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毕业论文土木工程高架桥支架施工图纸

山东大学网络教育学院

毕业论文（设计）

论文（设计）题目:

姓名年级

专业土木工程

学习中心上海

指导教师职称

2014年月日

[内容摘要]：

本文主要内容：

中环线主线高架桥K35跨（ZH34～ZH35#墩）箱梁上跨三八河桥，箱梁顶宽44.50m，横向设置10个箱室，梁高280cm，腹板厚度32cm，顶板厚度20cm，底板厚度40cm。

为了保证跨河箱梁现浇施工的安全和质量，拟在三八河桥上安装贝雷钢平台，以贝雷钢平台作为水上现浇支架的搭设作业面，完成主线高架桥K35跨箱梁的现浇施工任务。

[关键词]：

高架桥，箱梁，贝雷钢平台，支架，施工。

高架桥支架施工

1.跨三八河主线高架桥K35跨工程概况

中环线主线高架桥K35跨（ZH34～ZH35#墩）箱梁上跨三八河桥，箱梁顶宽44.50m，横向设置10个箱室，梁高280cm，腹板厚度32cm，顶板厚度20cm，底板厚度40cm。

箱梁横断面结构形式见下图。

附图1.K35跨箱梁横断面结构形式示意图

2.跨河现浇支架构造说明

如施工图所示，跨越现状三八河K35跨箱梁现浇支架贝雷钢平台有以下几个组成部分：

（1）跨河贝雷钢桁架顶部的箱梁满堂现浇支架，支架高度H1=15m，采用门式支架搭设。

（2）箱梁满堂现浇支架底部双[30槽钢横向分配梁，横向分配梁横桥向安装，顺桥向间距与满堂现浇支架的立杆间距相同，即顺桥向上每排立杆均支撑在双[30槽钢横向分配梁顶部中央。

也可以采用I22工字钢作为横向分配钢梁。

（3）贝雷桁架主梁，主梁是支架承载体系中的主要承力构件。

（4）双I56A工字钢盖梁和700*300H型钢盖梁，用以将主梁承受的荷载传递至支座垫石，也可以全部采用700*300H型焊制钢盖梁。

（5）支座垫石，支座垫石最小厚度30cm,采用C40混凝土浇筑，垫石内配置顶部和底部钢筋网片。

3.箱梁现浇支架贝雷钢平台施工方案

箱梁现浇支架贝雷钢平台施工方案详见“附件一主线高架桥K35跨箱梁现浇支架贝雷钢平台施工图

（1）～（9）”。

3.1贝雷钢平台的组成

如施工图所示，跨越现状三八河主线高架桥K35跨箱梁现浇支架贝雷钢平台由以下几个组成部分：

（1）箱梁门式现浇支架底部双拼[30槽钢或者单I22工字钢横向分配钢梁，用以将支架立杆的竖向荷载传递到贝雷桁架主梁上。

（2）贝雷桁架主梁，贝雷桁架主梁是支架承载体系中的主要承力构件。

（3）双I40工字钢和双700*300H型钢盖梁，用以将贝雷桁架主梁承受的荷载传递至支座垫石。

（4）钢管扣件横联支架，用以加强贝雷钢梁之间的横向联系。

（5）Ø500*10mm钢管立柱，用与支承双I40工字钢盖梁

（6）支座垫石，支座垫石厚度≥30cm,采用C40混凝土浇筑，垫石内配置顶部和底部钢筋网片。

3.2双拼[30槽钢（单I22工字钢）横向分配钢梁安装施工

门式支架下双[30槽钢（或单I22工字钢）横向分配钢梁沿横桥向安装，顺桥向间距取100cm，与门式现浇支架的立杆间距相同，即顺桥向上每排立杆均支撑在横向分配钢梁顶部中央。

横向分配钢梁与贝雷片顶部上弦杆通过焊缝连接，确保横向分配钢梁的稳定性，为了方便横向分配钢梁拆卸，可在贝雷片上弦杆和横向分配梁之间帮接螺纹钢筋施焊。

横向分配钢梁横桥向安装总长度为48m，需要对型钢进行对接以达到设计安装总长度。

横向分配钢梁采取焊接钢盖板形式进行对接，在型钢上、下和两侧焊接钢盖板有利于补强型钢对接面。

以[30槽钢横向分配钢梁为例，型钢对接接头补强方式见下图。

附图3.2[30槽钢对接接头示意图

3.3贝雷桁架钢梁安装施工

3.3.1贝雷桁架材料要求和力学性能

贝雷桁架片力学性质见下表：

类型

高×长（cm）

弦杆截面面率F（cm2）

弦杆惯矩Ix（cm4）

弦杆断面率Wx（cm3）

桁片惯矩Ig（cm4）

桁片断面率Wo（cm3）

国产

150×300

25.48

396.6

79.4

250500

3570

进口

15×304.8

27.48

382.9

75.2

283000

3910

类型

桁片允许弯矩Mo（KN·m）

弦杆回旋半径

=（cm）

自由长度

Ip（cm）

λ=Ip/R

纵向弯曲系数φ

弦杆纵向容许受压荷载

（KN）

国产

975.0

3.94

75

19.0

0.953

663.0

拼装钢桥梁几何特性表：

几何特性

结构构造

W（cm3）

J（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

3.3.2贝雷桁架钢梁组合方式和分跨布置形式

本次施工贝雷钢平台采用50排单层贝雷钢梁铺设而成，每两排贝雷桁架以45cm间距和90cm间距组合成一片钢梁，两排贝雷桁架间采用标准的45cm和90cm横联钢架并联，达到增强稳定性的作用。

每排贝雷桁架长度均为36m，即12个贝雷桁架单元，按8m+18m+8m三跨连续梁布置。

贝雷桁架钢梁的支点布置在三八河桥的桥墩盖梁和桥台帽梁上。

3.3.3贝雷桁架钢梁安装方法

（1）墩顶支座垫石以上6m范围内采用单层上下加强型贝雷桁架组拼钢梁，三八河桥桥台支座垫石顶部以及跨中采用下单层加强型贝雷桁架组拼钢梁。

（2）每排贝雷桁架之间的横向连系措施分为钢管扣件横联架和标准45cm、90cm贝雷桁架横联钢架。

钢管扣件横联架顺桥向以150cm间距分布，45cm、90cm标准贝雷桁架横联钢架顺桥向以300cm间距分布。

（3）各部位贝雷桁架之间的钢管扣件横联架均参照施工图中单元A的方式进行搭设。

每处钢管扣件横联架均要求配备立杆、上下横向水平杆、斜腹板、上下纵向水平杆等杆件。

钢管扣件横联架的搭设方法和钢管、扣件的材料验收技术要求参照《JGJ130－2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》执行。

（4）墩顶贝雷钢梁支点位置剪力超标，需要对贝雷桁架的抗剪性能进行强化，强化方法见施工图中的“中墩顶支点部位贝雷桁架（上下加强）抗剪强化措施示意图“和“桥台顶支点部位贝雷桁架（下加强）抗剪强化措施示意图”。

（5）三八河桥中墩顶两片上下加强贝雷桁架的拼接线必须与双700H型钢拼缝线同轴，确保贝雷桁架的最大抗剪截面能支承在双拼700H型的中轴线上。

桥台顶部的双拼700H型钢则必须安装到贝雷桁架的抗剪加强范围内。

（6）以45cm、90cm标准贝雷桁架横联钢架对贝雷梁进行横向连接编组，每根（组）贝雷桁架钢梁均由两排贝雷片组成，排距分为90cm和45cm两类。

每条箱梁腹板的正下方都布置一根（组）贝雷桁架钢梁，使腹板部位的施工荷载竖直传递到贝雷桁架钢梁上。

3.4贝雷钢平台标准布置计算

标准布置形式为：

贝雷钢梁布置严格依照三八河中桥桥跨进行，呈8+18+8m三跨布置，横断面上按照箱梁腹板分布形式合理布置50片贝雷钢梁。

3.4.1箱室部位门式支架每根立杆传递至横向分配梁上的压力N1

（1）箱梁混凝土自重。

支撑在横向分配梁上的立杆间距取60（横桥向）*100（顺桥向）cm，顺桥向立杆间距为单片门式支架两立杆原始间距。

取混凝土容重取26.5KN/m3，每个60（横桥向）*100（顺桥向）cm的检算单元混凝土自重荷载q1=（0.2+0.2）*26.5*0.6*1.0=6.4KN；

（2）模板（含大、小支撑楞）自重。

模板自重包括箱梁底模和箱室内模自重，模板自重为160kg/m2,则每个100*60cm的检算单元模板自重荷载q2=1.6*1.0*0.6=0.96KN

（3）支架体系自重。

三八河老桥范围内门式支架搭设高度15m，以每片支架高度1.9M计算，箱室部位约设置8层支架。

每个100（顺桥向）*60（横桥向）*190（高度方向）cm的检算单元上的支架体系自重计算过程：

标准支架：

每片支架重量为300N，1.9M（单层支架高度）高度的支架自重传递到每根立杆上压力Q1=300/2=150N。

旋转扣件：

每2个计算单元设剪刀撑节点3个（含水平、纵向和横向剪刀撑），剪刀撑每个扣接点设一个旋转扣件，每个旋转扣件自重：

14.6N/个；则每计算单元旋转扣件自重为Q2=14.6*3/2=21.9N。

　　对接插销：

按每个计算单元立杆设一个对接插销，每个对接插销自重：

18.4N/个；则每计算单元对接插销自重为Q3=18.4N。

　　横向水平杆:

每个计算单元横向水平杆一根，长度60cm；钢管尺寸：

φ48×3.5mm，每米自重：

38.4N/m；横向水平杆自重为Q4=38.4*0.60=23N。

纵向水平杆:

每个计算单元纵向水平杆一根，长度100cm；钢管尺寸：

φ48×3.5mm，每米自重：

38.4N/m；横向水平杆自重为Q5=38.4*1=38.4N。

纵向剪刀撑：

每隔5个计算单元有一道纵向剪刀撑斜杆，每道剪刀撑斜杆长度为100/cos45°=141cm；横向剪刀Q6=1.41*38.4/5=10.8N.

横向剪刀撑:

每隔4个计算单元有一道横向剪刀撑斜杆，每道剪刀撑斜杆长度为60/cos45°=84.8cm；横向剪刀Q7=0.848*38.4/4=8.1N.

水平剪刀撑:

每隔2个计算单元有一道水平剪刀撑斜杆，每道剪刀撑斜杆长度为60/cos45°=84.8cm；横向剪刀Q8=0.848*38.4/2=16.3N.

脚手板自重：

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130－2001》脚手板自重取350N/m2，每个检算单元脚手板自重取Q9=350*0.6*1=210N.

支架高度方向上的计算单元个数n=15/1.9=8个，每根立杆传递至横向分配梁上的支架系统自重q3=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8）*8+Q9=2.5KN。

考虑恒载安全系数k=1.3,箱室部位每根门式支架立杆传递至横向分配梁上的压力N1=k（q1+q2+q3）=12.8KN。

3.5双拼700*300H型钢盖梁安装施工

选用双拼700*300*13*24窄翼H型钢制作贝雷桁架钢梁的盖梁，两片700H型钢之间采用焊缝进行横向连接，加强对拼后的稳定性，确保两片700H型钢同时承受贝雷桁架钢梁传递的施工荷载。

对拼焊缝间断施焊，每道长度10cm，间隔100cm施焊一道。

700H型钢横桥向安装总长度为48m，需要对H型钢进行对接以达到设计安装总长度。

700H型钢采用焊接钢盖板形式进行对接，在H型钢上、下和两侧焊接钢盖板有利于补强H型钢对接面。

H型钢对接接头补强方式见下“附图3.5H型钢对接接头示意图”。

附图3.5H型钢对接接头示意图

4、结论

　　总之,土木工程（包括桥梁工程）施工技术在近几十年虽然有了飞速发展,但是大多施工仍以手工操作、半机械作业为主,劳动效率大大低于其他产业部门,还属于劳动力密集型的产业,现代土木工程施工技术的发展方向,除了要有满足当前土木工程建设需要而与之配套的施工技术,还要向高效率、无公害、高质量、机械化、智能化、高技术含量、信息化的方向发展。

5.附件

附件一.主线高架桥K35跨箱梁现浇支架贝雷钢平台施工图

（1）～（9）

[参考文献]：

编制依据

（1）《钢结构设计规范》；

（2）《建筑结构静力计算手册》；

（3）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001。

（4）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2001；

（5）JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》

（6）GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》

（7）G