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1、 二级结构师辅导-40米跨箱梁满堂支架施工方案1、工程概况安庆长江公xx桥标工程南岸堤外引桥为双幅分别式桥梁,单幅一联6跨(640m=240m)为单箱单室预应力混凝土斜腹板等截面连续梁,梁高2.5m,箱梁顶板跨12.75m,底板宽5.384m,箱梁顶、底板厚均为0.25m ,腹板厚0.5m,两侧翼缘板悬臂长度均为2.85m,全桥仅在桥墩支点截面处设置端,中横梁。桥面横坡在-3%2%变化,桥面横坡由梁底垫石变高度使梁体整体旋转而形成,箱梁横断面与梁高均保持不变;桥面纵破为2.75%。桥面横坡见下表:桥面横坡一览表墩 号 桥 面 横 坡 梁底轴线与桥轴线距离(cm)左幅(%) 右幅(%) 左幅 右
2、幅YR11 0.116 0.020 662.20 657.15YR12 -1.217 0.020 665.65 657.15YR13 -2.551 -2.551 669.00 655.60YR14 -3.000 -3.000 670.15 654.35YR15 -3.000 -3.000 670.15 654.35YR16 -3.000 -3.000 670.15 654.35YR17 -3.000 -3.000 670.15 654.35箱梁采纳单向预应力体系,纵向预应力钢束设置采纳j15.24钢绞线,Rby=1860Mpa,波浪管制孔。每跨单侧腹板内设置6束16孔钢束,在接缝处采纳钢束联结
3、器接长;顶板设置12束7孔钢束,钢束长为14米,一端为P锚,一端为张拉锚,钢束跨越桥墩顶分布置,每侧各长7米;底板设置4束7孔钢束,一端为P锚,一端为张拉锚,每束钢束跨越施工接缝分布在两跨内。2、施工方法简介南堤外引桥位于缓和曲线段,桥位区多为农田、耕地及居民拆迁区,陆地施工条件相对较好。施工时,先将桥位地基处理后,采纳扣件式满堂脚手架单幅逐跨现浇施工工艺进展施工,施工时,翼缘模板及外侧模采纳定制钢模板(按首跨长配置一套模板),内模采纳胶合板(按首跨长配置一套模板),底模采纳玻璃钢竹胶板(按一个标准跨和一个首跨长度配置)。总体施工工艺流程如下:3、施工工艺流程二、满堂支架搭设及预压1、地基处理
4、先用推土机将表层耕质土、有机土推平并压实;承台基坑清淤后采纳分层回填亚粘土并整平压实。原有地基整平压实后,再在其上填筑大约30cm的黄土,并选择含水量时用振动压路机进展辗压,辗压次数不少于3遍,假如发觉弹簧土须准时去除,并回填合格的砂类土或石料进展整平压实,然后在处理好的黄土层上铺设20cm石子,采纳人工铺平,用YZ16吨振动压路机进展辗压。在石子层上根据安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设枕木;为尽量削减地基变形的影响,在承台基坑回填好的地基上铺设大型废钢模板(此处不铺设枕木),废钢模板铺设时,面板朝下。压实的黄土层及石子层的宽度大约为28米。为避开处理好地基受水浸泡,在两侧开挖4030
5、cm的排水沟,排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑。2、支架安装本支架采纳“扣件”式满堂脚手架,其构造形式如下:纵向立杆间距为90cm,横向立杆间距除箱梁腹板所对应的位置处间距按46cm布置外,其余按90cm左右间距布置(可详见堤外引桥满堂支架横向布置图),在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向联接脚手钢管,使全部立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑。在地基处理好后,根据施工图纸进展放线,纵桥向铺设好枕木,便可进展支架搭设。支架搭设好后,测量放出几个高程掌握点,然后带线,用管子割刀将多余的脚手管割除,在修平的立杆上口安装可调顶托,可调顶托是
6、用来调整支架高度和撤除模板用的,本支架使用的可调顶托可调范围为20cm左右。由于整个堤外引桥位于缓和曲线上,因此拟将每跨支架划分为8个直线段拟和桥面箱梁曲线,每个直线段5m。施工时留意支架间距应相应调整。脚手管安装好后,在可调顶托上铺设I14工字钢,箱梁底板下方的I14工字钢横向布置,长6m,间距为0.9m;由于本方案外侧模板及翼缘模板为大型钢模板,为考虑模板整体移动,在翼缘板下所对应的位置I14工字钢采纳顺桥向布置。I14工字钢铺设好后,然后在箱梁底板下宽6米的I14工字钢铺设6X12cm的木枋,木枋铺设间距为:在箱梁腹板所对应的位置按18cm布置,底板其余位置按3035cm布置。木枋布置好
7、后可进展支架预压。3、支架预压安装模板前,要对支架进展压预。支架预压的目的:1、检查支架的安全性,确保施工安全。2、消退地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形掌握。预压荷载为箱梁单位面积重量的1.1倍。本方案采纳水箱加水分段预压法进展预压:施工前,根据水箱加工图纸加工好水箱,水箱采纳3mm厚钢板进展满焊加工,加工好后进展试水试验,确保水箱不漏水。每一段预压长度为20米左右,由于首跨现浇长度为47米,故首跨需分三次预压,标准跨为40米及尾跨33米均需分两次预压。依据箱梁横截面特性,共制作6个大水箱(B型水箱)和6个小水箱(A型水箱),大水箱尺寸为:3米高,3米宽,6.5米长;小水箱
8、尺寸为:1.5米高,2米宽,6.5米长。水箱加工后采纳16t汽车吊进展吊装就位,大水箱安放在箱梁底板所对应的位置,小水箱安放在两侧翼缘板所对应的位置,12个水箱布置成3排4列,然后用水泵加水进展预压(详见堤外引桥预压步骤示意图)。为了解支架沉降状况,在加水预压之前测出各测量掌握点标高,测量掌握点按顺桥向每5米布置一排,每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各掌握点标高,加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各掌握点标高,假如加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,说明地基及支架已根本沉降到位,可用水管卸水,否则还须持荷进展预压,直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸
9、水时通过水管将水排至水沟中或桥位区外,以免影响处理好的地基承载力,卸水完成后采纳16t汽车吊将水箱前移。卸水完成后,要再次复测各掌握点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸水后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。预压完成后要依据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。经过几跨施工,得出支架预压后总沉降量在415mm之间,非弹性变形量为13mm,平均非弹性变形量为7mm左右。4、支架受力验算、底模板下次梁(612cm木枋)验算:底模下脚手管立杆的纵向间距为0.9m,横向间距依据箱梁对应位置分别设为0.46 和0.
10、9 m,顶托工字钢横梁按横桥向布置,间距90cm;次梁按纵桥向布置,间距35cm和18cm 。因此计算跨径为0.9m,按简支梁受力考虑,分别验算底模下斜腹板对应位置和底板中间位置:a、斜腹板对应的间距为18cm的木枋受力验算底模处砼箱梁荷载:P1 = 2.526 = 65 kN /m2 (按2.5m砼厚度计算)模板荷载:P2 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2设备及人工荷载:P3 = 250 kg /m2 = 2.5 kN /m2砼浇注冲击及振捣荷载:P4 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2则有P = (P1 + P2 + P3 + P4)= 71.5 kN /m2W =
11、bh2/6 = 6122/6 =144 cm3由梁正应力计算公式得: = qL2/ 8W = (71.50.18)10000.92 / 814410-6= 9.05 Mpa = 10Mpa 强度满意要求;由矩形梁弯曲剪应力计算公式得: = 3Q/2A = 3(71.50.18)103(0.9 /2)/ 261210-4= 1.21 Mpa = 2Mpa(参考一般木质)强度满意要求;由矩形简支梁挠度计算公式得:E = 0.1105 Mpa; I = bh3/12 = 864cm4f max = 5qL4 / 384EI = 512.871031030.94 / 38486410-811010=
12、1.273mm f = 1.5mm( f = L/400 )刚度满意要求。b、底板下间距为35cm的木枋受力验算中间底板位置砼厚度在0.50.7m之间,按0.7m进展受力验算,考虑内模支撑和内模模板自重,木枋间距0.35m,则有:底模处砼箱梁荷载:P1 = 0.726 = 18.2 kN /m2内模支撑和模板荷载:P2 = 400 kg/m2 = 4 kN /m2设备及人工荷载:P3 = 250 kg /m2 = 2.5 kN /m2砼浇注冲击及振捣荷载:P4 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2则有P = (P1 + P2 + P3 + P4)= 26.7 kN /m2q=26.70
13、.35=9.345t/m71.50.18=12.87 t/m说明底板下间距为0.35m的木枋受的力比斜腹板对应的间距为0.18m的木枋所受的力要小,所以底板下间距为0.35m的木枋受力安全。以上各数据均未考虑模板强度影响,若考虑模板刚度作用和3跨连续梁,则以上各个实际值应小于此计算值。、顶托横梁(I14工字钢)验算:脚手管立杆的纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m和0.46m,顶托工字钢横梁按横桥向布置,间距90cm。因此计算跨径为0.9m和0.46m,为简化计算,按简支梁受力进展验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全,仅验算底模下斜腹板对应位置即可:平均荷载大小为q1= 71.50.
14、9=64.35kN/m另查表可得:WI14 =102103mm3 ; I = 712104mm4 ; S = I / 12跨内弯矩为:Mmax = 64.350.460.46/8= 1.702kN.m由梁正应力计算公式得:w = Mmax / W = 1.702106 / (102 103 )= 16.69 Mpa w = 145Mpa 满意要求;挠度计算按简支梁考虑,得:E = 2.1105 Mpa;f max = 5qL4 / 384EI = 564.3510000.464109 /(3842.1105712104)= 0.053mm f = 2.25mm( f = L/400 )刚度满意要求。、立杆强度验算:脚手管(483.5)立杆的纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m和0.46m,因此单根立杆承受区域即为底板0.9m0.9m或0.46m0.9m箱梁均布荷载,由工字钢横梁集中传至杆顶。依据受力分析,不难发觉斜腹板对应的间距为0.46m0.9m立杆受力比其余位置间距为0.9m0.9m的立杆受力大,故以斜腹板下的间距为0.46m0.9m立杆作为受力验算杆件。则有P = 71.5 kN /m2由于大横杆步距为1.2m,长细比为=/ i = 1200 / 15.78 = 76,查表可得= 0.744 ,则有: N = A =0.744489215 = 78.22 kN而Nmax