香火岩特大桥猫道技术设计方案

兰海高速贵州境遵义至贵阳段扩容工程第9合同段香火岩特大桥猫道技术方案设计：复核：审核：目录一、设计依据 2二、猫道结构设计 21、承重结构 22、面层结构 23、护栏 34、锚碇 3三、猫道施工要点 31、锚碇施工 32、承重索的架设 43、面层结构施工 44、连接结构施工 45、防护栏施工 46、猫道验收 47、猫道的拆除 58、安全措施 5附1香火岩特大桥猫道设计计算书： 6一、设计依据1、《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTGD62－20042、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60－20043、《公路钢结构及木结构设计规范》JTJ025－864、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ025－865、《岩土锚杆（索）技术规程》CECS2220056、《公路桥涵施工技术规范》JTG041－20007、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－20018、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-20029、《两阶段施工图设计－香火岩特大桥》（第四册第2分册）二、猫道结构设计为便于施工，在1~5号墩间设置临时人行猫道，猫道宽1.8m。猫道布置在桥左幅外侧，距桥轴线16m。猫道跨径为400m。猫道由承重结构（上承重索、下承重索、索夹、吊杆）、面层（包括钢箱横梁、走道钢板网、骑马螺栓、吊耳）、护栏（钢板网）、锚碇组成。1、承重结构因猫道跨径和自重较大，考虑使用两组承重索，上承重索和下承重索间距1.5m。猫道上承重索采用2-ø47（6×37S+PPC）钢丝绳，下承重索采用3-ø32（6×37S+PPC）钢丝绳，强度等级为1550MPa。索夹由两块d=16mm的钢板用φ22mm螺栓锁紧在上承重索上。吊杆用φ25mm圆钢弯制，连接在索夹和吊耳之间。索夹和吊杆每7米设置一道（祥见附图）。2、面层结构猫道宽度1.8m，其上均为人群荷载。采用长度为2m的2［10cm钢箱作横梁，间距为3.5m，与下承重索用骑马螺栓连接（祥见附图）。为便于施工人员行走，横梁布置在下承重索之下。猫道走道钢板网铺设在下承重索上，与下承重索和横梁用8号铁丝绑扎牢固。走道钢板网间的搭接应设置在横梁处，搭接长度5～10cm，并用8号铁丝绑扎牢固。3、护栏猫道护栏侧网采用钢板网，网高1.5m，与吊杆、上、下承重索用铁丝绑扎固定，且底部必须与走道钢板网绑扎固定封闭。4、锚碇猫道两岸均采用预应力岩锚锚碇，分上承重索锚碇和下承重索锚碇。猫道承重索锚梁采用2I36a钢箱，承重索锚固在锚梁上。两岸锚索承载力按地质为密实的中风化灰岩进行设计。上承重索锚碇布置三束锚索，横向布置间距为中到中1.45m。每束锚索采用6-7ø5（），张拉端设置在型钢锚梁（2I36a）上，锚索钻孔直径为110mm，钻孔深25.2m，锚固段15m，自由段5m。每束锚索张拉力为900kN，水泥浆浆体标号为M40。下承重索锚碇布置两束锚索，横向布置间距为2.9m。每束锚索采用6-7ø5（），张拉端设置在型钢锚梁（2I36a）上，锚索钻孔直径为110mm，钻孔深25.2m，锚固段20m，自由段5m。每束锚索张拉力为900kN，水泥浆浆体为标号为M40。三、猫道施工要点1、锚碇施工1）根据设计图纸，实地放样出锚碇开挖边线，人工开挖、修整锚碇基坑。锚碇地基承载力不小于0.5MPa。2）一般地，现场施工时应按设计图纸提供的锚索标高、钻孔角度钻孔，施工锚索。现场也可在保证锚碇横桥向位置不变的情况下，以利于锚碇受力的原则，根据实地地形、地质情况对锚碇的纵向位置（即桩号）适当调整，同时相应地调整锚索角度。3）锚索按地质为密实的中风化灰岩进行设计，若遇松散、土质较差等不利岩层时，应根据实际地质情况调整锚索长度。4）施工时应做好钻孔纪录。5）锚索施工钻孔、穿索、注浆完成后，施工钢筋混凝土锚碇（C30砼），待混凝土强度达到设计强度的80％后，安装锚梁，张拉预应力锚索。锚索张拉力为900kN（单束）。6）预应力锚索应严格按《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS222005）进行施工。2、承重索的架设1）架设承重索前，先架设一根先导索，以其作为承重索的牵引索。2）承重索架设过程中，应注意牵引卷扬机与反拉卷扬机收、放配合的协调性，避免牵引过程中空索垂度过小，导致牵引力过大。3）承重索空索牵引到位后，用全站仪测量，调整空索垂度，满足设计要求后锚固于帽梁上。4）承重索架设过程中应加强施工现场的安全管理，专人指挥，并由专人负责警戒。3、面层结构施工1）猫道面层结构的施工采用从从贵阳岸向遵义进行。2）猫道横梁与下承重索用骑马螺栓固定，注意拧紧螺栓。3）为确保施工安全，猫道横梁、走道钢板网、栏杆侧网等安装应逐段循环进行，依次铺设。4、连接结构施工1）在承重索上每隔7米安装一个索夹，用吊杆将索夹和吊耳连接在一起。2）在安装吊杆时注意调整下承重索垂度。5、防护栏施工1）防护栏与上、下承重索、吊杆绑扎固定。2）护栏栏杆侧网与上、下承重索及猫道面层钢板网均应由铁丝绑扎牢固，钢丝网间的搭接尽量设置在吊杆处。6、猫道验收1）猫道架设过程中，在承重索空索安装阶段，空索垂度应满足设计要求。2）猫道成形后，跨中垂度应满足设计要求。3）锚碇预应力锚索应按《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS222005）相关规定进行验收。4）猫道面层结构及护栏的固定措施应满足设计及安全要求。7、猫道的拆除1）猫道的拆除按照其架设的逆顺序进行。2）猫道拆除过程中的材料应及时转运至地面场地内，禁止堆积在猫道上。8、安全措施猫道的架设、拆除工作属超高空作业，难度较大、危险性较高，在施工过程中需采取切实可行的防护措施，加强工人自我保护及保护他人等安全知识教育，杜绝高空坠落，高空坠物等重大安全事故发生。现场需特别注意以下几个方面的问题：1）在架设（或拆除）猫道的各项工作中，操作人员必须挂好安全带、穿防滑鞋、戴安全帽。2）严禁任何人从猫道上向下抛掷物体。3）设置警戒区，并派专人把守、看护。在猫道的架设（或拆除）除施工过程中严禁任何无关人员进入警戒区，地面警戒区以猫道正投影两侧各15m为界。4）在猫道的架设和拆除施工时，应安排专职安全员负责警戒，加强瞭望，发现有船只、人员通过时，应停止操作。5）猫道承重索在架设（或拆除）之前，严格检查各种机械设备，以确保机械运行过程中的安全，同时派专人检查牵引绳与猫道承重绳卡紧程度，确认符合安全要求后再行操作。6）风力超过5级时，严禁进行猫道的任何架设（或拆除）作业。7）猫道使用过程中，应定期安排专人对猫道各结构进行检查，发现故障及时处理。附1香火岩特大桥猫道设计计算书：香火岩特大桥猫道设计计算书一、工程概况为便于施工，在1～5号墩间设置临时人行猫道，猫道宽1.8m。猫道布置在桥右幅外侧，距桥轴线16m。计算简图如下：猫道计算简图（单位：m）猫道系统绳索主要参数表1项目型号根数直径重量（kN/m）截面积（mm2）弹性模量（MPa）抗拉强度（MPa）破断拉力（kN）上承重索6×37S+PPC2-ø47.50.158581686.947560015501935.2下承重索6×37S+PPC3-ø32.50．110581176.337560015501350.4二、荷载计算1、荷载系数恒载1.2活载1.42、恒载猫道恒载按均布荷载考虑。具体为：上承重索（2-ø47.5）：0.15858kN/m下承重索（3-ø32.5）：0.11058kN/m猫道面层钢网：0.15kN/m钢箱横梁及吊扣系统：（2［10cm槽钢按每3.5m布置一道，吊扣系统按每7m布置一道）：0.234kN/m共计：3、活载活载为人群荷载，按0.75kN/人计。1）对于跨中，考虑20人，按集中荷载计算：三、承重索计算计算简图如图1。1、计算中跨跨中最大弯矩2、计算主索最大张力满载时，跨中垂度为20m，则该工况下两端水平力为：≈3、安全系数承重索破断拉力为：安全系数为：，满足要求。三、承重索空索安装张力及跨中安装垂度计算承重索安装时按实际荷载计算，取均布荷载。1、计算空索的张力由单跨钢索桥的基本公式：将数据代入基本公式整理得：解得：计算中跨空索的安装垂度G0=q0l=0.26916×400=107.664KN四、锚碇验算根据上述计算，猫道主索最大张力为1、锚索计算锚索锚固长度取，钻孔孔径为110mm，注浆浆体采用M40水泥浆，杆体为6-ø15.2高强低松弛压应力钢绞线，标准强度为1860MPa，单根钢绞线截面面积为。根据《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005），分别按照由杆体钢绞线和注浆体粘结力决定的抗拔力计算锚索安全系数，并取较小值：按锚索注浆体与岩层的粘结力计算时，公式为：按钢绞线与注浆体间的粘结力计算时，公式为：按钢绞线承载力计算时，公式为：式中：－锚索拉力。。－锚杆锚固段的钻孔直径，。－锚固段注浆体与地层间的连接强度标准值，按密实碎石土设计，取－锚固段注浆体与筋体间的连接强度标准值，取－钢绞线直径，取－采用2根或2根以上钢绞线时，界面的粘接强度降低系数，取－锚固长度对粘接强度的影响系数。土层中锚固长度13～16m，取－钢绞线的根数。。－钢绞线标准强度，－钢绞线截面积，按锚索注浆体与岩层的粘结力计算时：按钢绞线与注浆体间的粘结力计算时：按钢绞线承载力计算时：取