贝雷梁支架专项施工与方案.pdf
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1、. . . . 一、工程概况 3 二、编制依据 3 三、施工投入情况 4 四、支架施工方案 4 (三) 、钢管桩立柱及工字钢施工 6 (四) 、贝雷梁施工 7 (五) 、施工控制要点 8 五、30m跨支架受力验算 9 (一) 、荷载组成 9 (二) 、模板和方木验算 . 10 (三) 、14 工字钢验算 . 11 (四) 、贝雷梁验算 . 16 (五) 、40A# 工字钢验算 . 21 (六) 、钢管支墩强度验算 . 23 由 40a#工字钢剪力图可知,最大支座反力为: 23 (七) 、桩基、承台基础和地基承载力验算 . 24 (八) 、支架整体稳定性验算 . 25 十、施工预拱度设置 29
2、十一、支架拆除 29 (一) 、传统支架拆除工艺 . 29 (二) 、预留钢管拆除工艺 . 31 . . 一、工程概况 宣曲高速公路是国家高速公路网G56杭瑞高速公路的其中一段, 路线位于曲 靖市沾益县境内,主线全长94.392 公里 G60连接线为宣曲、昆曲和曲靖绕城高 速公路连接线;连接线公路等级为高速公路, 设计时速 100公里, 路基宽度 33.5m。 起点于 K1+000处接沟岩上互通立交, 终点接大龙潭互通立交, 并于 K2+740处设 置沾益互通立交,全连接段长13.523 公里。 本项目里程段为 K8+630K11+294 ,总计 10 座桥梁包含有现浇箱梁施工,现 浇箱梁的桥
3、梁跨径有16m ,17.5m,20m,25m ,27m ,30m,35m共计 7 种,幅宽有 10.5m,16.75m,33m共计 3 种,各桥箱梁箱梁布置情况统计如下表: 编 号 桥梁名称结构形式 最大幅 宽( m ) 备注 1 C匝道桥 1# 预应力混凝土箱梁 (3*16+3*20+3*20+3*20+3*20+3*20+3*30) 10.5 先简支后连 续 2 E匝道桥 1# 现浇连续箱梁 (3*25+5*20+(35+55+35)+3*25) 10.5 第三联为钢 箱梁 3 F 匝道桥 现浇连续箱梁 (5*20+(20+30+20)+3*20+3*16 ) 10.5 4 A匝道桥 1#
4、 现浇连续箱梁(4*30+3*30+4*30 )10.5 5 A匝道桥 2# 现浇连续箱梁(4*17.5+8*16+20+21+21 )10.5 6 大龙潭互通右 幅 K11+614.431 预应力混凝土箱梁(3*30 +3*30+4*35+4*27 )16.75 有 30m预制 小箱梁 15 片 7 大龙潭互通左 幅 K11+617.087 预应力混凝土箱梁(3*30 +3*30+4*35+4*27 )18.9 有 30m预制 小箱梁 15 片 8 右幅主线 K10+506 预应力混凝土箱梁1*20+1*25+1*20 16.75 9 左幅主线 K10+511 预应力混凝土箱梁1*25 16
5、.75 10 K10+320 车行天 桥 现浇连续箱梁(1*20+2*25+1*20 )8 二、编制依据 (一) 、 公路桥涵施工技术规范JTG/T F502011; (二) 、 公路工程质量检验评定标准JTG F80/22004; . . (三) 、 公路工程施工安全技术规程JTG F902015; (四) 、 公路桥涵设计通用规范JTG D60 2004; (五) 、 路桥施工计算手册(周水兴著); (六) 、 贝雷梁使用手册; (七) 、 建筑结构荷载规范; (八) 、 G56杭州至瑞丽高速公路宣威至曲靖段两阶段施工图设计; (九) 、现场调查资料。 三、施工投入情况 (一)人员投入情况
6、 (二)施工机具及测量设备投入情况 施工机具 序号机具名称型号数量 1 汽车吊25T 4 辆 2 塔吊2 座 3 挖掘机福田雷沃225 1 台 4 电焊6 台 5 气焊2 套 6 钢筋加工设备2 套 测量设备投入情况 序号仪器设备名称规格型号数量 1 GPS 中海达1 套 2 全站仪索佳2 台 3 水准仪DS3自动安平2 台 4 塔尺5m 2 套 5 钢尺50m 2 把 (三)物资材料投入情况 四、支架施工方案 (一)支架总体设计 桥梁现浇箱梁施工支架总体布设采用钢管桩基础,上设置贝雷片, 顶部设至 工字钢 +方木+顶托 +钢模板的结构形式,其中钢管柱总体按纵向最大间距6.5m, 横向最大间距
7、 4m布置,如果桥梁结构尺寸有出入,间距作适当调整。 10.5m宽的匝道桥幅跨径有16m,17.5m,20m,21m,25m,30m 共计 7 种跨度,按 . . 柱径最小为 1.3m 计算,净跨径分别为14.7m,16.2m,18.7m,19.7m,23.7m, 28.7m:14.7m桥跨钢管桩纵向布置间距( 4.1+6.5+4.1 )m ;16.2m桥跨钢管桩纵 向布置间距(4.85+6.5+4.85 ) m ; 18.7m 桥跨钢管桩间距布置间距 (6.1+6.5+6.1 ) m ;19.7m桥跨钢管桩间距布置间距( 0.1+6.5+6.5+6.5+0.1)m ;23.7m桥跨钢管 桩间
8、距布置间距( 2.1+6.5+6.5+6.5+2.1)m ; 28.7m 桥跨钢管桩间距布置间距 (4.6+6.5+6.5+6.5+4.6)m 。 16.75m宽的匝道桥幅跨径有20m, 25m,27m ,30m ,35m共计 5 种跨度,按 柱径最小为 1.3m 计算,净跨径分别为14.7m,23.7m,28.7m,33.7m:14.7m桥 跨钢管桩纵向布置间距(4.1+6.5+4.1 )m ;23.7m桥跨钢管桩纵向布置间距 (2.1+6.5+6.5+2.1 ) m ; 28.7m桥跨钢管桩间距布置间距 (4.6+6.5+6.5+6.5+4.6) m ;33.7m桥跨钢管桩间距布置间距(3
9、.85+6.5+6.5+6.5+6.5+3.85)m 。 钢管桩横向布置: 10.5m宽桥幅采用( 3.25+4+3.25 )m间距,每排设 4 根钢 管桩, 16.75m宽桥幅采用( 3.5+3.5+3.5+3.5+3.5)m间距,每排共设 5 根钢管 桩,加宽段 18.9m 宽桥幅采用( 3.45+4+4+4+3.45)m间距,每排共设 5 根钢管 桩。 根据现场情况,本桥支架搭设采用钢管柱加贝雷桁架搭设。钢管柱采用6 308mm 钢管,钢管端头采用1.2cm 厚钢板封闭,加法兰结构,以便连接成不同 高度的钢管柱, 钢管柱横向采用工字钢剪刀撑连接,工字钢和钢管桩采用焊接的 连接方式,增强整
10、体稳定性。钢柱之间横纵桥向每两根相邻的钢管柱上下4m采 用 16#工字钢做水平连接和剪刀撑连接,钢管柱底部统一采用直径12mm 的钢筋 拉接。钢管柱上设置双排40B工字钢做横梁 , 横梁上架设贝雷桁架梁,贝雷梁顺 桥向跨度均为 9m ,贝雷片横桥向布置为0.9 2+1.04m+0.9m+1.04m+0.9m+1.12m +0.9m+1.12m+0.9m+1.12m+0.9m+1.12m+0.9m+1.04m+0.9m+1.04m+0.9m2;30m 跨箱梁纵向设置 4 排钢管立柱,间距为9m ,钢柱之间横纵桥向每两根钢管柱上 下每隔 4m采用 16#工字钢做横纵向连接和剪刀撑连接,钢管柱底部统
11、一采用直 径 12mm 的钢筋拉接,保证钢管柱纵向稳定性。钢管柱上设置双排40B工字钢做 横梁, 横梁上架设贝雷桁架梁,贝雷梁顺桥向跨度均为9m ,贝雷片横桥向布置为 0.9m+0.2m2+0.75m+0.9m+0.75m+0.45m 2+0.9m+0.75m+0.9m+0.75m+0.45m 2 +0.90.9m+0.2m2+m 。梁模板采用 1.5cm 厚的竹胶板。 . . 二、测量放线和条形基础施工 、基础施工方案 钢管支墩基础采用800混凝土灌注桩(灌注桩 7颗横向)与 1.5 1.51.0 米的 C30 混凝土承台做支架基础。基础做完后试验检测基底承载力,根据计算书 考虑1.3 倍的
12、安全系数,地基承载力控制为三根中支墩基底承载力要达到400Kpa , 两根边支墩承载力要达到300Kpa,如果满足要求,按照图纸施工。 如果中间 2个支墩采用 800mm 的桩径时力必须大于 800kpa。 如果中间 3个支 墩采用 1000mm 的桩径时承载力必须大于500kpa。 边上2个支墩采用 800mm 的桩径时承载力必须大于700kpa,如果边上 2个支 墩采用 1000mm 的桩径时承载力必须大于500kpa。 基础施工完成后 , 在支架两侧 预留60厘米开挖临时排水沟。 (基础具体布至见平面图) 2、测量放线 根据设计方案和平面布置图,用全站仪和钢尺放出灌注桩基础及立柱位置。
13、3、钢管桩基础施工 承台采用 C20钢筋混凝土(配筋形式为:上下层分别布置11 根16 钢筋, 同时按 25cm的间距配置 10 箍筋) ,长度依照翼缘板投影线往外扩长12m ,基 础高 1m ,宽 1.5m。基础砼钢管立柱位置下预埋1.2cm 厚 8080cm钢板,要求钢 板水平。 (三) 、钢管桩立柱及工字钢施工 立柱采用 630mm*8mm 钢管立柱,钢柱底部焊接在预埋钢板上与基础连接, 同时在四周采用加焊2002008mm 三角钢板,以加强钢柱稳定性。 立柱横桥方向主梁采用两根40a 型工字钢,工字钢安装时要保证工字钢中心 与钢管立柱中心重合, 钢管立柱施工过程中要注意竖向垂直度的控制
14、。横向工字 钢与钢管立柱之间设置自制楔形块(对口楔子) 作为临时支座, 便于支架的高程 调整和拆除作业。 . . 钢管与预埋钢板连接大样图 自制对口楔子采用厚度为12mm 的钢板加工成型,一个楔形块长 42cm , 宽25cm , 高 25cm ,斜面坡长 48.88cm,楔形块侧面板中心留有圆形孔洞,斜面板中心留有 条形的孔洞,孔洞的作用是穿直径为25mm 的精轧螺纹钢,两个楔形块扣在一起 组成一个对口楔子, 通过紧固或松动螺纹钢两端的螺栓搓动楔形块来调节顶面高 程,为了方便搓动楔形块,在斜面上抹黄油。 自制楔形块(对口楔子)大样图 (四) 、贝雷梁施工 贝雷梁采用国产“ 321”公路钢桥桁
15、架( 31.5m), 纵向长度根据箱梁跨度 来布置,35m跨按三跨布置即 10m+10m+10m;横向截面腹板下33m跨按 45cm布置 单层贝雷梁, 两端翼缘板下按 90cm间距布置单层贝雷梁, 箱室下按 90cm布置单 层贝雷梁,每组梁有若干榀贝雷梁组成,每组内榀与榀贝雷梁之间纵向3m都用 配套支撑架作为横向联系, 组与组之间用自制交叉架连接 (自制交叉架采用角钢 制作,选取 90mm 7mm 的角钢作为横向连接, 横向角钢上钻有插销孔, 通过穿插 销把横向角钢固定在贝雷梁上, 然后再用 50mm 7mm 角钢作为剪力撑) 这样整个 贝雷梁就联成整体, 使每排贝雷梁受力均衡; 通过调节钢管
16、柱顶的楔形块来调节 箱梁纵横坡。 长 宽 斜面 精轧螺纹钢 条形孔 圆形孔 . . 贝雷梁横向连接如下图所示: 标准贝雷梁片如下图所示: (五) 、施工控制要点 1、桩基础施工 根据设计平面图, 用全站仪及钢尺放出基础位置, 采用循环钻机钻进混凝土 灌注桩基础,地基承载力满足要求后开始支承台模板, C20 砼浇筑,要求混凝 土顶面平整,按钢柱间距预埋底座钢板,强度达到80% 后方能进行钢柱安装。 2、钢管立柱施工 立柱采用 630*8mm 钢管,安装采用25T汽车吊。 3、贝雷梁安装 先将贝雷梁在地面上拼装分组连接好。在横桥向工字钢上按照要求的间距用 红油漆标出贝雷梁位置。 用汽车吊将已连接好
17、的贝雷梁按照先中间后两边的顺序 吊装到位。 单排贝雷梁吊装时必须设置两个起吊点,并且等距离分布, 保持吊装 过程中贝雷梁平衡, 以避免吊装过程中产生扭曲应力。贝雷梁全部架设完毕后每 31.5m 贝雷片0.9m 标准支撑架 . . 隔 100cm设置 14 工字钢作为分配梁, 再在工字钢分配梁上纵桥向每隔30cm设置 1212cm方木。 五、30m跨支架受力验算 根据本桥箱梁的构造特点, 本桥位于缓和曲线和圆曲线上, 最大横坡为 6% , 本桥纵断面位于 R=6000m 的竖曲线上,坡度为1.706%,选取横向坡度对摩擦力 分析。 示意图 摩擦力 f=Gcos , 沿斜面的下滑力f滑=Gsin
18、f=Gcos =0.15G1.00=0.15G,取 0.15 f滑=Gsin=G 0.04=0.06G f=Gcos f滑=Gsin 本工程计算 40B# 工字钢分配梁可以按照简支连系梁受力分析。 33m跨验算,具体选取本桥第一联第2 跨支架进行验算。 (一) 、荷载组成 C匝道 1 号桥第一联第 2 跨梁长 33m ,梁高 1.8m,支架平均高度21m ,采用 四排钢管立柱,跨径均为6.5m。荷载组成: 1、箱梁砼自重 G1: 腹板: 1.8 26=46.8KN/m 2 跨中空心处: 0.4726=12.22KN/m 2 近支点(渐变段)空心处:0.6726=18KN/m 2 . . 翼缘板
19、处:(0.4+0.18 )/2 26=7.54 KN/m 2 2、模板支架自重 G2: 模板体系: 1.5KN/m 2 方木自重取 7.5KN/m3 14 工字钢自重 0.16KN/m 贝雷梁: 2.5 KN/m 2 3、施工荷载 G3:2.8 KN/m 2 4、振捣荷载:水平方向取2.0KN/m 2,竖向取 4.0KN/m2 根据建筑结构荷载规范 ,均布荷载设计值 =结构重要性系数 (恒载分项 系数恒载标准值活载分项系数活载标准值)。 结构重要性系数取三级建筑: 0.9 ,恒载分项系数为1.2 ,活载分项系数为1.4 。 (二) 、模板和方木验算 1、模板强度和刚度验算 底模采用 2500m
20、m 1200mm 15mm 木胶合板,模板下纵向 1212cm方木中心 间距为 30cm ,净距为 18cm 。 腹板下线荷载为: q=0.91.2 (44.2+1.5)+1.4(2.8+4.0) 1=57.92KN/m mKNqlM23.018.092.57125.0125.0 22 max 木材容许应力取 =12MPa 截面模量: W=bh 2/6=10.015 0.015/6=0.0000375m3 模板应力 = Mmax/W=0.23/0.0000375=6.13MPa=12MPa 底模弯应力满足要求。 木材弹性模量取 MPaE 3 109 4733 1081.212/015.0112
21、/mbhI 挠度mm l mm EI ql f45.0 400 35.010 2819384 18. 043.645 384 5 3 44 底模挠度满足要求。 用同种方法验算侧模强度和刚度均能满足要求。 . . 2、方木验算 腹板下方木承重最大。 q=0.91.2 (44.2+1.5+7.5 0.12)+1.4 (2.8+4.0 ) =58.80KN/ 线荷载为 q=58.800.30=17.64KN/m mKNqlM85.1164.17105.0105.0 22 max 34 22 1088.2 6 12.012.0 6 m bh W 方木应力MPa W M 43.6 1088.2 1085
22、.1 4 3 max =12MPa 方木强度满足要求。 木材弹性模量取MPaE 3 109 4533 1073.112/12.012.012/mbhI 方木挠度mm EI ql f47.110 33.179384 164.175 384 53 44 1/400=2.5mm 方木刚度满足要求 方木承受最大剪力为KNqlQ69.10164.17606. 0606.0 max MPa A Q 11.1 12.012.0 69.10 . 5.15.1 max MPa7 . 1 剪力满足要求。 (三) 、14 工字钢验算 1、腹板下工字钢验算 mKNq/91.5816. 02.19.01)48 .2(4
23、 .1)12.05. 75. 12 .44(2 .19 .0 . . 腹板下弯矩为mKNqlMM84.045.091.5807. 007.0 22 21 mKNqlM B 49.145.091.58125.0125.0 22 腹板下工字钢最大弯矩为: mKNqlM49.145. 091.58125.0125.0 22 max 14 工字钢截面面积为21.50 2 cm,截面抵抗矩 W=101.7 3 cm,截面惯性矩 I=712 4 cm,d=5.5mm,回转半径cmi75. 5,半面积矩 3 4 .58 cmS ,弹性模量 MPaE 5 101. 2,钢材容许应力取215MPa 。 MPaM
24、PaMPa W M 21566.14 17.10 149 max 满足要求。 腹板下工字钢最大剪力为 : KNqlQQ CA 94.945.091.58375.0375.0 KNqlQB57.1645. 091.58625. 0625. 0 左 KNqlQB57.1645.091.58625.0625. 0 右 . . 腹板下工字钢最大剪力为KNqlQ57.1645.091.58625.0625.0 2 max 剪力强度MPaMPa Id SQ 12545.27 105.510712 104 .5857.16 38 6 max 剪力强度满足要求。 腹板下最大挠度为: mmmm EI ql f
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