩基础,桥台采用“U”型重力式桥台,桩基础。(二)地质水文情况1、工程地质桥梁所跨玉溪河,总体呈北西向流向长江,在玉溪桥上游时急转向南,河床高程136.0144.5m。两岸斜坡走向与玉溪河流向近小角度相交,总体为向左岸倾斜的斜向破。局部为横向坡。工程区及周边主要出露基岩为侏罗纪系上统遂宁组(J
3、3s)、蓬莱镇组(J3p)。2、水文、气象(1)设计水位玉溪二桥百年一遇设计水位取173.767m。(2)水文、气象a、忠县属亚热带东南季风气候,四季分明,雨量充沛。据气象统计,多年平均气温17.9,最高42.1,出现在7月8月,最低-2.9,出现在1月;多年平均降水量1201.5mm,最丰年雨量1615mm,最枯年雨量887mm;多年平均日照1302h;相对湿度8090%;主导风向东北风,多年平均风速0.8m/s,最大极限风速大于20m/s,静风频率54%。b、水文天然河道最高河水位149.78m,最枯水位118.3m。库区蓄水后,最高水位175m出现在12月,最低水位145m,出现在68月
4、。三、钢吊箱的设计(1)施工条件施工期间水位基本维持在160m,水深约736m。桩基采用钢管平台施工,河床以上桩采用2.8m钢护筒导向与成型。河床覆盖层为成积构造,表层为崩塌冲积层,层厚约3m;下层为碎石土层,层厚约6m;基岩为分为碎裂岩、强风化灰岩、微风化灰岩。(2)方案概述结合现场水深,承台体积大等特点,承台施工思路为;(1)采用既有钻孔桩平台周边桩作为临时支桩,组拼钢吊箱。(2)利用钢护筒作为悬持支撑体系,下放钢吊箱。(3)利用钢管桩作为钢吊箱内撑,确保钢吊箱内抽水工况时的稳(4)承台混凝土分两次浇筑,第一次2.5m,第二次2m。(3)主要设计资料1)、侧模(1)侧模面板1工况分析:封底
5、后钢吊箱内抽干水时为最不利工况,吊箱内外差水头差为6m;此时面板主要承受水压,水压为三角形荷载,最高水位7月份处于147米155米之间(吴淞高程),承台底高程153.927(黄海高程),所以设计吊箱最高水位(吴淞高程)161.7米,(黄海高程)160米为安全施工时段,随水深增大而增加,其最大值为:qmax61060(KNm)为简化计算,面板检算时荷载取最大值。截面特性:钢板 0.006m最小截面惯性矩 Imin18000mm4最小截面模量 Wmin6000mm3最小截面积 Amin6000mm2 力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa 85Mpa 变 形 量:3002501.2(
6、mm)受力简图:结合制作过程知,钢板可采用五跨连续梁检算,支点间距为0.3m。弯矩图:最大弯矩:Mmax0.60(KNm)弯 应 力:max0.606000100.0(Mpa)140Mpa 合格剪力图:最大剪力:Qmax 10.9(KN)剪应力:max10.960001.52.7(Mpa) 85Mpa 合格最大反力:Qmax 20.4(KN/m)反力图:变形图:最大变形:max0.85(mm)1.2 mm 合格(2)第二侧模面板工况分析:封底后钢吊箱内抽干水时为最不利工况,吊箱内外差水头差为4m;此时面板主要承受水压,水压为三角形荷载,随水深增大而增加,其最大值为:qmax41040(KNm)
7、为简化计算,面板检算时荷载取最大值。截面特性:钢板 0.006m最小截面惯性矩 Imin18000mm4最小截面模量 Wmin6000mm3最小截面积 Amin6000mm2 力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa 85Mpa 变 形 量:4002501.6(mm)受力简图:结合制作过程知,钢板检算,支点间距为0.4m。弯矩图:最大弯矩:Mmax0.7(KNm)弯应力:max0.76000100.0(Mpa)140Mpa 合格剪力图:最大剪力:Qmax 9.7(KN)剪应力:max9.760001.52.42(Mpa)85Mpa 合格最大反力:Qmax 18.1(KN/m)反力图
8、:变形图:最大变形:max0.87(mm)1.60mm 合格(3)第二侧模面板工况分析:封底后钢吊箱内抽干水时为最不利工况,吊箱内外差水头差为2m;此时面板主要承受水压,水压为三角形荷载,随水深增大而增加,其最大值为:qmax21020(KNm)为简化计算,面板检算时荷载取最大值。截面特性:钢板 0.006m最小截面惯性矩 Imin18000mm4最小截面模量 Wmin6000mm3最小截面积 Amin6000mm2 力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa 85Mpa 变 形 量:5002502.0(mm)受力简图:结合制作过程知,钢板检算,支点间距为0.5m。弯矩图:最大弯矩:
9、Mmax0.4(KNm)弯应力:max0.7600066.7(Mpa)140Mpa 合格剪力图:最大剪力:Qmax 5.4(KN)剪应力:max5.460001.51.35(Mpa)85Mpa 合格最大反力:Qmax 8.4(KN/m)反力图:变形图:最大变形:max1.53(mm)2.00mm 合格(3)侧模槽钢12.6工况分析:槽钢主要承受侧模面板传递而来的均匀水压线荷载,封底后钢吊箱内抽干水时为最不利工况;结合侧模面板检算结果,均匀线荷载最大值为:qmax20.4 KN/m截面特性:槽钢12.6最小截面惯性矩 Imin3885000mm4最小截面模量 Wmin61666mm3最小截面积
10、Amin1569mm2 截面高 Hmin126mm 腹板厚 tmin5.5mm力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa 85Mpa 变 形 量:5002502(mm)受力简图:结合侧模板,槽钢检算,支点间距为0.5m。弯矩图:最大弯矩:Mmax0.5(KNm)弯 应 力:max0.5616660.081(Mpa)140Mpa 合格剪力图:最大剪力:Qmax 6.1(KN)剪应力:max6.115691.55.8(Mpa)85Mpa 合格最大反力:Qmax 11.3(KN)反力图:变形图:最大变形:max0.029(mm)2 mm 合格(4)侧模工字钢 I22b工况分析:封底后钢吊箱
11、内抽干水时为最不利工况,吊箱内外差水头差为6m;此时面板主要承受水压,水压为三角形荷载,随水深增大而增加,其最大值为:qmax61060(KNm)为简化计算,工字钢检算时荷载取最大值。截面特性:最小截面惯性矩 Imin3583000mm4最小截面模量 Wmin325727mm3最小截面积 Amin4650mm2 力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa 85Mpa 变 形 量:20002508(mm)受力简图:结合制作过程知,钢板检算,最大间距为2m。弯矩图:最大弯矩:Mmax11.6(KNm)弯应力:max11.63257270.036(Mpa)140Mpa 合格剪力图:最大剪力
12、:Qmax 38.3(KN)剪应力:max38.33257271.50.18(Mpa)85Mpa 合格最大反力:Qmax 81.8(KN/m)反力图:变形图:最大变形:max0.48(mm)8mm 合格(5)围囹工字钢 由于围囹工字钢位于吊箱的顶部,故其受到的荷载很小,可以不计入计算。(6)螺旋钢管桩 由于螺旋钢管桩位于吊箱的顶部,故其受到的荷载很小,可以不计入计算。2)、底模检算(1)侧模荷载安装侧模时,作用底模边缘荷载由侧模自重和支撑系统组成,为简化计算将均匀线荷载计算,其值为:qmax32.5581/2.5297.4784/(11.54)19.49(kN/m)(2)底模钢板荷载值为: 钢
13、板自重 q103.816/11.52=0.785 kN/m2 封底自重 q25125(kN/m2) 施工荷载 q2 kN/m2其荷载值为: q27.785 kN/m2计算时取1m带宽。截面特性:钢板0.008m最小截面惯性矩 Imin1/12100083=42666.7mm4最小截面模量 Wmin1/6100082=10666.7mm3最小截面积 Amin8000mm2 力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa 85Mpa max106Mpa变 形 量max887.5/2503.55(mm)受力简图:结合底模构造和型钢布置,底模钢板检算,计算跨度组合:弯矩图:最大弯矩: Mmax1
14、.43(kN.m)弯 应 力:max1.43106/10666.7134.1(Mpa)140Mpa 合格剪力图:最大剪力: Qmax 12.94(kN)剪 应 力:max12.9410312500/42666.7/10003.79(Mpa) 85Mpa 合格最大支座反力: Q 25.43kN/m变形图:最大变形:max3.44(mm)3.55 mm 合格(3)底模型钢14b其主要承受自重和底模钢板传来的外荷载,荷载值为: 型钢自重 q 0.087 kN/m 外荷载 q 51.75 kN/m其荷载值为: q 51.837 kN/m截面特性:最小截面惯性矩 Imin6043236mm4最小截面模量
15、 Wmin86332mm3最小截面积 Amin2108mm2 截面高 Hmin140mm tmin8.0mm力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa85Mpa max106Mpa变 形 量max887.52/2507.1(mm)受力简图:结合底模构造和型钢布置,底模型钢14b检算,计算跨度组合:弯矩图:最大弯矩: Mmax11.58(kN.m)弯 应 力:maxMmax / Wmin 11.581000000/86332134.14(Mpa)140 Mpa 合格剪力图:最大剪力: Qmax46.01(kN)剪应力: maxQmax S/Iminbmin46.0110351833.5
16、/6043236/849.32(Mpa)85 Mpa 合格最大支座反力: Q81.95kN变形图:最大变形:max1.7(mm)7.1 mm 合格(4)底模型钢25b25b型钢主要布置底模四周,其主要带宽0.37969m内的荷载,其中(1)钢板自重 q0.6280.37969=0.238(kN/m)(2)型钢自重 q0.11(kN/m)(3)侧模自重 q19.4929.745(kN/m)其荷载值为:q 10.093 kN/m截面特性:最小截面惯性矩 Imin35869542mm4最小截面模量 Wmin286956mm3最小截面积 Amin3954mm2 截面高 Hmin250mm tmin9.
17、0mm力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa85Mpa max106Mpa变 形 量max1775/2507.1(mm)受力简图:结合底模构造和型钢布置,底模钢板检算,计算跨度组合:弯矩图:最大弯矩: Mmax2.71(kN.m)弯 应 力:maxMmax / Wmin2.71106/2869569.41(Mpa)140 Mpa 合格剪力图:最大剪力: Qmax9.11kN 剪 应 力:maxQmax S/Iminbmin9.11103171700.5/35869542/94.85(Mpa) 85 Mpa 合格最大支座反力: Q 18.11 kN变形图:最大变形:max0.035
18、(mm)7.1 mm 合格由于此处受力较复杂,该构件未优化。(5)底模纵横向龙骨40b 纵向工字钢40b该构件主要承受14b槽钢传来的集中荷载转化为均布荷载,其值为:q81.95/(1.775/2)92.33(kN/m)型钢自重: q0.9 kN/m其荷载值为:q93.23 kN/m侧模及内支撑自重 P9.751.09.75(kN)截面特性:最小截面惯性矩 Imin226320126mm4最小截面模量 Wmin1131600mm3最小截面积 Amin9339.5mm2 截面高 Hmin400mm tmin12.5mm力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa85Mpa max106M
19、pa变 形 量max1775/2507.1(mm)受力简图:结合底模构造和型钢布置,底模钢板检算,计算跨度组合与荷载图如下:弯矩图:最大弯矩: Mmax27.69(kN.m)弯 应 力:max Mmax / Wmin27.69106/113160024.48(Mpa)140 Mpa 合格剪力图:最大剪力: Qmax91.26(kN)剪 应 力:max91.26103666049/226320126/12.521.49(Mpa) 85 Mpa 合格最大支座反力: Qmax 176.33 kN 变形图:最大变形:max0.086(mm)7.1 mm 合格 横向工字钢40b该构件主要承受上层工字钢4
20、0b传来的集中荷载,考虑最不利情况下,其值为:Qmax 176.33 kN 型钢自重: q0.9 kN/m截面特性:最小截面惯性矩 Imin226320126mm4最小截面模量 Wmin1131600mm3最小截面积 Amin9339.5mm2 截面高 Hmin400mm tmin12.5mm力学参数:A3钢材 140Mpa max175Mpa85Mpa max106Mpa变 形 量max17752/25014.2(mm)受力简图:结合底模构造和型钢布置,底模钢板检算,计算跨度组合与荷载图如下:弯矩图:最大弯矩:Mmax157.92(kN.m)弯 应 力:max Mmax / Wmin157.
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