斜腿鋼構天橋施工方案

2021-10-31 12:41:17 字數 4896 閱讀 9116

第一章工程概況

1、斜腿鋼構天橋工程數量表

2、以k33+540斜腿鋼構橋為例進行方案闡述。

本天橋與主線正交,下部結構採用實體臺、擴大基礎。上部結構採用預應力混凝土斜腿剛構,上構預應力箱梁、斜腿採用c50混凝土,橋面鋪裝採用c50防水混凝土;下構臺帽、背牆採用c30混凝土;橋墩基礎採用c25混凝土;台身採用c25片石混凝土。橋梁全長55.

28m,孔跨布置形式為(14.5+25+14.5)m,橋面淨寬5.

5m(0.5m防撞護牆+4.5m行人路+0.

5m防撞護牆)。

本橋上部主梁採用單箱單室斷面箱梁,主梁根部樑高為1.5m,跨中樑高為1.0m;箱寬為5.

5m,懸臂每側長1.2m,懸臂根部厚0.3m;箱梁端橫樑厚採用1.

0m, 中橫樑厚採用1.5m。

斜腿為矩形變截面,寬度3.1m,厚度由0.85m漸變到0.6m;梁體和斜腿均為現澆c50混凝土。斜腿與主梁之間連線為剛節點,構成斜腿剛構。

斜腿剛構是斜腿剛構橋的重要組成部分,強度要求高。鋼筋的綁紮,立模及混凝土澆築是本方案的重點。

第二章編制依據

(1)《公路橋涵設計通用規範》(jtg d60-2004);

(2)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》(jtg d62-2004);

(3)《公路橋涵施工技術規範》(jtg/t f50-2011);

(4)設計施工圖紙檔案;

(5)有關本工程的其它檔案;

(6)《重慶市高速公路施工標準化指南》;

(7)《橋梁施工計算手冊》。

第三章施工方案

第一節施工主要流程

首先進行基坑開挖,基坑開挖後,盡快澆築基礎混凝土,避免岩層進一步風化。

按照主梁放樣圖上支座的座標,將支座位置側放到墩台和腿座上。測量以橋位中心線兩條基線為基礎。滿布式支架各桿件和元件位置的測量,以橋中心線和墩台中心線兩個方向的基線為基準進行引測;應使用標準的或統一的鋼尺丈量。

模板及支架搭設完成後進行砼澆築,首先進行斜腿混凝土澆築,設定溜槽,從頂部下料,操作人員進入斜腿內用φ50振搗棒振搗密實。完成斜腿3/5混凝土澆築後,恢復頂部鋼筋位置,從上部用φ50振搗棒振搗密實,完成剩餘斜腿部分澆築。

天橋上部構造施工採用常規順序施工組織形式,即先鋪主梁底板模板,再綁紮與焊接主梁骨架和底板鋼筋,其次立側牆外模,安裝和固定內模,繼續翼緣模板,綁紮翼緣鋼筋,最後進行梁體砼澆築。

主梁施工完畢後,進入防護欄(防撞牆)和橋面鋪裝層的施工。

詳細流程如下:

第二節施工主要方法

一、滿堂支架

本方案考慮採用滿布式腳手架搭設支撐排架。該鋼管支撐排架由立杆(立柱)、小橫桿(順路基軸線方向)、大橫桿(順天橋軸線方向)、剪力撐、斜撐、扣件組成,並以各種形式的扣件(如直角扣件、迴轉扣件和套筒扣件)連線各桿件。支架選擇順直,無裂紋,不彎曲的q235a φ48mm,壁厚3.

5mm的合格鋼管,扣件及附件應符合規定,立桿縱向垂直偏差控制小於h/200,橫向垂直偏差控制小於h/400。h為支架高,立桿間距偏差不大於50mm。

立桿是承受和傳遞荷載給地基的主要受力桿件,其間距取為:縱向間距取0.6m,橫向間距取0.

6m,立桿豎向間距取1.2m。立桿採用對接卡口接長。

縱、橫桿與立桿連線採用直角卡口連線。剪力撐、斜撐與其他桿件連線採用旋轉卡口連線。為了保證天橋施工期間,施工便道正常通行,排架中間預留寬4m、高5m的門洞,門洞相鄰的幾排鋼管縱向、橫向及豎向間距加密,並用剪刀撐支撐。

先在地面放出支架搭設的平面位置,然後進行地面硬化處理,在斜腿剛構主線上的位置做砼墊層。再按支架設計方案放線布置,立桿縱橫位置。立桿要按斜腿剛構主梁、斜腿底面標高控制高度。

鋼管下必須加槽鋼或鋼模作支墊。

支撐排架安裝應注意以下幾點:

①立桿位置要正確,立桿要求與地面垂直,相鄰立桿接頭不能在同一高程內,立桿不宜採用搭接,對接端麵應平穩;

②所有扣件架設時要求擰緊,對於頂端小橫桿的連線扣件,在澆混凝土過程中,還應派專人經常檢查,嚴防鬆滑;

③安裝頂端小橫桿時,要求桿身不能彎曲;

④根據現場實際情況,設定必要的剪刀撐和斜撐。

⑤支架立桿應豎直設定,2m高度的垂直允許偏差為15mm。

⑥立桿接長通過對接件實現,嚴禁使用扣件連線接長。

二、排架荷載計算

1、立桿計算

①、混凝土自重荷載(取20.24kn/m2):根據設計圖紙圖號:

s6-2-5-8,每延公尺q1=(222.6×25.5) ÷(51×5.

5)=20.24kn/m2(梁和腿座砼222.6m3,則按縱向51m、橫向5.

5m跨徑平均分布荷載,砼容重25.5kn/m3)。

②、鋼筋及模板自重荷載(1.74kn/m2):根據設計圖紙圖號:

s6-2-5-12,鋼筋模板荷載每延公尺q2=(47.6t+2)×9.81÷(51×5.

5)=1.74kn/m2 (1千克力=9.81n,鋼筋47642.

2kg,木模板按2t計算)。

③、混凝土衝擊荷載及振搗荷載(取2kn/m2):q3=0.2 t/m2×9.81=1.96kn/m2。

④、施工荷載q4=0.35t/m2×9.81=3.43 kn/m。

根據公式q=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=33.922kn/m2。

⑤、立桿穩定性計算(不考慮風荷載):

根據《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》( jgj 130-2001)公式(5.3.1-1):

式中::軸心受壓構件的穩定係數,先算出鋼管腳手架立桿長細比λ,再查《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》(jgj 130-2001)附錄c取值。λ=, =h+2a=220cm,[h=120cm(立桿步距),a=50cm(模板支架立桿伸出頂層橫向水平杆中心線至模板支撐點的長度)],迴轉半徑:

i=(d/4),計算迴轉半徑=15.7cm(d=48mm,d=41mm,鋼管壁厚取3.5mm),計算

λ=220÷15.7=14.01,查該規範附錄c表,得=0.963;

:立桿截面積, = a2=π(48/2)2-π((48-(3.5×2))÷2)2=489.1 mm2

:單根立桿軸向力=33.922×1.0÷2=16.961 kn=16961n

(1.0m2範圍內,4根立柱由2根立柱承受荷載)

:鋼材的抗壓強度設計值,查規範《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》(jgj 130-2001)表5.1.6,得 =205n/ mm2

則: =16961/(0.963*489.1)=36.01n/ mm2=205 n/ mm2

立桿穩定性滿足要求

2、頂部水平鋼管抗彎穩定性計算:

頂部水平鋼管間排距設為0.7m,結合實際情況,最大間距為0.75m,每排共有11根鋼管共同受力,鋼管型號為φ48×3..5,其結構引數為:

, ,鋼管承受的彎矩為:m=×33.922×0.752

=1.90811kn.m,

採用兩根鋼管承擔荷載。

滿足穩定性要求。

3、立向鋼管抗壓穩定性計算(按兩端固定可橫向相對移動取u=1,l0=ul=l):

立向鋼管最大步距為1.2m,間排距為0.7×0.7m,圈樑部分主要由10根立向鋼管承重,結合實際情況,最大步距為1.25m,最大間距為0.75m,則:

承受的最大壓力為: 2112754n/m〉q=20286n/m

滿足穩定性要求。

4、扣件摩擦力計算:

每根立杆要求至少與3道水平杆相連線,即至少有3個扣件,每排鋼管最大間距為0.75m(荷載已兩根鋼管承擔),每排共11根鋼管,根據資料,直角(旋轉)扣件抗滑承載力設計值為[n]=8000kn,所以單個扣件所受力為:

滿足抗滑穩定要求。

5、地基承載力計算:

立桿基底面的平均壓力應滿足下式要求:

公式(5.5.1):

式中 —立桿基礎底面的平均壓力;a=3.1416*482/4=1810mm2

=8480.5/1810=4.68(n/mm2)=4.68(mpa)

根據以上計算鋼管基礎頂面必須設定砼墊塊或鋼墊板。

—上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(即單根立桿軸向力);

=8480.5n

— 基礎底面面積,按70cm×70cm計算;

—地基承載力設計值,按下式計算;

=—地基承載力調整係數,對混凝土取1.0;

—地基承載力標準值。

對於立桿基底面基礎為混凝土的承載力滿足要求。

三、支撐排架的預壓

預壓目的:檢驗支架及地基的強度及穩定性,消除整個支架的塑性變形,消除地基的沉降變形,測量出支架的彈性變形。

預壓材料:用編織袋裝砂對支架進行預壓,預壓荷載為梁體自重的120%。

預壓觀測:淨壓5天,達到穩定狀態後再壓2天。載入前應布設好觀測點,觀測點的布設應上下對應,以觀測地基的沉降量(墊木上)及支架、方木的變形量(底模上)。

觀測點的數量為橫、縱向每2m乙個,即每4㎡上下各一點,觀測次數為載入前、載入完畢、載入12h、載入24h、載入48h和載入完成共6次並按時、準確、認真的記錄測量資料,最後綜合分析資料,刪除不合理值,為施工預拱度提供準確可靠的依據。

預壓過程中進行精確的測量,可測出梁段荷載作用下支架將產生的彈性變形值及地基下沉值,將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設定的預拱度疊加,預應力砼箱梁中跨跨中設1.5cm預拱度,預拱度向箱梁兩端按二次拋物線變化至零;同時要注意在支架外側2公尺處設定臨時防護設施,防止流水和雨水流入支架區,引起支架下沉。

四、主梁底板模板

根據主梁底高程每隔2公尺測放各點的高程,先安裝橫向鋼管,間距70cm,然後安裝弧形鋼管檁條,再在其上綁方木檁條,方木間距30cm,主梁底板用15mm厚的竹膠板進行拼裝,與斜腿相交的部位則用木模進行連線。

底板模板施工完畢,則對拱軸線進行驗收,內容包括:各點高程,模板軸線、寬度,驗收合格後,進行支架預壓。

五、主梁骨架與底板鋼筋

鋼筋生產一律在鋼筋加工場內製成成品或半成品。抽檢滿足規範要求後,運至橋位分規格、種類進行堆放。在地模上進行測量放線,並畫出鋼筋位置。

用吊車吊到底模上綁紮安裝。並按保護層厚度做好支墊,墊塊採用同強度梅花形混凝土墊塊,墊塊數量為每平方公尺不少於4個。

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