桥梁高支架施工方案Word文件下载.doc
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12090÷
(76×
3.7)=43kN/m2。
考虑支架模板自重、及施工荷载,自重荷载乘以1.2的系数作为支架验算荷载,43×
1.2=51.6kN/m2。
2、立杆验算
碗扣支架布置形式暂按90×
90×
120布置,因此单根立杆承受竖向荷载为0.9×
0.9×
51.6=41.796kN。
碗扣支架立杆按Φ48×
3.0㎜钢管,A0=424㎜2;
1)立杆强度验算:
σ=N/A0=41.796/424=98.6Mpa<
[σ]=140Mpa;
所以立杆满足强度要求。
2)立杆稳定验算:
钢管回转半径:
r=15.95mm;
钢管长细比为λ=L/r=1200/15.95=75.24≤80;
查表得ф=0.74;
σ=фN/A0=41.796/0.74×
424=133.2Mpa<
所以立杆满足稳定性要求。
虽然立杆稳定性满足验算要求,但与容许值较为接近,因为计算时取得是平均值,考虑到横梁位置砼单位面积重量最大,因此将横梁位置处的支架加密为60×
120。
2、其余计算
箱梁支架的方管及压缩木的排布及计算,参见箱梁支架施工验算,这里就不再赘述。
(二)支架施工
1、基础处理
清理干净基坑内杂物,周围支护用杂木杆拔除。
采用分层回填,回填材料采用石渣或黄沙,每层回填不超过50cm,回填时能够用压路机时尽量采用压路机压实,底部狭窄处及边角采用振动夯进行夯实。
基坑回填至河床顶平后,对满堂支架范围基础进行石渣换填处理,采用50吨压路机整体全断面碾压处理,要求压路机碾压后基础顶面无明显轮迹,发现有翻浆现象,马上换填重新碾压。
基坑回填及软弱地方处理完后,平整场地并压实处理。
测量人员测定地面标高,确定铺设砼厚度及范围,砼厚度按12cm浇筑,两侧比箱梁桥各宽出1米。
现场对施工人员及机械操作人员进行交底。
采平板振捣器振捣密实。
顶面铺设塑料薄膜获草帘进行养护。
砼浇筑完成后在两侧设置排水沟避免雨水等浸泡。
2、支架布置形式
碗扣式支架排列间距为纵向碗扣式支架排列间距为纵向0.9m,横向0.9m,节高1.2m,在横梁及箱室变化段位置应力集中处变为纵向0.6m,横向0.9m,节高1.2m。
加密段支架与整体连结。
由测量员定位箱梁中心线及边线后,人工拼装碗扣支架,支架下承托支牢在12×
15方木上,方木顶面要用水平尺找平。
上、下立杆钢管接为一体时,其接点处要插牢,两管在同一轴线上保持垂直。
纵横向碗扣支架立杆应保持在一条直线上,以保证立杆顶部方管位于顶托中心。
3、加设剪刀撑
随着碗口支架搭设,纵横向剪刀撑均应与支架高度同步搭设。
纵向剪刀撑搭设在碗扣支架外侧,45度角交叉呈菱形布置。
采用6米钢管搭接,搭接长度不小于80cm,搭接部位不少于3个扣件。
横向斜撑每隔两排立杆加设一排,横向斜撑成45度角向上从最外一侧立杆到另一侧立杆成之字型一直加到顶部。
水平剪刀撑加设三层,位于顶底层横杆位置及中间横杆位置处。
并用钢管及扣件搭成井字型,将墩柱抱在中间,使支架与墩柱连接在一起,提高支架的稳定性。
井字架加设间距4.8米,每根墩柱至少抱5层。
4、预压
预压的目的:
消除地基沉降的影响;
消除支架非弹性变形的影响;
检验支架的稳定性安全性是否满足施工要求;
提供弹性变形数据,做为施工的依据。
观测点的设置在各孔的1/2、1/4跨及墩台横断面位置设观测高程点。
观测时仪器、水准点应固定,减少系统误差。
对观测点统一编号登记,测高程作好记录。
观测内容:
地基沉降、非弹性压缩和弹性压缩。
预压分三次进行,预压荷载用砼预压块(0.5m3/个)+水袋的方式按施工荷载均布施压。
第一次加载50%,观测4—8小时;
第二次加载至满荷,进行观测,然后每天观测2次,但最终沉降量3天应稳定在3mm内,方可卸载。
卸载:
卸载时应均布卸载。
第一次卸载50%,停4~6小时,观测一次沉降值;
第二次卸载50%,测变形恢复,24小时内作2次观测。
并计算弹性压缩值作为预留拱值的参考。
四、36#、37#桥高支架
(一)支架计算
1、荷载计算(以36#桥为例)
(1)横梁位置
箱梁截面积:
49.64m2,49.64×
26=1290.64KN/m。
(2)箱室变化段
箱梁平均截面积:
(19.66+31.022)/2=25.34m2,25.34×
26=658.86KN/m。
(3)箱室标准段
19.66m2,19.66×
26=511.16KN/m。
(4)支架、模板、施工人员及砼浇注振捣荷载
按照满堂支架验算时采取的荷载:
模板、支架及贝雷梁自重:
约为144KN/m;
施工人员及机具产生的纵向均布荷载:
1.5kPa×
22.8=34.2KN/m;
砼浇筑产生的荷载:
6.0kPa×
22.8=136.8KN/m;
砼振捣产生的荷载2.0kPa×
22.8=45.6KN/m;
共计:
360.6KN/m。
2、纵向贝雷梁计算
纵向贝雷梁以上的碗扣支架、方钢管、压缩木及竹胶板验算与满堂支架相同,这里就不再重复,只对碗扣支架以下部分进行验算。
由于下部采用钢管桩支撑高平台,纵向贝雷梁在钢管桩顶部拼装困难,且高空作业极为危险,因此纵向贝雷梁采取在地面拼装完成一跨,然后进行吊装,两跨之间贝雷梁采用搭接形式。
因此验算时,每一跨贝雷梁均按简支梁计算。
初步纵向钢管桩布置如下图所示,墩柱位置处跨径为4.2米,箱室变化段跨径为6米,中间标准段最大跨径为9.9米。
按照这三种跨径分别验算如下。
(1)墩柱位置4.2米跨径
均布荷载:
q1=1290.64+360.6=1651.24KN/m,
Mmax1=q1l12/8=(1651.24×
4.22)/8=3640.98KN·
m,
R1=q1l1/2=(1651.24×
4.2)/2=3467.6KN。
(2)箱室变化段6米跨径
q2=658.86+360.6=1019.46KN/m,
Mmax2=q2l22/8=(1019.46×
62)/8=4587.57KN·
R2=q2l2/2=(1019.46×
6)/2=3058.38KN。
(3)标准段9.9米跨径
q3=511.16+360.6=871.76KN/m,
Mmax3=q3l32/8=(871.76×
9.92)/8=10680.15KN·
R3=q3l3/2=(871.76×
9.9)/2=4315.21KN。
根据以上计算,跨中弯矩最大的位于标准段9.9米跨径处,因此贝雷梁布置验算按照该跨验算。
贝雷梁的截面惯性矩为WBL=3578.5cm3。
σ=Mmax/nWBL≤[σw]=145MPa
10680.15/(n×
3578.5)≤[σw]=145MPan≥21
即纵向贝雷梁排数不得少于21排。
由于箱梁底板宽度为22.8米,考虑到贝雷梁尽量与上部支架对齐,因此贝雷梁按照横向90cm间距布置,22.8÷
0.9≈25,满足计算要求。
贝雷梁的挠度由两部分组成,一部分是非弹性挠度(销孔处间隙),一部分是弹性挠度(贝雷梁本身发生的变形)。
(1)非弹性挠度计算(9.9米间距):
贝雷梁高度H=1500mm,
销孔间隙ΔL=0.5mm,销孔直径d=300cm,贝雷片数量n=4,
则f0=(1/3)ΔLn2=(1/3)×
0.5×
42=2.7mm=0.27cm。
(2)弹性挠度计算:
采用经验挠度计算(节数n=4节):
F=0.3556×
n2/8=0.3556×
42/8=0.71cm;
则总挠度为:
0.27+0.71=0.98cm<
L/400=9.9/400=2.5cm;
故贝雷梁挠度满足要求。
3、长横梁验算
根据箱梁横断面尺寸及各箱室腹板间距,初步确定横桥向钢管桩间距为3米。
顶部长横梁初步确定拟采用2H60型钢。
(1)均布荷载计算
根据纵向贝雷梁计算时各种跨径简支梁两端支反力数值可以看出,标准段9.9米跨径支反力最大(4315.21KN),即连续两跨9.9米简支梁时,中墩支反力最大即4315.21×
2=8630.42KN。
长横梁长度按照箱梁下的11排钢管桩间距计算,长横梁长度为3.5+3米×
8+3.5=31米,
则均布荷载为8630.42÷
31=278.4KN/m。
(2)长横梁验算
Mmax=333.64KN·
m。
R=470.37+582.52=1050.89KN。
长横梁采用2根H60型钢并排组成。
H60型钢的截面抵抗矩为W60=2610cm3,
截面惯性矩为I60=78200cm4。
σ=Mmax/2W60=333.64/5220
=63.9MPa<
[σW]=145MPa。
强度满足要求。
由于该型钢横梁为不等跨连续梁,挠度计算复杂,现取最大一跨按简支梁计算,如能满足刚度要求,则该不等跨连续梁也能够满足刚度要求。
钢材的弹性模量E=2.1×
105MPa;
f=(5ql4)/(384EI)
=(5×
333.64×
3.54)/(384×
2.1×
105×
2×
78200)
=0.0019m<
l/400=0.009m
故刚度满足要求。
因此长横梁采用2H60型钢能够满足强度及刚度要求。
4、短横梁验算
由于下部钢管桩平台高度达26米高,因此为保证钢平台的稳定性,钢管桩采用双排钢管桩,钢管桩之间设置横向连接以加强钢平台的稳定性。
这样横梁下需设置纵向短横梁将荷载传递到两排钢管桩上。
根据横梁计算可以看出,长横梁产生的最大支反力为1050.89KN。
即短横梁跨中承受一个集中荷载,两排钢管桩间距为3米,短横梁也采用2H60型钢。
按照简支梁计算,Mmax=Pl/4=1050.89×
3/4=788.17KN·
R=P/2=1050.89/2=525.45KN。
σ=Mmax/2W60=788.17/5220
=151MPa<
1.25[σW]=181MPa。
f=(Pl3)/(48EI)
=(1050.89×
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