重庆渝北至四川广安高速公路(重庆段) 陡梯1#大桥施工组织设计 I=1130cm4,弹性模量E=2.06×105MPa,容许应力σ=140MPa,计算跨径取l=2.1m。
作用于分配梁上的荷载:荷载分项系数:静荷载取1.2,动荷载取1.4。 q =[( q1+ q2+ q6)×1.2 +( q4+ q5)×1.4)]×0.5 =[( 0.75+ 0.71+39.6)×1.2 +( 1+ 2)×1.4)]×0.5 =26.74KN/m
按照单跨简支梁计算分析:
弯矩Mmax=1/8ql2=0.125×26.74×2.12=14.74KN·m 弯矩正应力:
σmax=Mmax/W=14.74×10/1.41×10=104.5Mpa<140Mpa。因些,16b工字钢的强度完足设计要求。
2)、I16b工字钢抗剪强度验算 τ=Q·Sx/Ix·δ
其中Sx—中性轴以上的毛截面对中性轴的静矩I16工字钢为Sx=80.8cm3 δ— 验算截面处腹板的厚度I16工字钢为δ=6mm Ix—截面惯性矩I16工字钢为Ix =1131cm4 容许剪切应力τ=85Mpa Q=26.74×2.1/2=28.08 KN
τ=28.08×1000×106.5/(1131×10×6)=44.06Mpa<85Mpa 计算得容许剪切应力远小于设计容许剪切力,故满足要求。 3)、I16b工字钢刚度校核
I16b为单跨简支梁受力构件,根据路桥施工手册挠度计算公式得跨中挠度: Fmax=5ql4/384EI
=5×28.08×21004/(384×2.06×105×0.1131×108) =3.05mm<2100/400=5.25mm 故刚度满足要求。
经验算分配梁按照以上布置时,该工字钢梁强度、抗剪强度、跨中挠度均满足施工规范要求。
3、主纵梁的截面验算
主纵梁选用4根I40b工字钢,I40b工字钢截面特性:截面矩W=1140cm3,惯性矩为I=22780cm4,弹性模量E=2.06×105N/mm2。
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重庆渝北至四川广安高速公路(重庆段) 陡梯1#大桥施工组织设计 1)、I40b工字钢刚度验算
荷载分项系数:静荷载去1.2,动荷载取1.4。
合计:q={[(q1+q2+q6)1.2+(q4+q5)×1.4]×2.2}/4+q3
={[(0.75+0.71+37.8)×1.2+(1+2)×1.4]×2.1}/4+0.875 =26.93KN/m
I40b工字钢w=1140cm3,E=2.1×105MPa,计算跨度L=9m,a=3.225m I=22780cm4,[σ]=140MPa
支点弯矩:Mmax=0.5×26.93×3.2252=140.04KN.m 跨中弯矩:Mmax=0.125ql(1-4a/l)
=0.125×26.93×92×(1-4×3.2252/92)
=133.61KN·m
经比较,支点弯矩比跨中弯矩大,取最大值。 弯矩正应力:
σmax=Mmax/W=140.04×106/1.14×106=122.8Mpa<140因此,I40b工字钢的强度基本能满足设计要求。
2)、抗剪强度验算 τ=Q·Sx/Ix·δ
其中Sx—中性轴以上的毛截面对中性轴的静矩I40b工字钢为Sx=671.2cm3 δ— 验算截面处腹板的厚度I40b工字钢为δ=12.5mm Ix—截面惯性矩I40b工字钢为Ix =22780cm4 Q=26.93×15.45/2.1=198.13 KN
τ=198.13×1000×671.2/(22780×12×10)=48.65Mpa<85Mpa 符合要求。 3)、刚度验算
挠度fo=qL4 ×(5-24a2 /L2) /384EI
=26.93×90004(5-24*32252/90002)/(384×2.06×105×22780×104) =18.83mm<9000/400=22.5mm
经验算,该工字钢梁作为支架时,强度基本符合要求,跨中挠度满足施工规范要求。 4、钢棒受力验算 υ110mm钢棒验算:
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重庆渝北至四川广安高速公路(重庆段) 陡梯1#大桥施工组织设计 υ110mmQ235普通碳钢,钢棒外露0.4m,钢棒性质如下: A=9499mm2
I=πd4 /64=718.324cm4
假设所有的外力均由钢棒悬出的0.4m承受,则该截面的受力验算为: Q=ql/2=29.09×15.45×2/2=449.44KN Q/A=449.44×1000/9499=47.3Mpa<[τ]=85Mpa 经计算,υ110mm钢棒的抗剪强度完全满足要求。 计算设计及计算人如下:
设计: 计算: 复核:
6.6 支座垫石及支座安装
1、支座垫石
平面位置、高程控制要准确;支模要严格按照设计的尺寸进行;垫石顶面要平整、水平(盆式支座要预埋钢板)。
2、支座安装
先在垫石上准确放出支座位置,并用墨线放出,梁体吊装前应将支座搁置好,下面用环氧树脂粘贴牢固,以便在梁体吊装时支座移位。当梁体架设后,再次检查支座的位置是否准确,如果没有移位,可以进行下片梁的安装。
6.7 T梁预制与安装
1、T梁预制
T梁预制在黑水滩预制梁厂预制,该梁场生产能力满足施工需要,施工工艺见预制梁场施工方案。
2、 T梁安装 ⑴准备工作
在吊装施工前,提前28天向工程师提交T梁安装方案,经同意后施工。 采用架桥机吊装。架梁前对架桥机进行试吊、试运行。依次进行下列各项试吊和检查工作:
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重庆渝北至四川广安高速公路(重庆段) 陡梯1#大桥施工组织设计 a、全面检查各种绳索如起重索、牵引索等是否完好,纵横主梁是否稳固,吊机是否安全可靠,指挥通讯是否畅通。
b、架桥机均按T梁设计荷载的60%、100%、120%分别试吊,每次离地面50cm,停留10min,然后移动吊件进行动载试验,在消除非弹性变形无异状后投入正式使用。
c、所用的吊运设备,不超负荷运行。
d、安装支座,支座安装前,用高强水泥砂浆抹平并调整顶面标高使之符合设计要求,
水泥砂浆干燥后测定支座中心位置并将支座处油污去掉,然后安装支座。 ⑵运输
在预制场内用两台75t龙门吊机将梁片吊放在架桥机的运梁轨道上。对运输前的T梁进行检验,待各项指标达到规范要求后才能上运梁轨道,在两端支承点处设置支撑。T梁装运设专人指挥、检查轨道,专人操作,运输平稳运行,以确保构件安全。
⑶架设
架桥机在桥头路基上拼装,T梁通过运梁轨道将梁片运至架桥机腹内,然后架桥机吊梁平车对准构件下绳,吊梁平车前移至架设孔位,调整梁片位置,对准支座中心落梁。待支撑稳固、焊接好横隔板后松绳。然后退回运梁平车对准运梁轨道,准备架设下一片梁。以此类推完成每孔T梁或空心板梁的架设。
⑷架梁施工注意事项
a、梁厂制梁顺序与架梁计划及顺序要相吻合。 b、在龙门吊机转运T梁时要注意梁底支垫平稳。
c、架桥机是一个大型专用设备,使用时要按《操作安全手册》的规定进行人员培训,实行定人定岗。
d、天车走行及架桥机纵、横移都要采用限位设施。注意检查变速箱的性能。 e、注意架梁的各个环节,做到充分有序。实践证明,有序的架梁对架梁安全及质量至关重要。
梁(板)安装实测项目
项次 1△ 2 3
检 查 项 目 支座中心偏位(mm) 倾斜度 梁(板)顶面纵向高程(mm) 梁 板 规定值或允许偏差 5 10 1.2% +8,-5 22
检查方法和频率 尺量:每孔抽查4~6个支座 吊垂线:每孔检查3片粱 水准仪:抽查每孔2片,每片3点 权值 3 2 2 重庆渝北至四川广安高速公路(重庆段) 陡梯1#大桥施工组织设计 4 相邻粱(板) 顶面高差(mm) 8 尺量:每相邻梁(板) 1
⑸T梁架设施工艺图
龙门吊提梁至移梁平车上 架桥机就位
运梁平车运梁至架桥机尾部 架桥机导梁移至T梁正上方 吊梁横移至架设梁位 安放支座 对位落梁并焊接横隔板
进入下一循环直至每联架设完毕 6.8 湿接缝施工
梁体安装完毕后,先凿毛梁端及横隔板端面的混凝土,将梁端水泥浆冲洗干净,再现浇湿接缝,浇筑前注意梁体间补长钢筋的绑扎和衔接,简支变连续梁还应注意梁端部波纹管的预留和固定,然后架设模板浇湿接缝隙。
浇筑时,要仔细操作并认真插捣,以便使锚具处的混凝土密实。混凝土浇筑后,带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于7昼夜。冬季气温低于5摄氏度时不得浇水,养护时间增长,必要时还应采取保温措施,以防冻害。
6.9 桥面连续及桥面铺装
⑴施工准备
测量放出铺装边线和标高线,凿除梁面混凝土残碴并用高压风和高压水吹洗,然后安装振动梁行走轨道和边模板。
⑵钢筋网按设计在桥面上绑扎钢筋网,加设混凝土垫块,控制好保护层,然后洒水湿润。
⑶混凝土摊铺和振捣
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