铁路双线特大现浇连续箱梁工程施工方案(18页).doc
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编号:649825
2023-04-25
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1、xx环铁路xx双线特大桥32+48+32m连续梁工程施工方案编制:复核:批准:xx双线特大桥连续梁施工方案一、工程概况1、工程概述xx双线特大桥位于xx镇,沿途跨越xx及xx第一泉景区公路,全长3159m,共有墩台98个.其中6770墩跨越景区公路,设计为32+48+32m现浇连续箱梁,梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。6869#墩横跨“神州第一泉”旅游开发区入口公路,且68、69墩距离既有道路较近,施工时需采取防护措施,并设置安全警示标志,保证交通及施工安全,施工难度大。2、主要工程数量序号工程项目说明单位数量1C50混凝土梁体m31311.72127A钢绞线fpk=1860MPt58。62、4315-12夹片锚全梁套3084金属波纹管内径90mmm4370537A5钢绞线fpk=1860MPt4.9364-7A5钢绞线fpk=1860MPt6.987BM153锚具张拉端/固定端套112/1128BM15-4锚具张拉端/固定端套119/1199金属波纹管内径6019mmm1380。610金属波纹管内径7019mmm1572.611A25预应力用螺纹钢筋PSB830t2。3712锚具A25预应力用螺纹钢筋套36813铁皮套筒A内35mmm561。814三通管A内25mmm18015HRB335梁体t204.716Q235梁体t14。317桥面防水层m21017。918C40纤维混凝土3、保护层m361.119PVC泄水管A150mm/100mm套56.820C40混凝土挡碴墙m347.121HRB335挡碴墙t18.9522C40混凝土竖墙m334.723Q235竖墙及盖板t3.9724HRB335竖墙及盖板t12。725钢料竖墙及盖板t0.2226C40混凝土盖板m317。1二、 总体施工方案该桥67#、68#、69、70墩高分别为8m、10m、11.5m、11m,梁底至地面高度均在11m以下,经过现场地质踏勘,此处地基承载力较高,能够满足支架现浇法的地质条件,采用连续梁支架现浇法施工,模板采用竹胶板,模板支架采用满堂钢管排架,车行道架设型钢门架,粱体混凝土整体一次性浇注施4、工。桥位主跨横跨神州第一泉景区公路,6768,6970边跨为林地,施工条件相对较好。施工时,先将桥位地基处理后,除洞门外搭设满堂脚手架,跨公路采用工字钢门架,预留双向分离式行车道,单向车道宽3.5m,净高4.5m。三、施工要点1、地基处理根据设计图,67#68墩范围地基表层约3m厚为粉质粘土,其承载力为0。15MPa不能满足要求;69#70#墩范围地基表层约2m厚为细砂,其承载力为0.11MPa不能满足要求。需对地基或支承层做加固处理。69#70墩范围采取换填40cm厚石质填料,碾压密实后(换填料底原地基及石质填料均要加强碾压),再在表面浇筑10cm厚C30混凝土基础。6768墩范围采取对表面5、粉质粘土加强碾压密实,挖宽30cm、深20cm沟槽,夯压密实,灌注20cm厚C30钢筋混凝土,钢筋网间距为30*30cm,钢筋设在混凝土底部位置,保护层厚度5cm.2、支架安装本支架采用“扣件”式满堂脚手架,其结构形式为:满堂钢管支架,受力宽度按6.5m ,初设间距底板中部4.5m范围按0.750。75m(纵向横向)布置, 腹板范围按0。750.5m布置,翼缘板及外部范围按0.750。9m布置,支架总宽度13.7m.在高度方向每间隔150cm设置一排纵、横向联接脚手钢管,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑。在地基处理好后,按照施工图纸进6、行放线,纵桥向铺设好枕木,便可进行支架搭设。支架搭设好后,测量放出几个高程控制点,然后带线,用管子割刀将多余的脚手管割除,在修平的立杆上口安装可调顶托,可调顶托是用来调整支架高度和拆除模板用的,本支架使用的可调顶托可调范围为20cm左右.脚手管安装好后,在可调顶托上铺设1010纵向方木,底板中部4.5m间距0。75m,腹板范围按0.5m间距布置,翼缘板及外部范围按0.9m布置,箱梁底板下方的1010方木横向布置,间距为0。75m,木枋布置好后可进行支架预压。3、支架预压安装模板前,要对支架进行预压。支架预压的目的:1、检查支架的安全性,确保施工安全.2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响7、,有利于桥面线形控制。预压荷载为箱梁单位面积最大重量的1.1倍。本方案采用沙袋加载分段预压法进行预压:施工前,备足砂石、编织袋,钢丝笼。由于边跨跨现浇长度为32米,故边跨一次预压,中间跨为48米需分两次预压。根据箱梁横截面特性,分段计算加载沙袋数量,装入钢筋笼,用16t汽车吊进行吊装就位。为了解支架沉降情况,在加压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每5米布置一排,每排4个点。在加载50和100后均要复测各控制点标高,加载100预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高,如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,表明地基及支架已基本沉降到位,可用卸载,否则还须持8、荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸水后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。四、支架受力验算1、荷载1)32m梁体荷载分布梁体钢筋混凝土的容重取2。6t/m367、70#墩顶梁端1.1m范围:(18.0344+0.016)*2.6=46.93t/m截面:(9。546+0。016)*2.6=24。86t/m截面:(10.4122+0.016)*2.6=27。11t/m截面:(13.09、744+0。016)*2.6=34.04t/m-截面:(15.9794+0。016)2.6=41.59t/m截面:(13.4912+0。016)2.6=35.12t/m截面:(10.946+0。016)2.6=28。50t/m截面:(9。3628+0.016)*2.6=24。38t/m68、69墩顶1。6m范围:截面:(20.6044+0。016)*2.6=53。61t/m2)施工荷载及安全系数 根据铁路混凝土与砌体工程施工规范(TB102102001)规定:施工荷载取2.5KPa,模板、方木取0.3KPa,安全系数取1.15.3)荷载分布67#、70墩顶梁端1。1m范围:(46。93+1.710、2)1。15=55。95t/m截面:(24。86+1。72)*1。15=30。57 t/m截面:(27。11+1。72)1.15=33。16 t/m截面:(34.04+1.72)1.15=41.13 t/m-截面:(41。59+1.72)1.15=49。81t/m截面:(35。12+1。72)1.15=42。37t/m截面:((28。50+1。72)*1.15=34。75t/m-截面:(24.38+1。72)*1.15=30。02t/m68#、69#墩顶1。6m范围:截面:((53。61+1。72)1。15=63。63t/m2、按压杆稳定确定满堂支架钢管允许承载力采用外径D50mm,壁厚4mm11、的钢管作支撑杆 ,其几何和力学特征值为:面积A=(d2-d12)/4=5。781*104m2;惯性矩I=(d4d14)/64=15.405*108m4;回转半径i=( d2d12)-2/4=0。6782*10-2=1.6325102m;压杆的长细比=l0/i, l0取为(1.5+2*0。15)=1。8m,则=l0/i=110.26;压杆的承载力折减系数,取为110,查表得=0.536;压杆稳定的允许应力=按压杆稳定确定钢管允许承载力:当钢管支架的纵、横连接管的步距为1.5m时,单根钢管的允许承载力P=A=0.5365.781104170103=52。68KN=5。4t3、满堂支架计算简图及检算12、32m梁段检算满堂钢管支架,受力宽度按6。5m ,初设间距底板中部4。5m范围按0.750。75m(纵向横向)布置, 腹板范围按0.750.5m布置,翼缘板及外部范围按0。750。9m布置,支架总宽度13.7m.1)截面至截面长3。5m,在受力宽度6.5m内钢管支撑立杆总数为:114。6=50。6根,单根立杆受力为(41.13+30.57)3.5/(250.6)=125。5/50.6=2。48t/根5。4t。局部最大受力:41。130.75/11=2。81t/根5.4t,满足强度要求.2)截面至截面至-截面长20。95m, 在受力宽度6。5m内钢管支撑立杆总数为:11(20.95/0。75)=13、11*28=308根。按最大受力检算:34。7520。95/308=2。37t/根5。4t,满足强度要求.3)-截面至-截面至截面长6。2m, 在受力宽度6.5m内钢管支撑立杆总数为:119=99根,单根立杆受力为(((34。75+42.37)5/2)+ ((42.37+49。81)1.2/2))/99=248.11/99=2.51t/根5.4t;局部最大受力:49.810.75/11=3。4t/根5.4t,满足强度要求。4)梁两端67#、70墩顶梁端1.1m及68#、69墩顶1。6m的荷载分布在顶帽宽度范围内。5)地基承载力检算扣除桥墩支撑范围的长度为3。5+20.95+5=29。45m2914、。45m范围的荷载:(41。13+30.57)3.5/2+34.75*20。95+(34。75+42。37)*5/2=125。475+728.01+192.8=1046。3t设钢管支撑下垫160mm槽钢,槽钢长度7。0m(29.45/0.75)+1*7。00.16=44。8m2、1046.3*10009.8/44。8=219.1KPa设钢管支撑下垫180mm槽钢,槽钢长度7。0m(29.45/0。75)+1*7.00.18=50.4m2、1046。3*10009.8/50。4=203。5KPa根据设计图,67#68#墩范围地基表层约3m厚为粉质粘土,其承载力为0。15MPa不能满足要求;69715、0#墩范围地基表层约2m厚为细砂,其承载力为0。11MPa不能满足要求.故需对地基或支承层做适当的加固处理。6970#墩范围采取换填40cm厚石质填料,碾压密实后(换填料底原地基及石质填料均要加强碾压),再在表面灌注10cm厚C30混凝土.67#68墩范围采取对表面粉质粘土加强碾压密实,挖宽30cm、深20cm沟槽,夯压密实,灌注20cm厚C30钢筋混凝土,钢筋网间距为30*30cm,钢筋设在混凝土底部位置,保护层厚度5cm。(29。45/0。75)+1*7。00.30=84m21046.3*10009.8/84=122。1KPa150 KPa以上两项地基处理后,钢管支撑下再设槽钢垫层。 4、16、公路门架检算跨公路采用工字钢门架,预留双向分离式行车道,单向车道宽4。5m.纵梁采用50b工字钢,工字钢间距75cm,梁底6.0m范围内设9根工字钢,单根长度为12m,位置在68#、69墩之间,与公路垂直相交;竖向支撑采用直径500的钢管, 梁底5.6m范围内间距3。0m布置,翼缘板下间距3.6m,竖向支撑上横梁采用232工字钢,工字钢长14m,中支撑下设高0。8m、宽1.2m的钢筋混凝土防撞基础,边支撑下设高0。8m、宽1.0m的钢筋混凝土防撞基础。工字钢纵梁跨度5.6m。1)荷载梁体最大单位荷载按42.37 t/m计算q=42.370.75/6=5.296t/m=51.9KN/m2)纵梁检17、算及计算简图 RA=RB= ql/2=51。95。6/2=145。33KNMmax=ql2/8=51.9*5。62/8=203.45KNm选用50b型工字钢截面抵抗矩Wx=1940cm3,= Mmax/Wx=203。45/(1940*106)=104。87103KPa170103KPa最大挠度检算I50b工字钢的惯性矩Iz=48560cm4、A3钢的弹性模量为210106KPafmax=5ql4/(384EI)=551。95.64/(384210*10648560*10-8)=6.510-3mfmax/l=6。5*103/5。6=1/861.51/400满足要求3)钢支墩及横梁检算(1)横梁检18、算中墩支撑线荷载为193.772=387.55 KN/m边支墩支撑线荷载为42。375.6*9.8/2*6=193。77KN/m横梁采用两根32b工字钢Mmax=145.33KNmWx=2*726.333=1452。67cm3= Mmax/Wx=145.33/(1452。67*10-6)=100*103KPa170*103KPa采用两根32b工字钢即可满足强度要求.最大挠度为 I32b工字钢的惯性矩Iz=11621.4cm4fmax=5ql4/(384EI)=5387。5534/(384210106211621.4108)=8。4*10-3mfmax/l=8.4103/3=1/3571/40019、不满足要求取跨度为2。8m重新检算fmax=5ql4/(384EI)=5*387.552.84/(384*210*106211621。4*10-8)=6.4*10-3mfmax/l=6.4103/2。8=1/437。51/400满足要求决定竖向支撑采用直径500的钢管,壁厚8mm, 梁底范围内间距2.8m布置,翼缘板下间距3.6m,竖向支撑上横梁采用232b工字钢,工字钢长14m,中支撑下设151。20。8m的钢筋混凝土防撞基础,边支撑下设15*1.00。8m 的钢筋混凝土防撞基础,并顺长度方向的两端各0.5m范围加厚0.2m,基础底部和上部各布置一层8钢筋网,钢筋纵横间距为30cm,钢筋保护20、层5cm.4)钢支墩检算采用外径D50cm,壁厚8mm的钢管作竖向门架支撑 ,其几何和力学特征值为:面积A=(d2d12)/4=1.237*102m2;惯性矩I=(d4d14)/64=3。742510-4m4;回转半径i=( d2+d12)-2/4=0.17397m;压杆的长细比=l0/i, l0取为7。2m,则=l0/i=41。386;压杆的承载力折减系数,取为42,查表得=0。919;压杆稳定的允许应力=0.919*170*103=156。26103 KPa中支墩的中支撑承载力最不利 Qmax=387.553。0=1162.65KN钢单根管支墩受力为1162.65KN,施工选用50cm钢管21、,壁厚8mm。=1162。65/1。237102=94103KPa156。26*103 KPa 满足要求5)基础纵横梁及立柱钢管自重计算:纵梁(6/0.75+1)5。6101=5090Kg横梁2*757.7=808Kg中部三根立柱37。21.237102*7。85=2098 Kg基础自重 1。2*0.8(5。6+2)*2.5=18。24 t中墩基础最大荷载为34。75*5。6=194。6+5.1+0.8+2。1+18.24=220。8t则基地应力为=220。8/(1.27.6)=24。21t/m2 =237.3KPa (中、边支墩均在混凝土路面上,承载力能够满足基底强度要求)5、模板检算模板支22、架立杆顶部加顶托,通过顶托调整标高,以满足梁底弧线要求。顶托上面纵向分布10cm10cm方木,间距75cm,在纵向方木上分布10cm10cm方木,间距30cm,方木上钉竹胶板(厚15cm)作为底模。翼板和侧模采用10cm10cm方木钉成框架作为支撑;框架间距lm,钉5cm厚木板,其上再钉竹胶板作为侧模和翼板的底模.箱梁箱室空间较小,混凝土浇筑后内模拆除困难,采用3cm厚木板刨光配一定的方木作为内模,混凝土浇筑后不再拆除.1)底模强度检算近似按4跨等跨连续梁计算,施工荷载均布 底模上分布的线荷载42。37/5.6=7。5661t/m=74。1475KN/m,查手册KM=0.107 Mmax=KM23、 ql2=-0.107*74.14750。32=-0.714 KN.m 按15mm厚底模计算截面模量W=bh2/6=1.0*0。0152/6=0.37510-4m3(按10mm厚底模计算截面模量W=bh2/6=1。0*0。012/6=0.16667*10-4m3) 模板抗弯强度= Mmax/W=0。714/0。37510-4=19。04*103KPa=91*104 KPa=90103 KPa (按10mm厚底模计算模板抗弯强度= Mmax/W=0.714/0.16667*10-4=42.8*103KPa=90103 KPa ) 2)底模模板挠度检算 竹胶板的弹性模量按 E=10106KPa,查24、手册得KW=0。632 惯性矩 I=bh3/12=1.0*0。015-3/12=28.125108m4(按10mm厚底模计算,惯性矩I=bh3/12=1。0*0.013/12=8。3333*10-8m4)fmax=KWql4/(100EI)=0.632*74。14750.34/(100*10*106*28.125*10-8)=0。379576/281。25=1.35*103mL/400=1.2/400=3103m 模板刚度满足要求。(按10mm厚底模计算模板挠度fmax=KWql4/(100EI)=0。63274。1475*0。34/(10010106*8.33310-8)=0。379576/25、83.3333=4。55*10-3mL/400=1.2/400=310-3m),模板刚度不满足要求。6、模板下1010cm方木横梁检算1)强度检算近似按4跨等跨连续梁计算,施工荷载均布,跨度L=4*0.75m=3m底模上分布的线荷载q=42。37*0.3/5。6=2.2698t/m=22。244KN/m,查手册KM=-0.107 Mmax=KM ql2=-0.107*22。2440。752=1。339 KN。m 截面模量W=bh2/6=0。1*0。12/6=1。6667*10-4m3抗弯强度= Mmax/W=1.339/1.66667104=8。03103KPa=10*103 KPa 强度满足26、要求。2)刚度检算 木材顺纹弹性模量按 E=9*106KPa,查手册得KW=0.632 惯性矩 I=bh3/12=0.1*0.13/12=8。333310-6m4fmax=KWql4/(100EI)=0.632*22。2440。754/(1009106*8。333*106)=4。4481/7500=0。6*103mL/400=0.75/400=1。9103m 刚度满足要求。7、支架立杆顶托上1010cm方木纵梁检算1)强度检算近似按4跨等跨连续梁计算,按对称分布两个集中荷载计算,跨度L=40。75m=3m底模上分布集中荷载:F=42.370。375/(2*5。6)=1。419t/m=13.9027、3KN/m,查手册KM=-0。286 Mmax=KM ql2= 截面模量W=bh2/6=0.10.12/6=1。6667104m3抗弯强度= Mmax/W=0.755/1.6666710-4=4.53*103KPa=10103 Kpa强度满足要求.2)刚度检算木材顺纹弹性模量按 E=9*106KPa,查手册得KW=1.764惯性矩 I=bh3/12=0.10.13/12=8.3333*106m4fmax=KWql4/(100EI)=1.76413。9030.754/(10091068.333*106)=7.75983/7500=1.04103mL/400=0。75/400=1.9103m 刚度28、满足要求。五、施工中注意事项1、原公路桥作业区域两头应设明显警示牌,非作业人员不得进入作业区.2、现场作业人员必须遵守各种技术规范、规章、制度,定期进行体格检查,凡不适宜高空作业的人员,不得从事此项工作,而进入施工操作场地,进行作业前,都必须佩戴好安全帽、安全带、安全绳和劳动防护用品.安全带必须高挂低用。恶劣天气时应停止高空作业。雨后作业应有防滑措施。严禁酒后上班,严禁穿拖鞋、硬底鞋、高跟鞋,必须穿防滑软底鞋或布鞋。3、高空作业人员配给工具袋,小型工具及材料放入袋内,较大的工具,拴好保险绳,不得随手乱放,防止坠物伤人,严禁从高空向下乱扔乱丢,在粱体防护栏杆外进行作业时,须设置悬挂式吊篮等防护设29、施,作业人员须系好安全带。4、安装足够的照明设备,保证夜间施工有良好的照明条件,在作业地点附近设置警示标志,悬挂红色灯,以提醒作业人员,施工人员应站在安全半径外,5、施工作业场所有坠落可能的物件,应一律先行撤除或加以固定。高处作业中所用的物料,均应堆放平稳,不妨碍通行和装卸.作业中的走道、通道板和登高用具,应随时清扫干净;拆卸下的物件及余料和废料均应及时清理运走,不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。6、机具必须由专人统一指挥.起重指挥应站在能够照顾全面的地点,信号要统一、准确;严禁任何人员在起重臂和吊起的重物下面停留或行走;起重物件应使用交互捻制的钢丝绳,有打结、变形、断丝和锈蚀的钢丝绳30、应及时按规定降低使用标准或报废;起吊物件应合理设置溜绳。7、高处作业中的安全标志、工具、仪表、电气设施和人身防护用品,必须在施工前加以检查,确认其完好,方能投入使用。当在电源线附近操作时,应特别小心防止触电和掉下。各种线路必须悬挂或走隐藏,避免被车轧破等事故,造成对人员的危险。8、在粱体施工过程中时刻观察支架杆件、连接处、剪刀撑等部位的工作情况,如发现有缺陷和隐患及异常立即停止作业并进行处理。 9、悬空作业悬空作业处应有牢靠的立足处,并必须视具体情况,配置防护栏网、栏杆或其他安全设施。悬空作业所用的索具、脚手板、吊篮、吊笼、平台等设备,均需经过检证方可使用。10、操作平台操作平台使用时,应有专人进行检查,操作平台上应显著标明容许荷载值.操作平台上人员和物料的总重量,严禁超过设计的容许荷载。应配备专人加以监督。11、交叉作业需要进行上下立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作,下层作业的位置,必须处于依上层高度确定的可能坠落范围半径之外。不符合以上条件时,应设置安全防护层。12、桥头设置施工过程控制牌(限速、限高)及安全警示牌。