神定河大桥上部悬浇箱梁0#块施工方案 2.docx
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神定河大桥上部悬浇箱梁0#块施工方案2
神定河大桥上部箱梁0#块支架现浇施工方案
一、0#块工程数量
神定河大桥主桥变截面预应力箱梁0#块采用支架现浇施工,1#墩、4#墩顶0#块现浇总长度11m。
混凝土方量349.62m3,重909t.2#墩、3#墩顶0#块现浇总长度11m。
混凝土方量370m3,重962t.
二、0#块施工工艺流程
图二、:
0#块施工工艺流程框图
三、0#块施工进度安排
表三主桥0#块施工进度计划简表
序号
桩位
左右幅
计划开始时间
计划完成时间
1
1#墩0#块
左幅
2012.11.10
2013.1.10
右幅
2012.6.20
2012.7.10
2
2#墩0#块
左幅
2013.1.10
2013.3.30
右幅
2013.2.10
2013.4.10
3
3#墩0#块
左幅
2012.12.10
2013.2.10
右幅
2012.6.30
2012.7.20
4
4#墩0#块
左幅
2012.11.20
2013.1.20
右幅
2013.12.10
2013.2.10
四、0#施工现场组织机构及人员
本桥共8个0#块,项目部拟投入三个施工班组,一个钢筋班组,共25人;一个模板班组,共25人;一个钢结构加工班组。
共20人。
0#块施工组织机构图
项目经理王友生
项目总工邹高定
项目副经理朱建辉
安全保卫科
李江林
设备材料科
王爱国
财务科
蒋
小
平
计划经营科
王
华
办公室
卢平
测量科
易
光武
质检科
卢
平
施工技术科
易
光武
钢结构加工班组20人
钢筋加工班组25人
模板加工班组25人
五、0#块支架施工
(1).0#块钢管支架施工施工主要工艺流程
0#块钢管支架共4排,每排6根,采用¢630×10mm钢管支架搭设,其中一排直接在主墩承台上搭设,一排钢管支架距承台边1米,钢管支架基础为12.8*1.5*1.0米C30混凝土条形基础,横桥向每排钢管上架设双拼I45b主横梁、主横梁安装I36b分配梁、I36b分配梁上安装槽钢加工成型的斜坡桁架,最后铺设模板。
具体布置祥见(0#块支架施工图纸),
1、支架预埋件埋设
在承台、支架条形基础钢筋绑扎后浇注前按照0#块支架设计钢管立杆位置预埋800×800mm厚20mm厚钢板,1#墩、4#墩每个墩为24块,2#墩、3#墩每个墩为24块,预埋钢板底部四角焊接通长钢筋6根,与承台底层钢筋焊接牢固,钢板顶面在焊接和浇注时,应用水准仪测取高程,确保每块钢板在高差最大不超过5mm,同块板面的平整度不得大于2mm。
2、临时支架搭设
钢管桩立柱安装:
主墩承台、钢管支架基础浇注结束,经监理工程验收合格后方可进行支架立柱安装。
立柱安装前采用全站仪,按照设计位置放出各各支架立柱的中心点位置,画出立柱安放位置,吊机就位,检查钢管立柱竖直度,满足不大于0.1%h后方可进行焊接,焊缝沿钢管立柱周围满焊,焊缝宽度不小于1cm,在每根立柱周围焊接等布6块▲铁加固,高度为20cm,底宽10cm,▲
铁材质为20mm钢板,双面焊,焊缝宽度不小于1cm。
纵横向相临钢管桩立柱采用【16钢焊接剪刀撑和上下水平撑,焊缝饱满,在型钢与圆弧面接触面,增加¢10-12钢筋绑焊,利于搭接。
主横梁:
钢管桩立柱顶面铺20mm厚800*800铁板,铁板下面四周布6块▲铁加固,尺寸为100mm*100mm,厚为20mm.铁板上面横桥向架设双拼I45b型钢下横梁。
工字钢与铁板所有接触面焊接成整体。
分配梁:
主横梁上沿纵桥向搭设焊接I36b型钢,腹板处间距为0.3m,共8根,长度5m。
底板处间距0.5米,长度5m,共10根,一个0#块共计36根。
主横梁与分配梁之间接触面采用焊接连接。
斜坡桁架:
为确保纵向梁底分配梁有良好的接触面,牢固、可靠,在上横梁顶面,用【16钢焊接三角斜坡桁架作为底板纵坡调节器,三角桁架与分配梁接触位置进行焊接加固。
具体布置为:
梁底腹板处布置4道,间距30cm。
梁底中间处布置12道,间距为50cm。
底板加筋肋,按照40cm间距在斜坡桁架顶面布设长度为8m的I12型钢的纵向分配梁。
一个0#块支架布设10根。
在梁底腹板处加密为20cm。
底板模板为8mm厚铁板,长度为4米,宽8米。
3箱梁0号块支架布置图(见附图)
(2)1#墩、4#墩0#块支架受力验算
1、荷载计算
荷载组合:
模板自重+新浇钢筋混凝土重量+施工人员和运输工具重量+倾倒混凝土产生的冲击荷载+振捣混凝土产生的荷载;
模板自重:
箱梁模板一律采用定型钢模板按照0.75KN/m2取值;
新浇钢筋混凝土自重:
查阅设计图纸1个0#块混凝土重量为910t;其中墩顶混凝土为444t,墩顶两侧0号块支架上混凝土均为233t。
施工人员和运输工具荷载:
按照均布荷载2KN/m2取值;
倾倒混凝土产生的冲击荷载:
按照均布荷载取值为2.0KN/m2;
振捣混凝土产生的荷载:
按照均布荷载取值为2.0KN/m2;
⑴1#墩、4#墩0#块墩顶两侧荷载自重
20-21截面
顶板混凝土自重
Q1=[1.8×(0.28+0.727)÷2+1.8×(0.28+0.673)÷2+3×0.28]×2=5.2m3
q1=5.2×2.6×10÷6.6÷2=10KN/m2
底板混凝土自重:
Q1=(0.804+0.837)÷2×6.6×2=11m3
q1=11×2.6×10÷6.6÷2=22KN/m2
腹板混凝土自重:
Q1=7×0.7×2=9.8m3
q1=9.8×2.6×10÷0.7÷2=182KN/m2;
翼板混凝土自重:
[(0.2+0.35)×1.5+(0.35+0.7)×1.5]÷2×22=26.4m3
翼板混凝土均布荷载:
q=26.4×2.6×10÷3÷22=10KN/m2
21-22截面
顶板混凝土自重:
Q2=3×(0.28+0.7)+0.7×3.6×2=8m3
q2=8×2.6×10÷6.6÷2=16KN/m2
底板混凝土自重:
Q2=(1.315+0.837)÷2×6.6×2=14.2m3
q2=14.2×2.6×10÷6.6÷2=28KN/m2
腹板混凝土自重:
Q2=(7×0.7+7×1.2)÷2×2=13.3m3
q2=13.3×2.6×10÷1.2÷2=145KN/m2
翼板混凝土自重:
[(0.2+0.35)×1.5+(0.35+0.7)×1.5]÷2×22=26.4m3
翼板混凝土均布荷载:
q=26.4×2.6×10÷3÷22=10KN/m2
(2.)1#墩、4#墩0#支架斜坡桁架受力计算
2.1计算模型选取及参数
0#支架斜坡桁架用[16槽钢制作,受力简化为均布荷载,按均布荷载5跨连续梁计算,箱梁底腹板模板按均布荷载跨连续梁计算,钢结构挠度容许值为L/400。
根据相关计算手册,上述计算模型及参数如下所示:
(1)均布荷载下5等跨连续梁受力模型及参数
最大剪力为A、F两个支座点处:
V=0.606qL
最大弯矩为B、E两个支座点处:
M=0.105qL2
最大挠度为AB跨及EF跨跨中处:
f=0.644×qL4/100EI
钢板参数表(N/mm2)
Q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值
145
弹性模量
2.1×105
抗剪强度设计值
85
[16槽钢参数表
Q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值
145N/mm2
弹性模量
2.1×105N/mm2
抗剪强度设计值
85N/mm2
截面Wy
116cm3
惯性矩Ix
943cm4
2.20#支架腹板斜坡桁架受力验算(按均布荷载5跨连续梁计算)
腹板底斜坡桁架布置:
腹板底共布置5片,间距30cm.斜坡桁架立杆间距为50cm.
(1)计算荷载
①砼自重(单位体积重量按26kN/m3计算)
箱梁腹板:
q1=364KN/m2;
②模板重量(以砼自重5%计算)
箱梁底板:
182×0.05=9kN/m2
③施工人员及设备荷载:
2.0kN/m2
④振捣混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
⑤倾倒混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
荷载组合:
q=1.2×(①+②)+1.4×(③+④+⑤)
计算挠度:
q=①+②
(2)荷载组合
箱梁腹板:
q1=1.2×(364+9)×0.35+1.4×(2+2+2)×0.35=166kN.m
(3)承载力验算
(a)箱梁腹板斜坡桁架
强度:
M=0.105ql2=0.105×166×0.52=44KN.m
σ=M/W=44×103/116×10-6=38MPa<[σ]=145MPa
挠度(计算荷载不考虑活载):
抗剪强度:
Q=0.606qL=0.606×166×0.5=50kN
T=Q/A=50×103/0.16×0.0065
=48MPa<85MPa
挠度(计算荷载不考虑活载)
q=1.2×(364+9)×0.35=80KN.m
挠度f=0.644ql4/100EI
=0.644×364×103×0.54/(100×210×109×943×10-8)
=0.72mm<[f]=600/400=1.5mm
2.30#块底板斜坡桁架受力验算(按均布荷载5跨连续梁计算)
底板斜坡桁架布置:
底板共布置12片,间距50cm.斜坡桁架立杆间距为50cm.
(1)计算荷载
①砼自重(单位体积重量按26kN/m3计算)
箱梁底板:
q2=52KN/m2
箱梁顶板:
q2=28KN/m2
②模板及支架板重量(以砼自重5%计算)
箱梁腹板底模:
q=(26+14)×0.05=2kN/m2
③施工人员及设备荷载:
2.0kN/m2
④振捣混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
⑤倾倒混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
荷载组合:
q=1.2×(①+②)+1.4×(③+④+⑤)
计算挠度:
q=①+②
(2)荷载组合
箱梁底板斜坡桁架:
q1=1.2×(52+28+2)×0.50+1.4×(2+2+2)×0.5=52kN.m
(4)承载力验算
(a)箱梁底板斜坡桁架
强度:
M=0.105ql2=0.105×52×12=46kN.m
σ=M/W=52×103/116×10-6=45MPa<[σ]=145MPa
抗剪强度:
Q=0.606qL=0.606×52×1=30kN
T=30/0.16×0.0065
=34MPa<85MPa
挠度(计算荷载不考虑活载)
q=1.2×(26+14+2)×0.75=38KN/m
挠度f=0.644ql4/100EI
=0.644×38×103×14/(100×210×109×943×10-8)
=0.12mm<[f]=1000/400=2.5mm
3.0#块支架分配梁横梁受力验算
0#块支架分配梁布置:
分配梁为I36工字钢,腹板处沿纵桥向间距为30cm,底板处沿纵桥向为间距为50cm.
(1)计算荷载
0#块20-21截面2米分配梁荷载计算
①砼自重(单位体积重量按26kN/m3计算)
0#块箱梁腹板:
q:
=364kN/m2
0#块箱梁底板:
q:
=22kN/m2
0#块箱梁顶板:
q:
=10kN/m2
0#块箱梁翼板:
q:
=10kN/m2
②箱梁模板:
q=0.75kN/m2
③分配梁荷载:
q=0.7kN/m
④人员及设备荷载:
2.0kN/m2
⑤振捣混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
⑥倾倒混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
荷载组合:
q=1.2×(①+②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算挠度:
q=①+②
(2)荷载组合
0#块支架分配梁箱梁腹板处线荷载:
q1=1.2×(182+0.75+0.7×4)×0.7+1.4×(2+2+2)×0.7=162kN/m
0#块支架上横梁箱梁底板处线荷载:
q1=1.2×(22+10+0.75+0.75+0.7×10)×6.6+1.4×(2+2+2)=330kN/m
0#块21-22截面1.75米分配梁荷载计算
①砼自重(单位体积重量按26kN/m3计算)
0#块箱梁腹板:
q:
=182kN/m2
0#块箱梁底板:
q:
=28kN/m2
0#块箱梁顶板:
q:
=16kN/m2
0#块箱梁翼板:
q:
=10kN/m2
②箱梁模板:
q=0.75kN/m2
③分配梁荷载:
q=0.7kN/m
④人员及设备荷载:
2.0kN/m2
⑤振捣混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
⑥倾倒混凝土产生的荷载:
2.0kN/m2
荷载组合:
q=1.2×(①+②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算挠度:
q=①+②
(2)荷载组合
0#块支架上横梁箱梁腹板处线荷载:
q1=1.2×(182+0.75+0.7×4)×1+1.4×(2+2+2)×1=232kN/m
0#块支架上横梁箱梁底板处线荷载:
q1=1.2×(28+16+0.75+0.75+0.7×10)×6+1.4×(2+2+2)=386kN/m
2.腹板处分配梁受力计算
腹板处分配梁受力计算简图:
RA=162*3.8*1/2.4=256KN
RB=162*3.8*1.4/2.4=359KN
X=2.25时Max=359.1*(2.25-0.9)-162*2.25*2.25/2=75KN.M
MA=162*0.9=-65.6KN.M
MB=162*0.5=-20.3KN.M
腹板处分配梁弯矩布置图
腹板处分配梁剪力布置图
腹板分配梁面置4根I36b型工字钢,间距30cm,WX=919cm3,IX:
SX=30.3cm
强度:
σ=M/W=56.6×103/919×10-6=61.5MPa<[σ]=145MPa
抗剪强度:
T=213.2*103/0.36×0.03
=20MPa<85MPa
底板处分配梁受力计算简图:
RA=330*3.8*1.4+46*1.75*2.4/2.4=812KN
RB=330*3.8+46*1.75-812=522KN
X=2.38Max=812*(2.38-0.9)-386*1.75*1.5-330*0.63*0.32=122.4KN.M
MA=-386*0.9*45=-156KN.M
MB=330*0.5*0.25=-41.3KN.M
底板处分配梁受力弯矩图
底板处分配梁受力剪力图
底板分配梁面置10根I36b型工字钢,间距30cm,WX=919cm3,IX:
SX=30.3cm
强度:
σ=M/W=156×103/10*919×10-6=67MPa<[σ]=145MPa
抗剪强度:
T=465*103/0.36×0.03×10
=43MPa<85MPa
4.0#块下横梁受力计算
由以上计算:
下横梁1腹板线荷载q=359/0.7=513KN/M
下横梁1底板线荷载q=812/6.6=123KN/M
下横梁2腹板线荷载q=256/0.7=365KN/M
下横梁2底板线荷载q=522/6.6=80KN/M
下横梁1受力简化图形:
截面惯性
Ix=33760cm3
Ix=33760cm3
Ix=33760cm3
i
i=Ix/4
i=Ix/4
i=Ix/4
弯矩分配系数i/∑i
Ix/4/(Ix/4+Ix/4)=0.5
Ix/4/(Ix/4+Ix/4)=0.5
Ix/2/(Ix/4+Ix/4)=0.5
00.5
0.50.5
0.50
固端弯矩
0382
-164164
-3820
0-109
-109109
109
55-55
0-27.5
-27.527.5
27.5
14-14
-7
-77
7
3.5-3.5
-1.8
-1.71.7
1.8
支座弯矩
0236.7
-236.7236.7
-236.70
简支剪力:
174-345
246-246
345-174
剪力修正
-59-59
00
5959
计算剪力
115-404
246-246
404-115
跨内最大弯矩
X=2Max=230
246×2-236.7-123×2=10
X=2Max=230
下横梁1弯矩布置图
下横梁1剪力布置图
下横梁2受力简化图形:
截面惯性
Ix=33760cm3
Ix=33760cm3
Ix=33760cm3
i
i=Ix/4
i=Ix/4
i=Ix/4
弯矩分配系数i/∑i
Ix/4/(Ix/4+Ix/4)=0.5
Ix/4/(Ix/4+Ix/4)=0.5
Ix/2/(Ix/4+Ix/4)=0.5
00.5
0.50.5
0.50
固端弯矩
0241
-107107
-2410
0-67
-6767
67
34-34
0-17
-1717
17
8-8
-4
-44
4
2-2
-1
-11
1
支座弯矩
0152
-152152
-1520
简支剪力:
122.3-237.2
160-160
237.2-122.3
剪力修正
-38-38
00
3838
计算剪力
84.3-275.2
160-160
275.2-84.3
跨内最大弯矩
X=2Max=168.6
160×2-152-80×2=8
X=2Max=168.6
0#块支架下横梁2弯矩布置图
0#块支架下横梁2剪力布置图
经以上计算:
0#块支架下横梁1最大弯矩:
Max=236.7KN/m
0#块支架下横梁1最大剪力:
Qax=404KN
支座反力:
RA=115KNRB=650KNRC=650KNRD=115KN
0#块支架下横梁2最大弯矩:
Max=236.7KN/m
0#块支架下横梁2最大剪力:
Qax=404KN
支座反力:
RA=84.3KNRB=275.2KNRC=275.2KNRD=84.3K
下横梁为双拼I45b工字钢Wx=1500cm3,Ix:
Sx=38
I36工字钢σ=Max/Wx=236.7×103/1500×2×10-6=79MPa<145MPa
I36工字钢τ=QSz*/bIz=404×103/1.6×38×10-4=66.4MPa<85MPa
经计算:
下横梁强度、钢度满足要求
5.0#块支架立柱受力验算
通过以上计算,由下横梁传递给立杆最大压为650KN,立杆选用
φ630mm×10mm螺旋钢管,高度为24米,
螺旋管参数:
A=12500mm2,I=47914×104mm4,
i=√I/A=√47914×104/12500=0.2m
立柱按两端固定约束取长度系数μ=0.7
柔度λ=μl/i=0.7×24/0.2=84查表折减系数0.7
支架应许压力F=λσA=0.7×145×106×12.5×10-6=127Mpa
下横梁传递给立杆最大压为650KN〈127Mpa
支架立柱刚度、稳定性刚度满足要求
(3)2#墩、3#墩0#块支架受力验算
2#墩、3#墩为双薄譬墩,长11米,墩身两为2.15米,两墩内为3.9米,
1、荷载计算
荷载组合:
模板自重+新浇钢筋混凝土重量+施工人员和运输工具重量+倾倒混凝土产生的冲击荷载+振捣混凝土产生的荷载;
模板自重:
箱梁模板一律采用定型钢模板按照0.75KN/m2取值;
新浇钢筋混凝土自重:
查阅设计图纸1个0#块混凝土为370m3,重
962t;其中墩顶混凝土为444t,墩顶两侧0号块支架上混凝土均为233t。
施工人员和运输工具荷载:
按照均布荷载2KN/m2取值;
倾倒混凝土产生的冲击荷载:
按照均布荷载取值为2.0KN/m2;
振捣混凝土产生的荷载:
按照均布荷载取值为2.0KN/m2;
2#、3#墩顶0#块自重
翼板混凝土自重:
[(0.2+0.35)×1.75+(0.35+0.7)×1.75]÷2×22=30.8m3
翼板混凝土均布荷载:
30.8×2.6×10÷3.5÷22=10KN/m2
20-21断面为1.25米:
顶板混凝土自重:
Q1=1.8×(0.28+0.727)×1.25+1.8×(0.28+0.673)×1.25÷2+3×0.28×1.25=6.5m3
q1=6.5×2.6×10÷1.25÷6.6÷2=10KN/m2
底板混凝土自重:
Q1=(0.804+0.825)÷2×6.6×1.25×2+0.2×0.2×1.25×2=13.48m3
q1=13.48×2.6×10÷1.25÷6.6÷2=21KN/m2
腹板混凝土自重:
Q1=(6.56+6.72)÷2×0.7×1.25×2×2=23.2m3
q1=23.2×2.6×10÷2.5÷0.7÷2=173KN/m2
21-22断面为0.9米:
顶板混凝土自重:
Q1=(0.28+0.7)÷2×6.6×0.9×2=5.8m3
q1=5.8×2.6×10÷0.9÷6.6÷2=13KN/m2
底板混凝土自重:
Q1=(0.825+190)÷2×0.9×6.6×2=16.2m3
q1=16.2×2.6×10÷0.9÷6.6÷2=36KN/m2
腹板混凝土自重:
Q1=5.8×2×2=23.2m3
q1=23.2×2.6×10÷0.9÷(0.7+1.2)÷2÷2=177KN/m221-22断面、23-24断面为0.9米:
顶板混凝土自重:
Q1=(0.28+0.7)÷2×6.6×0.9×2=5.8m3
q1=5.8×2.6×10÷0.9÷6.6÷2=13KN/m2
底板混凝土自重:
Q1=(0.92+190)÷2×0.9×6.6×2=16.2m3
q1=16.2×2.6×10÷0.9÷6.6÷2=36KN/m2
腹板混凝土自重:
Q1=5.8×2×2=23.2m3
q1=23.2×2.6×10÷0.9÷(0.7+1.2)÷2÷2=177KN/m2
25断面为2.1米:
顶板混凝土自重:
Q1=1.8×(0.28+0.727)×2.1+1.8×(0.28+0.673)×2.1×2÷2+3×0.28×2.1×2=11m3
q1=11×2.6×10÷2.1÷6.6÷2=10KN/m2
底板混凝土自重:
Q1=0.92×2.1×6.6×=12.7m3
q1=12.7×2.6×10÷2.1÷6.6=24KN/m2
腹板混凝土自重:
Q1=0.7×7×2.1×2×2=41.2m3
q1=41.2×2.6×10÷2.1÷0.7÷2÷2=182KN/m2
2计算模型选取及参