高速公路分离式桥现浇箱梁钢管支架施工方案(15页).doc
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2023-06-19
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1、xx高速公路开发总公司建设项目xx至毕节高速公路第二十合同段xx分离式桥满堂支架施工方案 编制: 复核: 审核:xx分离式桥现浇箱梁钢管支架施工方案1、工程概况xx分离式桥为xx支线横跨主线的跨线桥,跨线处主线桩号为ZK1728+878。527,支线桩号为K0+1970.000K0+274.000.此桥平面位于直线段上,桥梁总长77米,桥面宽度为7。5米,上部构造为预应力混凝土箱梁,孔径布置为230米,主梁高1.6米,悬臂长1。875米,底板宽3.75米,现浇箱梁钢筋混凝土总量为259。6m3.桥面横坡为双向3,纵坡1.5%,箱梁底板水平设置,顶板与路基同坡度,箱梁腹板垂直于大地水平面。2、支2、架搭设箱梁采用满堂支架现场浇筑施工,预应力混凝土连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外,支架不另设预拱。为保证路基工程正常施工,在0#台与1墩之间预设4米宽门架,采用工字钢架空跨越路基施工临时通道.2.1、支架搭设分离式立交桥现浇箱梁为单幅2跨整体施工,支撑方式采用满堂式扣件钢管支架,架杆外径4.8cm,壁厚0。35cm,内径4。1cm.支架顺桥向纵向间距0。6m,支架横桥向横向间距0.6m,支架为单根6m管高度。1#墩中线两侧各1.5m范围内立杆纵横均加密,间距调整为横向30cm,纵向30cm,纵横水平管步距1.5m,立杆内插入顶托调节模板高度。考虑支架的整体稳定性,在横向排距2。4m及3、纵向间距2。4m布置斜向钢管剪力撑,剪力撑与地面4560。支架体系见图。xx分离式桥满堂支架布置图xx分离式桥支架普通段横向布置图2。1。1、 支架安装根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部安装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与支架连接,安装时尽量布置在框架节点上。2。1.2、顶托安装为便于在支架上高空作业,安全省时,可在地面上大致调整好顶托伸出量,再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距,顺桥向设左、中、右三个控制点,精确调出顶托标高。然后用明显的4、标记标明顶托伸出量,以便效验。最后再用拉线内插方法,依次调出每个顶托的标高,顶托伸出量控制在1015cm左右,保证顶托的稳定性.顶托及双钢管横梁安装示意图2.1.3、横梁安装顶托标高调整完毕后,横向上每排顶托上水平安放2根钢管作为横梁,横梁长度比底模板一边各宽出至少50cm.安装横梁时,如横梁有接头,应注意横梁接头错开,且在任何相邻两根横梁接头不在同一平面上。2.1.4、支架预压、卸载为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响,浇筑混凝土前对支架进行等载预压,以消除支架的非弹性变形,预压期不小于7天。在横梁安装完毕后安装底模板,底模安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部5、,重量不小于箱梁总重的1.2倍。因悬臂翼板本身重量较轻,可根据实测的预压结果,对悬臂翼板模板的预拱度作相应调整。(1)加载顺序:分三级加载,第一、二次分别加载总重的30,第三次加载总重的40%。(2)预压观测:观测位置设在每跨的L/2,L/4处及墩部处,每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆,以便于沉降观测。采用水准仪进行沉降观测,布设好观测杆后,加载前测定出其杆顶标高。第一次加载后,每2个小时观测一次,连续两次观测沉降量不超过3mm,且沉降量为零时,进行第二次加载,按此步骤,直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后,经监理工程师同意,可进行卸载。(3)卸载:人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,6、卸载的同时继续观测。卸载完毕后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录,整理出预压沉降结果,调整支架顶托的标高来控制箱梁底板及翼板的预拱高度。2。1.5卸架预应力工程施工完毕后,开始进行卸架,卸架时应按先跨中后两边的顺序均匀拆除,严禁野蛮施工,卸架后的支架应堆放整齐,以便以后的施工。2.2、支架检算2.2.1、荷载检算(1)箱梁荷载:箱梁钢筋混凝土自重:G=259。6m326kn/m3=6750kn,便安全考虑,取安全系数r=1。2,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:F1=Gr/S =6750kn1。2/(3。75m60m)=36kn/m2(2)施工人员及机具荷载:取F2=27、.5kn/m2(3)振捣混凝土产生荷载:取F3=2。0kn/m2(4)模板:取F4=2.0kn/m22。2.2、横梁检算横梁为顶托上支撑的双钢管,跨径为0。6m,中对中间距0.6m。作用在单根钢管上的均布荷载为:q=(F1+F2+F3+F4)0。6/2 =(36+2。5+2。0+2.0)0.6/2=12。75kN/m跨中最大弯矩:M=qL2/8=12.750.62/8 =0.574kNm横梁弯拉应力:=M/W =0。574kNm/5080mm3=574000Nmm/5080mm3 =112。99N/mm2=112.99MPa=205MPa横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度:f=5qL4/384EI8、 =(512.75N/mm6004mm4)/(3842.1105N/mm2121900mm4)=0.84mmL/400=2mm2。2。3 、钢管支架稳定性检算2.2。3.1、 立杆承重受力计算(1)每根立杆承受标准荷载:N1=(F1+F2+F3+F4)0。6m0.6m=(36kN/m2+2.5kN/m2+2kN/m2+2kN/m2)0。6m0。6m=15.3kN(2)横梁施加在每根立杆重量:N2=20。038kN/m0.6m=0.05kN(3)支架自重:N3=(6m+40.6m+40.6m)0.038kN/m =0。41kN每根立杆总承重:N=N1+N2+N3=15。76kN2。2.3.2、立9、杆稳定性验算立杆长细比:=l0/i=kh=1。1551。51.5m/1。58cm=164由长细比表可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数=0.262立杆截面积:Am=489mm2由钢材容许应力表查得弯向容许应力=205MPa,所以,立杆轴向荷载N=Am=489mm20。262205MPa=26。26kNN=15。76kN支架稳定性满足要求。2。3、门架的搭设及检算门架净空尺寸沿桥纵向宽4米,高4.5米,门架采用48mm钢管支架作为支墩,支墩支架顶高与两端满堂钢管支架处于同一平面,支墩支架桥纵向间距20cm,桥横向间距20cm,步距1.5m,每端设1m长支墩,每端支墩6排立杆,离地基4.5m处横杆作为10、支墩支架的横梁。支墩支架横梁上铺6m长20b工字钢作横梁跨越临时通道,工字钢梁计算跨径取5m,工字钢间距20cm一榀,即支墩桥横向每2立杆之间安装1根工字钢横梁.工字钢梁安装就位后,工字钢端头用槽钢焊接牢靠,使之连接成整体。为便于调节底模高度及拆模,在工字钢梁上搭设立模支架,立模支架顶高与两端支墩支架处于同一平面,支架高度1。3m,支模方法与其他部位支架相同,横向间距60cm,纵向间距30cm,步距1。1m,底层横杆作为分配梁,立杆安设在两榀工字钢之间,与其他位置支架纵向成排。门架横向布置图支墩支架横向布置图2.3.1、工字钢检算(1)钢筋混凝土、模板、施工荷载:q1=F1+F2+F3+F4 11、=36+2.5+2.0+2.0=42。5kN/m2(2)立模钢管支架荷载:取立模支架立杆高1.3mq2=1。3m7130。038kN/m+4m71320.038=32。16kN(3)工字钢自重:q3=31.04720410/103=24.84kN荷载总和:q=42.53。754+32。16+24.84=694.5kN主要由中间20根间距20cm工字钢承受荷载,则每根工字钢荷载q=34.73kN/5m=6.946kN/m工字钢跨中最大弯矩为:Mmax=ql2/8=(34.73/5)55/8=21。71kNm支座处最大剪力设计值:V max=0.5ql=0.5(34。73/5)5=17.37kN弯12、矩正应力:max= M /W=21。71kNm/250200mm2=86.77Mpa=205Mpa满足要求.支座处总剪力值V=17.37kN=QS/I=17.37kN(102mm11。4mm(200mm/211。4mm/2)/(25020000mm49mm)=8。46Mpa =120Mpa 抗剪满足要求。工字钢梁挠度检算均布荷载标准值为q=34。73/5=6。95kN/mf=5qL4/384EI=56.9550004/(3842.101050。25108)=10.77mm f=L/400=12。5mm。工字钢梁变形满足要求。2。3。2、工字钢下支墩支架检算(1)支墩支架横梁检算工字钢及其承受的13、荷载:N1=(42。543.75+32.16+0。03104720610)=706。9kN单根工字钢每端承受的荷载:F1=706.9/20/2=17.67kN单根横梁承受的荷载:F=17.67/6=2.95kN跨中最大弯矩:M=FL/2=2。950.2/2 =0。295kNm横梁弯拉应力:=M/W =0。295kNm/5080mm3=295000Nmm/5080mm3 =58。07N/mm2=58.07MPa=205MPa横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度:f=FL3/48EI =(2。95kN2003mm3)/(482。1105N/mm2121900mm4)=0.02mmL/400=0。5mm横14、梁变形满足要求。(2)支墩支架稳定性检算每根立杆承受的荷载:N1=2.95kN+(36kN/m2+2kN/m2)0。2m0.2m=4。47kN支架自重:N2=(6m+40。2m+40。2m)0。038kN/m =0.29kN每根立杆总承重:N=N1+N2=4.47+0。29=4。76kN立杆稳定性验算:立杆长细比:=l0/i=kh=1。1551.51。5m/1.58cm=164由长细比表可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数=0。262立杆截面积:Am=489mm2由钢材容许应力表查得弯向容许应力=205MPa,所以,立杆轴向荷载N=Am=489mm20.262205MPa=26。26kNN=4。715、6kN支架稳定性满足要求。(3)支墩支架横梁扣件抗滑力检算扣件抗滑承载力RC=8.5kN计算最大竖向力R=2。952=5。84kN, R= 5。9kNRc=8。5kN满足抗滑力要求.经验算,设计施工支架承载力满足要求。2。3.3、工字钢上立模支架检算相比较于其他部位(门架以外的支架)顶托上支撑的横梁、立模支架立杆,顶托上支撑的横梁、立杆所受荷载减半,因此支架横梁的抗弯、挠度及支架的稳定性也均能满足要求,不作检算。工字钢上铺的支架横梁(立模支架下横杆)由于2榀工字钢之间实际间距比较小(9cm),因此各项指标也均能满足要求,不做检算。下横杆上扣件抗滑力检算:每根立杆所受荷载:R=(694。5/(316、。754)0.60.3 =8。3kNRc=8。5kN工字钢上铺的支架横梁(立模支架下横杆)扣件抗滑力满足要求。2。4、1墩实心段支架检算2。4。1、荷载检算(1)箱梁荷载:1#墩实心段纵向长2.5m,混凝土自重:G=(3。75m1。7m2.5m+1.875m0。25m2。5m2)26kn/m3=475kn,便安全考虑,取安全系数r=1.2,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:F1=Gr/S =475kn1。2/(3.75m2。5m)=60。8kn/m2(2)施工人员及机具荷载:取F2=2.5kn/m2(3)振捣混凝土产生荷载:取F3=2。0kn/m2(4)模板:取F4=2。0kn/m22。17、4。2、横梁检算横梁为顶托上支撑的双钢管,跨径为0.3m,中对中间距0。3m。作用在单根钢管上的均布荷载为:q=(F1+F2+F3+F4)0。3/2 =(60.8+2.5+2。0+2.0)0。3/2=10。1kN/m1墩实心段支架横向布置图跨中最大弯矩:M=qL2/8=10。10.32/8 =0.114kNm横梁弯拉应力:=M/W =0。114kNm/5080mm3=114000Nmm/5080mm3 =22。44N/mm2=22.44MPa=205MPa横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度:f=5qL4/384EI =(510.1N/mm3004mm4)/(3842.1105N/mm212190018、mm4)=0。04mmL/400=0。75mm2。4.3 、钢管支架稳定性检算2。4.3.1、 立杆承重受力计算(1)每根立杆承受的标准荷载:N1=(F1+F2+F3+F4)0.3m0。3m=(60。8kN/m2+2。5kN/m2+2kN/m2+2kN/m2)0。3m0。3m=6.06kN(2)横梁施加在每根立杆重量:N2=20.038kN/m0。3m=0.02kN(3)支架自重:N3=(6m+40.3m+40。3m)0.038kN/m =0。32kN每根立杆总承重:N=N1+N2+N3=6.4kN2。4。3。2、立杆稳定性验算立杆长细比:=l0/i=kh=1。1551。51.5m/1.58c19、m=164由长细比表可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数=0。262立杆截面积:Am=489mm2由钢材容许应力表查得弯向容许应力=205MPa,所以,立杆轴向荷载N=Am=489mm20。262205MPa=26.26kNN=6。4kN支架稳定性满足要求。5、施工注意事项:5.1、地基处理将地基范围内松散浮土和淤泥挖除干净,然后按照路基填方要求每50cm一层回填碾压硬质渣石,回填高度控制在距离箱梁底板6。4米处(15cm场地硬化厚度+单根6m立杆+10cm顶托调节高度+5cm钢管横梁+10cm模板),回填坡度与箱梁底板一致,并做好相应的排水处理,防止雨水浸泡地基,避免支架产生不均匀沉降。回填完毕20、后,以15cm厚C25混凝土硬化场地,亦作为整个支架的垫块。5。2、地基承载力检算普通段每根立杆总承重15.76kN,受力面积为:0。6m0。6m=0。36m2,地基承载力:15.76kN/0。36m2=0.0004MPa1墩实心段每根立杆总承重6.4kN,受力面积为:0.3m0。3m=0.09m2,地基承载力:6。4kN/0。09m2=0.0007MPa支墩支架每根立杆总承重4.47kN,受力面积为:0。2m0。2m=0.04m2,地基承载力:4.47kN/0。02m2=0.0011MPa因此地基经整平压实后,承载力达到0.2MPa以上,再经15cm厚C25混凝土硬化场地后,地基承载力满足要求.所采用公式及数据来源于路桥施工计算手册