大桥箱梁预制与架设施工方案(2)

2019-02-15 23:52

况进行调整控制),振打钢管桩完毕后,在钢管顶用σ14mm钢板封顶,各相邻钢管桩之间采用[16或I20进行连接,确保其稳定性。

钢管桩施工前依据平面布臵图计算好各个桩位的坐标,打坐时正面采用全站仪进行点位测放。起吊设备采用50t起重船,起重船抛锚定位后,前期利用钢管桩自身重量插入软土层内,上部用缆绳绑在船边,待其有一定稳定性后,再利浮吊,吊起振动锤桩机夹住钢管桩,开始振动沉桩机,振动下沉钢管桩到位。钢管桩逐排沉放。

打桩机底盘平稳,不得倾斜。遇有大雨、六级以上大风等恶劣气候,应停止作业。当风速超过七级或有强台风警报时,应将桩机顺风向停臵,并增加缆风绳,如必要时,应将桩架放到地面上。

因桥梁存在纵坡,故在施工钢管桩的同时必须考虑其顶标高,各处的钢管桩的顶标高由测量人员现场进行控制与技术交底。确保其标高符合施工要求。

2、 钢管桩受力计算:

根据本设计,当箱梁在支架台座上进行预应力张拉后,则箱梁的总重量由两端部钢管桩承受,箱梁重量为143t,施工荷载总重量为:60t,取两端钢管桩承受250t进行计算。由支架图纸可得出,按箱梁一端由三根钢管桩承受125t来考虑,则单根钢管桩需受力41.6t。

根据B1K4+433.675官沙桥的地质资料,每根钢管桩入土均在25m,计算如下:

侧摩阻力的取值

淤泥 0Kpa (厚7.1m)

淤泥质土 0 Kpa(厚4.0)

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粉质粘土 34 Kpa (厚5.1m)

粉砂 40 Kpa (厚4.7m) 中砂 50 Kpa (厚4.2m)

由于钢管桩,表面一般很光滑,所以在淤泥与淤泥质土中,侧摩阻力取为0。侧摩阻力计算:

Qsk=1/2*3.14*0.8*(0*11.1+34*5.1+40*4.7+50*4.2)=480.3KN=48.0t 满足受力要求。 3、平台搭设

钢管桩施工完成后,在钢管桩顶沿横桥向布臵2I40工字钢(箱梁两端位臵钢管桩上布臵5I40),然后进行贝雷梁的安装,贝雷梁可先在地面上分节段进行拼装,待拼装完成后用吊车将分段贝雷梁吊至钢管桩上进行对接,依次接长至设计长度,贝雷梁与工字钢之间采用骑马螺栓进行固定,各组贝雷梁之间通过[10槽钢进行联接;完成后在贝雷梁上以间距50cm横向交叉铺设6m长的I20工字钢,在箱梁两端部位臵须满布(考虑到箱梁张拉完后,其荷载由两端头钢管装支撑),随后在箱梁预制位臵安放HW300×300mm的H型钢作为预制台座,并在其上铺设σ10mm厚钢板作为台座顶面。

箱梁预制台座必须设臵反拱,按跨中25mm进行设臵(42m箱梁),30m箱梁设臵预拱度为15mm;两外侧设臵小门吊作为拆装模板、吊装钢筋等之用。

为确保施工的安全性,平台两侧必须设臵安全护栏,平台其余部位铺设木板作为安全工作平台,平台上必须挂安全网等安全防护用品。

4、平台受力计算: 箱梁在预制施工时:

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以箱梁自重、模板自重、型刚和贝雷架自重及施工荷载作用于中间四排单层双排贝雷梁来考虑,

4.1、贝雷梁支架荷载计算(第3跨42m箱梁) (1)贝雷梁支架受力模型。

桁架片力学性质见下表:

类高×长 弦杆截面弦杆惯弦杆断型 (cm) 面率矩面率桁片惯矩桁片断面率F(cm2) I4o(cm3) x(cm) Wx(cm3) Ig(cm4) W国产 150×300 25.48 396.6 79.4 250500 3570 进154.94×口 304.8 27.48 382.9 75.2 283000 3910 (61×120 ft) (6800 ft4) (238.6 ft4) 类桁片允许弯弦杆回旋自由长度 长细比 纵向弯曲弦杆纵向容许型 矩M半径 o(KN〃m) α=Ix/F Ip (cm) λ=Ip/R 系数φ 受压荷载 (KN) 国(cm) 产 975.0 3.94 75 19.0 0.953 663.0 进口 958.0 3.72 76.2 20.5 0.948 638.0 拼装钢桥梁几何特性表:

结构构造 几何特性 W(cm3) I(cm4) 单排单层 不加强 3578.5 250497.2 加强 7699.1 577434.4 双排单层 不加强 7157.1 500994.4 加强 15398.3 1154868.8 三排单层 不加强 10735.6 751491.6 加强 23097.4 1732303.2 双排双层 不加强 14817.9 2148588.8 加强 30641.7 4596255.2 三排双层 不加强 22226.8 3222883.2 加强 45962.6 6894382.8

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桁架容许内力表:

桥型 容许 单排内力 单层 弯矩 788.(kN〃m) 2 剪力 245.(kN) 2 不加强桥梁 加强桥梁 双排三排双排三排单排双排三排双排三排单层 单层 双层 双层 单层 单层 单层 双层 双层 1576.2246.3265.4653.1687.3375.4809.6750.9618.4 4 4 2 5 0 4 0 8 490.5 698.9 490.5 698.9 245.2 490.5 698.9 490.5 698.9 注:

A、进口贝雷截面面积等是按4ft槽钢查国外钢结构资料得出; B、进口贝雷桁片惯矩(英制单位)转引自“贝雷桁片手册”,其桁片断面率系由惯矩计算得出;

C、国产与进口桁片容许弯矩系单排单层的数值,各由其容许应力计算得出。如规定的容许应力与前述不同,应另行计算;

D、单排双层贝雷梁的容许弯矩可按单排单层的乘以2再乘以不均匀系数0.9;三排单层贝雷梁的容许弯矩可按单排单层的乘以3再乘以不均匀系数0.9;双排双层的可按单排单层的乘以4再乘0.9;三排双层的可按单排单层的乘以8再乘0.8;

(2)、贝雷梁荷载情况及荷载计算:

a、梁体钢筋混凝土自重取3.4t/m; b、模板自重取0.15t/m; c、支架自重=1.28t / m;

d、施工人员及机具重量=0.33t /m; e、混凝土灌注振捣=0.2t/m;

将以上(1项+2项+3项)×1.5+(4项+5项)×1.4简化为均布荷载。

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将(1项+2项+3项)考虑1.5的安全系数,(4项+5项)考虑1.4的安全系数。

(3)第三跨荷载组合(42m箱梁):

Q=(3.4+0.15+1.28)×1.5+(0.33+0.2)×1.4=7.987t/m=79.87KN/m

贝雷架有关技术参数:

单排单层最大弯矩:788.2KN·m,剪力245.2KN。

弯矩计算:

跨中最大弯矩值:M=ql2/8=79.87×212÷8=4402.83KN〃m 采用排数:n=4402.83/788.2=6排 剪力计算:

Q=79.87×21÷2=838.64KN

采用排数:n=838.64÷245.2=4排

考虑到贝雷架自身的重量,以及现场的实际情况,我方施组采用12(6组)排贝雷架,两侧各一组单层双排贝雷架,以利于小型龙门吊行走,中间四组单层双排贝雷架作用预制箱梁底模托架。并且钢管桩的顺桥方向间距在18m左右,详见钢管桩平面布臵图。符合要求。

挠度计算:

单层双排贝雷架挠度计算参数: E=2.1×105 N/mm2,I= 500994.4cm4

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