設計說明
1 工程概況
月亮包主橋上部結構為三跨預應力砼連續剛構,跨徑為 110公尺+200公尺+110公尺。橋面縱坡為1.1%的單向上坡,全橋採用分幅設計。橋面橫坡為單幅單向2%。
箱梁為三向預應力結構,採用單箱單室截面,箱梁頂板寬12.1公尺,底板寬7公尺,外翼板懸臂長2.55m,箱梁頂板設定成2%單向橫坡。
箱梁跨中及邊跨支架現澆段樑高3.5公尺(箱梁高均以腹板外側為準),墩與箱梁相接的根部斷面和墩頂0號梁段高為11.5公尺。
箱梁腹板在墩頂範圍內厚120厘公尺,從箱梁根部至12號梁段腹板厚70厘公尺,從13號梁段至21號梁段腹板厚60厘公尺,從22號梁段至26號梁段腹板厚50厘公尺,邊跨28』號梁段腹板厚60cm,腹板變厚處設100厘公尺漸變段過渡。每號梁段的腹板上設有抗剪齒口。箱梁底板厚除0號梁段為150厘公尺外,其餘梁段底板從箱梁根部截面的120厘公尺厚漸變至跨中及邊跨合龍段截面的32厘公尺厚。
主橋箱梁施工分四個步驟:
① 托架施工0號節段;
② 掛籃懸臂對稱施工1~26號節段;
③ 落地式支架施工邊跨現澆段28號節段及邊跨合龍段;
④ 利用掛籃改制成托架施工中跨合龍段。
本橋主梁懸澆掛籃設計為三角斜拉式後支點掛籃。該掛籃結構簡潔,受力明確,加工、安裝、拆除都十分方便,同時確保施工安全、可靠。現將設計圖紙和計算結果等編製成檔案,以供審查、加工、安裝和使用。
2 設計依據
本掛籃主要依據下列檔案、標準及規範進行設計:
●《月亮包特大橋施工圖設計檔案》
●《鋼結構設計規範》 (gb50017-2003)
●《建築結構荷載規範》 (gb50009-2001)
●《公路橋涵施工技術規範》 (jtj041-2000)
●《鋼結構工程施工質量驗收規範》 (gb50205-2001)
3 掛籃的構造及特點
本掛籃結構為三角斜拉式後支點掛籃,考慮今後類似橋梁的通用性,掛籃設計最大懸澆長度6公尺,最大砼荷載可達4000kn。
3.1 承重桁架系統
本掛籃主要的承重構件由兩片三角桁架組成,每片桁架由縱樑、立柱及前後斜拉桿共4根構件組成。上下游桁架之間用前、後上橫樑連線,其中前上橫樑為主要承重構件之一,後上橫樑為主桁橫向聯絡構造件及底平台行走承重件。
主縱樑採用q345-b鋼板工廠組焊而成,斷面為1000x500mm,頂板為20mm,側板和加勁板為14mm,底板為20mm。前上橫樑2i45b工字鋼加焊[14桁片、後下橫樑採用2i45b工字鋼,前下橫樑採用2i40b工字鋼。後上橫樑主要用於加強兩主縱樑的橫向聯絡和掛籃移動時吊下底籃平台用,受力較小,故採用型鋼組拚桁架外伸形式來滿足要求。
3.2 後錨系統
每片主桁架後錨用6φ32精軋螺紋鋼作錨桿錨固於上部箱梁頂板。施工時在箱梁頂板預留錨固孔,混凝土達到強度後錨桿穿過預留孔,上端與掛籃後錨點連線,下端與混凝土箱梁頂板連線形成錨固系統。
3.3 底平台和吊桿系統
底平台是通過吊桿作用在掛籃前上橫樑與前下橫樑、主橋箱梁底板砼與後下橫樑形成。後下橫樑吊桿採用鋼帶(q235-b),前下橫樑吊桿採用2φ32精扎螺紋鋼+短鋼吊帶形成。前下橫樑用、後下橫樑用順橋按主橋箱梁橫斷面布置間距不等的型鋼,其上鋪設大塊鋼模板,構成底平台。
底平台作為箱梁底板及腹板支承系統,需要能靈活調整上下高度,以實現準確的立模標高,方法是:採用手搖千斤頂公升降吊桿,達到調整底平台高度的目的。
3.4 行走系統
行走系統主要由前支點、行走小車、軌道、驅動千斤頂等部分組成。掛籃行走時用液壓千斤頂驅動前支點在軌道上滑移,行走小車通過特製滾輪反掛在軌道上翼緣下滾動,實現掛籃整體向前行走。
行走軌道的固定,是通過主橋箱梁腹板豎向預應力精軋螺紋鋼固定。
3.5 模板系統
模板系統由內、外模板、滑梁、行走小車及模板固定裝置組成,外模採用大塊鋼模,內模採用組合鋼模。澆注混凝土時,模板由內外滑梁支撐,而內外滑梁支承則通過吊桿一端錨固於混凝土箱梁的頂板,一端錨固於掛籃前上橫樑上。內外模板側模間由對拉螺桿承受澆注混凝土時的側向壓力。
掛籃移動時,模板隨同內、外滑梁同時移出梁體。
4 受力計算
4.1 設計荷載
4.1.1 荷載:
⑴掛籃自重
掛籃自重=掛籃重+模板重=972kn
⑵混凝土荷載
掛籃施工的1~12號節段懸澆長度為3.0m、13~26號節段懸澆長度為4.0m,其最大重量分別為2280kn(1號節段)、2058kn(13號節段)。
⑶人群及施工機具荷載
按《建築結構荷載規範》,取2.0kn/m2 。
⑷風荷載
按《建築結構荷載規範》,用公式:w=βzμsμzw0進行計算。
4.1.2荷載分項係數
有關荷載係數根據《建築結構荷載規範》及相應的施工規範,荷載分項係數取值如下:
⑴考慮箱梁砼澆注時模板安裝誤差、變形等因素的超載係數取1.05;
⑵澆注砼時的動力係數取1.1;
⑶掛籃自重的荷載分項係數取1.2;
⑷砼、人群和施工機具重量及風載的荷載分項係數取1.4;其中人群和施工機具重量取可變荷載組合值係數0.9,風載取組合值係數0.6;
⑸掛籃空載行走時動力係數取1.3;
⑹澆築砼和掛籃行走係數時抗傾覆穩定係數取1.5;
4.2 計算工況
●工況1:砼澆築(1號塊件,長3.0m)
荷載組合:1.2×掛籃自重+1.4×1.05×1.1×砼重量+1.4×0.9×人群和施工機具重量+1.4×0.6×風載;
●工況2:砼澆築(13號塊件,長4.0m)
荷載組合:1.2×掛籃自重+1.4×1.05×1.1×砼重量+1.4×0.9×人群和施工機具重量+1.4×0.6×風載;
●工況3:掛籃行走
荷載組合:1.3×掛籃自重+風載。
4.3 結構計算
根據掛籃的設計圖紙,建立三維模型。為了符合施工實際情況,將箱梁塊件荷載分為底板、腹板、翼緣、頂板四部分,將混凝土、掛籃、模板、人群及施工機具荷載、風荷載分別乘以荷載係數,加到掛籃相應部位進行計算。本掛籃計算軟體採用有限元結構分析程式sap2000中文版。
4.3.1 澆注混凝土時的計算
⑴ 荷載分布
各工況控制節段的混凝土荷載下表
注: ①預應力砼密度按26kn/m3計; ②1個箱梁各包括2個腹板和2個翼緣板。
⑵計算模型
掛籃計算模型圖
⑶計算成果
對各工況分別進行計算,然後對結果進行分析比較。計算結果表明,澆注混凝土時以工況2為控制施工工況。下面列出兩個工況的計算結果。
①軸力圖、彎矩圖
軸力圖彎矩圖
②結構受力表
掛籃主要結構受力表(工況1)
掛籃主要結構受力表(工況2)
掛籃主要結構受力表(工況3)
③主要節點撓度
掛籃主要節點撓度表(mm)
注:上表為彈性變形,施工時另外考慮非彈性變形及後錨桿伸長值。
砼澆築狀態掛籃主桁前端最大撓度為:11mm
剛度滿足要求。
掛籃行走狀態後下橫樑撓度為:27mm
剛度滿足要求。
4.3.2 掛籃的傾覆驗算
⑴掛籃澆注狀態
以工況2計算,此時前端承受混凝土荷載,上、下游每片主桁後錨豎向力為840kn。
後端錨固採用6φ32精扎螺紋鋼, [σ]=675 mpa。精軋螺紋鋼必需每根做張拉試驗,張拉力為700kn。同時考慮到後錨φ32精軋螺紋鋼承受疲勞荷載,在使用時應注意更換。
p=6×3.14×162×675=3255552n=3255.6kn
抗傾覆安全係數
k= p/872 =3255.6/840=3.88〉1.5 滿足要求。
⑵掛籃行走狀態
根據工況3計算結果,此時掛籃前端承受頂板、翼緣、底平台重量。掛籃行走時,在後錨點處用特製行走小車反掛於行走軌道的上翼緣板,用千斤頂驅動掛籃前進。掛籃的前下橫樑仍由吊桿支撐,後下橫樑用鋼繩滑車組支撐。
滑車組固定端固定在後上橫樑的端部。
計算荷載:取(掛籃自重+模板重+風載)×1.3衝擊係數。
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連續梁測量方案 1.施工測量流程 箱梁懸澆高程控制程式圖 2.施工控制測量 2.1控制網的布設 控制網的建立採用原有的施工控制網和水準網為基礎,在0 塊箱梁中心位置加密控制點,聯測原有控制網起算點,構成箱梁施工控制網,採平面和高程點兼用方式。每一主墩頂布置乙個水平基準點和兩個軸線基準點,做好明顯的紅...
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目錄1 編制依據及原則 2 1.1 編制依據 2 1.2 編制原則 2 2 工程概況 3 2.1 工程概述 3 2.2.各參建單位 4 3.施工安排 4 3.1.工期目標 4 3.2.勞動力安排 4 3.3.擬定投入的施工機械 4 4.0 塊施工 5 4.1.施工工藝流程 5 4.2.墩梁臨時固結 ...