第一篇:现浇箱梁跨河支架基础的设计与施工探讨
现浇箱梁跨河支架基础的设计与施工探讨
摘要:随着我国经济的繁荣,现代化进程不断加快,公共基础设施方面也得到全面建设,道路、桥梁方面得到广泛修筑,同时,面临的问题也逐步显现,特别是在设计与施工方面。桥梁的设计与修建往往存在不同程度的困难,本文针对现浇箱梁跨河支架基础的设计与施工展开探讨,并提出相关建议。
关键词:现浇箱梁 跨河支架 设计与施工 稳固性
1.现浇箱梁技术介绍
在桥梁工程中,现浇箱梁是重要的组成部分,属于梁的一种,因梁内部为空心,整体构造类似箱子,因此取名为箱梁。钢筋混凝土结构的箱梁包括预制箱梁和现浇箱梁,现浇箱梁主要使用于大型连续桥梁的施工,主要材料结构有预应力钢筋混凝土箱和钢箱梁两种,两种箱梁的区别是:预应力钢筋混凝土箱梁主要用于现场的安装,设置有纵向预应力和横向预应力;而钢梁箱通常是由加工好的完整设备进行直接安装,结构分为部分钢筋混凝土铺装层和全钢构造。在桥梁施工使用现浇箱梁,对桥墩水平分力极小,对于净空越高的桥架,较满堂式拱架所需材料越少,同时放宽了对桥下通航和水流方面的限制,有较明显的使用优势。
2.方案设计
2.1地基加固
在施工地基比较疏松且含水较多的海、河工作区域中,经常需要做好地基的加工处理工作,以确保基础承载力足以满足工程需要。对地基进行加固,首先完成支架的基础层填充,利用修筑桩基础的施工平台,主要填埋城市建筑垃圾。该类材料一般选取硬度大、强度高的物质,起到挤压淤泥稳固地基的效果,在一些淤泥堆积较厚的区域,应清除干净后再进行建筑垃圾的填筑,保证施工安全。其次,在墩柱修建完工后,进行第二次地基加固。主要是对第一次处理不到位的区域再次使用建筑垃圾进行填筑补充,加高到3m以上[1],压实。两次填筑在支架搭设完工后一个月进行,让填筑材料其充分沉降。填筑厚度应结合施工具体情况而定,充分考虑河床地下水位和支架平台的高度,使地基保持稳固,不至于被河水过多浸泡,减少支架的弹性变形量。
2.2支架方案种类
支架的选取一般有四种常用方案,首先最常见的是满堂支架,这类支架用在地基条件较好的位置;其次是钢管、贝雷架的组合支架,该类支架较稳固,常用于地基条件较差的场地;第三种就是由牛腿和贝雷的支架组合,用于高空或者水上作业;最后就是可移动模架,适用于大批量、大体积的箱梁施工作业。
2.3支架稳固
由于现浇箱梁的使用具有较强的适应性,限制性条件少,被广泛运用于我国桥梁的施工工程,现已经发展有多种施工方式[2]。目前,主要运用的施工方法有移动模架法、悬臂浇筑法以及支架法。而往往施工场地具有多变性,衍生出来的施工方法更是变化多样。在跨河支架的选取中一般采用满堂支架,使用时要确定满堂支架每一根立柱的传递竖向力的大小,所以要进行受力运算。运算时保持立柱的横、纵向成直线,横向间距保持一致,并确保垂直受力,为保持支架的稳固,可设置部分支架的剪刀撑;在墩柱处应使用钢管进行十字架的搭设,使钢管与碗扣满堂支架相连接,成为一个稳固的整体。
2.4支架预压
由于支架在搭建时会产生接缝处的非弹性变形,再加上地基下部的非弹性自然陷落,使得支架的稳定性和承载力受到影响。因此,就需要进行支架的预压工作。首先需要获取支架荷载作用下的弹性变形数据,以及合适的施工预拱度,将支架卸下后使梁箱的标高和外形都符合设计要求,再进行沉降检测。支架预压要注意的是,沉降时在整孔范围内进行分层堆码,直到整孔支架预压重量达到标准要求,使支架得以均匀沉降;采用人工堆码,摆放整齐。最后,卸载完工将底板清理干净,再根据测量结果调整标高。
2.5受力验算
进行地基承载力运算、碗扣支架受力运算、荷载力运算、底模强度运算、横、纵梁强度计算[3]。
3.施工
3.1施工工序
现浇箱梁的施工组织工序是确保施工顺利进行的重要条件,应针对施工情况和安装要求制定好相关施工计划,按部就班进行施工。首先要整平场地,搭设钢管桩,进行支架的拼接和预压,其次进行箱梁模板的安装,再次是钢筋处理,最后进行混凝土的浇筑。桥梁施工中通常对支架和模板的使用量较大,且施工时间长,受自然灾害的影响较大,所以施工组织对整个工程具有十分重要的意义。
3.2施工安全控制要点
在施工中往往存在较多的安全威胁因素,因此务必十分注意将不利因素控制在最小范围,主要方面有:(1)地基承载力符合设计要求,加固施工确保地基稳定;(2)支架选用的桩木应保证质量,结实耐用,不可选取腐烂、有裂痕,结疤大的桩木以及锈蚀、扭曲过重的钢管材料;(3)考虑季节因素,做好支架的防冻胀和防冲击等防护措施;(4)负责人在施工现场统一指挥,在进行支架排设时,两排支架间的剪刀撑注意拧紧,确保成为连接牢固的整体;(5)支架的沉降应确保均匀降落,防止失稳和变形。(6)使用吊机对支架竖排时,严格控制起吊时产生的摆动,用溜绳稳固;(7)支立排架的过程保持支架的独立性,不能与周围设施相连或相碰,避免支架失稳。
3.3注意事项
安全是所有施工项目的重要前提,在施工现场务必注意标明安全警示语和安全宣传,在各个重要路段,人流集中的位置做好安全防护工作。施工人员应遵循施工制度,禁止任何个人在施工现场进行违反活动;全体工作人员应树立高度的安全意识,尽量避免突发事故的发生。配电系统的管理要分级统管,控制有序,并做好相关设备的保护工作,施工前务必检查器械的安全性,合格后才可进行施工。
4.结语
在工程施工现场中,安全生产是第一位。在城市基础设施的建设越来越广泛的今天,安全与质量问题仍然是关键,大型桥梁的建设是沟通城市、河流、甚至文化的重要建设内容,而现浇箱梁是建设中的基础,对整个工程的质量起到关键作用。因此,在安装时要十分注意设计的合理、安装质量的高效。还需要施工人员在日常工程的建设中积累更丰富的经验,促进我国跨河支架基础的良好发展,提高建设水平和工程质量。
参考文献:
[1]张爱中,龚林,等.现浇箱梁跨河支架基础的设计与施工[J].公路与汽运,2010,11(05):121-122.[2]丁爱华.现浇箱梁满堂支架设计与计算[J].公路与汽运,2010,09(04):101-102.[3]王立子.浅谈现浇箱梁支架的验算及施工分析[J].华章,2010,11(20):123-124.
第二篇:现浇箱梁支架地基与基础处理?
①当采用满堂支架施工方案时,必须对支架范围内的泥浆池进行彻底清理和换填;原地面处理采用清除杂草、地基触探、回填碎石类土进行分层碾压、高出原地表30cm以上,最后在其上铺筑20cm厚的水泥稳定土垫层。并在周边开挖排水沟、覆盖塑料布防止雨水侵蚀。②当采用临时墩支架施工方案时,地基触探、碾压后、回填碎石类土进行分层碾压、高出地表30~50cm,根据临时墩支架跨距在桥跨内测量放线,放出临时墩跨距不大于8.5m的中心线,立模浇筑1231m的C25钢筋混凝土墩柱基础,并预埋钢结构板件。以备临时墩立柱联结。
③临时墩基础浇筑完毕后,周边回填宽度不小于3.5m的普通粘性土进行碾压密实,周边开挖排水沟,铺设塑料布,防止雨水侵蚀。
④支架现浇梁施工前,先对施工现场进行场地平整,对搭设支架场地进行加固处理,确保地基承载力达到满布荷载的要求,使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。⑤支架地基处理可采用换填压实(压实度大于96%)、浆砌条石或浇筑混凝土扩大基础(条形基础)其断面尺寸应根据施工荷载及地基情况确定,条形基础顶面不小于20CM,浇筑混凝土时应注意支架连接用的预埋件的正确安装。
⑥如采用枕木、木板或型钢基础时,枕木、木板或型钢规格应根据施工荷载及地基情况等因素确定但其宽度不小于20CM,就位前在基顶部施洒细砂一层,使其与地基密贴,纵横交叉点有缝隙时应用薄钢板或木板等予以填充,不得留有空隙。
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第三篇:现浇箱梁满堂支架施工技术探讨
现浇箱梁满堂支架施工技术探讨
[摘 要]满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。本文结合工程实例,对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。
[关键词]现浇箱梁 满堂支架 施工技术
中图分类号:F332 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0177-01
满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。满堂支架的施工,是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求,支架的强度和稳定性是否符合要求,支架压载试验的数据是否准确、真实,这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。本文结合工程实例,对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。
一、工程概况
某市政互通立交桥型布置为27.2+30+27.2m预应力混凝土连续箱梁,采用满堂式碗扣支架现浇,支架高度8-17m,梁体高度1.8m,顶板宽度L=12-16m,底板宽度8-12m,在与匝道连接部桥梁变宽,为单箱三室箱梁。桥面纵坡3.00%,桥面横坡2%。箱梁采用C50混凝土。
二、满堂支架施工技术
1、支架地基的处理
(1)场地平整。用挖掘机和推土机对原地面进行整平、压实,压实度达到96区要求,地基承载力在200Kpa以上,且无软弱下卧层。地基的处理范围至少宽出搭设支架之外0.5m。同时,为便于施工,同一跨内的标高尽量与路线设计标高一致。
(2)防积水措施为防止下雨积水造成地基浸泡,造成地基承载力降低,产生地面不均匀下沉,对梁施工质量造成影响,在支架顺桥向两侧设排水沟,以便将雨水及时排除,如逢下雨安排专人负责排除积水。
2、支架搭设
(1)支架的搭设采用WDJ满堂落地式碗扣支架,支架布距60cm×60cm。碗扣式支架型号为:WDJ48×3.5型,要求每根杆件做到无变形、无弯曲,杆件有变形和受伤以及碗托有破裂的严禁使用。立杆布距为60cm×60cm。横杆步距为90cm间距。纵横向水平拉杆按2个步距的间距设置。纵横向加设剪刀撑,其纵向角度控制在45°-65°,其下部在纵横向设置交会,交会点距地面的高度大于40cm,剪刀撑采用9米钢管,钢管长度搭接大于60cm,并采用双扣联接,扣件接头部位的外露钢管长度大于10cm。纵向铺设15cm×15cm方木;横向铺设10cm×10cm方木,跨中净间距为15cm,小横梁处净间距10cm。支架高度根据现场实测在为8-17米。
(2)腹板及翼板位置做定型排架,支架均为10cm×10cm方木。在排架上钉10×4cm木板条,净距10cm,以防止竹胶板变形过大。
(3)木排架的加固,除了纵向用木板两两相连,有部分加固作用外,在纵横方木相交处C20钻孔,用螺栓拧紧。
(4)通过底脚螺栓初步控制支架底面标高,计算立杆长度。
(5)测设顶托实际标高,并通过调整顶托螺旋来调整支架标高,调丝器不使用偏心杆件,出丝长度保持一致,并要求越短越好。
(6)模板拼装时,必须对缝平整,底板与腹板结合部,为防止漏浆采用“底包侧”方式,并加垫“L”型橡皮垫;腹板?c翼板结合部采用“腹顶翼”方式,防止浇筑过程中,因受扰动而造成漏浆。端部模板制作时应准确量测各部尺寸。
(7)顶托标高调整完毕后,在其上安放15×15cm的方木纵梁,在纵梁上间距30cm安放10×10cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。
(8)人行坡道坡度可为1:3,并在坡道脚手板下增设横杆,坡道可折线上升;人行梯架设置在尺寸为1.8×1.8m的脚手架框架内,梯子宽度为廊道宽度的1/2,梯架可在一个框架高度内折线上升。梯架拐弯处应设置脚手板及扶手。
3、支架的预压及预拱度
(1)预压的目的。为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力,减少和消除支架产生的非弹性变形、方木间的间隙、地基瞬时沉降等并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱值的参考数据。
(2)加载的方法。支架的预压方式拟用沙袋或水袋预压。预压时间不少于7天,在预压前必须进行整体支架检查和验收,并对临时荷载的重量进行检验。预压时,根据箱梁的结构形式计算箱梁的重量,然后用沙袋(沙袋容砂体积1立方米,带吊带)或水袋按上部混凝土重量分布情况进行布载,加载重量按设计要求不小于恒载,拟定为恒载的1.2倍。因沙袋在下雨过程中会吸水增重,对支架稳定定造成影响,现场必须准备彩条布,下雨前及时将所有沙袋全断面覆盖遮雨。
(3)布点及观测。
①加载前布设观测点,在地基和底模上沿支点、跨径的L/
4、L/2等截面处横桥向腹板处各布设3个观测点,在跨径的L/2翼板处各布2个观测点,观测点的布设要上下对应,目的是既要观测地基的沉降量(垫木上),又要观测支架、方木的变形量(底模上),在观测点处采用钢钉标识或预埋钢筋的方法,保护观测点不扰动,以便测量预压前后及卸载后的标高。
②加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行,加载时沙袋堆放均衡平稳,不可重放或加载过于集中而损伤支架。加载时分三次进行,各次加载的重量分别为总重(梁体重量的1.2倍)的30%、30%和40%。加载完成后观测一次,加载12小时、加载24小时、加载48小时和加载完毕各观测一次,加上加载前观测一次,共6次,连续两次观测累计沉降量不超过3mm,即为趋于稳定,沉降稳定48小时且总预压时间不小于7天后,经监理工程师同意,即可进行卸载。卸载时先卸载完上层砂袋(卸载时要保证均匀,防止支架受过大偏压),再卸载下层砂袋,使支架受到的压力均匀减少。
③支架的预压应加强稳定性观测,确保安全,一旦发现变形量不收敛则立即采取卸载或紧急撤离等措施。
④卸载后及时进行回弹后观测,根据观测记录整理出预压沉降结果,计算支架、地基综合非弹性变形值及支架弹性变形值,作为在支架上设置预拱的依据,通过测量调整箱梁底模高程。
⑤混凝土在浇筑过程中,加强对支架的观测,在箱梁的不同点位悬挂标尺,用水准仪对支架沉降情况进行测量,根据测量结果决定下一步混凝土的浇筑方案和对支架安全性的评估,及时调整浇筑方案并对支架进行加固处理。
(4)数据整理分析。观测结束对测量数据进行处理,根据总沉降值和卸载后观测值计算弹性变形量。根据试验所测得的数据进行分析,对本工程所设计的预应力现浇箱梁模板支架进混凝土浇筑时产生的变形进行有效的控制。可依据变形量调整箱梁的底标高,实现混凝土浇筑完成后能达到设计所要求的梁底标高。如发现立柱下沉比较明显,需对地基处理进行加强。
(5)预拱度的设置。预拱度设置按设计注明考虑,预应力混凝土连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外,支架不另设预拱。混凝土浇注施工前应通过计算出跨中预拱度,其它各点的预拱度以此点按直线或二次抛物线进行分配。
三、结束语
满堂支架的施工是一个非常重要的基础性施工工艺环节,在施工过程中一定要对地基的处理,支架体系的设计和搭设,支架的压载试验等工序给予充分的重视,严格按照有关规范和要求施工,确保施工质量和施工安全。
参考文献
[1] 林凤飞,现浇箱梁满堂支架的施工技术,《城市建设理论研究》2012年第5期
第四篇:水中现浇箱梁支架搭设方案
支架搭设方案
(水中现浇箱梁)
中铁二十局一处苏州市 官渎里立交工程项目经理部 二OO二年四月十七日
目 录
一、工程概况
二、施工方法及施工方案
1、临时支墩布设
2、贝雷梁支架的布设
3、贝雷梁的架设
4、支架搭设
三、附图
1、H桥(H20-C30)支架结构布置图
2、C桥(C28-C30)支架结构布置图
3、B桥(B29-B32)支架结构布置图
四、计算资料
1、C桥支架布设计算资料
2、B桥支架布设计算资料
3、临时桩坐标一览表
水中现浇箱梁支架搭设方案
一、工程概况:
苏州市官渎里立交工程共有三座跨河,分别为B、C、H三线桥,所跨河道为苏浏河坝基桥段,与新建坝基桥平行跨越。三桥中,B线桥B29-B32为一联四跨现浇钢筋砼连续箱梁,C桥C27-C30,H桥H19-C30均为一联三跨现浇预应力砼连续箱梁。三桥中以C线桥跨径最大,为3×34m,而以B桥的桥面最宽,其最宽处达19m,为渐变段。
三桥均为现浇箱梁跨河,因此施工存在一定的难度,尤以对现浇箱梁的支架有更高,更严的要求。需水面上搭设现浇箱梁支架,且同时需考虑桥下通航。支架搭设的成功与否,直接关系到整个官渎里立交工程的成败。为确保整个工程顺利进行,按时、保质、高效的完成水中现浇箱梁施工任务,经过多种方案详细比较、筛选,我标段拟在水中布设临时钻孔桩支墩,在支墩横梁上架设贝雷梁跨越,然后在其上铺设工字钢,形成基础,搭设碗扣支架,铺底模的方法搭设水中支架。具体搭设方案见下。
二、施工方法及施工方案:
1、临时支墩布设
根据B、C、H线三桥各自的特点及跨径,为确保水中支架的安全,拟在三桥每跨中加设一个临时支墩,以缩小贝雷梁跨径,从而缩小支架材料的跨中弯矩,达到既安全又节省材料的效果。水中临时支墩拟采用跨中附近布置一排横桥向钻孔桩,其数量根据桥宽来决定,H桥和C桥为两根,B桥则采用三根桩,桩径均采用1m,桩顶标高高出水面40cm,钻孔桩横桥向布置在箱梁底板边缘下方,来承受箱梁主要荷载。以C线桥为例,C桥临时钻孔桩布置在跨中桥梁中心线两侧,两桩中心间距为6m。临时钻孔桩桩长经过计算,为确保安全拟采用25m,其承载力完全满足现浇箱梁支架施工要求。钻孔桩施工方法同主桥的钻孔桩施工,以确保其质量。水中钻孔桩施工完毕后,即可在其上接桩进行墩柱浇注,临时支墩均为桩柱一体式,经调查,为满足紧急情况下通航要求,净空拟按5m计算。据此,从贝雷梁底标高进行推算,从而确定临时支墩的高度,立柱拟采用1.0m的圆柱,在立柱顶部两边预埋上两根角铁,并在立柱中心预埋一块A3钢板,以稳定横梁工字钢。同时在桩与立柱交接处预埋一块A3钢板,加设一道钢横系梁,材料采用工字钢,以增加钻孔桩的横向稳定性。
2、贝雷梁支架布设
根据现浇箱梁支架的需要,为确保施工质量及进度,经过多种方案比较,我标段拟采用水中跨为贝雷梁跨越,因贝雷梁整体刚性好,强度大。为保证一定的净空和净宽,需在两端和跨中设置支墩,跨中支墩采用桩柱一体式,两端则拟采用钢管支墩,同样,以C线为例,因为C桥的桥宽和跨径比H线桥大,在同样标准下,满足了C桥,也就能满足H桥。B桥虽桥宽有所增加,但B桥钻孔桩增加到三根,同样也能满足要求。在C桥28#墩上承台布置12根φ600×6mm的钢管桩,用I30b工字钢连接,上搁横桥向一排4I30b工字钢,并连成一个整体,作为支撑贝雷梁的横梁。在C29#一侧,在承台上布置两个钢支墩,每个支墩由4根φ600×6mm的钢管构成,其底部和顶部各焊接一块A3钢板,调平,在其上同样也搭设一根横梁,横梁由4根I30b工字钢构成。上述布置经过计算,其受力情况满足要求。C28和C29#墩的钢支墩长度不相等,但必须满足使其各自顶上所支承的4根I50b工字钢横梁在同一标高上,从而保证贝雷梁在同一高度。水中横梁标高由立柱来控制。水中临时支墩上的横梁,因C线桥两临时桩间距较大,经过计算,横梁拟采用4根I50b工字钢作为横梁,用钢板将4根焊成一个整体。在横梁两端和焊接处加筋板,以增加受力和强度。横梁与立柱顶上的预埋钢板焊接,并固定在两预埋的角铁之间,以增加横梁的稳定性。B、C、H三桥跨中临时墩上的横梁均采用4根I50b的工字钢,以力求保险。横梁顶通过标高来控制水平。在承台的布置的钢管支墩,所采用的φ600×6mm的钢管,其承载力完全满足贝雷梁架设的要求。钢管的上、下两端均焊接一块70×70cm、2cm厚的A3钢板,下底的A3钢板通过地脚螺栓和承台连在一起,以增加支墩的稳定性。各钢管支墩之间均通过水平缀条和斜撑连接。钢管支撑与横梁之间也通过焊接的方式固定在一起。这样在承台上的所有钢管支墩就连成一个整体,大大提高了支墩的稳定性。
3、贝雷梁的架设
钢管支墩和临时钻孔桩支墩的横梁搭设完毕,标高符合要求后,即可在其上架上纵桥向的贝雷梁,贝雷梁采用上下加强型双排单层贝雷梁,经过计算,综合桥宽和跨径,B桥在B29-B30#一跨布置6组12片,其余为5组10片贝雷梁,在C桥、H桥分别为4组8片双排单层贝雷梁跨越。经过计算,此种布置形式完全能够满足现浇箱梁的施工,其强度挠度均能达到规范要求。每组贝雷梁与横梁之间能过U形卡子与横梁连接,用螺栓拧紧,必要时通过在横梁上加焊角铁的方法来固定贝雷梁。每组贝雷梁的安放位置经过计算,保证受力均匀,分布合理。
贝雷梁为定型钢构件,其标准尺寸为1.5×3 m,因此,在布置临时支墩的时候,应尽量考虑使支点位置位于两片贝雷梁的接头处,或者是贝雷梁腹杆加强处,临时支墩位置不一定在跨中,但以最大跨径34m来计算,仍能满足施工要求,故在架设贝雷梁时对此可不与考虑。C29-C30之间有一部份地基位于水中,所以对C28-C29跨贝雷梁予以延长9m到岸边,在岸上设一临时支墩来支撑贝雷梁。一跨4组成5组贝雷之间,通过角铁或者是法兰连接,形成拉杆,以增加贝雷梁的自身稳定性。拉杆位置每隔6m左右设置一道,贝雷梁的架设应严格按要求施工,保证其受力效果。经计算,整个水中支架共计需用540片左右加强型贝雷梁。
4、支架搭设
贝雷梁架设完毕,便可在上面铺设一层I20b工字钢,用来分布上面传递下来的荷载,同时也就用作上层碗扣件支架的基础,即同于以后陆地上施工时的地基。I20b工字钢横桥向布置,间距控制在1m,在横梁处适当予以加密,工字钢与贝雷梁之间全部用U形卡子连接,螺栓拧紧,I20b工字钢铺完以后,即同于陆地上箱梁施工的基础,在其上搭设碗扣件支架铺设方木和底模,搭设要求同陆地上施工要求,其施工方法见现浇梁施工方案。
水中支架验算
水中现浇箱梁支架的计算,主要是验算贝雷梁的挠度、强度以及在临时支墩上的横梁验算。C线桥桥宽为9.5m,跨径为34m,在桥宽和跨径上都比H线桥要大,因此,以同样的标准搭设H桥支架,在验算支架时,满足了C桥同时也就满足了H线桥。B桥因处于变截面上,以B29#~B31#一跨桥面最宽,B30#~B31#墩跨径最大,所以以B29#~B30#墩一跨的重量来验算B30#~B31#一跨的跨径,这样,在整个B桥上也都适应。
一、C线桥支架计算:(C28#~C29#)
1、荷载组合:
(1)砼自重:g1=506/(34×3)×2.6=12.9T/m
3(2)竹胶板重量:
C线桥每延米底模竹胶板用量为S1=12.18m2,取竹胶板比重ρ=0.8T/m3,厚度为h =1.5cm竹胶板,则每延米竹胶板重量为:
g2=12.18×0.0015×0.08≈0.015T/m
(3)底模用方木重量:
在1m断面范围内共设置3根横向10×10cm的,纵向9根15×15cm的方木,共计总重量为:
g3=0.8×(0.1×0.1×10×3+0.15×0.15×1×9)≈0.4T/m
(4)碗扣件支架(取纵向为0.9m一排)
经计算贝雷梁以上至箱梁底以下的碗扣件支架搭设平均高度为7m,在每一延米范围内:
立杆:3×14.02×9≈0.38T
横杆:3.97×9×5=0.18T
顶托、底托:(6.75+6.45)×9=0.119T
平均每延米范围内,碗扣件支架重量为:g4=0.68T/m
(5)横向I20b工字钢自重:
g5=0.311T/m
(6)一片上下加强型贝雷梁自重:
贝雷片自重:0.27T
加强弦杆2根:2×80=0.16T
插销:2×0.003=0.006T
支承件:0.021T
一片上加强型贝雷梁自重为:g6=0.27+0.16+0.006+0.021≈0.5T
因此,贝雷梁以上部分砼,底模方木,碗扣件支架总重量为:
q1=(12.9+0.015+0.4+0.68)=14T/m
拆合成砼自重为ρ=(14×34×3)/506≈2.822T/m3
计算时为安全起见,考虑到部分施工荷载的影响,对I20b工字钢以部份重量按砼自重ρ=3.0T/ m3来计算考虑。
则有:q1=506×3.0/34×3≈14.822T/m2、C28-C29顶层I20b工字钢验算:
C28-C29一跨拟采用4组8片加强型双排单层贝雷梁跨越,四片梁最大间距2.13m(见附后布置图),在贝雷梁上铺设一层I20b工字钢,横桥向间距为1.0m,长度采用10m长。
(1)平均分配到I20b工字钢上的均布荷载计算:
一跨长度为34m,则所需工字钢根数约为32根
则有:q2=(14.822×34)/(32×10)=1.581T/m
(2)强度计算
按最不利的受力情况,简支状态来计算
查表得:I20b工字钢
Ix=2500cmWx=250cm则跨中最大弯矩为Mc=1/8qLMc=1/8×1.581×10×2.132=8.966KN·m
由强度公式б=Mc/Wx可得
бmax=Mc/Wx=8.966×103/250×10-6≈35.864MPa<[б]=210MPa强度符合要求
(3)挠度计算
因I20b工字钢上以荷载较多,可视其为均布荷载,故挠度公式为:
fmax=5qL4/384EI
fmax=(5×1.581×104×2.13×103)(/384×210×109×2500×10-8)≈0.81mm
而允许挠度f允=L/400≈4mm
有fmax=0.81mm 3、C28-C29一跨纵桥向贝雷梁验算 (1)贝雷梁上所受的均布荷载计算 a、I20b工字钢上部重量按砼比重ρ=3.0T/m来计算,则有: G1=ρ〃v=14.882×34≈506T b、32根I20b工字钢重量: G2=32×10×0.0311=9.952T c、四组8片加强型贝雷梁自重: G3=0.5×12×2×4=48T 则平均分布到贝雷梁上的均布荷载为: q3=(506+9.952+48)/(4×34)=4.147T/m (2)强度计算 根据布置图:取计算跨径Lo=16.5m 查公路计算手册,双排单层(加强型)贝雷梁: Ix=1154868.8cm 4Wx=15398.8cm按最不利情况计算(取简支状态) 跨中弯矩:Mc=1/8qL2 Mc=1/8×4.147×10×16.52=1411.3KN·m 而手册中,贝雷梁允许承受最大弯矩为M允=3375 KN·m Mc=1411.3KN·m 则由公式б=Mc/Wx可得 бmax=Mc/Wx=1411.3×103/15398.3×10-6≈91.653MPa<[б]=210MPa强度符合要求 (3)挠度计算 由挠度公式:f=5qL4/384EI可得 fmax=(5×4.147×104×16.54×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)≈16.5mm 而允许挠度f=L/400≈37.5mm挠度符合要求 (4)支点处剪力计算 QA=QB=qL/2=(16.5×4.147×10)/2=342.13KN QA=QB=342.13KN b、取实际受力情况,按连续梁计算 (1)强度计算 弯矩计算 由力学近似公式求得: M=Km〃q·L2,取弯矩系数Km=0.07 则有:M=0.07×4.147×10×16.52=790.32KN·m符合要求 бmax=Mc/Wx=790.32×103/15398.3×10-6≈51.325MPa<[б]=210MPa强度符合要求 (2)挠度计算 由近似公式可得f=Kw×(q×L4/100EI),取挠度系数Kw=0.521 则有:fmax=(0.521×(4.147×104×16.54×103))/(100×210×109×1154868.8×10-8)≈6.6mm挠度符合要求 (3)支点处剪力计算 由近似公式可得 Q=Kv〃q·L,取剪力系数Kv=0.625 则有:Q=0.625×4.147×10×16.5=427.66KN 4、C28-C29临时支墩上横梁计算 C桥临时支墩拟采用φ1.0m的钻孔桩,钻孔桩中心间距为6.14m,拟采用4根I50b工字钢组焊成一根整横梁。 (1)荷载计算 a、横梁以上部份总重量为:G4=G1+G2+GG4=506+9.952+48=563.952T 则临时墩上横梁所承受的荷载为: Q=1/2G4=1/2×563.952=281.98T b、4根9m长I50b工字钢自重为: G5=4×9×0.101=3.636T 则平均分布于单根I50b工字钢上的均布荷载为q5=0.101T/m c、四组贝雷梁作用于横梁上,可视为四个集中荷载 则有:P1=P2=P3=P4=(G4×1/2)/4=G4/8≈704.94KN RA=RB=(1/2G4+G5)/2≈(281.98+3.636)/2≈1428.1KN (2)强度计算 由公式可得,跨中弯矩为Mc 则有Mc=P1L1+P2L2-1/2q5L32-RAL4 =704.9×(2.01+2.13/2)+704.9×2.13/2+1/2×0.101×(4.5/2)2-1428.1×3.07 =-1456.4KN·m 查表得,I50b工字钢:Ix=48560cm 4Wx=1940cm所以单根I50b工字钢所能承受的最大弯矩为: M=[б] ×Wx=210×109×1940×10-6=407.4KN·m 4根共计承受总弯矩为:M总=4×407.4≈1629.6 KN·m Mc=1456.4 KN·m< M总=1629.6 KN·m 故采用4根I50b工字钢符合要求 5、C28-C29一跨跨中临时桩桩长计算 (1)荷载计算 a:P1=RA=RB=1428.1KN b:按桩长为22m考虑,则桩本身重量为: P2=ρv=2.5×π×(1。05/2)2×22≈476KN (2)按单桩轴向容许承载力计算 P=ρj/K 计算时,取安全系数K=2,则有ρ=1/2ρj P=P1+P2=1904KN 则有p=1/2ρj =1/2UΣLiτi+λMoA{[бo]+K2γ2(h-3)} (3)参数取定: ①临时桩桩径采用1.0m,则周长取C=2πr=π×1.05=3.3m ②λ:桩入土长度影响的修正系数 取λ=0.85 ③考虑孔底沉淀淤泥影响的清孔系数:取mo=0.7 ④A:桩底截面积:A=πr2=π×(0.52)2=0.85m 2⑤[бo]:对临时桩按[бo]=0来考虑 ⑥k2:地基土容许承载力随深度的修正系数:取k2=3 ⑦γ2;查地质堪察报告:取γ2=19KN/m 3⑧τ:取极限摩阻力按取τ=30KPa 由公式得: 1904=1/2×3.3×h×30+0.85×0.7×0.85×{0+3×19×(h-3)} 反求得:h=25m 注:在此计算中: ①不考虑桩底的承载力 ②安全系数取K=2 ③极限摩阻力取偏小值τ=30KPa ④按桩长为20m来考虑桩自重 二、B桥支架计算 B桥的支架验算,因详细的施工图未到,故拟采用以B29#-B30#一跨的重量来验算最大跨径,B30#-B31#墩。根据布置图取计算跨径Lo=12m,经计算B29-B30#墩平均截面积为9.877m2。 ①荷载计算 a、每延米砼自重:q6=9.877×3=29.631T/m b、B30-B31#墩跨径为25m 则该跨砼重量:G5=25×29.631=740.775T c、5组10片加强型贝雷梁自重:G6=0.5×2×5×8=40T d、贝雷梁上I20b工字钢重量G7 承I20b工字钢平均长度为16m,跨径为25m,则: G7=25×16×0.0311=12.44T e、横梁自重G8 B线桥临时支墩上横梁也拟采用4根I50b工字钢,长度为15m 则:G8=5×16×0.101=8.08T ②B30-B31#墩纵向贝雷梁计算 a、按最不利受力情况简支状态来计算 平均分配到每延米贝雷梁上的荷布荷载为: q7=(G5+G6+G)/L=(740.775+40+12.44)/5×24=6.61T/m 则有Mc=1/8qL2 Mc=1/8×6.61×10×122=1189.8KN〃m 查手册得,加强型双排单层贝梁 Ix=1154868.8cm4 Wx=15398.3cm允许最大弯矩:M允=3375KN〃m Mc=1189.8KN〃m< M允=3375KN〃m符合要求 бmax=Mc/Wx=1189.8×103/15398.3×10-6=77.3MPa<[б]=210MPa强度符合要求 (2)挠度计算 由公式f=5qL4/384EI fmax=(5×6.61×104×123×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)≈7.4mm fmax=7.4mm (3)剪力验算 QA=QB=qL/2=1/2×6.61×10×12=396.6KN< Q允=490.5KN剪力符合要求 b、取实际受力情况,按连续梁计算 (1)强度计算 查公路手册,连续梁弯矩计算公式为: M=Km〃qL2取弯矩系数=0.07 则有:M=0.07×6.61×10×122=666.3KN·m M=666.3 KN·m 由强度公式б=Mc/Mx可得 [б] =Mc/Mx=666.3×103/15398.3×10-6=43.3MPa<[б]=210MPa强度符合要求 (2)挠度验算 由挠度计算公式f=Kw×qL4/100EI可得,取挠度系数Kw=0.521 fmax=(0.521×6.61×104×124×103)/(100×1154868.8×10-8×210×109)≈3mm挠度符合要求 (3)剪力计算 由公式Q=Kv〃qL得,取剪力系数Kv=0.625 Q=0.625×6.61×10×12=495.78>Q允=490.5KN 剪力略大于容许剪力,在支点处对贝雷梁适应用槽钢予以加强 3、B桥横梁计算 B桥临时桩拟采用3根,以B29-B30#墩之间桥面最宽,因此,B29-B30之间的钻孔桩间距最大,按取两桩中心间距L=6.8m来计算,横梁拟采用4根I50b工字钢组焊而成。 (1)荷载计算 a、横梁以上部份重量:G9=(G5+G6+G7)×1/2 G9=(740.775+40+12.44)×1/2=396.61T b、横梁上均布荷载q8=0.101T/m (2)强度计算 取实际受力情况:按连续梁计算,由连续梁弯矩近似计算公式可得 M=Km〃P〃L取Km=-0.333 则有:M=-0.333×661.1×6.8≈1497KN·m 4根I50b工字钢所承受的跨中最大弯矩为: M总=4× [б] ×Wx =4×210×109×1940×10-6=1629.6KN·m M=1497 KN·m< M总=1629.6KN·m 故采用4根I50b工字钢用作横梁,符合要求 (3)挠度计算 由挠度近似计算公式可得f=Kw×FL4/100EI可得,取挠度系数Kw=2.508 fmax=(2.508×6.61×104×6.83×103)/(100×210×109×4×48560×10-8)≈12.8mm f允=L/400=17mm fmax=12.8mm< f允=17mm挠度符合要求 4、B线桥临时桩桩长计算 B线桥临时桩所承受的最大轴向压力为:RA=1349KN,而C线桥25m桩所承受的反力为:1428KN。B线桥桩所承受的力小于C线桥,故C桥的桩长在B桥同样适应,为安全起见B桥临时桩桩长采用L=25m。 临时钻孔桩桩长计算 根据单桩轴向受压容许承载力公式计算 [P]=1/2U∑Liτi+λmoA{[бo]+k2γ2(h-3)} 以最大跨径的C线桥为例 C桥平均每联重531T,按跨中取1/3重量,则分配到每根临时钻的重量为:P=1/6×531=88.5吨 取k=2的安全系数,则P=88.5×2=177吨≈1770KN 1、参数确定: (1)临时桩桩径采用1.0m,则周长取C=2πr=π×1.3=4.084m (2)λ:桩入土长度影响的修正系数 取λ=0.85(3)考虑孔底沉淀淤泥影响的清孔系数:取mo=0.7(4)A:桩底截面积:A=πr2=π×(0.52)2=0.85m 2(5)[бo]:桩底取处土的容许承载力: 取[бo]=170KPa (6)k2:地基土容许承载力随深度的修正系数:取k2=3(7)γ2;坝基桥附近土层:eo=0.8~0.085,查地质资料:取γ2=19KN/m 3(8)τ:极限摩阻力:取τ=45KPa 由公式: ∴1770=1/2×4.084×h×45+0.88×0.7×0.85{170+3×19×(h-3)=91.89h+0.506×(170+57(h-3)) 解方程得: ∴1770=91.89h+0.506×[170+57h-171] = 91.89h+86.02+28.842h-86.526 h=14.66m 取h=15m来进行施工 2、C28-C29跨中贝雷梁计算 (1)上层32根10m长I20b工字钢重量为:G1=32×10×0.0311=9.952T 采用 且加强型的双排单层贝雷梁,计算路径取17.5m 则平均分配到每组贝雷梁上的均布荷载为(取1.5的不均匀折成系数) q=(506+9.952)×1.5/(4×36)=5.375T/m 查手册,加强型双排单层贝雷梁: IX=1154868.8cmWX=15398.3cm则跨中弯矩: Mc=1/8qL2=1/8×5.375×17.52=205.762T〃m=2057.62KN〃m 查手册,双排单层贝雷梁允许跨中弯矩为M=3375KN〃m Mc=2057.62KN·m<3375KN,故弯矩满足要求 fmax=5qL4/384EI=(5×5.375×104×17.54×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=2.71cm δmax=Mc/Wx=2057.62/153983×10-6=133MPa<[δ]=210MPa强度符合要求 水中支架验算 一、顶层I20工字钢验算: 1、综合考虑,为简化计算,确保安全,计算受力图示均按简支梁来计算,砼比重按ρ=3T/m3来考虑 以C28-C29一跨来计算,该跨砼体积为:V=506/3=168.67m则该跨砼自重G=506T,该跨跨径为L=34m 则平均每延米吨位数为:q1=506T/34m=14.89T/m (1)计算顶层I20工字钢,间距按1.0m来考虑,下层四组8片贝雷梁间距为1.6m,平均分配到每根I20工字钢的均布荷载为: q=506/32×10=1.582T/m 取1.5的不均匀折诚系数:则q=1.582×1.5=2.372T/m 跨中最大弯矩计算:Mc=1/8×2.372×1.62=0.759 T〃m=7.59KN·m 查表得:I20b工字钢: IX=2500cm 4WX=250cm3 则бmax=Mc/Wx=7.59×103/250-6=30.36MPa<[δ]=210MPa fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×2.372×104×1.64×103)/(384×210×109×2500×10-8)=0.386mm (2)横桥向的横梁计算 先按2根I40b工字钢进行验算 4组36m长贝雷梁自重:(双排单层加强型),按每节24.5KN来计算(查手册) 一组为12节,4 组共计48节,则自重为: G1=48×24.5KN/节=1176KN 则三排横梁共计承重为: G=(506+9.95+117.6)×1.5/3=316.78T 以跨径最大的水中临时墩来考虑: 先拟采用3根I40b工字钢作横梁,长度采用9m RA=RB=316.78/2=158.39T=1583.9KN 则Mc=P1L1+P2L2=PAL =791.95×4.46+791.95×2.23-1583.9×2.5=1338.4KN·m 查表得I40b工字钢:IX=22780cm4 WX=1140cm3 I40b容许应力[δ]=210MPa ∴容许弯矩:W=[δ] ×WX=210×109×1140×10-6=239.4KN〃m 则每排所需I40b工字钢根数为:n=1338.4/239.4≈6根 若取I56b工字钢来计算: IX=68512.5 WX=2246.69 则容许弯矩M=[δ] ×WX=210×109×2446.69×10-6=513.8 则n=1338.4/513.8=3根 材料计算(C桥) C28-C29贝雷梁考虑向C30方向延桥6m(两节) 1、则C桥共计需贝雷片:(36+6)/3×8=112片(加强型)2、9m长I56b工字钢: 3×3×9=54m,共计重:54×0.115=6.21T 3、I20b工字钢:单根长10m 10×32=320m G=320×0.0311=9.952T 4、φ700×10mm的钢护筒,两根单根长:C28#墩 临时立柱顶到箱梁底高度为:(0.012+0.15+0.2+1.5+0.56+0.08)=2.502m 临时墩柱顶标高:C28=15.224-2.502=12.722m C29=14.564-2.802=12.062m 则φ200的长度为:9.722m 8根φ245的钢管:长度:9.562m φ32精轧螺纹钢:4根,长度:3.5m B桥计算 B桥因图纸未到,加上安全因素,平均按每延米35T来考虑计算荷载,以B30~B31#墩为例,取计算跨径25m 则该跨总重量为:25×35=875T 1、计算贝雷梁 拟彩和5组加强型双排单层贝雷梁 则平均每组贝雷梁承重为:q=875/5=175T 按计算跨径为27m来计算,则平均每延米承得为6.482T/m,按13米的跨径来检算贝雷梁 查表得:IX=1154868.8cm 4WX=15398.3cm3 则跨中弯矩:Mc=1/8qL2=1/8×6.482×132=136.94T/ m=1369.4KN〃m Mc<3375KN〃m的容允弯矩:安全系数K=2.46 fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×6.482×104×134×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=9.94mm δmax=Mc/Wx=1369.4×103/15398.3×10-6=96.7MPa<[δ]=210MPa强度符合要求 B桥临时墩顶横梁计算 一、重量计算: 5组贝雷梁重: G1=45×24.5KN/节=1102.5KN=110.25T 该跨砼自重按:每延米35T来考虑,则重点为875T 则总重为:G总=875+110.25=985.25T 在跨中中间宽度15m的贝雷梁计算 钻孔桩拟定桩距采用6m 平均每片横梁上承受荷载:983.25/3=328.42 平均到每组贝雷梁的荷载为:328.42/5=65.7T 由公式可得:先计算B点处的最大弯矩 MB支=KM〃PL 取修正系数Km=0.203 =-0.203×657KN×6m=800.23KN·m ∴fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×800.23×104×64×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=5.6mm δmax=Mc/Wx=800.23×103/15318.3×10-6=52MPa<[б]=210MPa强度符合要求 B桥材料计算 B29#-B30#跨径:20米 B30#-B31#跨径:2.5米 B31#-B32#跨径:23米 贝雷梁片数: 21米:56片 25米:64片 23米:64片 横梁:40片+5×6=70片 共计用贝雷梁片数为:56+64+64+70=254片 C桥材料计算: 贝雷梁:(36+6)/3×8=112片 H桥 共需贝雷片:128片 三种桥共计需用贝雷片:245+128+112=485片 水中现浇箱梁支架验算 B、C、H三线桥中,以C28-C29一跨跨径最大,而以B29-B30一跨桥面最宽,处于变截面段,在同样条件下,以B桥和C桥来验算支架,也就满足了H桥,现就以C桥和B桥来进行检算。 一、1、综合考虑,为简化计算,保证安全,所有计算受力图示均按简支状态来计算。 2、结合我单位长期的施工经验,对砼比重按P=3T/m3来考虑,取值时,其内已包含了该部份砼数量的施工模板,机具、人群,操作荷载及砼自重。 3、计算时,从安全角度出发,统一取1.5的不均匀折减系数。 二、C28-C29一跨顶层I20b工字钢验算 1、重量计算 查图纸可得,该跨砼自重为G1=506/3×3=506T 则该跨平均每延米自重为:q1=506/34=14.89T/m 取I20b工字长度为10m长计算,下层用作支承的双排单层贝雷梁间距为1.6m,I20b工字钢纵桥向间距为1.0m。 则平均分配到每根I20b工字钢的均布荷载q2为: q2=(506/32×10)×1.5=2.372T/m 2、I20b工字钢强度和挠度验算 查表得I20b工字钢: IX=2500cm 4WX=250cm4 跨中最大弯矩Mc Mc=1/8qL2=1/8×2.372×1.62=0.759T·m 由公式可知: бmax=Mc/Wx=0.759×10×103/250×10-6=30.36MPa<[б]=210MPa f max=5qL4/384EI=(5×2.372×104×1.64×103)/(384×210×109×2500×10-8)=0.386mm f max=0.386 三、C28-C29纵桥向4组贝雷梁验算 1、荷载组合: (1)上层32根10m长I20b工字钢自重:GG2=32×10×0.311=9.952T (2)经设计和计算,贝雷梁采用4组加强型双排单层,查手册得: 双排单层贝雷梁:IX=1154868.8cm 4Wx=15398.3cm3 每节(3m)贝雷梁自重:按24.5KN来计算,取计算跨径为17.5m 4组36m长贝雷梁自重:G3=36/3×4×24.5=1176KN 则平均分配到每组贝雷梁上的均布荷载为:qq3=(506+9.95+117.6)×1.5/(4×36)=6.6T/m (3)跨中弯矩Mc=1/8q3L2 Mc=1/8×6.6×17.52=252.66T·m≈2526.6KN·m 查手册,双排单层贝雷梁允许最大跨中弯矩为:Mo=3375KN·m Mc=2526.6KN·m< Mo=3375KN·m 弯矩符合要求 (4)бmax=Mc/Wx=2526.6×103/15398.3×10-6=164.1MPa<[б]=210MPa 强度符合要求 (5)f max=5qL4/384EI=(5×6.6×104×17.54×103)/(384×210×109×1154868。8×10-8)=33mm f允许=L/400=175000/400=43.8mm f max=33 (6)支点处剪力验算 支点处剪力QA=G/2=(6.6×17.5×10)/2=577KN 允许剪力Q允=490.5KN QA>Q允故在支点处对贝雷梁应予以加强 四、支墩上横梁验算 按采用3根I56a工字钢来考虑: 3根9m长I56工字钢自重为G4 G4=3×9×0.1062=2.87T 横梁跨中弯矩Mc计算 三排横梁共计承重为G5 G5=(506+9.95+117.6+2.87)=636.42T 则每排横梁承重:G=212.14×1.5=318.21T 支点处支座仅力为:RA=RB=318.21/2=159.11T 每排横梁共计受四个集中荷载: P1=P2=P3=P4=318.21/2=79.56T 则跨中弯矩为Mc=P1L1+P2L2-RA〃L ∴Mc=795.6×4.46+795.6×2.23-1591.1×2.5=1344.82KN〃m 查表得I56a工字钢: IX=68512.5cm 4WX=2446.69cm则跨中允许弯矩Mo=[б] ×WX ∴Mo=210×109×2446.69×10-6=513.8KN·m ∴3根I56a工字钢允许弯矩为: M允=3×513.8=1541.4KN·m>1344.82 KN·m 故采用3根I56a工字作横梁符合要求 五、B桥纵桥向贝雷梁计算 B桥因图纸未到,参考C桥箱梁自重为q1=14.89T/m,考虑安全原因,B桥砼自重按q5=35T/m来考虑计算,现计B30-B31一跨25m来计算 1、荷载计算 (1)砼按q5=35T/m来计算,忽略I20b工字的重量 则砼自重为:G6=35×25=875T (2)采用5组加强型双排单层贝雷梁,该跨跨径为25m 5组贝雷梁自重:G7=27/3×5×24.5=110.25T 则平则分配到每组贝雷梁上均布荷载:qq4=(875+110.25)/5×27=7.298T/m×1.5=10.95T 按13m跨径来验算贝雷梁 跨中弯矩为Mc Mc=1/8qL2=1/8×10.95×132=231.32T·m Mc=2313.2KN·m f max=5qL4/384EI=(5×10.95×104×134×103)/(384×210×109×1154868。8×10-8)=16.8mm бmax=Mc/Wx=2313.2×103/15398.3×10-6=150MPa<[б]=210MPa 强度符合要求 QA=QB=ql/2=10.95×10×13=711.75KN>490.5KN故在支点处对贝雷梁应予以加强 六、B线桥横梁验算 因B线桥较宽,该桥下用口作支撑贝雷梁用的横梁也随之加宽且B线桥临时支墩均为一排三根钻孔桩,所以B线桥的横梁拟采用双排单层贝雷梁,长度拟定为15m,在桥面中心布置三根钻孔桩,桩中心间距为6m。 1、一根横梁自重G8=15/3×24.5=12.25T 2、5组贝雷梁自重G9=G7=110.25T 3、砼自重G10=G6=875T ∴单根横梁所承受的总重量为G总=(875+110.25+12.25×3)=1022T 一根横梁有三个支撑点,上搁5组贝雷梁 则有: RA=RB=RC=1022/3×3=113.56T 每个集中荷载力为: P1=P2=P3=P4=P5=1022/3×5=38.14T 查手册经计算,多跨连续梁B点的弯矩为: MB支=Km×P×C=0.203×681.4×6≈830KN·m MB支=830KN·m 对B点剪力进行计算 QB=P4+P5-RB=68.14×2-113.56=27.72KN ∴бmax=Mc/Wx=830×103/15398.3×10-6=53.9MPa<[б]=210MPa 强度符合要求 桥梁施工中现浇箱梁满堂支架的设计及施工控制 摘要:以京杭运河特大桥工程连续梁施工案例为研究对象,在简要介绍施工方案基础上,对现浇箱梁满堂支架施工中的注意事项进行详细阐述。 关键词:桥梁;现浇箱梁满堂支架;桥梁施工注意 但是近几年发生了多起现浇箱梁垮塌事故,昆明机场,绥满高速公路等,事故发生给国家造成了严重经济损失。为杜绝此类事故发生,本文结合京杭运河特大桥工程连续梁施工案例,阐述现浇箱梁满堂支架的设计与施工注意事项。工程概况 京杭运河特大桥DK225+800~DK238+163段全长12363m,其中416#~419#(DK234+624~DK234+802)墩48+80+48连续梁跨高新大道及天然气管线,417#墩位于高新大道北侧,承台占高新大道4.44m,墩身占高新大道0.63m,418#墩位于主跨南侧,距高新大道16.78m,距高新大道旁的天然气管道6.4m,主跨净宽56m,净高5.5m,施工难度大,对支架现浇的预应力施工要求高。施工方案 京杭运河特大桥工程施工中按照连续梁跨数及结构特点利用一次性浇筑成型的方式对梁体进行浇注与体系转换,施工符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)要求。具体施工过程如下: 2.1 基底处理 将场地碾压夯实,确保地基的容许承载力≥0.5 MPa,按照支架形式将粘土回填到设计高程,上层碎石砂垫层铺设30 cm,每15 cm碾压密实,上面进行10厘米C20 砼浇筑,施工中应在现浇箱梁满堂支架的四周设计排水沟,防止地基因积水而软化。 2.2 脚手架搭设 其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB/5831-2006)要求。在 C20 砼上进行满堂支架搭设,支架为碗扣式的支架钢拼组而成,在支架底部进行20 ×5cm 通长方木的铺垫,采用10 × 10 cm的加劲方木进行顶托上铺的铺设,方木间距20厘米及25厘米,跨中结构为(5 排 + 9 排 + 5 排),行车通道高500cm,宽 450 cm,由纵向间距为25 cm,横向间距为25 cm的加密钢管支架组成,在行车道的进口两侧设置6个防撞墩,由 Ф100 × 50 cm 的钢筋砼组成,墩上进行缓冲橡胶安装。通道上的横梁使用 I22a 工字钢,在横梁同支架通道的搭接处铺垫间距 25cm的10 ×10 cm 方木,分配梁上进行间距 25 cm的10 ×10 cm 方木铺设。在现浇箱梁满堂支架施工方案下进行支架搭设。 2.3 脚手架预压 (1)加载预压:用砂袋对满堂支架进行预压,预压重量及时间要符合设计要求,预压前需进行临时荷载重量检验。 (2)布点观测:在上下对称的观测点上对方木、支架变形量及地基沉降量进行观测,分四段进行预压加压,每段预压48小时,加载量是箱梁重量的30%,每个断面左幅、右幅分别选6个及5个点,每跨5个断面进行预压,每6小时用水准仪观测一次,并对测量数据如实记录,绘制沉降曲线图。 (3)对支架预压进行稳定性观测,出现变形量收敛需即刻卸载,采取紧急撤离。桥梁施工控制措施 3.1 桥梁施工中现浇箱梁满堂支架施工控制措施 (1)加强现浇箱梁墩顶部的实体部位支架,对钢管进行纵向加密43厘米。在此次车道施工中,上部横梁材料为I22a工字钢,并对其正下方钢管进行双根加密。 (2)翼缘板加设两道斜撑,并将斜撑下侧同两个横杆进行牢固连接,横杆同侧模的间距用三角木楔对顶紧侧模进行调整,以免出现跑模。 (3)翼缘板的外侧需设置高出桥面1.5米左右的一排立杆做安全护栏,并在护栏外挂置安全网,防止物体坠落。 (4)在每跨设置至少4道整体性剪刀撑,并在门架进行交错性加强横杆的设置,步距保持1.5米。施工中在钢筋砼防撞墩的砼路面钻50厘米以上孔,并将25 钢筋插入,钢筋根数不能小于15根,在C40 水泥密封后进行 C30 砼浇注。 (5)腹板同横隔板需用钢管加强,以保持应力集中,用扣件将调节杆及门架连接的地方扣紧。 (6)在满堂支架施工的500米及200米处都要放置好施工减速慢性的标志,并在满堂支架施工的150米、50米及20米处分别安置橡胶减速垫。在施工大路上设置限高限宽通道,禁止超宽超高车辆通过。并在支架两侧安排专人进行车辆及行人的交通协调。 (7)按满堂支架的预压沉降观测设计方案对观测点进行布设,并如实记录数据,绘制沉降曲线图。在现浇箱梁砼浇注的过程中用全站仪及水准仪进行支架变形的监测。 3.2 永久支座安装施工控制措施 安装前需先对支座下垫石进行仔细检查,确保支座标高符合设计要求,确保支座两个方向四角的高差≤2毫米,确保平面两个方向水平。在安装过程中,支座应顺着桥的中心线进行施工,并同主梁中心线保持平行或重合,梁底安装的部位砼应保持平整、干净。 3.3 模板的设计及控制措施 用大块的竹胶模板做底模,施工中板缝应平整,纵横成线。连续梁各种预埋件需要同模板一同埋设,确保位置准确,采取稳固措施。内模要用小块钢按截面形式进行组装,施工完成后,监理需对模板进行验收。 3.4 钢筋与钢绞线安装控制措施 钢筋安装过程中需先用普通钢筋在模具上制定立体骨架,将所有交叉点焊接严密,将箍筋转角及所有钢筋交接点绑扎牢固,绑扎时铁丝需向里弯曲,不能延伸至保护层中。骨架绑扎好后还要在预应力钢束座标及各曲线要素下测量画线,对定位筋进行点焊,在定位筋上进行导向筋绑扎。按图纸上预应力管道的坐标,画出波纹管位置分控制点,绑扎好定位网片后,将波纹管穿入,波纹管同钢筋如有冲突应将钢筋位置适当移动,将波纹管同锚垫连接处、波纹管同排气孔连接处都用绞带进行严格密封,并对孔道进行清孔处理,确定孔道通畅后再进行浇注砼。 3.5 连续箱梁砼浇筑控制措施 在进行连续箱梁混凝土浇筑的过程中需要注意对底板、腹板混凝土进行一次性浇筑,浇筑前对模板及钢筋做好验收,对预埋件及波纹管位置要格外注意。在浇筑过程中需要注意: (1)混凝土拌合应在拌合站进行集中拌合,配合比需经过实验确定,确保混凝土各项指标都满足设计需求。 (2)混凝土应随拌随用,拌好后通过搅拌车运送到现场。 (3)用混凝土泵车对混凝土进行浇筑。浇筑时斜向分段,振捣器应用插入式,在对上层混凝土振捣过程中需先插入下层5―10厘米,振捣中不能过振、漏振,应以混凝土表面出现灰浆,不再下沉为度。砼浇筑时需要安排专人进行模板检查,浇筑完将箱梁表面覆盖好,定期洒水养护。当环境的相对湿度在60%以下时,养护天数应在7天以上,天气炎热时要进行逐段的覆盖洒水养护。 3.6 模板及支架拆除控制措施 当内模混凝土强度达到预设强度60%时需要进孔将内模与支撑拆除,并自进入孔运出。内模运出后将进入口封闭。当混凝土强度达到预设强度50%时需进行侧模拆除,在拆除时不能损坏表面与棱角,并预留好相临的一孔不拆除。在张拉与压浆完毕后,混凝土强度可以安全承受施工荷载时拆除底模及支架。 3.7 预应力张拉控制措施 施工的工艺流程按照下面步骤进行“施工前准备→张拉平台设置→穿钢绞线→锚垫板清理→工具、工作锚安装→张拉数据测量记录→回油、张拉结束→滑丝情况检查”。 (1)施工前准备 施工前需要对千斤顶及油表进行检查标定,对梁体进行拉前检查,如果有问题需要及时通监理工程师联系修补,直至达到预定强度。确定孔道位置是否符合要求,确保灌浆孔及排气孔符合需求,保证孔道畅通,没有水分及杂物。 (2)张拉 当箱梁混凝土的强度达到100%设计强度,且砼龄期大于等于10天时需进行预应力张拉。张拉应按照文件设计顺序在两端进行。将束根数同锚具相配套,从千斤顶的中心将钢绞线穿过,当钢绞线达到规定的初始应力要求时停止供油,对夹片情况进行检查,并做好标记,同时对千斤顶的油缸进行充油,对钢绞线再次张拉,张拉中,要实际测量好每根钢束伸长值。对于预应力的张拉应进行双控。用张拉应力同钢束伸长量来校核比较。实际工作中,伸长量的理论值同实际值应不高于±6%设计要求伸长量。 (3)滑丝及断丝检查 预应力中钢绞线每束中滑丝及断丝不能超出1 丝,每个断面中断丝和不能超过此断面钢丝总数 0.5%。如果超出次数需要按照相应办法进行处理。 3.8 灌浆施工控制措施 为防止预应力筋出现松弛生锈或松弛,在张拉完毕后的三天内需要及时压浆处理。割切掉锚具外多余预应力筋,确保切割后预应力筋的余留长度≥30毫米。压浆前对孔道需在压力水下冲洗,将孔内粉渣清除,确保孔道的通畅。在对孔道灌浆中,需按照顺序尽心,每次灌浆一束,中途不能停顿。通过实验确定施工中水泥浆的配合比,确保各项指标符合施工要求。灌浆中,真空泵需要连续作业,待压浆达至排气孔并排除同规定稠度移植稠浆后方能将注浆管的闸阀关闭,这样孔道中水泥浆才能在有压的状态下实现凝结。结束语 总之,在京杭运河特大桥工程连续梁施工过程中,我们按照上述施工要点进行质量控制,施工后对各项指标检查,所有指标均达到设计要求,工程可以安全使用。 参考文献 [1] 王北辰,李小刚,王金伦.钢管桩平台与满堂支架在水上现浇箱梁施工中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2013,(10):134-137.[2] 李雄斌.现浇箱梁满堂支架设计和计算探讨[J].公路与汽运,2011,(03):163-165.[3] 李连生,郭鹏征.某客专特大桥钢混结合梁翼缘板现浇角钢支架检算[J].价值工程,2012,(29):73-74.[4] 薛松,吴卫,钟明键.现浇高箱梁支架跨过暗河设计及施工技术[J].公路工程,2012,(02):126-128.[5] 希文峰,黄羚.桥梁满堂支架施工力学计算模型研究与应用[J].公路与汽运,2012,(02):176-180.[6] 卢剑桥.某公路特大桥跨线现浇箱梁支架设计[J].科技创新导报,2012,(15):121.[7] 牛瑞军.浅谈桥梁工程中箱梁满堂支架的施工技术[J].科技信息,2011,(25):328.[8] 王晓明.哈大客专跨沈北大道现浇连续箱梁满堂支架法设计计算研究[J].北方交通,2009,(12):50-53.[9] 张卫东.浅谈公路桥梁碗扣式满堂支架施工控制措施[J].价值工程,2010,(23):103-104.[10] 孟宪强,徐亮.跨310省道公路特大桥连续梁满堂支架的计算与稳定性分析[J].市政技术,2010,(05):118-122.[11] 田执祥.天津开启桥钢箱梁半支架悬拼施工技术[J].建筑技术,2012,(04):81-84.第五篇:桥梁施工中现浇箱梁满堂支架的设计及施工控制