⼀、⼯程概况 (3)⼆、编制依据 (3)三、施⼯投⼊情况 (4)四、⽀架施⼯⽅案 (4)
(三)、钢管桩⽴柱及⼯字钢施⼯ (6)(四)、贝雷梁施⼯ (7)(五)、施⼯控制要点 (8)五、30m跨⽀架受⼒验算 (9)(⼀)、荷载组成 (9)(⼆)、模板与⽅⽊验算 (10)(三)、14⼯字钢验算 (11)(四)、贝雷梁验算 (16)(五)、40A#⼯字钢验算 (21)(六)、钢管⽀墩强度验算 (23)
由40a#⼯字钢剪⼒图可知,最⼤⽀座反⼒为: (23)(七)、桩基、承台基础与地基承载⼒验算 (24)(⼋)、⽀架整体稳定性验算 (25)⼗、施⼯预拱度设置 (29)⼗⼀、⽀架拆除 (29)(⼀)、传统⽀架拆除⼯艺 (29)(⼆)、预留钢管拆除⼯艺 (31)⼀、⼯程概况
宣曲⾼速公路就是国家⾼速公路⽹G56杭瑞⾼速公路得其中⼀段,路线位于曲靖市沾益县境内,主线全长94、392公⾥G60连接线为宣曲、昆曲与曲靖绕城⾼速公路连接线;连接线公路等级为⾼速公路,设计时速100公⾥,路基宽度33、5m。起点于K1+000处接沟岩上互通⽴交,终点接⼤龙潭互通⽴交,并于K2+740处设置沾益互通⽴交,全连接段长13、523公⾥。本项⽬⾥程段为K8+630~K11+294,总计10座桥梁包含有现浇箱梁施⼯,现浇箱梁得桥梁跨径有16m,17、5m,20m,25m,27m,30m,35m共计7种,幅宽有10、
5m,16、75m,33m共计3种,各桥箱梁箱梁布置情况统计如下表:
⼆、编制依据
(⼀)、《公路桥涵施⼯技术规范》JTG/T F50—2011;(⼆)、《公路⼯程质量检验评定标准》JTG F80/2—2004;(三)、《公路⼯程施⼯安全技术规程》JTG F90—2015;(四)、《公路桥涵设计通⽤规范》JTG D60—2004;(五)、《路桥施⼯计算⼿册》(周⽔兴著);(六)、《贝雷梁使⽤⼿册》 ;(七)、《建筑结构荷载规范》 ;
(⼋)、《G56杭州⾄瑞丽⾼速公路宣威⾄曲靖段两阶段施⼯图设计》 ;(九)、现场调查资料。三、施⼯投⼊情况(⼀)⼈员投⼊情况
(⼆)施⼯机具及测量设备投⼊情况施⼯机具
测量设备投⼊情况
(三)物资材料投⼊情况四、⽀架施⼯⽅案
(⼀)⽀架总体设计
桥梁现浇箱梁施⼯⽀架总体布设采⽤钢管桩基础,上设置贝雷⽚,顶部设⾄⼯字钢+⽅⽊+顶托+钢模板得结构形式,其中钢管柱总体按纵向最⼤间距6、5m,横向最⼤间距4m布置,如果桥梁结构尺⼨有出⼊,间距作适当调整。
10、5m宽得匝道桥幅跨径有16m,17、5m,20m,21m,25m,30m共计7种跨度,按柱径最⼩为1、3m计算,净跨径分别为14、
7m,16、2m,18、7m,19、7m,23、7m,28、7m:14、7m桥跨钢管桩纵向布置间距(4、1+6、5+4、1)m;16、2m桥跨钢管桩纵向布置间距(4、85+6、5+4、85)m;18、7m桥跨钢管桩间距布置间距(6、1+6、5+6、1)m;19、7m桥跨钢管桩间距布置间距(0、1+6、5+6、5+6、5+0、1)m;23、7m桥跨钢管桩间距布置间距(2、1+6、5+6、5+6、5+2、1)m; 28、7m桥跨钢管桩间距布置间距(4、6+6、5+6、5+6、5+4、6)m。
16、75m宽得匝道桥幅跨径有20m, 25m,27m,30m,35m共计5种跨度,按柱径最⼩为1、3m计算,净跨径分别为14、7m,23、7m,28、7m,33、7m:14、7m桥跨钢管桩纵向布置间距(4、1+6、5+4、1)m;23、7m桥跨钢管桩纵向布置间距(2、1+6、5+6、5+2、1)m;28、7m桥跨钢管桩间距布置间距(4、6+6、5+6、5+6、5+4、6)m;33、7m桥跨钢管桩间距布置间距(3、85+6、5+6、5+6、5+6、5+3、85)m。
钢管桩横向布置:10、5m宽桥幅采⽤(3、25+4+3、25)m间距,每排设4根钢管桩,16、75m宽桥幅采⽤(3、5+3、5+3、5+3、5+3、5)m间距,每排共设5根钢管桩,加宽段18、9m宽桥幅采⽤(3、45+4+4+4+3、45)m间距,每排共设5根钢管桩。
根据现场情况,本桥⽀架搭设采⽤钢管柱加贝雷桁架搭设。钢管柱采⽤Ф63 0×8mm钢管,钢管端头采⽤1、2cm厚钢板封闭,加法兰结构,以便连接成不同⾼度得钢管柱,钢管柱横向采⽤⼯字钢剪⼑撑连接,⼯字钢与钢管桩采⽤焊接得连
接⽅式,增强整体稳定性。钢柱之间横纵桥向每两根相邻得钢管柱上下4m采⽤1 6#⼯字钢做⽔平连接与剪⼑撑连接,钢管柱底部统⼀采⽤直径12mm得钢筋拉接。钢管柱上设置双排40B⼯字钢做横梁,横梁上架设贝雷桁架梁,贝雷梁顺桥向跨度均为9m,贝雷⽚横桥向布置为0、9×2+1、04m+0、9m+1、04m+0、9m+1、12m+ 0、9m+1、12m+0、9m+1、12m+0、9m+1、12m+0、9m+1、04m+0、9m+1、04m+0、9 m×2;30m跨箱梁纵向设置4排钢管⽴柱,间距为9m,钢柱之间横纵桥向每两根钢管柱上下每隔4m采⽤16#⼯字钢做横纵向连接与剪⼑撑连接,钢管柱底部统⼀采⽤直径12mm得钢筋拉接,保证钢管柱纵向稳定性。钢管柱上设置双排40B⼯字钢做横梁,横梁上架设贝雷桁架梁,贝雷梁顺桥向跨度均为9m,贝雷⽚横桥向布置
为0、9m+0、2m×2+0、75m+0、9m+0、75m+0、45m×2+0、9m+0、75m+0、9m+0、75m+0、45m×2+0、90、9m+0、2m×2+m。梁模板采⽤1、5cm厚得⽵胶板。⼆、测量放线与条形基础施⼯１、基础施⼯⽅案
钢管⽀墩基础采⽤Φ800混凝⼟灌注桩(灌注桩7颗横向)与1、5×1、5×1、0⽶得C30混凝⼟承台做⽀架基础。基础做完后试验检测基底承载⼒,根据计算书考虑1、3倍得安全系数,地基承载⼒控制为三根中⽀墩基底承载⼒要达到400Kpa,两根边⽀墩承载⼒要达到300Kpa,如果满⾜要求,按照图纸施⼯。
如果中间2个⽀墩采⽤φ800mm得桩径时⼒必须⼤于800kpa。如果中间3个⽀墩采⽤φ1000mm得桩径时承载⼒必须⼤于500kpa。
边上2个⽀墩采⽤φ800mm得桩径时承载⼒必须⼤于700kpa,如果边上2个⽀墩采⽤φ1000mm得桩径时承载⼒必须⼤于500kpa。基础施⼯完成后,在⽀架两侧预留60厘⽶开挖临时排⽔沟。(基础具体布⾄见平⾯图)2、测量放线
根据设计⽅案与平⾯布置图,⽤全站仪与钢尺放出灌注桩基础及⽴柱位置。3、钢管桩基础施⼯
承台采⽤C20钢筋混凝⼟(配筋形式为:上下层分别布置11根Φ16钢筋,同时按25cm得间距配置Φ10箍筋),长度依照翼缘板投影线往外扩长1~2m,基础⾼1m,宽1、5m。基础砼钢管⽴柱位置下预埋1、2cm厚80×80cm钢板,要求钢板⽔平。(三)、钢管桩⽴柱及⼯字钢施⼯
⽴柱采⽤Ф630mm*8mm钢管⽴柱,钢柱底部焊接在预埋钢板上与基础连接,同时在四周采⽤加焊200×200×8mm三⾓钢板,以加强钢柱稳定性。
⽴柱横桥⽅向主梁采⽤两根40a型⼯字钢,⼯字钢安装时要保证⼯字钢中⼼与钢管⽴柱中⼼重合,钢管⽴柱施⼯过程中要注意竖向垂直度得控制。横向⼯字钢与钢管⽴柱之间设置⾃制楔形块(对⼝楔⼦)作为临时⽀座,便于⽀架得⾼程调整与拆除作业。
钢管与预埋钢板连接⼤样图
⾃制对⼝楔⼦采⽤厚度为12mm得钢板加⼯成型,⼀个楔形块长42cm,宽25cm,⾼25cm,斜⾯坡长48、88cm,楔形块侧⾯板中⼼留有圆形孔洞,斜⾯板中⼼留有条形得孔洞,孔洞得作⽤就是穿直径为25mm得精轧螺纹钢,两个楔形块扣在⼀起组成⼀个对⼝楔⼦,通过紧固或松动螺纹钢两端得螺栓搓动楔形块来调节顶⾯⾼程,
(四)、贝雷梁施⼯
贝雷梁采⽤国产“321”公路钢桥桁架(3×1、5m),纵向长度根据箱梁跨度来布置,35m跨按三跨布置即10m+10m+10m;横向截⾯腹板下33m跨按45cm布置单层
贝雷梁,两端翼缘板下按90cm间距布置单层贝雷梁,箱室下按90cm布置单层贝雷梁,每组梁有若⼲榀贝雷梁组成,每组内榀与榀贝雷梁之间纵向3m都⽤配套⽀撑架作为横向联系,组与组之间⽤⾃制交叉架连接(⾃制交叉架采⽤⾓钢制作,选取90mm×7mm得⾓钢作为横向连接,横向⾓钢上钻有插销孔,通过穿插销把横向⾓
钢固定在贝雷梁上,然后再⽤50mm×7mm⾓钢作为剪⼒撑)这样整个贝雷梁就联成整体,使每排贝雷梁受⼒均衡;通过调节钢管柱顶得楔形块来调节箱梁纵横坡。贝雷梁横向连接如下图所⽰:标准贝雷梁⽚如下图所⽰
:
(五)、施⼯控制要点1、桩基础施⼯
根据设计平⾯图,⽤全站仪及钢尺放出基础位置,采⽤循环钻机钻进混凝⼟灌注桩基础,地基承载⼒满⾜要求后开始⽀承台模板,C20砼浇筑,要求混凝⼟顶⾯平整,按钢柱间距预埋底座钢板,强度达到80%后⽅能进⾏钢柱安装。2、钢管⽴柱施⼯
3×1、5m贝雷⽚0、9m标准⽀撑架
⽴柱采⽤Ф630*8mm钢管,安装采⽤25T汽车吊。3、贝雷梁安装
先将贝雷梁在地⾯上拼装分组连接好。在横桥向⼯字钢上按照要求得间距⽤红油漆标出贝雷梁位置。⽤汽车吊将已连接好得贝雷梁按照先中间后两边得顺序吊装到位。单排贝雷梁吊装时必须设置两个起吊点,并且等距离分布,保持吊装过程中贝雷梁平衡,以避免吊装过程中产⽣扭曲应⼒。贝雷梁全部架设完毕后每隔100cm设置14⼯字钢作为分配梁,再在⼯字钢分配梁上纵桥向每隔30cm设置12×12cm⽅⽊。五、30m跨⽀架受⼒验算
根据本桥箱梁得构造特点,本桥位于缓与曲线与圆曲线上,最⼤横坡为6%,本桥纵断⾯位于R=6000m得竖曲线上,坡度为1、706%,选取横向坡度对摩擦⼒分析。⽰意图=Gsinθ
摩擦⼒f=µGcosθ,沿斜⾯得下滑⼒f滑
f=µGcosθ=0、15G×1、00=0、15G,µ取0、15=Gsinθ=G×0、04=0、06Gf
滑
f=µGcosθ>f=Gsinθ滑
本⼯程计算40B#⼯字钢分配梁可以按照简⽀连系梁受⼒分析。33m跨验算,具体选取本桥第⼀联第2跨⽀架进⾏验算。(⼀)、荷载组成
C匝道1号桥第⼀联第2跨梁长33m,梁⾼1、8m,⽀架平均⾼度21m,采⽤四排钢管⽴柱,跨径均为6、5m。荷载组成::
1、箱梁砼⾃重G1
腹板:1、8×26=46、8KN/m2
跨中空⼼处:0、47×26=12、22KN/m2近⽀点(渐变段)空⼼处:0、67×26=18KN/m2翼缘板处:(0、4+0、18)/2×26=7、54 KN/m2:
2、模板⽀架⾃重G2
模板体系:1、5KN/m 2 ⽅⽊⾃重取7、5KN/m 3 14⼯字钢⾃重0、16KN/m 贝雷梁:2、5 KN/m 2 3、施⼯荷载G 3:2、8 KN/m 24、振捣荷载:⽔平⽅向取2、0KN/m 2,竖向取4、0KN/m 2
根据《建筑结构荷载规范》,均布荷载设计值=结构重要性系数×(恒载分项系数×恒载标准值＋活载分项系数×活载标准值)。结构重要性系数取三级建筑:0、9,恒载分项系数为1、2,活载分项系数为1、4。 (⼆)、模板与⽅⽊验算 1、模板强度与刚度验算底模采⽤2500mm ×1200mm ×15mm ⽊胶合板,模板下纵向12×12cm ⽅⽊中⼼间距为30cm,净距为18cm 。腹板下线荷载为:
q=0、9×［1、2×(44、2+1、5)+1、4×(2、8+4、0) ］×1=57、92KN/mm KN ql M ?=??=?=23.018.092.57125.0125.022max⽊材容许应⼒取［σ］=12MPa
截⾯模量:W=bh 2/6=1×0、015×0、015/6=0、0000375m 3
模板应⼒σ= M max /W=0、23/0、0000375=6、13MPa ＜［σ］=12MPa 底模弯应⼒满⾜要求。 ⽊材弹性模量取挠度mm l
mm EI ql f 45.0400
35.010*********.043.6453845344=<===底模挠度满⾜要求。
⽤同种⽅法验算侧模强度与刚度均能满⾜要求。 2、⽅⽊验算腹板下⽅⽊承重最⼤。
q=0、9×［1、2×(44、2+1、5+7、5×0、12)+1、4×(2、8+4、0)］=58、
80KN/㎡
线荷载为q=58、80×0、30=17、64KN/m
⽅⽊应⼒＜［σ］=12MPa ⽅⽊强度满⾜要求。 ⽊材弹性模量取⽅⽊挠度mm EI ql f 47.11033.179384164.1753845344===
＜1/400=2、5mm ⽅⽊刚度满⾜要求 ⽅⽊承受最⼤剪⼒为 ＜剪⼒满⾜要求。 (三)、14⼯字钢验算1、腹板下⼯字钢验算[]m
KN q /91.5816.02.19.01)48.2(4.1)12.05.75.12.44(2.19.0=??+?+?+?++??=
腹板下弯矩为
腹板下⼯字钢最⼤弯矩为:
m KN ql M ?-=??-=-=49.145.091.58125.0125.022max
14⼯字钢截⾯⾯积为21、50,截⾯抵抗矩W=101、7,截⾯惯性矩I=712,d=5、5mm,回转半径,半⾯积矩,弹性模量,钢材容许应⼒取215MPa 。满⾜要求。
腹板下⼯字钢最⼤剪⼒为:
KN ql Q B 57.1645.091.58625.0625.0-=??-=-=左 KN ql Q B 57.1645.091.58625.0625.0=??==右
腹板下⼯字钢最⼤剪⼒为
剪⼒强度[]MPa MPa Id S Q 12545.27105.510712104.5857.16386
max =<===---ξξ 剪⼒强度满⾜要求。 腹板下最⼤挠度为:mm
mm EI ql f 125.1400/45.0008.010********.210045.091.58521.0100521.0388441=<==?=- 腹板下挠度满⾜要求。 2、空⼼箱室下⼯字钢验算
近⽀点(渐变段)空⼼处⼯字钢承受荷载最⼤,近⽀点(渐变段)空⼼处14⼯字钢承受线荷载为:[]m
KN q 61.3016.02.19.01)48.2(4.1)12.05.75.118(2.19.0=??+?+?+?++??=
按简⽀不等跨连续梁受⼒分析近⽀点(渐变段)空⼼处⼯字钢弯矩为:
m KN ql M B ?-=??-=-=48.175.061.300859.00859.0221m KN ql M BC ?-=??-=-=10.075.061.300059.00059.0221
近⽀点(渐变段)空⼼处⼯字钢最⼤弯矩为:
m KN ql M ?-=??-=?-=48.175.061.300859.00859.0221max满⾜要求。 剪⼒为
KN ql Q B 45.1375.061.305859.05859.01-=??-=?-=左剪⼒图为:
KN ql Q 45.1375.061.305859.05859.01max -=??-=?-=[]MPa MPa Id S Q 12506.20105.510712104.5845.13386
max =<===---ξξ 满⾜要求。3、翼板下⼯字钢验算[]m
KN q 44.2116.02.19.01)48.2(4.1)12.05.75.154.7(2.19.0=??+?+?+?++??=
弯矩为:
KN qa M B 86.36.044.2121
2122-=??-=-=KN l a ql M BC67.0)9
.06.01(9.044.2181)1(8222
22222=-=-=
满⾜要求。 剪⼒为
KN qa l a ql Q AB 00.56.044.21)9.06.01(29.044.21)1(222=?-+??=-+=左 KN l a q l a ql Q AB 36.5)9.06.0(44.21)9.06.01(29.044.21))1(222-=+?-+??=+-+=（右剪⼒图为:
[]MPa MPa Id S Q 12518.19105.510712104.5886.12386
max =<===---ξξ 满⾜要求
mm mm l a l a EI qal f 5.1400/6.043.010)19.06.039.06.04(10712101.2249.06.044.21)134(243332288333223=<=?-?+=-+=- 满⾜要求。 (四)、贝雷梁验算单⽚贝雷梁技术参数:
E=2、1×105Mpa I=2、50497×109mm 4 W=3、5785×106mm 3 [M]=788、2KN 、m [Q]=245、2KN A=0、0153m贝雷梁布置:贝雷梁横向间距布置腹板下0、45m,空⼼箱室下0、75m+0、9m+0、75m 。1、腹板下贝雷梁验算
计算荷载q=0、9×［1、2×(44、2+1、5+7、5×0、12+2、5)+1、4×(2、8+4)］×0、45+0、9×1、2×0、16=27、72KN/m
贝雷梁跨内弯矩为:
m KN ql M M C B ?-=??-=-==53.224972.27100.0100.022
由弯矩图可知腹板下最⼤弯矩为:满⾜要求。
腹板下单⽚贝雷梁剪⼒为:
由剪⼒图可知最⼤剪⼒为 剪⼒满⾜要求。 挠度为:mm
mm EI ql f 5.22400/946.350497.2101.210010972.27677.0100677.04344max
=<==?= 挠度满⾜要求。2、箱室下贝雷梁验算 线荷载:[]m
KN q /68.2616.02.19.0375
.09.075.0)48.2(4.1)5.212.05.75.118(2.19.0=??+++?+?++?++??=
跨内弯矩为弯矩图为:
由弯矩图可知最⼤弯矩为弯矩满⾜要求。剪⼒剪⼒图为:
由剪⼒图可知最⼤剪⼒为 剪⼒满⾜要求。 挠度为:mm
mm EI ql f 5.22400/9328.350497.2101.210010968.26677.0100677.05344max
=<==?= 挠度满⾜要求。3、翼缘板下贝雷梁验算
翼缘板下单⽚贝雷梁承受线荷载为:[]m
KN q /93.3216.02.19.05.1)48.2(4.1)5.212.05.75.154.7(2.19.0=??+?+?++?++??=
弯矩为
m KN ql M M C B ?=??-=?-==73.266993.32100.0100.022
mKNmKNqlM?<===2.
78877.266993.321.01.022max
弯矩满⾜要求。剪⼒为:剪⼒图为
:最⼤剪⼒满⾜要求。最⼤挠度为:mmmmEIqlf5.22400
9107.450497.2101.210010993.32677.0100677.05344max=<===
挠度满⾜要求。 (五)、40A#⼯字钢验算
贝雷梁传递到横桥向40B#⼯字钢得作⽤⼒以整体箱梁来分析受⼒。以第⼀联第2跨为例。
40A#⼯字钢⾃重为0、66KN/m,截⾯抵抗矩W=1085、7cm 3,截⾯惯性矩I=21714cm 4,半截⾯⾯积矩S=631、2cm 3,截⾯⾯积A=86、07cm 2, 腹板厚度d=10、5mm 。第2跨混凝⼟⽅量: 303.22721.1440.1888.66.92)
88.617.8(m V =?+?+?+=
梁砼重:227、03×2、6×10/(30m ×10、5m)=18、74KN/m 2 线荷载:[]m
/73.306266.02.19.016.02.19.09)48.2(4.1)5.212.05.75.174.18(2.19.0KN q =+??+?+?++?++??=
横向每隔3、5m 设置4根钢管⽴柱,计算40a#⼯字钢时按三等跨连续梁进⾏⼒学性能分析。弯矩
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