江苏高架桥工程桥墩箱梁浇筑过河支架施工方案(含计算书,附详图).doc

XX市高架道路一期工程二工区9295墩箱梁浇筑过河支架施 工 方 案上 海 XX 集 团XX市高架道路一期工程二工区工程部20XX年07月目 录1 概述22 编制依据23 上部结构计算33.1 跨径与荷载组合33.2 计算结果33.3 纵梁验算标准布置33.4 纵梁验算变更布置43.5 小横梁验算新桥立柱处43.6 贝雷梁安装验算54 根底及下部结构计算54.1 墩盖梁计算54.2 台盖梁计算64.3 墩系梁计算64.4 墩基桩计算64.5 台基桩计算64.6 配筋75 根底及下部结构施工75.1 桩基、墩系梁施工75.2 墩盖梁施工75.3 根底及下部结构撤除76 上部结构施工87 支架体系检验88 应急预案98.1 贝雷纵梁平面线形不顺直或挠度过大98.2 非支架原因而无法加载或超载98.3 盖梁失稳910 过河支架结构图10附录1：地基土设计参数16补：桥墩桩根底沉降量估算17补： 贝雷梁吊装拆卸、高空、水上作业平安措施18附录2：试验及测试报告19补：不同结构形式支架变形计算书1 概述9295跨径为30m40m30，在其下有跨径为20m22m20的老桥，如利用老桥桥墩、台作新桥支架的临时支墩，或利用老桥面作支架支承面，方法是简便、节约。但根据对老桥的实地查勘和对竣工图的核对，认为老桥预制板梁梁端部无法承受新桥浇筑支架横梁的搁置；老桥桥墩、台尤其是在原有桥梁上部结构不撤除的条件下是无法承受比自身还重的新桥荷载。假设一再利用，到时恐既对新桥施工无法保障平安，还能使老桥成为危桥。所以决定不再利用老桥桥墩、台作新桥浇筑支架的临时支墩，而是另在老桥边跨内作新桥支架的临时支墩，两端搁于老桥台后的原有路面上。如此虽对造价有所增加；而工期可以穿插安排，不会有多大影响。但最大的好处是保证了平安，同时也保存了老桥。9295墩箱梁浇筑支架过河局部，其标准跨径组合为24m+27m+24m，受新桥立柱影响部位的跨径组合变更为18m+6m+27m+6m+18m；上部结构采用双排单层加强贝雷梁作纵梁；每个桥墩布置6根800mm钻孔灌注桩，桩间设置钢筋砼系梁，桩顶接立柱，立柱顶上采用2根一组的70#H型钢作为墩盖梁；每个桥台利用原路面浇筑钢筋砼地梁，两侧原路面宽度不够的地方各布置1根800mm钻孔灌注桩，桥台盖梁采用一组双排单层加强贝雷梁。支架具体布置与构造见?过河支架结构图?。纵梁上再搭设钢管脚手支架，此局部按常规施工，见已批复的?预应力砼连续箱梁专项施工方案?。2 编制依据?XX市高架道路工程施工图设计2标K1+815.697 K2+443.152长虹路立交?第一册第九册上海市城市建设设计研究院，2006年12月；?XX市政工程管理处高架道路工程五标段长虹路段岩土工程详细勘察报告?第一册第四册XX市东华岩土工程，二OO六年十月；装配式公路钢桥使用手册；公路桥涵设计标准合订本；上海市地基根底设计标准DGJ 08-11-1999；建筑结构静力计算手册；连续梁计算软件；公路桥涵施工技术标准JTJ 041-2000。3 上部结构计算3.1 跨径与荷载组合P q1 P24 27 24B 12×25KN/m3箱梁支点93或94墩荷载简化为5个集中荷载P:p p p p p 支架中墩P(45.84-15.34)m2×2.45m×25KN/m33.2 计算结果A=0 QA=5665.4 KN1=26905.1 KN.m Q1=-1181.2 KNB= - QB左= - 9862.7 KN，QB友=7716.3 KN2=11898.6 KN.m Q2=13.87 KNMmax= - 40280.0 KN.m Qmax= - 9862.7 KNRA=7453.7 KN； RB=16370.4 KN3.3 纵梁验算标准布置纵梁采用24组双排单层加强贝雷梁，那么：M = = 81000 KN.m > MmaxQ = 24组×490.5 KN = 11772 KN > Qmax=9862.7 KN挠度计算采用程序进行，经计算得：中跨最大挠度fmax = 5 mm < f = 27000 / 400 = 67.5 mm边跨最大挠度fmax = 27 mm < f = 24000 / 400 = 60.0 mm24组双排单层加强贝雷梁的具体排列，应使各根贝雷纵梁受力均衡、保持其挠度根本一致为原那么。3.4 纵梁验算变更布置因受新桥立柱的阻挡，贝雷纵梁无法通过，因此将该位置的贝雷纵梁向立柱两侧横向移位；两根立柱间的贝雷纵梁由4组改为3组总体由24组改为23组，同时将该3组贝雷纵梁跨径改为18m+6m+27m+6m+18m在新桥承台上，向河一侧距桥墩中线50cm处设置支墩。各组贝雷纵梁的横向间距见?过河支架结构图-横断面?。改为上述跨径后，仍按原方法计算。q1570.55×1/695.1 KN/mP = 485.71×1/681.0 KN计算结果：Mmax=5294.3 KN.m < M = 3×3375 = Qmax=1283.9 KN < Q = = 1471.5 KN支点反力RB=570.55×1280.95×0.9810.8790.9720.9380.904= 7225.1 KN支点立柱采用3根600×12mm钢管A22167 mm2；i207.9 mm；H6700 mm立柱稳定验算：7225.05 / 3 × 103 /0.957×22167= 113.5 MPa < 215 MPa挠度计算同样采用程序进行，经计算得：中跨最大挠度fmax = 30 mm < f = 27000 / 400 = 67.5 mm边跨最大挠度fmax = 12 mm < f = 18000 / 400 = 45.0 mm3.5 小横梁验算新桥立柱处因贝雷纵梁横向移位后，新桥立柱两侧相邻的2根贝雷纵梁间距过大，因此，须在其上面增加一道小横梁，再在上面搭设钢管支架。小横梁受力模式如下： qHQH=(15.34×3.69/24.5)×25×1.3=75.1 KN/mMmax=24.0 KN.m，Qmax=92.3 KN横梁采用12#工字钢A = 1810mm2，W = 77529mm3，间距为0.5m，那么： = 24.0×106 /77529×2= 154.8 MPa < 215 MPa = 92.3×103 /1810×2= 25.5 MPa < 125 MPa当其它部位的贝雷纵梁横向间距大于钢管脚手支架间距时，同样按上述原那么，在贝雷纵梁上增加小横梁。3.6 贝雷梁安装验算中间三组贝雷梁安装按常规架梁方法施工，即将93或94墩上的支架立柱作为支点此支架立柱与新桥立柱应予以连接，使其能承受水平力，并设置专用支座，通过拖拉直接过河，最大悬臂长度为36m计算。其工况如下：q3KN/m36m 39mA B = 36 / 39 = ，E = 2.0×105 MPa，I = 1.15×106 cm4，W = 15398.3 cm3MA = -3×362 / 2 = 1944.0 KNm = 1944.0×103 / = 126.3 MPa < = 273f = qml3(14233)/24EI= 3×3600×39003(-1+4×0.843×0.78)/(24×2×1066) = 545.5 mm贝雷梁倾角0°52，此时抗倾覆平安度为2.0。纵梁上部的钢管脚手支架与陆上施工相同，不予表达。4 根底及下部结构计算4.1 墩盖梁计算盖梁计算按均布荷载6.64.575.084.576.6m连续梁计算：荷载q盖Mmax2601.1 ，Qmax2646.6 KN取2根70#H型钢，那么：2601.1×106/2×5760×103= 225.7 MPa > = 215 MPa实际应力小于1.05倍容许应力，认为可行。2646.6×103/2×235.5×102= 56.3 MPa < = 125 MPafmax=0.644×6.88×5484/2×100×2.0×104×2.01×105 mm4.2 台盖梁计算按结构与施工考虑采用双排单层加强型贝雷梁作台盖梁。在盖梁下设置高1.8m视原路面高程而定、宽1.2m、长20m的C25钢筋砼条形根底。4.3 墩系梁计算墩系梁按构造布置，采用1根宽0.7m、高1.2m的C30钢筋砼梁。上、下各布置7根20钢筋，两侧各4根20钢筋，箍筋为8钢筋，间距150mm。配筋布置见?过河支架结构图-详图A、B?中的详图B。4.4 墩基桩计算桥墩桩要求每根桩承载3000×1.23600KN桩自重12.6KN/m另计。按6根80×5230钻孔灌注桩、桩底标高-48.0m位于2层计算各层土的物理力学参数取值见?附录1：地基土设计参数?，那么：P=Ulp+ARR = 2m00+K22h-3其中：m0 = 0.70，= 0.72，0 = 250 KPaK2 = 2.5，2 = 19.0 KN/m3，h = 40 mR = 2×0.70×0.72×250+2.5×19.0×40-3 = 2023.6 KN2× 2023.6/4 / 1.3 = 4566.8 KNP = 3600+12.6×53×1.2 = 4401.4 KNP4.5 台基桩计算桥台桩要求每根桩承载600×1.2720KN桩自重12.6KN/m另计。按80×2356cm钻孔灌注桩、桩底标高-15.0m位于层计算各层土的物理力学参数取值见?附录1：地基土设计参数?，那么：P=Ulp+ARR = 2m00+K22h-3其中：m0 = 0.70，= 0.65，0 = 180 KPaK2 = 2.0，2 = 19.0 KN/m3，h = 15 mR = 2×0.70×0.65×180+2.0×19.0×15-3= 578.8 KN2×578.8/4 / = 1652.6 KNP = 720+12.6×20×1.2 = 1022.4 KNP4.6 配筋钻孔桩的配筋按?长虹路立交800钻孔灌注桩构造图四六?C02Q20-02-0406，不带声测管，C型的原那么布置。立柱钢筋配置原那么与钻孔桩相同，立柱顶设置两层钢筋网格。5 根底及下部结构施工5.1 桩基、墩系梁施工桩基按常规施工。墩系梁采用0.7m×1.2m C30钢筋砼梁，也按常规施工。5.2 墩盖梁施工墩盖梁采用2根一组的70#H型钢并列，型钢接点必须在桩顶上，且须错开不得在同一桩顶上；型钢接点采用腹板两侧贴板10mm满焊焊接；2根型钢顶、底两面采用厚10mm、宽500mm的钢板间隔焊焊接，以加强2根型钢的整体性。盖梁顶面高程为12.00m。墩盖梁安装后须设置斜撑，以防70#H型钢的倾覆，详见?过河支架结构图-详图A、B?中的详图A。型钢用起重机进行吊装或撤除。5.3 根底及下部结构撤除施工完成后，墩盖梁、立柱、墩系梁、台盖梁采用常规方法撤除，即以冲击镐就地破碎后外运，并以人工配合。钻孔桩撤除采用整体切割的方法，切割下来的块件吊至岸上后，再破碎外运。根据现场河道情况，钻孔桩要求拆至河床底面以下1m处。6 上部结构施工贝雷纵梁横向间距见?过河支架结构图-横断面?。考虑到老桥桥面上有一根1400mm自来水管穿越，并结合贝雷梁的挠度等因素，贝雷梁底面高程即盖梁顶面高程定为12.00m。贝雷梁在老桥一端进行组装，组装成长75m的双排单层加强贝雷纵梁单根重量约23t。用起重机起吊到4台平车上平车顶面高程高于盖梁顶面高程，并计入贝雷纵梁的挠度，不致贝雷纵梁底部碰上盖梁，使盖梁产生水平力而倾覆，通过老桥接坡和老桥桥面，将贝雷纵梁纵向牵引跨越盖梁顶面。继续纵向牵引，悬臂段由两支墩间的平车支承。直至整根贝雷纵梁位于四个盖梁上，后用千斤顶下降搁置在盖梁上。然后横移就位。平面移动可用卷扬机，微量高程移动那么用千斤顶。贝雷纵梁搁置就位后，及时纠正纵向弯曲并安装水平、竖向剪刀撑，以防贝雷纵梁纵向倾覆。中间三组贝雷梁安装按常规架梁方法施工，即将93或94墩上的支架立柱作为支点此支架立柱应与新桥立柱予以连接，使其能承受水平力，并设置专用支座，通过拖拉直接过河，对已撤除板梁的空间，在贝雷纵梁下面设置防护屏，并做好临边防护，以防止人员或物件的坠落。贝雷纵梁上的钢管脚手支架按常规施工，不予表达。由于过河支架采用了与两侧陆上满堂支架不同的结构形式，因此需特别注意不同结构形式支架的变形协调问题，在施工过程中及时观测、严加控制，确保优质、平安施工。撤除贝雷纵梁同上述方法，仅顺序相反。7 支架体系检验本支架体系主要由贝雷纵梁、桥墩盖梁、桥墩立柱、桥墩系梁、桥台盖梁、桥台地梁及钻孔桩组成。上述结构中，贝雷纵梁、桥墩盖梁、桥台盖梁为简单的钢结构，在上节中已经验算了强度及变形，而桥墩立柱、桥墩系梁、桥台地梁受力相对而言均较小，都是构造要求控制设计。因此，以下仅对钻孔桩检验进行表达。钻孔桩根底为目前桥梁设计中最常用的根底形式之一，有极为成熟的检验方法。就本工程而言，拟采用大小应变检测结合的方法，具体如下：每个桥墩抽检一根桩作大应变检测，其余桥墩及桥台桩作小应变检测。通过检测，来检验施工质量，并检验桩的承载能力。8 应急预案本应急预案仅针对跨河贝雷纵梁及其下部结构、根底所形成的结构体系，其他常规工程那么不予表达。具体如下：8.1 贝雷纵梁平面线形不顺直或挠度过大原因：贝雷梁材料或加工质量问题，导致刚度缺乏；未按要求进行组装或漏装或未及时安装连接杆，造成刚度缺乏；安吊装时支点位置不准确或吊装动作过猛晃动所致。预防措施：检查进场贝雷梁材料，尤其对销孔直径以标准直径的销子作通过检测，剔除质量较次的杆件；正确组装杆件，安装时要求平稳；对已发生的平面扭曲可用手拉葫辘纠正，并及时安装临时连接杆。8.2 非支架原因而无法加载或超载原因：周边砂袋坍塌；黄砂因含水量增加而超载。预防措施：加强挡墙质量，一旦发生坍塌及时修补；加设雨棚，防止雨水的侵袭。8.3 盖梁失稳原因：未按施工图要求加工或加工质量有问题；水平外力。预防措施：严格按施工图加工，并确保焊接质量；在立柱顶安装钢斜撑，对墩盖梁的H型钢作斜支撑；或对台盖梁用型钢作斜撑支承于地面，以抵抗水平外力，防止倾覆。同时施工时应尽量防止外力对盖梁的撞击。10 过河支架结构图附录1：地基土设计参数层号土名层底标高m层厚m质量密度g/m3天然含水量W%天然孔隙比e液性指数IL容许承载力0Kpa桩周土极限摩阻力iKpa桩尖土极限承载力RKpa杂填土粘土31070亚砂土夹亚粘土17040粉砂18055亚粘土与亚砂土互层140401淤泥质亚粘土100252亚粘土2504515粘土37080220016亚粘土夹粉砂330752200补：桥墩桩根底沉降量估算由于桥墩根底采用钻孔桩，且施工时间不长，因此会有一定的沉降量，必须在支架布置时予以考虑。根据业主要求及总体安排，在与本支架施工部位相邻的武宜河西侧新建高架主线根底施工中，已做过1根单桩竖向抗压静载荷试验及2根高应变动力测试，主要参数见下表所列，试验及测试报告见附录2所列。序号桩号桩径桩长桩底标高单桩竖向抗压极限承载力最大沉降190# - 41200mm>13000 KN290# - 21200mm57m13628 KN391# - 51200mm62m14692 KN支架桩桩底标高为-48.0m，河床底标高为-0.5m左右，取入土深度为47.5m，那么由工程桩的测试结果相应来推算支架桩的极限承载力大致在7000KN以上。而根据4.4节的计算，支架桩的理论极限承载力约6000KN，实际承受荷载不大于4500KN。综合上述结果分析可知，支架桩的沉降量应在1015mm之间，因此支架结构安装时，考虑桩根底沉降局部的预抛高值定为15mm。补： 贝雷梁吊装拆卸、高空、水上作业平安措施贝雷梁在安装前，要根据施工方案，对安装作业人员进行技术和平安交底。贝雷梁运到安装现场时要整齐堆放，不宜叠堆过高，对安装的配件、插销等物品要清点收好。现场安装贝雷梁时要设置作业区，布置警戒标志，禁止非安装作业人员进入安装作业区。安装过程中，要设有贝雷梁拼装时的防倾倒措施托架、支撑架等，在放插销、敲插销时，作业人员要相互配合，相互注意作业人员手脚的位置，防止在撬、敲、拉作业时伤害作业人员的手脚。贝雷梁在吊装时，要明确吊装起重指挥人和起重作业分工。吊车驾驶员要与起重指挥人员信号统一。吊装索具、钢丝绳和贝雷梁的起吊点都要做作业前检查，确保完好无误。高处作业时作业人员应穿软底鞋，工作服紧束，戴好平安带，平安带保险绳要生根在牢固的构筑物上。防止高处坠落。工具要放在工具包内，随身携带。配置登高的梯子，要有防滑措施。放置梯子时，上端要拉结固定，让梯子使用时稳固。临边处采用密目网和平安栏杆封闭围护，防止在作业过程中有物体坠落。作业人员严禁将施工垃圾或零星材料抛弃到河道上。河道上设置施工告示牌和水上警示标志，贝雷梁下方设置警标标志灯。水上作业人员要穿好救生衣，配置救生圈。附录2：试验及测试报告