现浇箱梁贝雷支架专项施工方案

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现浇箱梁贝雷支架专项施工方案

钢管与预埋钢板连接大样图

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。

JB∕T 13360-2018 荧光检测分析用干涉滤光片自制楔形块(对口楔子)大样图

贝雷梁采用国产“321”公路钢桥桁架(3×1.5m),纵向长度根据箱梁跨度来布置,33m跨按三跨布置即10m+10m+10m;横向截面腹板下33m跨按45cm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,每组内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90mm×7mm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50mm×7mm角钢作为剪力撑)这样整个贝雷梁就联成整体,使每排贝雷梁受力均衡;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:

根据设计平面图,用全站仪及钢尺放出基础位置,采用循环钻机钻进混凝土灌注桩基础,地基承载力满足要求后开始支承台模板,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。

立柱采用Ф630*8mm钢管,安装采用25T汽车吊。

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12×12cm方木。

五、30m跨支架受力验算

根据本桥箱梁的构造特点,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=μGcosθ,沿斜面的下滑力f滑=Gsinθ

f=μGcosθ=0.15G×1.00=0.15G,μ取0.15

f滑=Gsinθ=G×0.04=0.06G

f=μGcosθ>f滑=Gsinθ

本工程计算40B#工字钢分配梁可以按照简支连系梁受力分析。

33m跨验算,具体选取本桥第一联第2跨支架进行验算。

C匝道1号桥第一联第2跨梁长33m,梁高1.8m,支架平均高度21m,采用四排钢管立柱,跨径均为6.5m。荷载组成:

腹板:1.8×26=46.8KN/m2

跨中空心处:0.47×26=12.22KN/m2

近支点(渐变段)空心处:0.67×26=18KN/m2

翼缘板处:(0.4+0.18)/2×26=7.54KN/m2

2、模板支架自重G2:

模板体系:1.5KN/m2

方木自重取7.5KN/m³

14工字钢自重0.16KN/m

贝雷梁:2.5KN/m2

3、施工荷载G3:2.8KN/m2

4、振捣荷载:水平方向取2.0KN/m2,竖向取4.0KN/m2

根据《建筑结构荷载规范》,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2500mm×1200mm×15mm木胶合板,模板下纵向方木净间距为18cm。

q=0.9×[1.2×(44.2+1.5)+1.4×(2.8+4.0)]×1=57.92KN/m

木材容许应力取[σ]=12MPa

截面模量:W=bh2/6=1×0.015×0.015/6=0.0000375m³

模板应力σ=Mmax/W=0.23/0.0000375=6.13MPa<[σ]=12MPa

用同种方法验算侧模强度和刚度均能满足要求。

q=0.9×[1.2×(44.2+1.5+7.5×0.12)+1.4×(2.8+4.0)]=58.80KN/㎡

线荷载为q=58.80×0.30=17.64KN/m

方木应力<[σ]=12MPa

方木挠度<1/400=2.5mm

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。

腹板下工字钢最大剪力为:

腹板下工字钢最大剪力为

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:

E=2.1×105MpaI=2.50497×109mm4W=3.5785×106mm3

[M]=788.2KN.m[Q]=245.2KNA=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。

计算荷载q=0.9×[1.2×(44.2+1.5+7.5×0.12+2.5)+1.4×(2.8+4)]×0.45+0.9×1.2×0.16=27.72KN/m

由弯矩图可知腹板下最大弯矩为:

腹板下单片贝雷梁剪力为:

由剪力图可知最大剪力为

由弯矩图可知最大弯矩为

由剪力图可知最大剪力为

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:

(五)、40A#工字钢验算

贝雷梁传递到横桥向40B#工字钢的作用力以整体箱梁来分析受力。以第一联第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=86.07cm2,腹板厚度d=10.5mm。

梁砼重:227.03×2.6×10/(30m×10.5m)=18.74KN/m2

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。

由弯矩图可知40a#工字钢承受最大弯矩为

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:

工字钢跨中最大挠度为:

(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)

Ф630×8mm钢管考虑到锈蚀情况,计算钢管壁厚取6mm。钢管立柱下端与80cm×80cm×1.2cm钢板连接,立柱上下每隔4m布置一道剪力撑。

Ф630×8mm截面特性表

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),

(七)、桩基、承台基础和地基承载力验算

1、桩基、承台基础配筋验算

承台基础承受线荷载为:

取钢筋直径为16mm,实取22根,实际钢筋配筋面积为4423.36mm2

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/m×21m=19.005KN

条形基础重:3.5×1.2×0.6×26=65.52KN

则地基受力为:1180.91KN+19.005KN+65.52KN=1265.44KN

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%,则支架受水平推力为:F=26×227.03×5%=5902.78×5%=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=18.45×21/2=193.73KNm

支架自重取1.5KN/㎡

每根钢管柱承受竖向压力为N=1.5×21=31.5KN

支架稳定性系数为0.9

稳定性系数140/62.19=2.25>1.3

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:用专业吨袋装砂对支架进行预压,预压荷载为梁体自重的120%。

预压范围:箱梁宽度范围,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:①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。②派专人观察支架变化情况,一旦发生异常,立即进行补救。③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,卸载也分级并测量记录。④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。⑤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。⑥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。⑦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。⑧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。

现浇箱梁支架预压沉降观测记录(桥第联第跨)

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:

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。

支架变形量(预拱度)δ的计算:δ=δ1+δ2+δ3+δ4

①δ1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δ1取10mm。

②δ2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)

③δ3为支架在荷载作用下的非弹性变形:

δ3=2K1+3K2+2K3+2.5K4

含山县邮政局邮政生产楼安全施工组织设计其中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,K3=1,K4=0。

δ3=0+0+2+0=2mm

④δ4为支架基底在荷载作用下的非弹性变形:

故支架变形量(预拱度)为:

金桥项目土方工程施工方案(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。

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。

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