现浇箱梁贝雷支架专项施工组织设计及对策_第1页
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文档简介

1、-PAGE 12. z.现浇箱梁贝雷支架专项施工方案一、工程概况*合同段有现浇桥梁9座(A匝道1号桥、A匝道2号桥、A匝道3号桥、C匝道1号桥、C匝道2号桥、G匝道桥、H匝道桥、枣庄河大桥右幅第一联、马家河中桥),其中A匝道1号桥最高墩高24.3,梁高1.5m,A匝道2号桥最高墩高21.1m,梁高1.4m,A匝道3号桥最高墩高11.9m,梁高1.5m,C匝道1号桥最高墩高24.7m,梁高1.4m和1.7m, C匝道2号桥最高墩高5.8m,梁高1.4m,G匝道桥最高墩高23.6m,梁高1.4m,H匝道桥最高墩高23.1m,梁高1.4m,枣庄河桥最高墩高22.3m,梁高1.4m,故C匝道1#桥为最

2、大墩高和最大荷载的组合,只需对C匝道1号桥现浇箱梁贝雷支架施工方案进行验算。吉县枢纽C匝道1号桥是吉县至河津高速公路经吉县窑科村南,为跨枣庄河而设,长296.54m,该桥平面位于缓和曲线和圆曲线上,纵断面位于R=6000m的竖曲线上,前三联桥面为变宽桥面:7.56m20.34m,第四联为桥面等宽,宽10.5m。上部结构:第1至3联为20m普通钢筋混凝土现浇连续箱梁,第4联为30m现浇预应力砼连续箱梁。前三联20m现浇箱梁梁高1.4m,桥面横坡由箱梁顶、底板旋转形成,腹板按垂直设计,腹板厚度为4070cm,翼板长1.5m,跨中截面顶板厚25cm,底板厚22cm,为单箱多室结构;第四联30m现浇箱

3、梁梁高1.7m,桥面横坡由箱梁顶、底板旋转形成,腹板按垂直设计,边腹板厚5090cm,中腹板厚5075cm,箱梁翼板长1.5m,跨中截面顶板厚25cm,底板厚22cm,为单箱双室结构。各联跨中有代表性跨中横梁横断面图如下图所示:二、方案编制依据(一)、公路桥涵施工技术规JTG/T F502011;(二)、公路工程质量检验评定标准JTG F80/22004;(三)、公路工程施工安全技术规程JTJ07695;(四)、公路桥涵设计通用规JTG D602004;(五)、路桥施工计算手册周水兴,何兆益,邹毅松,2001.5;(六)、贝雷梁使用手册;(七)、建筑结构荷载规;(八)、*高速公路*合同段两阶段

4、施工图设计文件、技术交底、设计变更、补充、修改图纸及文件资料。三、施工投入情况(一)、人力资源投入情况序号岗位职责1项目经理*项目全面组织与管理2项目副经理*项目总体实施与管理3项目副经理*项目施工机械调度4总工程师*施工方案复核、交底与技术控制5安全部*项目安全、文明施工方案编制及实施6工程技术部*工程技术方案编制及实施7物质设备部*设备材料组织与供应8试验室*试验检测工作9综合办公室*后勤保障10协调部*项目协调工作11测量队*测量放线与高程控制12现场技术员*现场指导施工与质量控制13现场技术员*现场指导施工与质量控制项目部设现场管理小组,组长由工程部长*担任,安排人员73名,其中管理人

5、员2人,钢筋工30人,模板工25人,电焊工8人,振捣工6人,电工2人。(二)、施工机具及测量设备投入情况1、施工机具序号机具名称型号数量1汽车吊25T4辆2塔吊2座3挖掘机福田雷沃2251台4电焊6台5气焊2套6钢筋加工设备2套2、测量设备投入情况序号仪器设备名称规格型号数量1GPS中海达1套2全站仪索佳2台3水准仪DS3自动安平2台4塔尺5m2套5钢尺50m2把(三)、物资材料投入情况主材料如钢筋、水泥、碎石、砂、外加剂等按照入围厂家采购运送至工地现场。工程材料质量均符合规要求,同时材料供应能满足施工生产需要。到场主要材料详见下表,其他材料根据施工进度要求及时供应。进场主要材料表:序 号材料

6、名称备 注1箱梁模板模板先准备2联252.5水泥用于现浇箱梁混凝土3、级钢筋用于现浇箱梁混凝土4中粗砂用于现浇箱梁混凝土5碎石用于现浇箱梁混凝土6贝雷梁先进场一联四、支架施工方案(一)、支架设计根据现场情况,本桥支架搭设采用钢管柱加贝雷桁架搭设。钢管柱采用6308mm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的钢管柱,钢管柱横向采用工字钢剪刀撑连接,工字钢和钢管桩采用焊接的连接方式,增强整体稳定性。20m现浇箱梁下钢管柱的横向间距4m(根据变截面宽度也可以适当调整,但间距不能大于4m)。横向根数由变截面宽度确定,20m跨箱梁纵向设置3排钢管立柱,间距7.5m;钢柱之

7、间横纵桥向每两根相邻的钢管柱上下4m采用16#工字钢做水平连接和剪刀撑连接,钢管柱底部统一采用直径12mm的钢筋拉接,贝雷片横桥向布置为0.92+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+0.9m2;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和剪刀撑连接,钢管柱底部统一采用直径12mm的钢筋拉接,保证钢管柱纵向稳定性。钢管柱上设置双排40a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,

8、贝雷片横桥向布置为0.9m+0.45m2+0.75m+0.9m+0.75m+0.45m2+0.9m。梁模板采用1.5cm厚的竹胶板。(二)、测量放线和条形基础施工1、地基处理根据现场地表和地质情况,采取不同的地基处理措施。基坑超挖部分原则上要进行回填处理,回填前必须将槽杂物清理干净,槽不得有积水,当槽有积水时应先把槽的水抽干,严禁带水回填。采用优质素土或砂砾回填,并分层夯实,每层30cm,保证回填后地基承载力达到200KPa,然后才开始做条形基础。基础位置不在基坑附近的条形基础施工:在原地面直接开挖,开挖后测地基承载力,地基承载力要达到200KPa,如不能达到200KPa,必须进行石渣换填,处

9、理合格后方能进行后续施工。2、测量放线根据设计方案和平面布置图,用全站仪和钢尺放出条形基础及立柱位置。3、钢管桩基础施工基础采用C20钢筋混凝土(配筋形式为:上下层分别布置11根16钢筋,同时按25cm的间距配置10箍筋),条形基础长度依照翼缘板投影线往外扩长12m,基础高0.6m,宽1.2m。条形基础砼钢管立柱位置下预埋1.2cm厚8080cm钢板,要求钢板水平。(三)、钢管桩立柱及工字钢施工立柱采用630mm*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2002008mm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

10、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的控制。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,便于支架的高程调整和拆除作业。钢管与预埋钢板连接大样图圆形孔自制对口楔子采用厚度为12mm的钢板加工成型,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的孔洞,孔洞的作用是穿直径为25mm的精轧螺纹钢,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的螺栓搓动楔形块来调节顶面高程,为了方便搓动楔形块,在斜面上抹黄油。条形孔精轧螺纹钢长斜面长宽自制楔形块(对口楔子)大样图(四)、贝雷梁施

11、工贝雷梁采用国产321”公路钢桥桁架(31.5m),纵向长度根据箱梁跨度来布置,20m跨按两跨布置, 30m跨按三跨布置即9m+9m+9m;横向截面腹板下30m跨按45cm布置单层贝雷梁,20m跨按90cm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90mm7mm的角钢作为横向连接,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50mm7mm角钢作为剪力撑)这样整个贝雷梁就联成整体,使每排贝雷

12、梁受力均衡;通过调节钢管柱顶的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:0.9m标准支撑架31.5m贝雷片(五)、施工控制要点1、钢管桩基础施工根据设计平面图,用全站仪及钢尺放出条形基础位置,采用挖掘机开挖基础并进行处理,地基承载力满足要求后开始支模, 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、钢管立柱施工立柱采用630*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的间距用红油漆标出贝雷梁位置。用汽车吊将已连接好的贝雷梁按照先中间后两边的顺序吊装

13、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1212cm方木。五、30m跨支架受力验算根据本桥箱梁的构造特点和支架搭设高度的不同,支架验算分为两个部分,20m跨的验算一次,30m跨的验算一次,各部分验算按其最不利情况考虑。本桥位于缓和曲线和圆曲线上,最大横坡为6%,本桥纵断面位于R=6000m的竖曲线上,坡度为1.706%,选取横向坡度对摩擦力分析。 摩擦力f=Gcos,沿斜面的下滑力f滑=Gsinf=Gcos=0.15G1.

14、00=0.15G,取0.15f滑=Gsin=G0.04=0.06Gf=Gcosf滑=Gsin本工程计算40a#工字钢分配梁可以按照简支连系梁受力分析。首先选取30m跨进行验算,具体选取本桥第四联第2跨支架进行验算。(一)、荷载组成C匝道1号桥第四联第2跨梁长30m,梁高1.7m,支架平均高度21.2m,采用四排钢管立柱,跨径均为9m。荷载组成:1、箱梁砼自重G1:腹板:1.726=44.2KN/m2跨中空心处:0.4726=12.22KN/m2近支点(渐变段)空心处:0.6726=18KN/m2翼缘板处:(0.4+0.18)/226=7.54 KN/m22、模板支架自重G2:模板体系:1.5K

15、N/m2方木自重取7.5KN/m14工字钢自重0.16KN/m贝雷梁:2.5 KN/m23、施工荷载G3:2.8 KN/m24、振捣荷载:水平方向取2.0KN/m2,竖向取4.0KN/m2根据建筑结构荷载规,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)、模板和方木验算1、模板强度和刚度验算底模采用2500mm1200mm15mm木胶合板,模板下纵向方木净间距为18cm。腹板下线荷载为:q=0.91.2(44.2+1.5)+1.4(2.8+4.0) 1=57.92KN/m木材容

16、许应力取=12MPa截面模量:W=bh2/6=10.0150.015/6=0.0000375m模板应力= Mma*/W=0.23/0.0000375=6.13MPa=12MPa底模弯应力满足要求。木材弹性模量取挠度底模挠度满足要求。用同种方法验算侧模强度和刚度均能满足要求。2、方木验算腹板下方木承重最大。q=0.91.2(44.2+1.5+7.50.12)+1.4(2.8+4.0)=58.80KN/线荷载为q=58.800.30=17.64KN/mEQ方木应力=12MPa方木强度满足要求。木材弹性模量取方木挠度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

17、字钢验算1、腹板下工字钢验算腹板下弯矩为腹板下工字钢最大弯矩为: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: 腹板下工字钢最大剪力为剪力强度剪力强度满足要求。腹板下最大挠度为: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: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:近支点(渐变段)空心处工字钢最大弯矩为:满足要求。剪力为剪力图为:满足要求。3、翼板下

18、工字钢验算弯矩为:满足要求。剪力为 剪力图为:满足要求满足要求。(四)、贝雷梁验算单片贝雷梁技术参数:E=2.1105Mpa I=2.50497109mm4 W=3.5785106mm3M=788.2KN.mQ=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=0.91.2(44.2+1.5+7.50.12+2.5)+1.4(2.8+4)0.45+0.91.20.16=27.72KN/m贝雷梁跨弯矩为: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

19、剪力满足要求。挠度为: 挠度满足要求。2、箱室下贝雷梁验算线荷载:跨弯矩为弯矩图为: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: 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:弯矩为弯矩满足要求。剪力为:剪力图为:最大剪力满足要求。最大挠度为:挠度满足要求。(五)、40a#工字钢验算贝雷梁传递到横桥向40a#工字钢的作用力以整体箱梁来分析受力。以第四联第2跨为例。40a#工字钢自重为0.66KN/m,截面抵抗矩W=1085.7cm3,截面惯性矩I=21714cm4,半截面面积矩S=631.2cm3,截面面积A=86.07c

20、m2, 腹板厚度d=10.5mm。第2跨混凝土方量:梁砼重:227.032.610/(30m10.5m)=18.74KN/m2线荷载: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。弯矩由弯矩图可知40a#工字钢承受最大弯矩为应力强度40a#工字钢承受剪力为可知40a#工字钢承受最大剪力为40a#工字钢承受最大剪力强度为: 满足要求。工字钢跨中最大挠度为:挠度满足要求。(六)、钢管支墩强度验算由40a#工字钢剪力图可知,最大支座反力为:(加上了钢管立柱自重)6308mm钢管考虑到锈蚀情况,计算钢管壁厚取6mm。钢管立柱下端与80cm80cm1.2cm钢板连

21、接,立柱上下每隔4m布置一道剪力撑。6308mm截面特性表规格每米重量截面积惯性矩回转半径截面矩弹性模量(mm)(kg/m)A(cm2)I(cm4)i(cm)W(cm3)E(MPa)630892.332 117.62157253.897 22 3635.17 210000立杆计算长度取6m(钢管虽按6m一道布置剪刀撑,但为了安全计算取6m),回转半径截面积长细比稳定系数抗压强度稳定强度强度满足要求。(七)、条形基础和地基承载力验算1、条形基础配筋验算条形基础承受线荷载为:钢筋面积为其中:取钢筋直径为16mm,实取22根,实际钢筋配筋面积为4423.36mm2纵向配筋满足要求。2、地基承载力计算

22、由于钢管间距为3.5m,则单根钢管所辖地基受力面为:(扩散应力角取45度角)钢管最大轴力为:N=1180.91KN该处钢管自重为:0.905KN/m21m=19.005KN条形基础重:3.51.20.626=65.52KN则地基受力为:1180.91KN+19.005KN+65.52KN=1265.44KN地基承载力:条形基础宽度,根据现场试验确定的地基承载力选择基础类型。(八)、支架整体稳定性验算由于贝雷支架纵向没有受到较大动载作用,只有振捣混凝土时才产生较少的侧向力,所以贝雷支架纵向稳定性就不必要计算,只需对贝雷支架横向稳定性进行计算即可。按照图纸设计要求,支架水平荷载取上部荷载的5%,则

23、支架受水平推力为:F=26227.035%=5902.785%=295.14KN单根柱子受水平推力为F=295.14/16=18.45KN着力点距基础顶面取21/2米M=18.4521/2=193.73KNm支架自重取1.5KN/每根钢管柱承受竖向压力为N=1.521=31.5KN支架稳定性系数为0.9稳定性系数140/62.19=2.251.3满足要求。六、20m跨箱梁支架受力验算选取第三联第2跨进行验算,C匝道1号桥第三联第2跨(第7跨)现浇箱梁跨度20m,截面宽度由15.75m渐变到20.34m,梁高1.4m,单箱四室,两边翼板宽均为1.5m。荷载组成:1、箱梁砼重力G1:腹板:1.42

24、6=36.4KN/m2跨中空心处:0.4726=12.22KN/m2近支点(渐变段)空心处:0.6726=18KN/m22、模板支架自重G2:模板体系:1.5KN/m2方木自重取7.5KN/m14工字钢自重0.16KN/m贝雷梁:2.5 KN/m23、施工荷载G3:2.8 KN/m24、振捣荷载:水平方向取2.0KN/m2,竖向取4.0KN/m2根据建筑结构荷载规,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。(一)、模板和方木验算1、模板强度和刚度验算底模采用2500mm1200m

25、m15mm木胶合板,模板下纵向方木净间距为18cm。腹板下模板承重最大,腹板下线荷载为:EQ木材容许应力取=12MPa截面模量:W=bh2/6=10.0150.015/6=0.0000375m模板应力= Mma*/W=0.2/0.0000375=5.33MPa=12MPa底模弯应力满足要求。木材弹性模量取挠度0.18/400=0.45mm底模挠度满足要求。用同种方法验算侧模强度和刚度均能满足要求。2、方木验算腹板下方木承重最大。线荷载为q=50.310.30=15.09KN/mEQ方木应力=12MPa方木强度满足要求。木材弹性模量取方木挠度1/400=2.5mm方木刚度满足要求方木承受最大剪力

26、为剪力满足要求。(二)、14#工字钢验算1、腹板下工字钢验算 腹板下工字钢最大弯矩为: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剪力强度剪力强度满足要求。腹板下挠度为: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: 按简支不等跨连续梁受力分析近支点(渐变段)空心处工字钢最大弯矩为:满足要求。满足要求。3、翼板下工字钢验算满足要求。满足要求 满足要求。(三)、贝雷梁验算

27、单片贝雷梁的技术参数:E=2.1105Mpa I=2.50497109mm4 W=3.5785106mm3M=788.2KN.mQ=245.2KN A=0.0153 贝雷梁布置:贝雷梁横向间距布置腹板下0.9m,空心箱室下按1.2m+0.9m+1.2m计算。1、腹板下贝雷梁验算计算荷载q=0.91.2(36.4+1.5+7.50.12+2.5)+1.4(2.8+4)0.9+0.91.20.16=47.88KN/m腹板下最大弯矩为:满足要求。腹板下单片贝雷梁最大剪力为:腹板下单片贝雷梁受剪偏大,考虑施工安全,腹板下加设一榀贝雷梁,调整后能满足施工安全需要。挠度挠度满足要求。2、箱室下贝雷梁验算线

28、荷载:最大弯矩为:弯矩满足要求。最大剪力为剪力满足要求。最大挠度为: 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:弯矩满足要求。最大剪力满足要求。最大挠度挠度满足要求。(四)、40a#工字钢验算贝雷梁传递到横桥向40a#工字钢的作用力以整体箱梁来分析受力。40a#工字钢自重为0.66KN/,截面抵抗矩W=1085.7cm3,截面惯性矩I=21714cm4,半截面面积矩S=631.2cm3,截面面积A=86.07cm2, 腹板厚度d=10.5mm。第三联第2跨混凝土方量:梁砼重:331.732.610/(20m16.8m平均宽)=25.67KN/m2线荷载:横向每隔4m设

29、置6根钢管立柱,计算40a#工字钢时按五等跨连续梁进行力学性能分析。40a#工字钢最大弯矩:弯曲强度弯曲强度偏大,实际施工中加设工字钢或调整钢管柱的距离。40a#工字钢承受最大剪力为:40a#工字钢承受最大剪力强度为:满足要求。工字钢跨中最大挠度为:挠度满足要求。(五)、钢管支墩强度验算由40a#工字钢剪刀图可知,最大支座反力为:(加上了钢管立柱自重)6308mm钢管考虑到锈蚀情况,计算钢管壁厚取6mm。钢管立柱下端与80cm80cm1.2cm钢板连接,立柱上下每隔4m布置一道剪力撑,但为了安全计算取值6m。长细比稳定系数抗压强度稳定强度强度满足要求。(六)、地基承载力计算钢管间距为4m,则单

30、根钢管所辖地基受力面为:(应力扩散角取45度角)钢管最大轴力为:N=1241.97KN,该处钢管自重为:0.905KN/m17m=15.385KN条形基础重:41.20.626=74.88KN则地基受力为:1241.97KN+15.385KN+74.88KN=1332.24KN地基承载力:条形基础宽度,根据现场试验确定的地基承载力选择基础类型。支架稳定性验算步骤同30m跨相同,经验算,满足要求。七、C匝道1号桥现浇梁第11跨(13.5m跨)支架受力验算C匝道1号桥第11跨由于地面高差较大,本跨现浇箱梁支架处理时采用满堂支架与贝雷支架相结合的方式,由于地势原因,在开挖桩基工作面时考虑安全,纵向水

31、平距离设计为13.5米。13.5米跨支架按简支形式布设。荷载组成:1、箱梁砼重力G1:腹板:1.726=44.2KN/m2跨中空心处:0.4726=12.22KN/m2近支点(渐变段)空心处:0.6726=17.42KN/m22、模板支架自重G2:模板体系:1.5KN/m2方木自重取7.5KN/m14工字钢自重0.16KN/m贝雷梁:2.5 KN/m23、施工荷载G3:2.8 KN/m24、振捣荷载:水平方向取2.0KN/m2,竖向取4.0KN/m2根据建筑结构荷载规,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

32、为1.2,活载分项系数为1.4。(一)、贝雷梁验算单片贝雷梁的技术参数:E=2.1105Mpa I=2.50497109mm4 W=3.5785106mm3M=788.2KN.mQ=245.2KN A=0.0153 贝雷梁布置:贝雷梁横向间距布置为:0.45m+0.45m+0.45m*2+0.4m+0.45m+0.7m+0.45m+0.4m+0.45m*2+0.4m+0.45m+0.7m+0.45m+0.4m+0.45m*2+0.45m+0.45m计算。1、腹板下贝雷梁验算计算荷载q=0.91.2(44.2+1.5+7.50.12+2.5)+1.4(2.8+4)0.45+0.91.20.16=

33、27.89KN/m腹板下最大弯矩为:满足要求。腹板下单片贝雷梁最大剪力为:挠度挠度满足要求。2、箱室下贝雷梁验算线荷载:最大弯矩为:弯矩满足要求。最大剪力为剪力满足要求。最大挠度为: 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:弯矩满足要求。最大剪力满足要求。最大挠度挠度满足要求。(二)、40a#工字钢验算贝雷梁传递到横桥向40a#工字钢的作用力以整体箱梁来分析受力。40a#工字钢自重为0.66KN/,截面抵抗矩W=1085.7cm3,截面惯性矩I=21714cm4,半截面面积矩S=631.2cm3,截面面积A=86.07cm2, 腹板厚度d=10.5mm。位于贝雷梁上

34、的第四联第4跨混凝土方量:梁砼重:118.9726/(1510.5)=19.64KN/m2线荷载: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。40a#工字钢最大弯矩:弯曲强度弯曲强度偏大,实际施工中加设工字钢或调整钢管柱的距离。40a#工字钢承受最大剪力为:40a#工字钢承受最大剪力强度为: 满足要求。工字钢跨中最大挠度为:挠度满足要求。(三)、钢管支墩强度验算由40a#工字钢剪刀图可知,最大支座反力为:(加上了钢管立柱自重)6308mm钢管考虑到锈蚀情况,计算钢管壁厚取6mm。钢管立柱下端与80cm80cm1.2cm钢板连接,立柱上下每隔4m布置一道

35、剪力撑,但为了安全计算取值6m。长细比稳定系数抗压强度稳定强度强度满足要求。(四)、地基承载力计算钢管间距为3.5m,则单根钢管所辖地基受力面为:(应力扩散角取45度角)钢管最大轴力为:N=1826.25KN,该处钢管自重为:0.905KN/m8m=7.24KN条形基础重:3.51.20.626=65.52KN则地基受力为:1826.25KN+7.24KN+65.52KN=1899.01KN地基承载力:条形基础宽度,根据现场试验确定的地基承载力选择基础类型。支架稳定性验算步骤同30m跨相同,经验算,满足要求。八、牛腿验算以C匝道1号桥第四联第2跨为例进行受力分析1、纵向贝雷梁验算纵向贝雷梁跨度

36、按9m+12m+9m布置计算腹板下单片纵向贝雷梁线荷载为: n=9/12=0.75,取n=0.8Mam*=0.0859ql12=0.085927.7292=192.87KNm788.2KNmQam*=0.5859ql1=0.585927.729=146.17KN245.2KN箱室下贝雷梁线荷载q=26.68KN/m27.72KN/m翼缘板下贝雷梁线荷载为q=32.93KN/mMam*=0.0859ql12=0.085932.9392=229.12KNm788.2KNmQam*=0.5859ql1=0.585932.939=173.64KN245.2KN综上得纵向贝雷梁满足验算要求。2、横向贝雷

37、梁验算牛腿上横桥向放置6片(每侧3片)贝雷梁,两侧贝雷梁设置对拉杆拉紧,横向贝雷梁长度为12m。单侧两个牛腿上贝雷梁承载的荷载:(不计贝雷片自重,取安全系数为1.35)q=1.35(0.414132.939)/22=165.69KN/m对单侧横向贝雷梁受力分析,按外伸臂梁计算:Q=ql=165.693=497.06KN245.23=735.60KNM=0.5ql2=0.5165.6933=745.61KNm788.23=2364.60KNm综上横向贝雷梁满足验算要求。3、牛腿验算3片贝雷梁作用宽度60cm,横向贝雷梁间距设置为20cm,横向贝雷梁上下设置四道16工字钢,用U型卡托使其与贝雷梁连

38、接,组成受力整体,如下图所示。单个牛腿承受荷载为N=165.6912/2=994.14KN则P=994.14/3=331.38KN(1)横梁验算对牛腿横向工字钢受力分析,单个牛腿横梁采用50a#工字钢,50a#工字钢截面面积为119.25cm2,截面惯性矩I=46472cm4,截面抵抗矩W=1858.9cm3。50a#工字钢受反力为RA=RB=P/2+P=331.38KN/2+331.38KN=479.07KN剪力QA=P/2=331.38KN/2=165.69KNQB=-P/2=-331.38KN/2=-165.69KN最大弯矩为Mma*=PL/4=331.380.6/4=49.71KNm

39、横梁应力检算:=M/W=49.71/1858.9=26.74MPa170MPa=N/A=(165.692)/119.25=27.79MPa85MPa组合应力:满足要求。(2)、斜撑验算斜撑轴向压力为N=RB/sin=479.07/0.866=553.18KN斜撑为一根40a#工字钢,斜撑长度1.2米,面积A=86.07cm2,回转半径i*=15.88cm,长细比=L/i*=120/15.88=7.5680,折减系数(7.56+20)/1002=0.978斜撑按压杆计算:=N/(A)=553.18/(0.97886.07)=65.72MPa170MPa为了抵抗牛腿水平力,设计考虑一个牛腿用2根2

40、5的精轧螺纹钢对拉,水平力为N=553.18/2=276.59KN。4根精轧螺纹钢可提供的拉力为:N拉=2830=1660KN。满足要求九、支架排水设置及支架预压支架基础的天敌是水,地表水浸泡会导致基础下沉,所以必须排除基础围的地表水,并预先作好排水沟以防雨水浸泡基础。为避免基础受水浸泡,在支架外缘2m位置设置3030cm的排水沟,排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑,并采用砂浆对排水沟及集水坑抹面硬化。以防止雨水和其它水流入支架区,引起基础下沉。支架基础排水形象布置图预压目的:检验支架的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消除基础的沉降变形,测量出支架的弹性变形。预压材料:用专业吨袋装砂

41、对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的120%。 预压围:箱梁宽度围,用吊车吊放吨袋对支架进行预压。预压观测:预压在支架搭设完成以后进行,分三级加载,第一次加载重量为梁体自重的50%,持荷稳定后进行第二次加载,加载重量为梁体自重的50%,持荷稳定后进行第三次加载,加载重量为梁体自重的20%。压重的垂直运输由25吨汽车吊完成,加载时砂袋布置顺序与混凝土浇筑顺序一致。箱梁观测位置设在每跨的L/2,L/4处、墩部处以及每排钢管立柱条形基础,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。沉降观测过程中,每一次观测均找测量监理工

42、程师抽检,并将观测结果报监理工程师认可同意。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,进行卸载。卸载:人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载的同时继续观测,卸载完成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,调整支架标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。预压注意问题:采用砂袋法预压,要保证砂袋的质量,发现砂袋有裂缝漏砂的应及时更换砂袋。派专人观察支架变化情况,一旦发生异常,立即进行补救。要分级加载,加载的顺序接近浇筑混凝土的顺序,不能随意堆放,

43、卸载也分级并测量记录。通过第一施工段预压并沉降后,将实测沉降量(基础沉降量、支架变形量)作为一个参数值再后续的施工共对比、复核。测点要固定,用红油漆提前做好标识,不能随意更换测量人员,防止出现人为误差,专人负责对水准点位置进行保护。如实填写观测数据,绘制弹性和非弹性曲线,如出现意外数据,应分析原因,不得弄虚作假。观测过程如局部位置变形过大,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。堆码砂袋一定要按混凝土位置及浇筑顺序认真堆码,确保模拟状态接近实际状态。支架预压和混凝土浇注过程中安排专人对支架的变形进行监控。预压-卸载”流程图测量监控预压前准备工作完成状态一”加载完成状态二”加载完成状态

44、三”加载数据再对比卸载成为状态一”的受力状态卸载成为加载初始状态”预压过程的总结、调整值的确定卸载成为状态二”的受力状态数据汇总持荷观测准备卸载数据的分析对比*标现浇箱梁支架预压沉降观测记录(桥第联第跨)桩号初次高程第一次差值第二次差值第三次差值第四次差值第五次差值第六次差值卸载前高程卸载后高程总变形量非弹性变形弹性变形施工员: 测量员: 初次测量日期: 第一次测量日期: 监理员: 第二次日期: 第三次日期: 第四次日期:质检员: 第五次日期: 第六次日期:十、施工预拱度设置确定预拱度时考虑下列因素:支架在荷载作用下的总变形量,支架在荷载作用下的弹性压缩,支架在荷载作用下的非弹性压缩;箱梁设计

45、反拱度,根据设计图纸提供。根据梁的拱度值线形变化,其它各点的预拱度值,应以中间点为最高值,以梁的两端为零,按二次抛物线进行分配。支架预拱度计算:支架变形量(预拱度)的计算:12341为支架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向变形根据设计要求1 取10mm。2为支架在荷载作用下的弹性变形量(每一跨立柱高度不同,造成支架在荷载作用下弹性变形不同,现以第四联第2跨为例计算,取平均高度)3为支架在荷载作用下的非弹性变形:3=2K1+3K2+2K3+2.5K4其中K1顺纹木料接头数目;K2横纹木料接头数目;K3顺纹木料与金属数目;K4顺纹与横纹木料接头数目;根据本支架搭设方案,取K1=0,K2=0,

46、K3=1,K4=0。3=0+0+2+0=2mm4为支架基底在荷载作用下的非弹性变形:取4=0mm。故支架变形量(预拱度)为:。十一、支架拆除(一)、传统支架拆除工艺1、拆除顺序:拆除翼板、腹板模板松掉楔形块脱底模、方木抽拉横向分配梁拖拉贝雷架拆除贝雷支架下部结构。2、拆除工艺底板处底模直接支承在贝雷架与分配梁上,在拆除箱梁底板模板前,须首先调节楔形块,通过调松楔形块螺栓,降低楔形块顶标高,消除箱梁对支架的荷载,并留出拆除箱梁底模和工字钢分配梁的间隙,拆除箱梁底模及方木后,用卷扬机(卷扬机设置在外侧贝雷梁上)配合吊车拉出工字钢。拆除贝雷梁时采用每榀整体吊装,利用钢管柱顶上的工字钢作为支点,用倒链

47、将其滑行至箱梁翼缘板处,吊车两点吊装,吊下贝雷梁。滑移过程中操作工人须随时注意倒链和贝雷梁的状态,如有异常立即停止施工,待现场技术员和安全员检查后方可进行下步施工,重复上述操作至贝雷梁拆除完毕。3、安全措施(1)、组织措施:支架拆除前主管副经理、安全专业工程师、现场安全员、技术员到达现场进行安全技术指导,对操作工人进行安全教育。直至每个操作工人对操作安全注意事项均了解清楚、安全措施到位后方可进行拆除支架施工。(2)、技术措施:落楔形块: 两端楔形块同时均匀下落,防止分配梁不均匀下落变形,贝雷梁滑移。模板拆除: 先拆除方木再拆除模板。支架拆除: 支架拆除前首先拆除横向分配梁,在吊车配合下由卷扬机

48、拉出长度的70%后,用吊车吊放下分配梁。贝雷支架采用倒链拖拉出梁底,拖拉时设专人指挥,贝雷支架两端同时均匀拖拉,严禁仅一端拖拉,防止掉落,用倒链拉滑贝雷梁时,两侧对称拉滑,防止偏心受压发生安全事故。拖拉贝雷架、起吊作业设专人指挥;拆除贝雷架作业前要检查吊车和钢丝绳的性能和安全性。卷扬机配合吊车拆除14工字钢示意图(二)、预留钢管拆除工艺1、预留钢管施工本标段现浇箱梁下贝雷梁有若干组组成,每组贝雷梁又有若干榀组成(一般两榀贝雷梁为一组),每组榀与榀贝雷梁之间纵向3m都用配套标准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90mm7mm的角钢作为横向连接,横向角钢上

49、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50mm7mm角钢作为剪力撑)。每组贝雷梁上预埋两根钢管,钢管的位置设置在贝雷梁的两端(见现浇箱梁预留钢管形象图),钢管选用普通脚手架管,规格为48mm3.5mm,单重3.84kg,钢管长度能穿透梁体即可。现浇梁上预留钢管形象图2、安放千斤顶和穿螺纹杆每一个预留钢管都采用25mm精扎螺纹钢穿入,螺纹杆伸出梁体顶面高度L不少于5m,螺纹钢上部紧挨梁体顶面处配备双层螺帽,防止落贝雷梁时滑丝造成安全事故。每一根螺杆配置2个千斤顶(见预埋钢管及螺杆横、纵断面布置图),千斤顶上搭设高强度带肋型钢,型刚上钻有小孔,并保证螺杆能穿过小孔,螺杆上部紧挨型

50、钢处设有螺帽。3、拆除步骤(1)、梁体混凝土达到拆模强度后,才能拆除支架,首先将螺杆穿入预埋钢管,并安放完千斤顶及千斤顶上钢板支撑,螺杆底部焊接有吊钩(螺杆穿入钢管后再焊接吊钩),吊钩能牢固的钩住贝雷梁,然后固定好双层螺帽和型刚上的螺帽,此时贝雷梁和工字钢就被固定在梁体上了。(2)、调松对口楔子,由于贝雷梁和工字钢已经被固定在梁体上,贝雷梁、横向工字钢与下部钢管柱就会脱离,这时可以拆除钢管柱。(3)、待钢管柱全部拆除、运走后就可以下落贝雷梁。首先旋动千斤顶上的螺帽,使两个千斤顶同时伸出4/5,千斤顶稍微顶动螺杆,以便能顺利松动梁体顶面上的双层螺帽;然后松动双层螺帽,松动长度不能超过千斤顶下落长

51、度;接下来就要下落千斤顶,千斤顶必须缓慢、同时下落,同一跨现浇梁上的所有千斤顶同时操作、同时下落;依次循环操作,千斤顶和双层螺栓紧密配合,使贝雷梁下落5m;最后采用吊车吊下工字钢、贝雷梁。4、封堵预留孔贝雷梁全部拆除完成后,应对现浇梁体上的预留孔洞进行封堵,封堵材料为C50高强度混凝土。4、拆除注意事项(1)、螺纹杆伸出梁体顶面高度L不少于5m,施工过程中注意保护精扎螺纹钢刻丝,保证刻丝完好。(2)、每次松动双层螺帽时要用千斤顶稍微顶动一下螺杆,否则由于压力太大,无法松动双层螺帽。(3)、每次千斤顶不能完全伸出,否则会因失稳造成安全事故,每次千斤顶伸出4/5即可。(4)、施工过程中要特别注意协

52、调操作,同一跨现浇梁上的所有千斤顶同时操作、同时下落;配备有经验的吊车司机,保证拆除安全。十二、安全、防汛、文明环保施工措施(一)、安全措施三宝”防护措施安全帽 、安全带 、安全网在建设工程施工中,挽救了无数职工的生命,已被施工企业广大职工公认为安全三宝”。进入施工现场的职工必须戴好符合标准的安全帽,帽衬与帽壳之间必须保持4cm至5cm的间隙,并要系好帽带,防止脱落,或者坠落物件把帽子打掉致伤头部。1、单位工程负责人应按施工方案中有支架搭设的要求,向架设和使用人员进行技术和安全交底。2、支架搭设前对进场的材料进行检查,贝雷梁片、钢管、工字钢、销子的质量应符合规要求,不准使用锈蚀、弯瘪和有裂缝的

53、金属材料。3、在不良天气情况下(大风,雷雨天气等,停止支架施工,对已搭设部分,作固定处理,防止倒塌。4、支架边设人行步道,人行步道应与支架分离,步梯上设置防滑设施和扶手。5、所有施工材料、工具、机械堆放整齐,拆下的物件、废旧材料及时运出场外,不得随意乱丢。6、支架顶层两侧挂安全网,防止有物件落下造成人员伤害。7、支架不应搭设在距离外电架空线路的安全距离以。支架的外侧边缘与外电架空线路的边线间的最小安全操作距离应满足要求。对于达不到规定最小距离时,必须采取防护措施,增设屏障、遮栏、围杆或保护网,并悬挂醒目的警告标志牌。8、对于高墩支架施工应安装避雷针、避雷器、避雷线,支架防雷接地,接地电阻不大于

54、1欧。(二)、防汛措施按照安全第一、常备不懈、以防为主、全力抢险的防汛方针,树立”预防为主、防重于抢”的防洪理念,贯彻全员防洪、科学防洪”的指导思想,制定发切实落实防汛工作责任制,做到责任到位、指挥到位、人员到位、物资到位、措施到位、抢险及时,确保安全。防汛抢险工作实行统一指挥、统一协调、统一部署、快速反应、科学应对、分级实施”的原则。为现场施工人员配置雨具,为方便施工操作,雨具应为衣、裤分开的两截式雨衣。进入雨期施工期间,必须对所有一线施工操作人员进行安全教育,组织各施工员进行雨期施工组织措施交底。加强安全意识教育和安全生产管理,严禁施工人员雨天进行贝雷梁支设、安装与拆除工作。雨天时机电设备

55、应有可靠的防雨遮盖措施,防止设备受潮出现漏电,甚至短路问题而损坏,影响设备的正常运转。及时检查动力线路,防止电线破损而导致在潮湿环境下漏电,危及人身安全。成立防汛领导小组:为确保雨季期间的安全生产,落实防汛工作,责任到人,我单位成立防汛领导小组,并建立防汛期间干部值班制度,成立专门的防汛小队和抢险小队,遇雨水天气须上路巡视,确保排水畅通,有险情须立即上报,并及时采取相应措施。施工机械每天必须检查,沟槽施工时必须距槽边留有足够的安全距离,设专人指挥:施工后机械停放至指定场地,严禁雨天沟槽边停放。针对当地雨季的特点,防汛工作应尤为重视。要保证工程顺利进行的前提下檐沟控制施工质量,因此要在思想上、组

56、织上、措施上确保防汛工作落实到位。施工期间必须每天认真收听天气预报,安排好第二天的工作。项目部根据防汛工作特点、地理环境分析找出更具体和详细的防汛薄弱环节及易产生积水的部位,事先进行预防性修缮。对重点防汛区段和部位设防汛监督岗,派专人看守,昼夜监护,落实雨前、雨中、雨后检查巡视制度,发现问题立即采取有效措施加以防及处理。(三)、文明环保施工措施1、加强对施工人员文明施工的教育和管理,切实落实好文明施工责任区,创造良好文明的施工环境。2、施工区现场区段要尽量保持干净整洁,施工材料分类堆放,保证现场达标创优。3、高空作业注意文明施工,不说笑打逗,严禁对附近居民有不文明的行为举动。4、现场施工人员要

57、佩戴安全帽,遵守各种规章制度,非施工人员一律不准进入施工现场。5、加强夜间施工机械的文明管理,尽量减少对周边居民的影响。6、夜间施工要降低噪音,尽量减少对附近居民楼的影响,确保施工的顺利进行。7、保护施工现场周围生态环境。十三、发生事故的应急救援措施A、应急救援领导小组项目组成应急救援领导小组,设总指挥一名,七个救援小组,组员若干,组织机构总 指 挥:* 联系:*现场抢险组长:* 联系:*事故调查组长:* 联系:*通讯联络组长:* 联系:*医疗救护组长:* 联系:*后勤保障组长:* 联系:*警戒保卫组长:* 联系:*善后工作组长:* 联系:*B、现场应急救援流程当突发事故及紧急情况发生时,发现

58、者立即向项目经理或现场负责人报告。由项目经理部或副经理及总工全面负责应急救援工作,迅速作出判断,下达救援指令,并及时向建管处汇报详细情况及根据情况的严重程度决定是否报警求助。建管处判定项目经理部应急措施的适宜性,重大情况立即赶赴现场协助处理,并向安全局与环境管理部报告。C、应急救援组织职责1、应急救援领导小组职责当突发事故及紧急情况发生时,全面负责指挥抢险救援工作,协调各小组之间的抢险救援工作,组织分析现场坍塌事故初步情况,随时掌握事故的最新动态,第一时间向110、119、120等救援机构,当地政府安监部门,公安局等部门求救或报告灾情.应急救援领导小组成员应急应在醒目位置公布,能让所有人员在紧

59、急情况时方便获取并能正确使用,保持通信在第一时间以最快的速度联络。2、应急救援组总指挥职责及时承担起现场救援的全面指挥工作,领导和决策应急响应与危机处理工作。负责突发事故和紧急情况时,立即启动本预案,做到快速反应从容应对指挥得当,部署及时。依照本预案有关管理方案的规定和现场实际情况,分配相关人员的具体职能,协调应急救援处理工作,提升小组团队应急能力。在紧急状态结束后,控制受影响地点的恢复,并组织人员参加事故分析和处理。3、通讯联络组职责确保部和外部联系畅通,外信息反馈迅速。保持通讯设施和设备处于良好状态。负责应急过程的记录与整理及对外联络。了解掌握事故情况,负责事故发生后在第一时间通知应急小组

60、主要成员,负责召集小组成员对外联络,及时向主管部门汇报。4、现场抢险组职责协调有关部门的抢险行动,及时报告抢险进展情况。引导现场作业人员从安全通道疏散。抢运可以转移的场区物资,将可能引起新危险物品转移到安全地带。在事故有可能扩大,进行抢险抢修或救援时,高度注意避免意外伤害。抢险抢修或救援结束后,安排人员配合好事故调查取证,并对结果进行复查和评估。5、医疗救护组职责负责现场受害人员的救护工作。在外部救援机构末到达前,对受害者进行必要的抢救。协助外部救援机构转送受害者至医疗机构,并指定人员护理受害者。对受害人员做简易的抢救和包扎,及时转移重伤人员到医疗机构就医,使重度受害者优先得到外部救援机构的救

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