跨大寨河贝雷方案一131110.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流跨大寨河贝雷方案一131110.精品文档.231省道泰州至高港改线工程2-2标第25联现浇砼箱梁跨大寨河桥支架施工方案一、概况本标段第25联中孔现浇箱梁跨纵四路大寨河桥，桥梁宽度26 m，中孔跨径42 m，跨中梁高2米，墩顶梁高2.5米，其中位于大寨河桥34 m范围内梁高为2.02.2米，为提高安全系数，按较大断面DD截面计算，每延米钢筋砼箱梁重19 m3×2.6T/ m3=49.4T，计算长度34m范围共重49.4T×34=1679.6T。大寨河河道中心高程约为0.0m，淤积深度约为1.0m，河口宽为30m；大寨河桥结构为：钻孔灌注桩基础，墩柱式桥墩，重力式桥台，三跨跨径为5m+20m+5m，中孔为预制空心板梁，边孔为实心板梁，桥总宽30 m，桥面高程为6.5m，如附图一所示。二、支架布设方案本方案采用钢管桩基础，桩顶标高6.8m，双拼I32b工字钢置于桩顶作纵梁，贝雷桁片横向搁置于纵梁上，每排桁片间距0.9米, 贝雷桁片顺桥向铺设I20a工字钢作支架底托梁，最后在托梁上搭设碗扣式支架,这样整个支架与大寨河桥整体分离。碗扣式支架方案参见非标准跨径施工专项方案及安全专项方案。1、拆除大寨河桥部分板梁及两侧栏杆顺桥向拆除两道老桥的空心板梁，间距9m，对称于老桥中心线；为防止施工时碰坏原花岗岩栏杆，拟先拆除大寨河桥桥两侧栏杆，待支架拆除后恢复。2、支架具体布置（1）横桥向打4排（3跨）520钢管桩（厚=1cm），每桩长18m，入土约12m，排距为11m+9m+11m，顺桥向钢管桩间距1.8 m，每排19根,4排共计76根，4排钢管桩之间每间隔5.4m采用20号槽钢设横桥向竖向剪力撑。 （2）钢管桩顶按设计高程调整到位后，顶端用厚=1.2cm的钢板覆盖，并与钢管桩焊接牢固，双拼I32b工字钢顺桥向搁置于每排钢管桩顶覆盖钢板上，并向老桥两端各延伸2m，共34 m长。（3）在工字钢顶部横桥向布设贝雷桁片连续梁，双排单层加强，顺桥向间距0.9（即每组桁片中心对应于钢管桩桩顶布设），共设19组，38排,每排之间都用花架联连成整体。（4）在两端的2组贝雷桁片下方布设管柱及顶托（间距和渐变段碗扣支架布置相同），将贝雷片支撑在原路面上，减小荷载对重力式桥台的影响。（5）贝雷桁片顺桥向铺设I20a工字钢作支架底托梁，横桥向间距0.9米，腹板下加密为0.6米，共28道，每道之间用10槽钢作横向联接，间距5.4米。如附图二、三、四所示。3、碗扣支架布置在I20a工字钢上用碗扣搭设支架，桥跨横梁处理等施工同非标准跨径联，详见非标准跨径联支架布设图。（1）竖向钢管的布置1）沿箱梁横向，竖向钢管间距为90cm布置，在五片腹板和横梁处钢管间距为60cm。2）沿箱梁纵向，横隔梁附近及过渡段位置加密为60cm，以外均按90cm间距布设竖向钢管。（2）水平钢管的布设1）自I25a工字钢向上30cm处沿纵横向布设水平扫地钢管。2）从扫地钢管向上60cm处设置第二层水平钢管，再向上每隔1.2m布设一层水平钢管。3）纵横向布置间距4.5m（3）剪力撑布设1）采用普通48钢管，利用扣件进行连接。 2）每联纵横向均设剪力撑，剪力撑与地面锐角角度控制在45°至60°之间。 3）剪力撑尽量与立横杆交接点相重合。三、施工方法1、拆老桥板梁、栏杆采用空压机人工拆除老桥桥面铺装层、板梁间铰缝砼，割除被拆板梁的铰缝钢筋，利用50T汽车吊起吊板梁，运输至指定场地。拆除花岗岩栏杆，尽量保证完好，就近堆放。待箱梁支架拆除后，根据老桥板梁结构购买成品板梁吊装就位，浇好铰缝，并恢复老桥桥面和栏杆。2、打桩设备选择 考虑采用90KW电动打桩锤打钢管桩，打桩锤由25T、50T汽车吊起吊至施工地点。 3、桩体运输、堆放钢管桩由车辆运至施工地点，就近焊接接长，加工焊接桩尖，打桩时通过吊机上的吊钩吊桩。放桩时桩身下垫枕木，便于吊桩时穿钢丝绳。4、测量定位打桩测量定位采用前方交会法控制。打桩时，在控制点上架设全站仪，棱镜靠在桩身前方一角，观测棱镜确定桩体的距离及位置，在另一控制点架经纬仪进行角度校核。测量时要求桩体自然垂直不晃动。由水准仪测量标高。5、打桩采用打桩锤施打52cm、长18m的钢管桩，顺桥向共4排，共84根。中间两排每排23根,桩距1.5米;两边排每排19根，桩距为1.8 m，遇老桥盖梁时适当调整，管桩顶高程为6.5m，管桩顶用I32b工字钢作为盖梁。打桩时放打桩锤吊钢管桩,钢丝绳吊在桩身距顶部1/3处，吊点处用木楔防滑。缓慢提升吊高至自然垂直，此时桩身最下端浸入水中，将棱镜靠在前方一角，由全站仪对桩进行定位，施打前通过经纬仪校核桩位，确认桩位准确无误后下锤。桩搬运起吊过程中，注意桩体保护，防止撞击，防止滑动，桩应一次施打。（1）架设一台全站仪一台经纬仪和一台水准仪。前方交会法控制每根桩的具体位置与桩的垂直度。水准仪控制桩顶高程或送桩器高程。测距仪利用角度距离复核桩位，在闭合差<5cm才能下桩。（2）采用橡胶板为桩与锤之间的弹性垫层，施工过程中经常检查更换。（3）打桩顺序由岸边向外退打。（4）每一根桩的打桩作业均在同一作业班次内打到规定标高，防止桩体固结，造成难打。（5）以水平标尺记录其贯入度，如沉桩顺利以设计标高控制停锤；贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击 3 阵，并按每阵 10 击的贯入度不应大于1cm确认，必要时，施工控制贯入度通过试验确定。 （6）认真做好打桩记录，并及时整理汇总。（7）打桩时注意桩锤、桩身控制在同一轴线上，打桩过程中注意跟踪观测。6、主要施工设备表序号名 称型 号数 量备 注1空压机0.9m342交流电焊机15KW53电动打桩锤90KW14反铲挖掘机1m325自卸汽车5t 26机械翻斗车辆47吊 车25T18吊 车50T19平板车30T110全站仪拓普康111经纬仪J2212水准仪S61四、材料1、所需材料连续箱梁采用满堂支架碗扣钢管支架施工。钢管采用：48×3mm顶底托采用可调托撑，可调范围为30cm，顶托上方底板处铺设I10工字钢纵梁，翼板处纵向铺设I10工字钢，间 距90cm；纵向I10工字钢上放置9×9cm横向方木（松木）顺桥布置间距20cm，翼板处横向方木为5×8cm,横向方木上铺竹胶板。内、外模板均采用15厚竹胶板。2、材料参数 钢管桩：采用Q235的520×10mm钢管，经路桥施工计算手册钢结构附表3-20查的钢管抗压容许应力：=140Mpa； I32b工字钢：采用Q235工字钢，经路桥施工计算手册钢结构附表3-19与3-20查的工字钢容许弯曲应力：w=145Mpa,容许剪应力：=85 Mpa，弹性模量：E=210×103 Mpa；贝雷梁：采用16Mn钢，单桁片抵抗矩Wx=3578.5cm3，惯性矩Ix=250497cm4，w=210Mpa，=120 Mpa，弹性模量E=2.1×105Mpa；I20a工字钢：采用Q235工字钢，经路桥施工计算手册钢结构附表3-19与3-20查的工字钢容许弯曲应力：w=145Mpa,容许剪应力：=85 Mpa，弹性模量：E=210×103 Mpa；碗扣钢管：采用Q235的48×3mm钢管，经路桥施工计算手册钢结构附表3-20查的钢管抗压容许应力：=140Mpa；I10工字钢：采用Q235工字钢，经路桥施工计算手册钢结构附表3-19与3-20查的工字钢容许弯曲应力：w=145Mpa,容许剪应力：=85 Mpa，弹性模量：E=210×103 Mpa； 木方：采用松木，经路桥施工计算手册木结构附表3-39查的松木顺纹容许弯曲应力：w=12Mpa,容许剪应力：=1.9 Mpa，弹性模量：E=9.0×103 Mpa； 模板：采用竹胶板，容许弯曲应力：w=9.5Mpa,容许剪应力：=1.7 Mpa，弹性模量：E=7.5×103 Mpa；五、支架验算及钢管桩承载力计算1、荷载计算（安全系数：静载系数g1.2； 活载系数 q1.4）：（1）箱梁钢筋砼恒载，按较大断面DD截面计算Q1：计算长度34m范围共重（49.4T×34m）×1.2=20155.2KN（2）模板木方及支架重碗扣支架重量 Q2：（26m×34m×2KN/m2）×1.2= 2121.6 KN (取2KN/m2)（3）I20a工字钢自重荷载Q3：（34米×28根×27.9Kg/m）×1.2=318.7 KN（4）贝雷桁架自重荷载Q4：（11片×38排×2.7KN/片）×1.2=1354.3 KN（5）施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载 Q5：（26m×34m×2.5KN/m2）×1.4= 3094 KN （取2.5KN/m2）（6）倾倒砼产生的荷载 Q6：（26m×34m×2KN/m2）×1.4= 2475.2 KN (取2KN/m2)（7）振捣砼时产生的荷载 Q7：（26m×34m×2KN/m2）×1.4= 2475.2 KN (取2KN/m2)（8）双拼I32b工字钢自重荷载Q8：（34米×8根×57.7Kg/m）×1.2=8600Kg=188.3 KN2、支架验算（1）、底模板、木方强度、I10工字钢验算参照非标准跨径支架方案，经验算符合强度、刚度及稳定性要求。（2）、I20a工字钢托梁验算横桥向间距0.9 m，腹板下加密为0.6 m，顺桥向共28道，设定34m范围内的箱梁钢筋砼自重及底模板自重等全部作用在28道I20a工字钢托梁上。Q =Q1+Q2+Q3+Q5+Q6+Q7= 20155.2+2121.6+362.5+3094+2475.2+2475.2=30683.7KNq=Q/28/34×0.9 m =29KN/ma、强度验算按2等跨连续梁计算，最大弯矩：Mmax=3qL2/40=0.075×29×0.92=1.76KN·mI20a工字钢抵抗矩W=237cm3，弯曲强度为： = Mmax/（W）=1.76×103/（1×237×10-6） =7.4×106Pa=7.4Mpaw=145Mpa 满足要求。b、剪力计算： Vmax=KqL=0.625×29×0.9=16.31KN= Vmax * Sx / (Ix * tw)=16.31×103×136.1×10-6/(2.369×10-5×8×10-3)=11.76MPa<=85MPa 满足要求。c、刚度验算I20a工字钢弹性模量E=2.1×105Mpa，惯性矩I=2369cm4，其挠度如下： f=0.521qL4/（100EI）=0.521×29×103×0.94/（100×2.1×105×106×2369×10-8）=0.0019m=1.9mmf容=900/400=2.3mm 满足要求综上，工字钢满足强度要求。3、贝雷桁片梁验算顺桥向布置38榀单排单层贝雷梁，加强后梁高170cm，设定纵桥向箱梁身钢筋砼重量及支架模板等静载和对应活载由38榀贝雷梁承受，对单箱四室砼连续梁，则每榀贝雷梁上所受均布荷载为（详细荷载分布如附图五）：Q= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7 = 20155.2+2121.6+362.5+1354.3+3094+2475.2+2475.2=32038 KNq=32038/38/31=27.2 KN/m单排单层加强时，Wx=7699.1cm3，惯性矩Ix=577434.4cm4，V=245.2 KN,按三不等跨连续梁计算。a、强度验算最大弯矩：Mmax=0.10×27.2×112=329.12KN·m贝雷梁抵抗矩：单排单层加强，Wx=7699.1cm3，弯曲强度为： = Mmax/（W）=329.12×103/（1×7699.1×10-6） =42.7×106Pa=42.7Mpaw=210Mpa 满足要求。b、剪力计算： Vmax=KqL=0.6×27.2×11=179.52KN<V=245.2 KN 满足要求。c、刚度验算贝雷梁弹性模量E=2.1×105Mpa， L=11.0m，惯性矩:单排单层加强，惯性矩Ix=577434.4cm4跨中抗弯刚度为： f=0.677qL4/（100EI）=0.677×27.2×103×114/（100×2.1×105×106×577434.4×10-8）=0.0022m=2.2mmf容=11000/400=27.5mm 满足要求。综上计算得知贝雷梁满足强度要求。4、I32b双拼工字钢钢管桩上方采用双拼32b工字钢，横桥向布置,管桩间距1.8m，工字钢受力简化为三等跨连续梁计算:弹性模量：E=210×103 Mpa截面抵抗矩为：W=7.267×10-4 m³截面惯性矩：I=1.1626×10-4 m4(简明施工计算手册附表331查得）（1）强度计算：Q= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8 = 20155.2+2121.6+362.5+1354.3+3094+2475.2+2475.2+188.3=32226.3 KNq=32226.3/8/34=118 KN/mq=(Q×1.2+ Q×0.08)=20500×1.28/4/30 m =118.5KN/MMmax=0.10qL2=0.10×118.5×1.82=38.4KN.M= Mmax/ 2W=52.8MPa<w=145MPa 满足要求。（2）剪力计算： Vmax=KqL=0.6×118.5×1.8=128KN= Vmax /2* Sx / (Ix * tw)=0.5×128×103×426×10-6/(1.1626×10-4×11.5×10-3)=20.4MPa<=85MPa 满足要求。（3）挠度计算：fmax= 0.677qL4/100EI=0.677×118.5/2×103×1.84/（100×210×109×1.1626×10-4）=0.2mm<1800/400=4.5mm 满足要求。综上, I32b双拼工字钢满足挠度要求。5、钢管桩基础验算（1）单桩承载力计算计算依据：建筑桩基技术规范JGJ94-2008和本项目岩土工程勘察报告。 单桩竖向承载力设计值(R)计算过程: 桩型:钢管桩（520×10mm） 桩基竖向承载力抗力分项系数:s=p=sp=1.65 桩类别:圆形桩 直径或边长d/a=520mm 截面积As=0.212372m 周长U=1.633663m 以大寨河中心为研究对象，假设河底高程为0.0 m。第1土层位于1-3层，为粉砂土,极限侧阻力标准值qsik=40Kpa 层面深度为: 1.5m; 层底深度为:3.2m 土层厚度l=1.7m 土层液化折减系数L=1第1土层中钢管桩的极限侧阻力P1=1/2Uilii+Ai =0.5×1.63×1.7×40+0 =55.4(KN) 第2土层位于2-1层，为粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=60Kpa 层面深度为:3.2m; 层底深度为:12.6m 土层厚度l= 9.4m 土层液化折减系数L=1第2土层中钢管桩的极限侧阻力P2=1/2Uilii+Ai =0.5×1.63×9.4×60+0 =460(KN) 总极限侧阻力P总=P= P1+ P2=515.4KN（2）钢管桩荷载计算支架上部总荷载：为中跨34m范围内梁身、翼板、钢纵梁、钢盖梁及施工荷载之和。Q总= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8 = 20155.2+2121.6+362.5+1354.3+3094+2475.2+2475.2+188.3=32226.3 KN拟布置52cm钢管桩76根，则每根钢管桩上荷载为：Q总/76=32226.3KN/76=424KNP总=515.4KN。即承载力满足要求。（2）钢管桩强度和稳定性计算钢管主要验算桩的稳定性，可简化为按一端固定一端铰接的轴心受压杆件计算。采用520钢管技术参数为: 截面积为：A（D²d²）/4（0.52²0.5²）/4=1.6×10-2m²截面抵抗矩为：W=(D4-d4)/(32D)= （0.5240.504）/(32×0.5)2.084×10-3m³截面惯性矩：I=(R4-r4)/4=（0.2640.254）/4=5.211×10-4m4钢管回转半径为：i=0.180m长细比：L/i=0.75×9.0/0.1837.5=100查表知=0.947 a、强度计算：N/A=N/1.6×10-2=37.2Mpa=140Mpa可知立杆满足强度要求。b、稳定性计算：N/(A)+M/W=145Mpa忽略风载影响，N/(0.947×1.6×10-2)=39.3w=145Mpa可知钢管桩满足稳定性要求。综上述钢管桩满足强度刚度及稳定性要求。