现浇箱梁施工方案钢管支墩样本.doc
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现浇箱梁施工方案钢管支墩 87 2020年4月19日 文档仅供参考,不当之处,请联系改正。 广清高速公路扩建工程A10合同段 新华高架特大桥 现浇预应力砼连续箱梁施工方案 编 制: 审 核: 批 准: 中铁七局集团郑州工程有限公司 广清高速扩建工程A10合同段项目经理部 二O一三年十月 目 录 一、编制说明 3 二、工程概况 3 三、施工组织机构 3 四、施工进度计划 4 五、材料、设备、劳力 5 六、施工方案和施工工艺 6 七、桥面系、附属工程施工 20 八、质量保证措施 22 九、安全保证措施 24 十、文明施工和环境保护 27 新华高架特大桥 现浇预应力砼连续箱梁施工方案 一、编制说明 新华高架桥跨京广铁路两侧,现我项目部结合现场实际条件和桥队材料准备情况,拟采用钢管支墩加脚手架的方案进行现浇连续箱梁施工。 二、工程概况 我标段新华高架特大桥梁左幅起点ZK24+954.958终点ZK25+959.828,右幅起点YK24+953.061终点YK25+958.571,此段桥梁全长1005.51米。由于跨铁路净空的抬升,本标段上部结构拆除,更换新梁。施工内容是:第一步,保持旧广清高速公路正常通车,先新建加宽部分桥梁;第二步,待新建部分贯通达到通车条件后,再将车流改至新建加宽段通行。同时拆除旧广清高速桥梁,并在旧桥位置重建新桥与扩宽段新桥拼接。 异形现浇混凝土连续箱梁,砼强度等级为C40,设计数量1076.7 m3;桥跨布置均为三孔一联,为单箱双室混凝土等截面连续箱梁;新建加宽段箱梁顶宽8.9 m、底板宽5.9m、腹板宽0.4m、翼缘板宽1.5m、梁高1.4m,拆除重建段箱梁梁顶宽11.4m、底板宽8.2m、腹板宽0.4m、翼缘板宽分别为1.35m和1.85m、梁高1.4m;设计为双向八车道、全封闭,桥面总宽2*21 m,外侧设宽0.5m墙式护栏,内侧设宽0.5 m墙式护栏;桥面铺装为厚度10cm的 C 50水泥混凝土现浇层,支座采用盆式橡胶支座;伸缩缝设计为D80型伸缩缝。 新华高架桥上部构造主要工程数量表 桥梁中心桩号 现浇箱梁 桥面铺装 护栏 支座 伸缩缝 C40砼 (m3 ) 钢筋 (kg) C50砼 (m3) 钢筋(kg) C30砼 (m3) 块 m/道 新华高架桥 2926.5 1129384.9 4181.6 632222 1728.9 三、施工组织机构 (一)、新华高架桥现浇梁组织机构 为确保下新华高架桥现浇梁上部构造能保质保量按期完成,我部特组建新华高架桥现浇梁组织机构,详见湛新华高架桥现浇梁组织机构框图。 新华高架桥现浇梁组织机构框图 广清高速公路扩建工程A10合同段项目经理部 项目经理 总工程师 工 程 部 技 术 质 检 部 计 划 统 计 部 试 验 室 安 全 环 保 部 材 料 部 财 务 部 综 合 办 公 室 桥 梁 施 工 三 队 支架班 木 工 班 钢 筋 班 普 工 班 机 电 班 (二)、主要管理技术人员名单 主要管理技术人员名单 姓 名 职务 职称 姓 名 职务 职称 王文彬 生产经理 工程师 廉世艳 试验主管 工程师 黄春生 项目总工 工程师 彭青林 测量主管 工程师 薛爱萍 质检工程师 工程师 施工队长 工程师 朱华新 技术主管 工程师 现场主管 工程师 程勇 安全主管 工程师 质检员 助 工 四、施工进度计划 (一)、总体工期安排 本工程(箱梁主体)施工计划总工期近4个月,自 03月15日开始至 7月16日结束,共计120天。计划按设计要求4联现浇段同时进行,共准备二跨支架、底模和二跨侧模、内模、翼板模。 (二)、箱梁每孔施工周期:搭设钢管桩3→支架搭设5天→安装底、侧、翼模3天→绑扎底、腹钢筋20天→安装内模2天→底、腹板混凝土浇筑1天→养护底、腹板混凝土/绑扎顶板钢筋10天→顶板混凝土浇筑1天→养护顶板混凝土/拆除支架3天,合计48天。 (三)、施工便道通行 京广铁路以南租用飞虎玻璃厂区土地,作为施工便道。铁路以北搭设2做钢便桥,并沿左幅河道边硬化一条砼通道与便桥相连,作为现浇梁等结构物施工通道。 五、材料、设备、劳力 (一)、材料 进场的主材钢筋、水泥,特材钢绞线、锚具、支座、伸缩缝、外加剂等,地材砂、碎石等,其它辅材波纹管、钢板等均已按设计、规范要求检测合格能够使用。高标号砼配合比已经四办平行复核、总监办验证,符合设计、规范要求;其它临时材料主要有0.1×0.1×2 m枕木、0.10×0.10×4.0 m方木、0.10×0.15×4.0 m方木、碗扣支架、1.8 cm木板、直径630 cm厚8 mm钢管、50a工字钢、10号槽钢及贝雷片。 (二)、设备 本桥上部构造施工拟投入的设备详见下表。 注:挖掘机、装载机、压路机等设备临时调用土方队现有设备。 新华高架桥上部结构施工拟投入的主要施工机械表 机 械 设 备 名 称 规 格 型 号 额定功率 (Kw) 容量 (m3) 吨位 (t) 厂 牌 及 出厂时间 数 量 (台) 新旧程度 (%) 进 场 时 间 进 场 备 注 拥 有 新 购 租赁 砼拌和站 750型 60m3/h 广东 2 2 100 .6 砼输送车 7m3 广东 8 8 80 .6 砼输送车 9m3 广东 3 3 80 .9 钢筋切断机 GJ-40A 5.5KW 成都 1 1 100 .7 钢筋弯曲机 GJW40A 3KW 成都 1 1 100 .7 钢筋调直机 GT4-144 5.5KW 济南 1 1 100 .7 交流电焊机 BXZ-500 50KW 成都 6 6 100 .7 汽车吊 QY25 25T 徐工 1 1 90 .9 汽车吊 QY65 65T 蒲元 1 1 90 .10 发电机 120GF 120 上海 1 1 90 .7 (三)、劳力 施工班组分支架班、模板班、普工班及机电班;配备人员:支架班20人、木工班20人、钢筋班20人、普工班15人、机电班4人,总计79人。 六、施工方案和施工工艺 (一)、施工方案 1、支架搭设方案 我标段现浇梁支架采用钢管立柱加脚手架的方案。采用打入钢管桩的方式进行地基处理,先对场地进行测量放样,在现浇梁区域沿纵桥向打入三排钢管桩(附钢管桩平面图),钢管型号为Ф630×8mm,根据地质勘查报告和验算结果,钢管桩的入土深度保证不小于13m(实际入土深度根据现场最后贯入度确定),以确保支架整体稳定性。 在钢管桩上设置8m长的钢管立柱,钢管型号为Ф630×8mm,立柱与钢管桩采用法兰连接,钢管立柱之间设剪刀撑进行加固处理。 钢管立柱安装就位后,在顶端设置50a型工字钢横向盖梁。工字钢与钢管支墩顶面之间焊接70×70×8mm钢板,钢板和支墩间焊接靴梁增加稳定性,在钢板上横桥向并排铺设两根50a型工字钢。支墩顶钢板必须调试到同一标高,确保钢管支墩受力均衡。 在工字钢上搭设简支型单层贝雷片纵梁。贝雷片间距为1.2m,长度根据现场测量确定,纵梁与横梁用U型卡连接,事先在纵梁上标好横梁放置位置,并设置三角限位钢板,保证横梁安装位置及横梁放置后的固定。贝雷梁顶面采用L100mm角钢连接,角钢与贝雷梁采用螺栓栓接。 在纵梁上搭设现浇梁碗口支架。在贝雷片纵梁上采用10cm槽钢作为横向分配梁,槽钢间距为20cm。 在槽钢上铺10×10×200 cm横向枕木,枕木上放置支架底托,安装脚手架。支架立杆按纵桥向端横梁、中横梁下60 cm,其它位置90 cm布设;横桥向底板下60 cm、翼板下90 cm布设;每层立杆高度120 cm(横梁处底板下3m范围内每层立杆高度调整为60 cm),立杆高度大致调出箱梁底面形状。支架顶托上顺桥向铺设10×15 cm方木,间距60 cm或90 cm,顺桥向方木顶上横桥向铺设10×10 cm方木,间距30 cm,顶层方木上铺设1.8 cm厚优质木板作为箱梁底模板。按箱梁内箱室横断尺寸制作骨架,外盖1.5 cm厚普通木板,骨架间距50 cm,以此来制作箱梁内模。 2、支架搭设方案验算 (1)、荷载计算:根据施工设计图,箱梁最不利荷载位于横梁处,该断面的箱梁为实心,含筋率大于2%的钢筋砼按2.6 t/m3计算。 1)、箱梁自重计算 a、箱梁中间空箱处每延米钢筋砼重量: G1= 2.6×{(0.22+0.25) ×2.35+[(0.2×0.2)/2+(0.6×0.15)/2] ×2}=32.1 KN/m b、箱梁横梁处钢筋砼实体重量: G2= 2.6×1.4= 3.64=36.4 KN/m2 c、箱梁中腹部每延米钢筋砼重量: G3= 2.6×1.4×0.4 = 21.8 KN/m d、箱梁翼板每延米钢筋砼实体重量: G4=2.6×[(0.32×1.5+(0.13×1.5)/2] = 15KN/m 2)、每孔模板支架重(按28 m跨统计) a、竹胶板:胶合板容重9KN/m3 1.8 cm厚木板580 m2,重10.44×9=93.96 KN 则:均布荷载93.96/28=3.56KN/m b、松锯材:松锯材容重7.5KN/m3 注:《桥梁施工工程师手册》P195表7-3。 横向底肋(纵向60cm间距)10×10 cm方木,计0.1×0.1×4×2×(110+1) =8.8 m3 纵向横梁(横向60、90 cm间距) 方木,计0.15×0.1×13×66=12.87 m3 翼板、腹板底肋(横向45 cm间距) 10×10 cm方木,计0.1×0.1×5×147=7.35 m3 翼板下支撑、芯模骨架10×10 cm方木,计0.1×0.1×(4+3)×(63+ 1)×2 = 8.96 m3 合计:方木37.98 m3,重37.98×7.5 = 285 (KN) 则:均布荷载285/8.9/66 = 0.48(Kpa) c、 支架:φ4.8 cm、δ=3.5 mm的碗扣钢管支架 注:《公路施工手册》桥涵(下册)P5表13-3。 立杆(LG.300)计589条,17.31 kg/条 立杆(LG.180)计159条,10.67 kg/条 横杆(HG.60)计1300条,2.82 kg/条 横杆(HG.90)计共1500条,3.97 kg/条 合计:重 (589×17.31+159×10.67+1300×2.82+1500×3.97)×10/1000 =215.31 (KN) 则:均布荷载215.31 /28 /9= 0.85(Kpa) 3)、其它荷载 注:《桥梁施工工程师手册》P195表7-3。 a、施工人员、料具运输堆放荷载: 计算底肋时均布荷载:2.5 KPa 计算横梁时均布荷载:1.5 KPa 计算支架立柱时均布荷载:1.0 KPa b、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0 KPa c、振捣砼的荷载:2.0 KPa d、风、雪可能产生的荷载:1.0 KPa (2)、竹胶板强度验算 考虑到模板的连续性,弯矩公式按M= (qL2)/10计算。 跨度30 cm,取100 cm长为一个计算单位。 1)、模板承受的荷载(箱梁最不利荷载横梁处): a、箱梁自重:36.4×1.2×0.6= 26.21(KN/m) 注:1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重:0.362×0..6= 0.2172(KN/m) c、施工人员、料具运输堆放荷载:2.5×0.6 = 1.5(KN/m) d、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0×0.6 =2.4(KN/m) e、振捣砼的荷载:2.0×0.6 = 1.2(KN/m) f、风、雪可能产生的荷载(支架高度平均6m左右):1.0×0.6= 0.6(KN/m) 合计荷载:26.21+0.2172+1.5+2.4+1.2+0.6 = 32.127(KN/m) 2)、模板强度验算 跨中弯矩:M= (qL2) /10 = (32.127×0.62) /10 =1.15657(KN·m) 截面模量:W= (1000×h2) /6 = (1000×18 2 ) /6 = 54000(mm2) 则:σ= M/W = 1.15657×10 3×10 3/54000 =21.41796(Mpa)< [σ] = 50.0(Mpa),安全 注:竹胶板静曲强度为50Mpa,见JG/T3026-1995《竹胶合模板板》。 3)、模板刚度验算 跨中变形:ωmax = qL4/(150EI) 其中: q = 32.127KN/m) E=1.1×10 4(Mpa) I= bh3/12=1.0×0.15 3/12 = 2.813×10 -4(m4) 则:ωmax =qL4/(150EI) = ( 32.127×0.3 4) /(150×1.1×10 4×2.813×10 -4) =5.60663×10 -4(m)= 0.561(mm)< 300 / 400 = 0. 75(mm)符合要求。 (3)、底肋(横向方木)强度验算:跨度60 cm,纵向间距60 cm 1)、底肋承受的荷载(箱梁最不利荷载横梁处): a、箱梁自重:36.4×1.2×0.36 = 15.7248(KN) 注:1.2为箱梁施加在底肋上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重:0.435×1.2×0.36 = 0.18(KN) 注:1.2为模板自重施加在底肋上的不均匀细数。 c、方木自重:0.48×1.2×0.36 =0.209(KN) d、施工人员、料具运输堆放荷载:2.5×0.36 = 0.9(KN) e、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0×0.36 = 1.44(KN) f、振捣砼的荷载:2.0×0.36 = 0.72(KN) g、风、雪可能产生的荷载:1.0×0.36 = 0.36(KN) 合计荷载:15.7248+0.18+0.209+0.9+1.44+0.72+0.36= 19.53(KN) 则:每米均布荷载19.56 / 0.6 =32.6(KN/m) 2)、底肋强度验算 跨中弯矩:M = (qL2)/8=(32.6×0.6 2 ) / 8 =1.467(KNm) 截面模量:W = (b×h2)/6 = (100×100 2 ) / 6 = 166667(mm2) 则:σ= M/W =1.467×103×10 3 /166667 = 8.802(Mpa)< [σw] =14.5(Mpa),安全 注:参照《路桥施工计算手册》P176表8-6,松锯材为东北落叶松[σw]=14.5 Mpa。 3)、底肋刚度验算 挠度公式:f =5qL4/(384EI) 其中:q =32.6(KN/m) E=1.1×104(Mpa)=1.1×107(Kpa) I= bh3/12 = 0.1×0.13/12 = 8.333×10-6(m4) 故:f = 5qL4/(384EI) = 5×32.6×0.64/ (384×1. 1×107×8.333×10-6) = 6×10-4(m) 则:f/L= 6×10-4/0.6 = 1/999< [ f /L] = 1/400,满足要求。 (4)、纵梁(纵向方木)强度验算 方木截面b=10 cm、h=15 cm,横梁处跨度60 cm、跨中处跨度90 cm,横向间距60 cm。 1)、纵梁承受的荷载: a、箱梁自重(箱梁横梁处):36.4×1.2×0.6×0.6 = 15.72(KN) 箱梁自重(箱梁跨中处):32.1×1.2×0.6÷1.8×0.9 = 11.56(KN) 注:1.2为箱梁施加在纵梁上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重(箱梁横梁处):0.362×1.2×0.36 = 0.156(KN) 底板竹胶板自重(箱梁跨中处):0.362×1.2×0.54 = 0.235(KN) 注:1.2为模板自重施加在纵梁上的不均匀细数。 c、方木自重(箱梁横梁处):0.681×1.2×0.36 = 0.294(KN) 方木自重(箱梁跨中处):0.681×1.2×0.54 = 0.441(KN) d、施工人员、料具运输堆放荷载(箱梁横梁处):2.5×0.36 = 0.90(KN) 施工人员、料具运输堆放荷载(箱梁跨中处):2.5×0.54 = 1.35(KN) e、倾倒砼时产生的冲击荷载(箱梁横梁处):4.0×0.36 = 1.44(KN) 倾倒砼时产生的冲击荷载(箱梁跨中处):4.0×0.54 = 2.16(KN) f、振捣砼的荷载(箱梁横梁处):2.0×0.36 = 0.72(KN) 振捣砼的荷载(箱梁横梁处):2.0×0.54 = 1.08(KN) g、风、雪可能产生的荷载(箱梁横梁处):1.0×0.36 = 0.36(KN) 风、雪可能产生的荷载(箱梁跨中处):1.0×0. 54 = 0.54(KN) 合计荷载(箱梁横梁处):15.72+0.156+0.294+0.90+1.44+0.72+0.36 =19.59(KN) 荷载(箱梁跨中处):11.56+0.235+0.441+1.35+2.16+1.08+0.54 = 17.37(KN 则:每米均布荷载(箱梁横梁处)19.59/0.6 = 32.65(KN/m) 每米均布荷载(箱梁跨中处)17.37 /0.9 = 19.3(KN/m) 2)、纵梁强度验算 a、箱梁横梁处: 跨中弯矩:M = (qL2)/8 = (32.65×0.6 2) /8 = 1.469(KNm) 截面模量:W = (b×h2)/6 = (100×150 2) /6 = 375000(mm2) 则:σ= M/W = 1.469×10 3×10 3/375000 = 3.918(Mpa)< [σw] = 14.5(Mpa),安全 注:参照《路桥施工计算手册》P176表8-6,松锯材为东北落叶松[σw]=14.5 Mpa,验算施工荷载时可提高1.15倍数,容许应力取最小值16.68Mpa。 b、箱梁跨中处: 跨中弯矩:M = (qL2)/8 = (19.3×0.9 2) /8 = 1.954(KNm) 截面模量:W = (b×h2)/6 = (100×150 2) /6 = 375000(mm2) 则:σ= M/W = 1.954×10 3×10 3 /375000 = 5.211(Mpa)< [σ] = 14.5(Mpa),安全 3)、纵梁刚度验算 a、箱梁横梁处: 挠度公式:f =5qL4/(384EI) 其中:q= 32.65(KN/m) E=1.1×104(Mpa)=1.1×10 7(Kpa) I= bh3/12 = 0.1×0.15 3/12 = 2.813×10 -5(m4) 故:f=5qL4/(384EI) = 5×32.65×0.6 4/ (384×1. 1×10 7×2.813×10 -5) = 1.78×10 -4(m) 则:f/L=1.78×10 -4 /0.6 = 1/3369 < [ f /L] = 1 /400,满足要求。 b、箱梁跨中处: 挠度公式:f =5qL4/(384EI) 其中:q=19.3(KN/m) E=1. 1×104(Mpa)=1.1×10 7(Kpa) I= bh3/12=0.1×0.15 3/12 = 2.813×10 -5(m4) 故:f=5qL4/(384EI) = 5×19.3×0.9 4/ (384×1. 1×10 7×2.813×10 -5) =5.329×10 -4(m) 则:f/L= 5.329×10 -4 /0.9 = 1/1689< [ f /L] = 1/400,满足要求。 (5)、支架验算 1)、支架荷载 a、支架布置:采用碗扣式脚手架搭设连续支撑架,步距为120 cm(横梁处底板下3m范围内步距调整为60 cm)。 横梁处:60×60×60 cm 跨中处:60×90×120 cm b、全部荷载合计: 横梁处(实心部位):36.4+0.362+0.681+1.324+1.0+4.0+2.0+1.0 = 46.767(Kpa) 跨中处(空心部位):17.83+0.362+0.681+1.324+1.0+4.0+2.0+1.0 = 28.197(Kpa) 2)、支架计算 a、强度验算 碗扣钢管支架单元尺寸单杆承重为:跨中处0.9 m×0.6 m,横杆步距1.20 m,每根立杆设计荷载[N]=30.0(KN);横梁处0.6 m×0.6 m,横杆步距0.6 m,每根立杆设计荷载[N]=40.0(KN)。 注:《公路施工手册》桥涵(下册)P10表13-5,横杆步距为1.2m时,每根立杆设计荷载30KN;横杆步距为0.6m时,每根立杆设计荷载40KN。 a)、最不利荷载横梁处单杆承重:N =46.767×1.2×0.6×0.6 = 20.203(KN); 跨中处单杆承重:N = 28.197×1.2×0.9×0.6 =18.2717(KN); 注:1.2为全部荷载作用于立杆上的不均匀细数。 b)、立杆强度验算 横梁处立杆:[N]/ N= 40.0/20.203= 1.98 横梁处立杆:[N]/ N= 30.0/18.2717 = 1.64 则:安全系数能满足要求。 b、稳定性验算 φ48×3.5钢管断面积A= 489mm2,步距1200mm a)、钢管回轮半径i=(√ 482 + 412 ) /4 =15.78mm 长细比λ:λ= L0/I = 1200 / 15.78 = 76.04 查表得轴心受压构件的稳定系数ψ:ψ= 0.805 注:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中根据长细比λ=76.04由附录C表取轴心受压构件的稳定系数ψ=0.805。 b)、按强度计算,则钢管的受压应力为: σ= N/A = 20.203×10 3/489 = 41.31(Mpa)< [ f ] = 215(Mpa) c)、按稳定性验算: σ= N/ψA =20.203×103/(0.805×489) = 51.32(Mpa)< [ f ] = 215(Mpa) 则:安全系数215 / 51.32= 4.19,满足要求。 注:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中5.1.6表钢材抗压强度设计值f=215Mpa。 综上所述,该支架搭设方案满足施工安全要求。 (6)槽钢分配梁验算 采用10号槽钢,横梁段采用两根槽钢双拼成钢梁,用缀板连接。最不利荷载横梁处单立杆承重:N =46.767×1.2×0.6×0.6 = 20.203(KN);压在槽钢上的力按均布荷载计算q =20.203/0.6=37.34(KN/m) 注:1.2为全部荷载作用于立杆上的不均匀细数。 槽钢挠度公式:f =5qL4/(384EI) 其中:q= 37.34(KN/m) E=2.1×105(Mpa)=2.1×10 8(Kpa) 故:f=5qL4/(384EI) = 5×37.34×1.375 4/ (384×2.1×10 8×1.983×2×10 -6) = 0.002(m) 则:f/L=0.0608 /2.687= 0.002 < [ f /L] = 1 /400,满足要求。 注:规格:10×4.5×0.53cm;查表得容许弯应力[σw]=220Mpa;E=2.1×105N/mm2;Ix=198.3cm4; (7)贝雷梁验算 1)、 按简支梁考虑,最不利跨中段荷载: a、箱梁自重26×{(0.25+0.22) ×0.8+0.6×0.15+0.2×0.2+1.4×0.4}×1.2=33.259(KN/m) 注:1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重:0.362×1.2= 0.43(KN/m) c、施工人员、料具运输堆放荷载:2.5×1.2 = 3(KN/m) d、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0×1.2 =4.8(KN/m) e、振捣砼的荷载:2.0×1.2 = 2.4(KN/m) f、贝雷梁自重:0.9(KN/m) 合计荷载:33.259+0.43+3+4.8+2.4+0.9 = 44.789(KN/m) Mx=ql2/8 =(44.789×102)/8=559.863 kN·m<Mw=788.2KN·m,符合要求。 每根贝雷片最大剪应力: Q =︱ql-RA︱/2 =︱44.789×10-44.789×10/2]︱=223.94kN<Q=245.2KN符合要求。 跨中扰度验算 fmax=q L4×384EIx=44.789*104*384*2.1*105*2.505*10-3=0.0022m <[f]=L/400=10/400=0.025m 由于fmax<[f],计算挠度能满足要求。 经各项受力验算,所选择工字钢形式满足受力要求。 注:查结构计算手册,贝雷片其截面特性为:Ix=250500 cm4 、Wx= 3578.5 cm3、 Q=245.2KN、 Mw=788.2KN·m (8)50a型工字钢横向盖梁验算 1)、 按简支梁考虑,最不利跨中段荷载: a、箱梁自重26×{(0.25+0.22) ×(5.9-0.4×3)+0.6×0.15×2+0.2×0.2×2+1.4×0.4×3}×10×1.2/12=107.874(KN/m) 注:1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重:0.362×10= 3.62(KN/m) c、施工人员、料具运输堆放荷载:2.5×10=25(KN/m) d、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0×10=40(KN/m) e、振捣砼的荷载:2.0×10 = 20(KN/m) f、贝雷梁自重:0.9×10×10/12=7.5(KN/m) g、50a工字钢自重:0.936(KN/m) 合计荷载:107.874+3.62+25+40+20+7.5+0.936 =205(KN/m) 槽钢挠度公式:f =5qL4/(384EI) 其中:q= 205(KN/m) E=2.1×105(Mpa)=2.1×10 8(Kpa) 故:f=5qL4/(384EI) = 5×205×3.9 4/ (384×2.1×10 8×4.6472×10 -4) = 0.0091(m) 则:f/L=0.0091 /3.9= 0.0023 < [ f /L] = 1 /400,满足要求。 注:50a工字钢查表得容许弯应力[σw]=220Mpa;E=2.1×105N/mm2;Ix=46472cm4; 2)、 按简支梁考虑,最不利横梁段荷载: a、箱梁自重26×{(0.25+0.22) ×(5.9-0.4×3)+0.6×0.15×2+0.2×0.2×2+1.4×0.4×3}×10/2×1.2/12+26×(1.79×8.2×1.4/2)×1.2/12=80.65(KN/m) 注:1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重:0.362×10= 3.62(KN/m) c、施工人员、料具运输堆放荷载:2.5×10=25(KN/m) d、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0×10=40(KN/m) e、振捣砼的荷载:2.0×10 = 20(KN/m) f、贝雷梁自重:0.9×10×10/12=7.5(KN/m) g、50a工字钢自重:0.936(KN/m) 合计荷载:80.65+3.62+25+40+20+7.5+0.936 =177.76(KN/m) 槽钢挠度公式:f =5qL4/(384EI) 其中:q= 205(KN/m) E=2.1×105(Mpa)=2.1×10 8(Kpa) 故:f=5qL4/(384EI) = 5×177.76×3.9 4/ (384×2.1×10 8×4.6472×10 -4) = 0.0079(m) 则:f/L=0.0091 /3.9= 0.0020 < [ f /L] = 1 /400,满足要求。 注:50a工字钢查表得容许弯应力[σw]=220Mpa;E=2.1×105N/mm2;Ix=46472cm4; (9)立柱支墩验算 1)、 按最不利跨中段荷载: a、箱梁自重26×{(0.25+0.22) ×(5.9-0.4×3)+0.6×0.15×2+0.2×0.2×2+1.4×0.4×3}×10×1.2/12=107.874(KN/m) 注:1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。 b、底板竹胶板自重:0.362×10= 3.62(KN/m) c、施工人员、料具运输堆放荷载:2.5×10=25(KN/m) d、倾倒砼时产生的冲击荷载:4.0×10=40(KN/m) e、振捣砼的荷载:2.0×10 = 20(KN/m) f、贝雷梁自重:0.9×10×10/12=7.5(KN/m) g、50a工字钢自重:0.936(KN/m) 合计荷载:107.874+3.62+25+40+20+7.5+0.936 =205(KN/m) 横排共3个支墩,为简化计算每个支墩受力按205×12/3=820(KN)计算 截面最小回转半径: r=(I/A)1/2=(93620/194.8)1/2=0.21922m; 杆件长细比: λ=l/r=8/0.21922=36.49≤80,则φ=1.02-0.55*{(20+λ)/100}2=0.712; 稳定验算: σ=P/φA =820/(0.712*0.01948) =59121.42KN/m2<〔σa〕=140Mpa,合格。 注:立柱规格:壁厚10mm、φ630mm钢管;查表查表得Ix=93620cm4;W=2972 cm3;A=194.8cm2;E=2.1×105MPa;〔σa〕=140MPa; (10)钢管桩验算 1)、桩的入土深度设计 经过上述计算可知,每根钢管桩的支承力近820kN,按规范取用安全系数k=2.0,设计钢管桩入土深度,则每根钢管桩的承载力为820×2=1640kN,管桩周长 U=πD=3.1416×0.63=1.9792m。依地质勘察报告,河床自上而下各层土的桩侧极限摩擦力标准值为: 第一层 填筑土 厚度为3m, τ=30 Kpa 第二层 粉质黏土 厚度为4m,τ=50 Kpa 第三层 细沙砂 厚度为2m,τ=55Kpa 第四层 强风化灰岩 厚度为6m,τ=120Kpa N=∑τiu hi N =30×1.9792×3+50×1.9792×4+55×1.9792×2+120×1.9792×h4=1316.6 kN =178.128+395.84+217.71+237.5 h2 =1640kN 解得 h4=3.571m 证明钢管桩不需要进入第三层土,即满足设计承载力。 钢管桩实际入土深度: ∑h=3+4+2+3.571=12.57 m≈13m 2)、桩的稳定性验算 桩的失稳临界力Pcr计算 Pcr== =9197.46kN>R=820 kN 3)、桩的强度计算 桩身面积 A=(D2-a2) =(632-61.42)=120.92cm2 钢桩自身重量 P=A.L.r=120.92×13×102×7.85 =1233.98kg=12.3398kN 桩身荷载 p=820+12.3398=832.34 kN б=p/A=832.34×102/120.92=688.339kg/cm2=68.83Mpa2<〔σa〕=140Mpa 钢管桩选用Ф630,δ=8mm的钢管,材质为A3,E=2.1×108 Kpa,I=(4-4)=0.756×10-3m4。 3、砼浇筑方案 砼分两次浇筑成型,先浇筑底板和腹板,后浇筑顶板。混凝土施工采用拌和站集中拌和、混凝土罐车运输、混凝土泵车浇筑工艺。 (二)、施工工艺 现浇浇连续箱梁施工工艺框图见下页 现浇连续箱梁施工工艺流程图 地基处理 试验控制 支架搭设 测量控制 安装侧模、底模 预 压 绑扎底、腹板钢筋 钢筋制作 钢筋进场检测 原材料进场、检测 内模安装 砼配合比设计 浇注砼及养生 砼拌和、运输 绑扎顶板钢筋 砼试件制作 砼试验检测 浇筑砼及养生 内模拆除 拆卸支架、模板 施工工艺控制:地基处理、支架基础放样→支架搭设→底、侧、翼模板系系施工→支架加载预压→支座放样及安装→绑扎底板、腹板、肋板钢筋→预埋波纹管、穿束→安装芯室侧模、封端模板、预留通气孔、清理底板残留物→第一次砼浇注(底板及腹板、肋板)→安装芯室顶模(预留进出口活板)→绑扎顶板钢筋、护栏及伸缩缝预埋筋→二次浇注砼→抽芯板、封孔顶→砼养生→落架及拆外模及支架→养生→桥面系、桥头搭板施工→养生→交工验收 1、地基处理 我标段现浇梁支架采用打入钢管桩的方式进行地基处理。采用直径630mm、长度为12m的钢管桩,钢管桩施工采用65t汽车吊配合135kw振桩锤进行。 钢管桩施工工艺: (1) 测量放样。首先根据支架设计方案和图纸,由测量人员计算出钢管桩坐标,现场用全站仪进行定位。 (2) 安装钢管桩。由吊车吊放钢管桩就位,然后使用135kw振桩锤将钢管桩打入地面。施工过程中测量人员使用仪器监控桩身垂直度及桩顶标高。 2、钢管支墩施工 钢管支墩采用横向三排Ф630×10mm型号的钢管,高度为8m,与钢管桩采用法兰连接。钢管立柱采用65t汽车吊吊装就位。 钢管立柱安装就位后,在顶端设置50a型工字钢横向盖梁。工字钢与钢管立柱顶面之间焊接70×70×8mm钢板,钢板和支墩间焊接靴梁增加稳定性,在钢板上横桥向并排铺设两根50a型工字钢。支墩顶钢板必须调试到同一标高,确保钢管支墩受力均衡。 在工字钢上搭设简支型单层贝雷片纵梁。贝雷片间距为1.2m,长度根据现场测量确定,纵梁与横梁用U型卡连接,事先在纵梁上标好横梁放置位置,并设置三角限位钢板,保证横梁安装位置及横梁放置- 配套讲稿:
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