钢便桥施工方案Word文件下载.docx
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三、便桥各部结构计算:
1、桥面板结构检算:
桥面宽6米,分节接长而成,厂家直接加工6*1.26的单元片运到现场,面板厚6mm,板下衬10mm*10mm*10mm的与面板等厚的U型肋梁,中心间距26cm。
对面层进行校核:
沿顺桥向取1cm宽面板跨越两个肋梁的长度为研究对象,简化为跨度为16cm的四跨连续梁建模如下:
履带吊站位约6m*6m,计算均布荷载取履带吊的施压面积为10m*6.3m
q=(70*1.4+10*1.2)*10/(10*6.3)=17.46KN/㎡
查表得,
最大弯矩M=0.107*ql2=0.107*17.46*0.16*0.16*0.16*0.16=0.00124KNM
截面模量W=1/6*1*0.6*0.6=0.06cm3
σ=M/W=0.00124*1000/0.06*1000000/1000000
=20.66MPa<1.3[σw]=1.3×
140MPa=182MPa
最大剪力Q=0.607*ql=0.607*17.46*0.16=1.72KN
τ=Q/S=1.72*1000/(0.01*0.006)=28.66MPa
<
1.3[τw]=1.3×
85MPa=110.5MPa
ω=0.632ql4/(100EI)
=0.632*17.46*1000*0.16*0.16*0.16*0.16/(100*2*100000*1000000*1/12*0.01*0.006*0.006*0.006)=0.00204m
0.00204/0.16=1.3%,变形满足要求。
对肋梁进行结构检算:
取履带吊施压范围内的肋梁为研究对象,履带宽60cm,肋梁的跨度为贝雷片横向间距,为90cm,取三跨建立计算模型如下:
肋梁上方面板自重:
G=0.9*3*0.26*0.006*7850*10/1000=0.33KN
肋梁自重:
G’=0.3*0.9*3*0.006*7.85*10=0.38KN
均布荷载q=(0.33+0.38+17.46*0.26*2.7)/2.7=4.8KN/m
查表得,最大弯矩M=0.1*ql2=0.1*4.8*0.9*0.9=0.39KNm
10mm*10mm*10mm槽,截面惯性矩I=2*1/12*0.006*0.1*0.1*0.1+0.006*0.1*0.1*0.1=0.000007m4
截面模量=I/(1/2*h)=0.000007/(1/2*0.1)=0.00014m3
σ=M/W=0.39*1000/0.00014/1000000=2.78MPa
<1.3[σw]=1.3×
最大剪力Q=0.6ql=0.6*4.8*0.9=2.59KN
τ=Q/S=2.59*1000/(2*0.006*0.1)=2.15MPa
最大挠度ω=0.677ql4/(100EI)
=0.677*4.8*0.9*0.9*0.9*0.9/(100*2*100000*1000000*0.000007)
=1.5*10-8m
挠度满足要求。
所以在最大荷载作用下,面板的承载能力和变形都符合要求。
2、主梁贝雷梁结构检算
主梁单跨15m由8片贝雷片通过端支架拼装而成,间距0.9米,以一条贝雷梁为对象,车辆停放在伸缩缝位置为最不利位置,按单跨简支梁建模,荷载简化为均布荷载,建立模型如下:
单排单层贝雷片的参数如下:
截面模量W=3578cm3,截面惯性矩J=250497cm4
单排单层截面承受的最大弯矩M=788kNm
单排单层截面承受的最大剪力Q=245kN
q=1/8*Q/L=0.125*((70+10+12)*1.4+10*1.2)*10/15=11.72kN/m
L=15m
最大弯矩出现在跨中位置,查表得
M=0.125*ql2=0.125*11.72*15*15=329.6kNm<
788kNm
最大剪力Q=0.5ql=0.5*11.72*15=87.9kN<
245kN
跨中最大挠度变形:
ω=5ql4/(384EI)
=5*11.72*1000*15*15*15*15/(384*2*100000*1000000*250497/100000000)
=0.0154m
所以8片贝雷片@100cm布置满足承载能力和变形要求。
3、主横梁结构检算
主横梁为I40a横贯三根桩基顶部,长750cm,支撑贝雷梁,
简化为两跨连续梁,以一根工字钢建立模型如下:
均布荷载q=1/2*((70+10+12+1)*10*1.4+10*10*1.2)/6/2=53.8KN/m
I40a工字钢属性如下:
I=21714cm4,w=1085.7cm3,S=631.2cm3,腰厚t=10.5mm
查表得,最大弯矩出现在支座顶
M=0.125*ql2=0.125*53.8*3*3=60.53KNm
σ=M/W=60.53*1000/1085.7=55.75MPa
抗弯强度满足要求。
支座处剪力Q=0.625ql=0.625*53.8*3=100.88KN
截面抗剪强度
τ=QS/It
=100.88*1000*632.1/1000000/(21714/100000000*0.0105*1000000)=27.96MPa<
抗剪强度满足要求。
跨中挠度最大,
ω=0.521ql4/(100EI)
=0.521*53.8*1000*81/(100*2*100000*1000000*21714/100000000)
=0.0005m
变形量满足使用要求
所以,双I40a主横梁配置满足要求。
4、钢管桩承载力检算:
经过现场钢管桩试打,入土深度达到8米左右即稳定,所以钢管桩入土深度按8米计算,根据地质报告提供的数据,按最差地质考虑,
σ=130KPa,τ=30KPa
单根钢管桩下部地基反力
N=σs+τ*2πr*h
=130*3.142*0.30*0.30+30*2*3.14*0.30*8=488.9kN
单根桩基承受荷载f=(1/2*(70+12+10)+1+2.4)*10*1.4+10*1.2*10)/3=270kN
f<N所以桩基承载能力满足要求。
长细比λ=15/0.6=25<150,竖向压杆稳定性可靠。
综上,便桥各部位结构都能够满足承载力和稳定性要求。
四、钢便桥施工步骤:
0#承台达到强度后,进行台后填土,扩展施工作业面,保证70吨履带吊作业需要。
1、测量定位,测放出钢栈桥的墩台中心线,在边桩中心外1米位置做点,正式打桩时通过用尺排距离二次确定桩位;
2、钢管桩施工,70吨履带吊就位后,用吊车吊起60吨振动锤,锤头下端夹具插入钢管桩顶端,通过锚杆穿过事先割好的孔洞和夹具起吊钢管,将钢管提升离开地面后,水平吊至设计桩位处,缓缓下放,利用锤头和钢管的自重下沉到稳定后,启动振动锤,这期间要保证桩身垂直度不超过1%,振动下沉的过程中要不断地调整吊绳长度和吊车大臂的角度,保证桩的垂直度。
当沉桩的速度渐渐缓慢且在30秒内下沉量不足10cm时,即可停止打桩,拔下锚杆,进行下一根钢管桩的施工。
钢管桩的施工顺序宜采取先两边后中间的顺序。
3、主横梁及桩间剪刀撑施工,在将桩头处理到允许标高后,沿横梁方向切口将主横梁双32工字钢放入切口内,点焊;
同时进行主横梁下桩间剪刀撑焊接,先在钢管间内侧面间焊接连接钢板,然后用16槽钢焊接水平联系和交叉联系。
4、主梁施工,在拼装场地进行15米主梁的接长施工,严格检查螺栓的连接的施工质量,两片一组拼装完成后用自制炮车运至吊车工作范围内,用吊车吊放就位,待第二组贝雷片吊放就位后,安装端支架将两组贝雷片联系成整体,顺次吊放第三、四组贝雷片,并安装端支架,这样这个主梁就施工完毕了。
5、桥面板安装,桥面板是加工半成品,标准节段1.26米长,7米宽,通过U型卡与贝雷片连接,用炮车运到吊车附近后,起吊就位,固定螺栓即可。
6、栏杆扶手施工,面板上预留有连接螺栓,加工一个内丝扣的加工件与φ46栏杆立柱钢管焊接,栏杆立柱高1.5米,水平等距布置3层钢管,纵横钢管间连接用十字扣件连接。
栏杆立柱为白色,横向栏杆为红白相间,兼起到警示的作用。
至此为一个循环,以后每跨照此循环施工即可。
五、防撞及防流冰措施:
流冰多发生于春季,水位比较低,在河道较深位置的墩台迎水侧距离墩台3米位置加打一根护桩,如果春季流冰较多,冰层较厚大,采取放炮或用挖掘机换凿岩机头站桥上破碎流冰。
六、便桥施工要点:
1、销钉连接和螺栓连接,每个必须认真安装,逐个检验,层层把关。
2、贝雷片的受力位置必须是立杆,即一定是贝雷片的立柱与工字钢横梁传力,否则必须调整或返工,这对钢管桩和横梁的施工的精确度提出了高要求。
3、要考虑贝雷片与主横梁工字钢之间的连接,拟采用U型卡扣对每个接触点进行紧固,以抵抗纵向和横向冲击力。
4、考虑整个桥梁的纵向稳定性,每隔一个墩台在桥梁纵向增设一个护桩,并用槽钢与主桩紧密联系,如【一】。
尤其第一个河中墩台,考虑到70吨履带吊的作业影响,可增设两个护桩。
如【二】,或直接缩小跨度,保证稳定性。
5、桥台后背填土前一定要解决掉台后对贝雷梁的冲击作用,避免梁体产生纵向位移,造成水平弦杆竖向传力而导致失稳破坏。
顺接桥台的位置要做出10米左右的水平路面。
6、便桥形成后,要在两侧桥台分别设置限高架以控制超载车辆通行,并限制通行速度在30km/h以内,同时要经常检查墩台顶贝雷梁的传力情况,发现有非立杆传力,立刻封桥,采取措施调整。
7、桥梁在陆地预制场进行简支桁片的拼装,运到架设工点,采用先简支后连续的形式,以满足施工需要。
在简支状态下要承受履带吊机的荷载,因此在简支架设完成后,必须马上完成横联杆件的安装,并与盖梁临时固结,否则不能上荷载。
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