钱江通道工程变截面连续箱梁施工方案_secret

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钱江通道工程变截面连续箱梁施工方案_secret

底模平台纵梁为I25工字钢;底模平台前下横梁采用2[60b型钢梁,后下横梁采用2[60b型钢梁。

底板纵梁共46根,跨度5m,总重96.6KN。

前下横梁总长33.5m,重量69.8KN。

后下横梁总长33.5mGB 50433-2018 生产建设项目水土保持技术标准(完整正版、清晰无水印).pdf,重量69.8KN。

挂篮底模68.54KN。

96.6+69.8+69.8+68.54=304.74KN。

(2)挂篮主桁重量(四榀主桁)

主梁:40×4=160KN;

后固系统:23.32KN;

剪刀撑和斜撑:17KN;

走行系统:8.4KN;

总重:160+23.32+17+8.4=280.7KN。

(3)外侧模,重50.23KN;

(4)前上横梁:重62.39KN;

后上横梁:重62.39KN;

2、内模、内顶板和加固槽钢重量:

内模重量:50KN;

内顶板:45.8KN;

加固槽钢和堵头板:6.24KN;

总重:50+45.8+6.24=102.4KN。

3、JL32精轧螺纹钢前后共28根,重量15.6KN;

304.74+208.72+50.23+62.39+62.39+102.04+15.6=806.11KN。

悬浇1#梁段为最大节段,以第16联为例,砼方量为134.2m3,自重为3556.3KN。砼的计算荷载取1619.8×1.15=4089.7KN。

施工荷载按2.5KN/m2,其中底模平台承担2.5×3×26=195KN,侧模承担2.5×3×3.5×2=52.5KN。

五、底模平台纵梁强度及挠度检算

以混凝土施工时的最不利工况进行计算(1#块):

底模平台纵梁采用25#工字钢形式。

腹板处纵梁的受力为最大,按最不利荷载进行验算:

按腹板处砼的重量,全部由腹板处的3根25#工字钢承担,计算:

腹板处3片纵梁自重q1=0.13KN/m。

腹板处3纵梁上的底模重q2=0.68KN/m。

腹板处3片纵梁承担箱梁底板及对应边腹板砼

q3=74.2KN/m。

3根25#工字钢的Wx=422.72×3=1268.16cm3,

3根25工字钢的Ix=5278×3=15834cm4。

f=0.048+11.85=11.90mm;

f/L=11.9/5000=1/420< [f/L]=1/400;满足要求。

σmax=M/W=50.70/1268.16=40MPa<[σ]:170N/mm2,满足要求。

六、前、后下横梁计算及精轧螺纹钢验算

前、后下横梁均采用2根L12.5角钢中间加焊宽60cm厚10mm钢板,并排2组,等同于2[60槽钢,长度33.5m,经计算前、后下横梁单位重量q=182.7KN/m,截面积A=232.8cm2,Wx=3321.5cm3,Ix=99645cm4。

因精轧螺纹钢均采用下穿钢梁方式,按最不利荷载情况,由上面计算得知,每个纵梁承担的最大荷载为134.05KN/3=44.68KN,按每根纵梁均承载44.68KN,那么,46根纵梁共承担44.6846=2055.4KN。该荷载由10根精轧螺纹钢承担,每根精轧螺纹钢受力为2055.4/10=205.5KN,精轧螺纹钢代表性间距为2.7m,可视为该间距内受到152.1KN/m的均布荷载。

Mmax=1/8ql2=138.6KN.m

=0.50mm为f/l=1/540 <[f/L]=1/400,满足要求。

每根吊带最大受力为205.5KN,强度验算为

σmax=205.5×103/(3.14×0.0162)=256MPa<[σ]:930N/mm2;

前上横梁采用2根L12.5角钢中间加焊宽60cm厚10mm钢板,并排2组,等同于2[60槽钢,长度33.5m,经计算前、后下横梁单位重量q=182.7KN/m,截面积A=232.8cm2,Wx=3321.5cm3,Ix=99645cm4。

支点的反力为R=343.3KN

结构最大应力为σmax=126.7<[σ]:170N/mm2,

结构最大挠度f=5.23mm

主桁架采用2[28槽钢,上用钢板连接:

Ix=10260cm4,Wx=732cm3,A=91.2cm2,

自重:q=0.716KN/m

锚固筋:Ф32精轧螺纹钢,A3=8.04cm2,计算长度约3m

2、计算模型:(施工1#梁段)

支腿处最大反力为612.2KN

主梁的最大最大应力为σmax=67.13<[σ]:170N/mm2,

后锚固筋作用力为268.9KN,采用三道锚固筋

单根应力σmax=268.9*103/(3*3.14*0.0162)=111.5MPa<[σ]=930Mpa

九、挂篮空载前移时稳定验算

前支腿处的反力为128.7KN

取抗倾覆安全系数为1.5

则倾覆弯矩M=72.2KN*4.7m*1.5=509.01KN.m

故挂篮前移行走时后锚点应受力或压重为:

G=2*509.01/6=170KN

1、钢材Q235容许弯曲应力:145MPa;剪应力:85MPa;临时结构可以提30%。

2、木材容许弯曲应力:13MPa;

3、钢材容许变形:L/400;木材容许变形:L/400;

4、门式支架容许承载力:75KN。

二、支架设计承载能力校验

一)HR可调重型门架稳定承载的计算及构配件组成

1、关于门架稳定承载的计算问题

由基本单元“门架”组成的门式脚手架属于节点约束性能较为复杂的多层多跨空间结构,但组成门式脚手架的基本单元“门架”属于框架结构,门架立杆以受轴心压力为主,可简化为计算门架平面外局部稳定性问题。理论与试验研究表明,在正常搭设条件下,当荷载达到其稳定极限值时,脚手架抗弯刚度将在门架平面外方向,以多个小波鼓曲形成失稳破坏特点,所以对脚手架的整体结构计算简化成一榀门架在其平面外的稳定性计算。

2、HR可调重型门架的稳定承载力的计算公式

⑴一榀门架的稳定承载设计值

k—整架高度调整系数,当脚手架的高度小于20m时,取0.7

A—单榀门架立杆的截面积,A=2A0

A0—门架一根立杆的截面积

f—钢材强度设计值,取215N/mm2

Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据由λ=h0/i值查表

i—门架立杆等效截面回转半径,i=(I/A0)1/2

⑵单榀门架一侧立杆在门架平面外的等效截面惯性矩

I=I0+(h1/h0)I1

I0—门架一侧立杆的截面惯性矩

I1—门架一侧加强杆的截面惯性矩

h0—门架高度(按1900mm取值)

h1—门架加强杆高度(按1200mm取值)

由立杆及加强杆壁厚及直径可知:

则:I=1.70×105mm4

则i=(I/A0)1/2=19.8mm

则λ=h0/i=1900/19.8=96,查表得Φ=0.609

故Nd=K×Φ×A×f=0.7×0.609×856×215=78.5KN

当验算支架整体稳定承载力时单榀门架承载力需乘以f=0.878的降低系数后使用,则HR可调重型门架单榀的整体稳定承载能力为78.5×0.878=68.9KN,满足门式支架容许承载力。

1)主线高架桥第一联(40+60+39+30m)第一跨(40m)为例;

2)箱梁横截面尺寸详见附图;

1)门架高度方向的设置:选用1.9m门架,1.9m及1.7m调节杆、0.6m上下托、1.2m交叉拉杆,根据不同的搭设高度选配组架形式,另考虑模板、方木的厚度。

2)纵向门架的设置:门架平面平行于连续梁纵断面以横向门架之间排距设置,底板处最大排距为1.0m。

3)横向门架的设置:门架平面垂直于连续梁横截面方向连续设置,门架之间选用1.8m×1.2m/1.5m×1.2m交叉拉杆连续连接,箱梁底板投影33m宽范围内门架之间间距在跨径端部采用1.2*3+0.9+0.6*40+0.9+1.2*3=33m布置,跨径中部采用1.2*3+0.9+0.6*40+0.9+1.2*3=33m布置。

4)横向水平脚手架钢管的设置:用脚手架钢管在门架横杆上每层,每排分别设置一道横向加固杆。

5)纵向水平加固杆的设置,用钢管每层每两列一道纵向加固杆,它与门架平面平行,用扣件固定在横向水平管上。

6)扫地杆、封口杆、纵、横向每排设置。

7)整架搭设完毕后考虑剪刀撑的设置,横向从箱梁横截面中心向两侧对称布置,呈八字形。

三)门式支架设承载能力校验

为简化计算,确保安全,计算时假定底腹板混凝土和顶板翼板混凝土同时施工(实际施工是分2次进行施工的),并且第一次浇筑的混凝土不分担第二次混凝土的部分荷载。同时,在荷载计算时,静载考虑1.2的安全系数,动载考虑1.4的安全系数。

现分别对各个部分进行受力计算:

1、端部(4.5米范围)支架荷载计算

1)端部支架底腹板荷载计算

(1)底腹板平均受力计算

每延米钢筋混凝土自重N1:38m3*26KN/m3=988KN

每延米楞木及模板自重N2:23m×1×2.0KN/m2=46KN

每延米10#槽钢自重N3:40*0.1=4KN(底模范围内布置40根10#纵向槽钢)

每延米脚手架自重N4:10m*24*0.135KN/m/1.2=27KN

施工人员及设备重量N5:23m*1m*(1+2.2)KN/m2=73.6KN

混凝土振捣产生荷载N6:23m*1m*2KN/m2=46KN

则每延米施工总荷载N总=1.2*(N1+N2+N3+N4)+1.4*(N5+N6)=1278.6KN+167.4KN=1446KN。

底板下由40榀门架承受:

即每榀门架承载N=1.2m/1.0m*1122KN/40=43.4KN

2)、端部支架翼板荷载计算

(1)翼板平均受力计算

每延米钢筋混凝土自重N1:3m3*26KN/m3=78KN

每延米翼板模板自重N2:3.5*2*0.5=3.5KN

每延米10#槽钢自重N3:4*2*0.1=0.8KN

每延米脚手架自重N4:12m*8*0.135KN/m/1.2=10.8KN(12m为支架高度)

施工人员及设备重量N5:3.5*2*1m*(1+2.2)KN/m2=22.4KN

混凝土振捣产生荷载N6:3.5*2*1m*2KN/m2=14KN

则每延米施工总荷载N总=1.2*(N1+N2+N3+N4)+1.4*(N5+N6)=111.72KN+50.96KN=162.68KN。

翼板下由8榀门架承受:

即每榀门架承载N=1.2m/1.0m*162.68KN/8=24.4KN

2、箱梁纵向跨中区域支架荷载计算(箱梁顺桥纵向每延米长混凝土8.3m3,扣除翼板混凝土方量)

1)、跨中区域支架底腹板荷载计算

(1)底腹板平均受力计算

每延米钢筋混凝土自重N1:8.3m3*26KN/m3=215.8KN

每延米楞木及模版自重N2:23m×1×2.0KN/m2=46KN

每延米10#槽钢自重N3:40*0.1=4.0KN(10#槽钢每延米重0.1KN)

每延米脚手架自重N4:10m*20*0.135KN/m/2=13.5KN

施工人员及设备重量N5:23m*1m*(1+2.2)KN/m2=73.6KN

混凝土振捣产生荷载N6:23m*1m*2KN/m2=46KN

则每延米施工总荷载N总=1.2*(N1+N2+N3+N4)+1.4*(N5+N6)=335.16KN+167.44KN=502.6KN

底板下由40榀门架承受:

即每榀门架承载N=2m/1.0m*502.6KN/40=25.13KN

2)、跨中区域支架翼板荷载计算

(1)翼板平均受力计算

每延米钢筋混凝土自重N1:3m3*26KN/m3=78KN

每延米翼板模板自重N2:3.5*2*0.5=3.5KN

每延米10#槽钢自重N3:4*2*0.1=0.8KN

每延米脚手架自重N4:12m*8*0.135KN/m/2=6.48KN(12m为支架高度)

施工人员及设备重量N5:3.5*2*1m*(1+2.2)KN/m2=22.4KN

混凝土振捣产生荷载N6:3.5*2*1m*2KN/m2=14KN

则每延米施工总荷载N总=1.2*(N1+N2+N3+N4)+1.4*(N5+N6)=106.5KN+51KN=157.5KN。

翼板下由8榀门架承受:

即每榀门架承载N=2.0m/1.0m*157.5KN/8=39.4KN

三、底腹板底模下横梁楞木及纵向槽钢计

一)跨中结构横梁楞木和10#槽钢验算

1、跨中结构区横向楞木验算(按简支梁计算)

计算跨长取L=0.9m,跨中结构区横梁楞木纵向每50㎝布置1根,方木规格为10㎝×10㎝,则每根楞木上每米长平均荷载为:

q=10.93kN/m

q=502.6kN×0.5/23m=10.93kN/m

跨中弯距:Mmax=q×L2/8=10.93×0.92/8=1.11kN.m

楞木采用鱼鳞云杉,其容许弯应力[σw]=13mPa,

实际使用楞木尺寸为:b×h=10㎝×10㎝,

挠度验算:木材弹性模量:E=10×106KN/m2

纵梁跨度:L=1m,所有荷载由40根纵梁承担,那么有:

纵梁单位荷载:q=502.6/40=12.57kN/m

跨中弯距:M=q*l2/8=12.57*12/8=1.57kN.m

纵梁采用[10槽钢,其容许弯应力[σw]=145mPa,临时结构并可提高1.3,

二)端部横梁楞木和10#槽钢验算

1、端部结构区横向楞木验算(按简支梁计算)

计算跨长取L=0.6m,一般结构区横梁楞木纵向每0.5㎝布置1根,

方木规格为10㎝×10㎝,则每根楞木上每米长平均荷载为:

q=1446kN×0.5/23m=31.4kN/m

跨中弯距:Mmax=q×L2/8=31.4×0.62/8=1.4kN.m

楞木采用鱼鳞云杉,其容许弯应力[σw]=13mPa,

实际使用楞木尺寸为:b×h=10㎝×10㎝,

挠度验算:木材弹性模量:E=9×106KN/m2

纵梁跨度:L=1m,那么有:

纵梁单位荷载:q=1446/40=36.2kN/m

跨中弯距:M=q*l2/8=36.2*12/8=4.52kN.m

纵梁采用[10槽钢,其容许弯应力[σw]=145mPa,临时结构并可提高0.3,

 根据以上计算可知:端部承载力最大,已端部每根竖向钢管支承力为:F=N/2=21.7KN为例,基础(砼15CM+宕渣40CM)计算厚度为55CM,宕渣扩散角取30°,砼扩散角取40°,地基承载计算面积为:

A=(15×tg40+40×tg30+5.7/2)2×3.14=4661cm2

б=F/A=21.7/4661=45.2Kpa

本段地基均为砂性土,其容许承载力为:[б]=130Kpa>б=23.6Kpa

五、支架的地基基础处理

搭设支架前,场地要平整、压实,承载力要满足上部结构荷载的要求,沉降变形在允许范围内。而施工现场地基松软,必须进行改良硬化,决定采取以下措施,以提高地基承载力,控制沉降变形,满足支架搭设、结构稳定的要求。

1、根据标高要求清除表层松土和淤泥土,原地碾压,经碾压后出现弹簧位置用宕渣换填。

2、地表进行整理后,填筑40cm厚的级配良好宕渣,填筑压实,宽度比支架范围每边各超出1m。

3、宕渣整平密实后,在其上面浇筑厚15cm的C20砼,进一步强化加固地基。

4、右侧挖水沟,截断地表水,水沟应按实际地形设置一定的坡度,避免支架地基渗水软化。

六、脚手架的搭设及加固

1、脚手架搭设前,工程技术负责人应按规程和施工组织设计要求向搭设和使用人员做技术和安全作业要求的交底。

2、对门架、配件、加固件应按规范要求进行检查、验收;严禁使用不合格的门架、配件。

3、基础上应先弹出门架力杆位置线,垫木、底座安放位置应准确。

4、门架安装应从一端向另一端延伸,不得相对进行并及时检查,调整其水平度、垂直度。

5、横向水平钢管的设置:用钢管在门架横杆上每层,每排分别设置一道横向加固杆(具体布置见图)。

6、纵向水平加固杆的设置,用钢管每两层每两跨设置一道纵向加固杆,它与门架平面平行,用扣件固定在横向水平管上(具体布置见图)。

DB13/T 1821-2013标准下载7、扫地杆、封口杆、纵、横向每排设置。

8、整架搭设完毕后应考虑剪刀撑的设置,横向从箱梁横截面中心向两侧对称布置,呈八字形。

9、各类加固杆件设置应与门架搭设同步进行,随搭随加固,在上一层门架的架设前对各类加固杆件进行仔细检查,合格后方能进行下步施工。

箱梁边跨直线段施工工艺流程框图

JBT 13768-2020 电磁泄放阀.pdf挂篮安装和施工流程框图

主线高架桥0#梁段支架示意图

主线高架桥0#梁段支架示意图

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