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文本内容:
新淑高速第十六协议段桥梁盖梁支架专题施工方案
一、工程概况我协议段起点为淑浦县油洋乡麻溪村,路线沿X012南侧展线,经甘溪村、庄坪村、河底江村、三板桥村、桥江镇槐荫村,路线终点为桥江乡独石村路线全长
5.685km其中,桥梁工程包括大中桥梁1687m/6座,桥梁下部构造设计有扩大基础、U型桥台、桩基础、承台、肋板、立柱、盖梁等构造形式,上部构造有预应力空心板、T梁、现浇箱梁等构造形式,目前正进入高空作业盖梁施工为保证桥梁盖梁施工按总体施组中的工期顺利开展,特制定如下有关桥梁盖梁支架施工日勺专题方案
二、施工布署我部施工的桥梁工程合计6座,其中K75+722擂鼓坡大桥盖梁支架采用包箍法施工,其他K76+
370.5廖家湾大桥、K78+285新塘湾大桥及A、B匝道桥、K79+532向家山大桥等五座桥梁盖梁采用剪力销法施工
三、施工方案及稳定计算
(一)包箍法施工方案盖梁包箍法无支架施工可操作性强,有很高的I安全保证体系,外观轻巧又便于检查验收,可以很好控制施工安全,支模可以省诸多二N7B二N l-o.4ml/m/B式中Nz轴心力ml-―所有螺栓数目,取36个B-一高强螺栓截平面或物体表面积,B=
4.52cm2二N〃/B=Pbl-
0.4ml/m/B=
2221.3X1-
0.4X36/18/36X
4.52X10Y=109208kPa=109MPa[]=140MPa故高强螺栓满足强度规定抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=18N1=18X123=2214KN抱箍壁采用面板516mm的钢板,抱箍高度为
0.5m则抱箍壁的纵向截平面或物体表面积SIR.016X
0.5=
0.008m2o=P1/S2214/
0.008X2==
138.4MPa[o]=140MPa满足设计规定=1/2RB/2S1=1/2X
666.4/2X
0.008T=21MPa[]=85MPaT满足强度规定根据以上计算,抱箍与贝雷梁组合施工支架验算符合各项应力验算规定,安全经济可行
(二)、剪力销法施工方案
1、盖梁设计技术参数我标段盖梁的构造尺寸有多种形式,在此仅以最大尺寸盖梁为例进行简介,该盖梁长
10.78m,宽
2.3m,高
1.5m,设计为C30钢筋碎,设计碎方量
35.7m3,钢筋含量
5.9T详细细部尺寸如图1所示盖梁立面图盖梁侧面图
2.拟用施工方案根据我标段的实际状况决定采用剪力销法施工该措施日勺施工原理是,在墩柱上穿剪力棒承载工字钢,以工字钢为受力主梁搭设盖梁受力底座,在此底座上进行盖梁模板、钢筋、碎的施工施工要点在于穿剪力棒搭设盖梁底座受力平台通过粗略估算计划采用如下材料搭设盖梁底座受力平台采用@90mm钢棒作剪力棒,左右墩柱各1根采用36b工字钢作为受力主梁,墩柱两侧各1根采用16a槽钢作小横梁,在工字钢上按中到中45cm间距布置,共布设20根采用10cm*10cm方木作为盖梁底模垫层,在槽钢上按中到中25cm间距布置,共布设10道采用10cm*30cm木楔作为高度调平层,安装在槽钢与方木之间详细布置如图2所示方木盖梁底模槽钢一ci-1mr~~iicir-i[—..卜;一1木楔/]工字6—钢—P\z剪力棒盖梁底座示意图图
23.受力验算通过图2可以看出,盖梁荷载首先通过方木传递到槽钢上,再通过槽钢传递到工字钢上,最终传递到剪力棒上因此我们对方木、槽钢、工字钢、剪力棒都进行了验算在实际施工中,部分钢筋和墩柱顶碎的重量由墩柱承担,底座承载的盖梁重量不不小于盖梁实际重量,在计算中仍按盖梁实际重量计算,以提高受力底座的安全系数
1、荷载计算⑴盖梁模板的自重Q1我标段该型号盖梁的模板重量为
6.3T,即Q63KNo⑵盖梁砂日勺重量Q2盖梁碎的总方量为
35.7m3,参照《简要公路施工手册》取钢筋碎容重为26KN/m含钢筋,可得Q2=
35.7m3*26KN/m3=
928.2KN⑶施工人员和施工机具荷载Q3进行碎浇筑时,盖梁上面只有34个施工人员及小型振捣器械,〜因此取Q3仁4KN4振捣碎时日勺荷载Q4参照有关资料,振捣碎时在有效范围内产生日勺荷载为
2.OKpa,因此取Q4-
2.0m*
2.0m*
2.0Kpa=8KN⑸方木的重量Q5方木每道的铺设长度L=
11.2-
1.4*2=
8.4m,参照有关资料P木二6KN/m3,因此方木日勺重量为Q5二V*P木二
8.4*10*
0.1*
0.1*6=
5.04KN6槽钢的重量参照有关资料,16a槽钢的延米重量P=
197.5N/m,每根槽钢长度为300cm,放置20根,共长L二60m因此槽钢的I重量为Q6=L*P=60*
197.5=
11.9KN7工字钢的重量参照有关资料,36b工字钢的延米重量P=
656.6N/m,工字钢2根长度24m,因此工字钢日勺重量为Q7=L*P=24*
656.6=
15.76KN2方木的受力验算方木所受荷载为Q木二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=
1008.2KN参照简支梁的内力计算措施q二
1008.24-
11.2+10=
9.0KN/mM=ql2/8=
227.81N*mW=a3/6=
1.67*10-4m3=M/W=
227.81/
1.67*10-4=
1.36MPa
14.5MPa方木铺设满足受力规定3槽钢的受力验算槽钢所受荷载为Q槽二Q槽Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=
1020.1KN q二
1020.1+
11.2*
0.45+
2.3=
17.8KN/m参照外伸臂梁计算跨中弯距,如图3所示外伸臂梁受力示意图图3M=qlx*1-a/x l+2a/l-x/1/2=
4.1*103N*mW=
40.9cm3=M/W=100MPa215Mpa槽钢的铺设满足受力规定4工字钢的验算1受力验算工字钢所受荷载为Q工二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=
1035.9KNq=
1035.9+
11.2+2=
46.25KN/m参照外伸臂梁计算跨中弯距,如图3所示M=qlx*1-a/x l+2a/l-x/1/2=
1.40*105N*mW=
920.8cm3o=M/W=
152.04MPa215MPa
(2)挠度验算q=
46.25KN/m,E=
2.1*105MPa,1=16574cm4F=ql45-24a2/12/384EI=
0.016mF/L=1/418V1/400挠度变形满足规范规定5)剪力棒的受力验算剪力棒重要承受剪力,因此只进行剪力验算:Q棒二Q工二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=
1035.9KNT棒二Q棒/4=259KN,S=
3.14*
0.0452=
6.36*10-3m27MPa125MPa=T/S=
40.T剪力棒尺寸满足受力规定6)验算成果通过受力验算,拟用方案满足盖梁受力规定,可以组织施工
4.剪力销法盖梁施工工艺1)设置剪力棒预留孔当墩柱施工到设计顶高程,进行最终一次浇筑碎时,需要设剪力棒预留孔根据我标段的施工状况,决定预埋内径为10cm日勺硬脂PVC管,预埋位置在盖梁底71cm这71cm包括36cm工字钢高度,
6.5cm槽钢高度,10cm木楔高度,10cm方木高度,
8.5cm盖梁底模厚度2)搭设盖梁受力底座墩柱所有浇筑完毕并拆模后,及时找到预留孔位置并穿入剪力棒,穿入后日勺剪力棒应保持居中放置然后紧贴墩柱站立放置工字钢,工字钢的放置也应保持居中,并且在墩柱两侧将两根工字钢连接在一起,在跨中也设一道连接,连接的力度不必太大,以保持工字钢不产生刚度形变为度,现场我们采使用方法兰连接工字钢安装完毕后,在上面放置槽钢,每根槽钢的I两端与工字钢绑扎在一起,以免滑动3)铺设底模并调平运用4个千斤顶进行控制在设计的高程位置然后铺设盖梁底模,底模为大面积拼装模板,可以通过高强螺栓连接为一种整体,盖梁底模的铺设必须保证盖梁日勺轴线和底标高符合设计规定,如有偏差必须调整在规范容许的范围内底模铺设完毕后,安排专人到盖梁底重新检查盖梁底模与方木的接触状况,如有局部悬空或冲突的地方,通过木楔进行调整,保证盖梁底模与方木之间均匀接触4)绑扎盖梁钢筋盖梁骨架钢筋在钢筋加工场地焊接成型,然后吊到盖梁底模上进行现场绑扎盖梁骨架钢筋在模具上加工,现场我们用12#槽钢加工了一种模具,在模具上直接定出了盖梁骨架的长和高,所有起弯点都给出了固定标识,通过模具加工出来的盖梁骨架钢筋尺寸误差非常小,并且平整顺直,完全满足规范规定盖梁骨架钢筋吊究竟模上后,通过横向箍筋绑扎在一起,成型为盖梁钢筋笼5)安装侧模及端模盖梁钢筋笼绑扎完毕后,进行侧模和端模的安装侧模安座于底模之上,与底模之间采用高强螺栓连接,侧模后设通长背肋,通过上下两层对拉螺杆固定侧模与端模之间通过角法兰用高强螺栓连接在一起,盖梁模板连接加固完毕后,基本不会产生变形和移动,成为一种整体性钢模6)盖梁顶面复测及预埋件定位盖梁的模板整体性安装完毕后来,及时进行轴线放样和标高测量放样完毕后将轴线位置用红油漆点在两块端模上,同步纪录下这两点的高程,通过轴线位置量测出盖梁顶预埋件的位置,通过高程点量测出盖梁顶面的位置,并确定支座垫石及预埋钢板的高程7)盖梁模板及受力底座的拆除参照规范规定,非承重模板需碎强度达
2.5MPa以上时才能拆除,承重模板需碎强度到达设计强度日勺75%以上时才能拆除,我们的施工日平均气温不小于10℃,现场控制在1天后来拆除侧模,7天后来拆除底模侧模的拆除比较简朴,只需拆除对拉螺杆,松开连接螺栓,用塔吊分块将模板吊下即可底模拆除时,需先将千斤顶卸荷并取出,然后取出方木和槽钢,才能拆除底模,最终取下工字钢和剪力棒
5.剪力销法施工注意事项在进行盖梁施工的时候,我们碰到了许多问题,不一样程度的影响了我们盖梁的施工质量在这些问题中有些是我们事先没有考虑到时,有些是由于施工措施不恰当导致时,有些是由于没有引起足够重视导致时为了在此后的施工中防止类似问题再次出现,特做如下总结1)墩柱顶高程控制措施在墩柱施工时中,最终一次浇筑前必须对模板顶进行高程复测,按照复测高程计算出下返尺寸,在模板内侧作好标识,以此为根据严格控制墩柱顶面碎标高2)预埋的PVC管移位、漏浆处理措施在盖梁施工中,应将PVC管两端用彩条布封堵,中间灌砂,填成实心管,并且用钢筋对其定位,牢牢固定在墩柱钢筋的指定位置,处理了在碎浇筑时漏浆和上浮的问题3)施工平台宽度处理措施盖梁宽230cm,槽钢长度为300cm,第一次施工时居中放置,安装完盖梁侧模后,两侧只剩30cm空间,在上面铺木板作为施工人员的行走及施工平台,宽度太窄,存在不安全原因处理措施我们将槽钢交错放置,一端与盖梁侧模平齐,另一端外挑65cm,相邻槽钢颠倒放置,这样调整后来,施工平台日勺宽度由本来的30cm扩宽到60cm,极大的以便了施工,提高了安全系数工时,对地基规定不高,节省支撑钢管,大大减少了成本抱箍法无支架施工很少影响道路、河道的交通和通航,有助于迅速施工和文明施工,具有很好日勺推广应用价值
1、盖梁抱箍法构造设计按最大立柱与盖梁尺寸进行设计验算,根据设计施工图,选定擂鼓坡大桥7#墩墩柱为6200cm,盖梁尺寸为170*220(宽*高)为设计验算根据
(1)、侧模与端模支撑侧模为特制大钢模,面模厚度为§6mm,肋板高为10cm,在肋板外设2[16违带在侧模外侧采用间距
1.0m的J2[16b作竖带,竖带高
2.9m;在竖带上下各设一条620日勺栓杆作拉杆,上下拉杆间间距
2.7m,在竖带外设@48%|钢管斜撑,支撑在横梁上端模为特制大钢模,面模厚度为66mm,肋板高为10cm在端模外侧采用间距
1.0m的2[16b作竖带,竖带高
2.9m;在竖带外设648的钢管斜撑,支撑在横梁上
(2)、底模支撑底模为特制大钢模,面模厚度为86mm,肋板高为10cm在底模下部采用间距
0.6m工16型钢作横梁,横梁长
4.4m盖梁悬出端底模下设三角支架支撑,三角支架放在横梁上横梁底下设纵梁横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差与墩柱相交部4)盖梁底模与墩柱间的空隙漏浆处理注意措施在盖梁施工中,应用双面胶条填塞止浆,同步在底模顶面围绕墩柱用宽胶带进行多次粘贴通过这样处理会很好的处理了模板与墩柱接缝漏浆的问题
7.高空作业注意事项
1、高空作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋所需的材料要事先准备齐全,工具要放在工具袋内
2、高空作业所用的梯子不得缺档和垫高,同一架梯子不得二人同步上下,在通道处(或平台)使用梯子要设置围栏
3、高空作业与地面联络,要有专人负责,或配有通讯设备位采用特制型钢支架作支撑
3、受荷纵梁在横梁底部采用双层1排加强型贝雷片原则贝雷片规格3000cmX1500cm,加强弦杆高度10cm连接形成纵梁,长12m,每组中的两排贝雷片拼装在一起,两组贝雷梁位于墩柱双侧,中间间距
233.6cm,贝雷梁底部采用3m长的工16型钢作为贝雷梁横向底部联接梁贝雷片之间采用销连接纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接;纵梁下为抱箍
4、抱箍采用两块半圆弧型钢板板厚t=16mm制成,M24的高强螺栓连接,抱箍高1734cm,采用66根高强螺栓连接抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力供应上部构造欧I支承反力,是首要的支承受力构造为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同步对墩柱碎面保护,在墩柱与抱箍之间设一层23nlm厚的橡胶〜垫,纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接
5、防护栏杆与与工作平台栏杆采用@50时钢管搭设,在横梁上每隔
2.4米设一道
1.2m高的钢管立柱,竖向间隔
0.5m设一道钢管立柱,钢管之间采用扣件连接立柱与横梁日勺连接采用在横梁上设
0.2m高的支座钢管与支座之间采用销连接工作平台设在横梁悬出端,在横梁上铺设2cm厚的木板,木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢固
2、盖梁抱箍法构造验算
1、荷载计算碎浇筑时的侧压力Pm=K yh式中K-一外加剂影响系数,取
1.2;Y-—碎容重,取26kN/m3;h--有用压头高度硅浇筑速度v按
0.6n]/h,入模温度按20℃考虑则v/T=
0.6/20=
0.
0030.035h=
0.22+
24.9v/T=
0.22+
24.9X
0.03=
1.0mPm=Kyh=l.2X26X1=
31.2kPa碎振捣对模板产生日勺侧压力按4kPa考虑则:Pm=
31.2kPa+4kPa=
35.2kPa盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利状况考虑即碎浇筑至盖梁顶时P=PmX H-h+PmXh/2=
35.2X2+
35.2X l/2-88kN
2、拉杆拉力验算拉杆采用620圆钢间距
1.0m,
1.0m范围碎浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受则有二T1+T2/B=
1.2P/2nr2=
1.0X88/2n X
0.012==139MPa[o]=160MPa运用620圆钢拉杆间距1m布置满足应力规定竖带抗弯与变形程度计算设竖带两端的拉杆为竖带支点,竖带为简支梁,梁长L0=
2.0m,碎侧压力按均布荷载q0考虑竖带[16b的弹性模量E=
2.lX105MPa;惯性矩Ix886cm4;抗弯模量Wx=108cm3q=
35.2X
1.0=
35.2kN/m0最大弯矩Mmax=q lo2/8=
35.2X
2.02/8=
17.6kN•mo=Mmax/2Wx=
17.6/2X108X10-6=81481Kpa^82MPa[o w]=160MPa可3变形程度计算fmax=5q lo4/384X2XEIx=5X
35.2X
2.04/384X2X
2.1X108X886oX108=
0.002mW[f]=l/4OO=
2.0/400=
0.005mo
4、横梁计算采用间距
0.4m工16型钢作横梁,横梁长
4.6mo在墩柱部位横梁设计为特制钢支架,该支架由工16型钢制作,每个墩柱1个,每个支架由两个小支架栓接而成故共布设横梁31个,特制钢支架2个每个钢支架用工16型钢18盖梁悬出端底模下设特制三角支架,每个重约8kNa.荷载计算盖梁砂自重Gl=
43.27m3X26kN/m3=l125kN模板自重G2=49kN侧模支撑自重G3=22X
0.172X2,0=
7.5kN三角学支架自重G4=8X2=16kN施工荷载与其他荷载G5=20kN横梁上的总荷载GH=G1+G2+G3+G4+G5=1125+49+
7.5+16+20=1218kNqH=1218/12=102kN/m横梁采用
0.4m的|工字钢,则作用在单根横梁上的荷载GH=102X
0.4=41kN作用在横梁上的均布荷载为q=6/1:41/
2.4=171^/111式中1口为横梁受荷段长度,为
2.4m横梁抗弯与变形程度验算横梁的弹性模量E=
2.lX105MPa;惯性矩1=1127c l;抗弯模量lWx=
140.9cm3最大弯矩Mmax=ql2/8=17X
2.42/8=
12.2kN•m二Mmax/Wx=
12.2/
140.9X106=86586^87MPa[o w]=160MPa可最大变形程度fmax=5ql7384XEI=5X17X
2.47384X
2.1X108X1127X10-8=
0.0031m[f]=10/400=
2.4/400=
0.006m(可)
(5)、纵梁计算纵梁采用单层四排加强型贝雷片(原则贝雷片规格3000cmX1500cm,加强弦杆高度10cm)连接形成纵梁,长12m荷载计算横梁自重G6=12/
0.4X
4.6X
0.169=23kN贝雷梁自重4X8X
0.3X
9.8=94kN纵梁上的总荷载GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=1125+49+
7.5+16+20+23+94=1335kN纵梁所承受的I荷载假定为均布荷载q q二GZ/L=1335/
6.8=196kN/ma计算支座反力RA/B RA/B=l/2ql=l/2X196X
6.8=
666.4KNMmax=l/8X196X
6.8=1132kN-m贝雷片时容许弯矩计算查《公路施工手册桥梁和涵洞》第923页,单排单层贝雷桁片时容许弯矩[M0]为975kN・mo则四排单层的容许弯矩[M]=4X975X
0.9=3510kN-m(上下加强型时贝雷梁的I容许变矩应不小于此计算值)故MB=1132kN•m[M]=3510kN•m满足强度规定纵梁变形程度验算贝雷片刚度参数弹性模量E=
2.lX105MPa惯性矩I=BhXh/2=
25.48X2X4X150X150/2=2293200cm4最大变形程度发生在盖梁中间fmax=648q/EI=648X112/
2.1X108X2293200X10-8=
0.015m[f]=a/400=
6.8/400=
0.017mfmaxW[f]变形符合规定
6、抱箍计算抱箍承载力计算荷载计算每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载,由上面的计算可知支座反力RA/B=l/2q]=l/2X196X
6.8=
666.4KN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算,该值即为抱箍体需产生的摩擦力抱箍受力计算螺栓数目计算抱箍体需承受日勺竖向压力
2666.4kN抱箍所受的I竖向压力由M24日勺高强螺栓欧I抗剪力产生,查《路桥施工计算手册》第426页:M24螺栓的容许承载力[NL]=P口n/K式中P---高强螺栓的I预拉力,取225kN;u--摩擦系数,取
0.3;n-一传力接触面数目,取1;K--安全系数,取
1.7则[NL]=225X
0.3X1/
1.7=
39.7kN螺栓数目ID计算m=N/[NL]=
666.4/
39.7=
16.7^17个,取计算截面上的I螺栓数目m二18个则每条高强螺栓供应日勺抗剪力P=N/18=
666.4/18=37KNW[NL]=
39.7kN故能承担所规定的荷载螺栓轴向受拉计算碎与钢之间设一层橡胶,按橡胶与钢之间的摩擦系数取口二
0.3计算抱箍产生日勺压力Pb二N/u=
666.4kN/
0.3=
2221.3kN由高强螺栓承担则N=Pb二
2221.3kN抱箍的I压力由18条M24的高强螺栓的拉力产生即每条螺栓拉力为Nl=Pb/18=
2221.3kN/18=123kN[S]=225kN。
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