题 目:接驾咀特大桥系杆拱施工设计方案
系 部:专 业:学 号: 班 级:姓 名:
公路工程系 城市轨道交通工程技术 37 地铁1107 姜鑫
年 月 日
目 录
1.工程概况 ........................................................................ 3 2.施工总体部署 ................................................................... 5 2.1 施工总体方案 ................................................................ 5 2.2施工组织机构 ................................................................. 5 2.3施工队伍的分布 ............................................................... 5 2.4施工用电 ..................................................................... 6 2.5 施工用水 .................................................................... 6 3 系杆拱施工工艺和方法 ............................................................ 6 3.1箱梁施工 ..................................................................... 6
3.1.1保交通方案 ........................................................... 6 3.1.2 钢管支墩施工 ........................................................ 8 3.1.3 贝雷片纵梁的搭设 .................................................... 8 3.1.4支架搭设 ............................................................. 8 3.1.5 支架整体预压 ........................................................ 9 3.1.6 模板制作与安装 ..................................................... 11 3.1.7钢筋加工与安装 ...................................................... 11 3.1.8预应力束安装 ........................................................ 12 3.1.9 混凝土施工 ......................................................... 12 3.1.10张拉与压浆施工 ..................................................... 13 3.1.11养护 ............................................................... 14 3.2钢管拱工厂制造 .............................................................. 15
3.2.1施工准备 ............................................................ 15 3.2.2材料复验 ............................................................ 15 3.2.3焊接工艺评定 ........................................................ 16 3.2.4拱肋及横撑加工制作 .................................................. 20 3.3 钢管拱吊装施工方法.......................................................... 29
3.3.1 拱部支架施工 ....................................................... 29 3.3.2钢管拱吊装施工 ...................................................... 29 3.3.3 拆除拱肋安装支架 ................................................... 30 3.3.4拱肋混凝土压注 ...................................................... 30 6.3.5吊杆安装和调索张拉 .................................................. 32 3.4拆除主梁支架 ................................................................ 32 3.5桥面系施工 .................................................................. 33 4 安全保证措施 ................................................................... 34 4.1 交通安全控制措施 ........................................................... 34 4.2 施工安全措施 ............................................................... 34 5支架检算 ....................................................................... 34 5.1计算依据 .................................................................... 34 5.2支架设计方案 ................................................................ 35 5.3支架搭设要求 ................................................................ 35 5.4接驾咀贝雷梁检算 ............................................................ 40
5.4.1荷载: .............................................................. 40 5.4.2贝雷梁计算 .......................................................... 41 5.4.3钢支墩顶横梁计算(中央分隔带处) .................................... 42 5.4.4钢立柱 .............................................................. 42 5.4.5条型基础 ............................................................ 43
编制依据: ....................................................................... 43
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1.工程概况
1.1桥址概况
接驾咀宛川河特大桥通过地区,地面高程介于1760~1785m之间,多为陡坎。线路在DK37+021处跨越高速公路,高速公路宽24.5m,预留路面宽33.5m,中央设有分隔带,线路与高速公路斜交55°,跨越处高速公路为直线段,线路右侧20m处为陇海铁路跨线桥,桥址处交通条件较为便利。
1.2地层岩性
桥址范围内地层按新老顺序主要为第四系全新统冲积砂质黄土、细砂、细圆砾土和卵石土,上第三系砾岩、砂岩。
1.3不良地质、特殊岩土特征
桥址范围内无不良地质现象,特殊岩土特征主要为湿陷土、松软土。 湿陷性黄土:主要为宛川河一级阶地的第四系全新统冲积砂质黄土,厚度为2~35m,据湿陷性计算,具Ⅲ级(严重)自重湿陷性,湿陷黄土层厚度18~20m。
松软土:根据静探成果,宛川河一级阶地地表0~11m的砂纸黄土Ps值下于3Mpa,判定为松软土。
1.4地震基本烈度
地震动峰值加速度为0.2g(相当于地震基本烈度八度),动反应谱特征周期为0.45s。
1.5气象特征
本段位于甘肃省东南部,属北亚热带湿润向暖温半湿润过渡的季风气候,受境内高山深谷地形的影响,在气候上有明显的区域特征,气候差异悬殊,垂直分带的差异性明显,河谷炎热,山地寒冷。年平均气温5.8~16.1℃。最高温度38.6℃,最低温度-27.9℃,年平均降雨量440.9~941.8mm,相对湿度58~67%。最大湿度为67,最大降雨量440.9mm,最大积雪厚度为16cm,最大季节冻土深度91cm,平均雷暴天数30天。
1.6水文特征
沿线较大的地表水系主要河流为宛川河,主要发源于西秦岭的高中山
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区。水深数米,河水位受季节性降雨变化,雨季河水汹涌。测区山间溪沟及次级小河流不发育,一般流程较短,流量受大气降雨控制,因季节变化而变化,以蒸发、下渗和径流等形式排泄。
1.7钢管拱结构设计概况
结合桥址地形条件,在DK37+069处采用1孔96m钢管混凝土系杆拱跨越高速公路,系杆拱位于线路平均纵坡为7.7465%的坡道上,按正拱斜置设计。设计轨度至箱梁顶(箱梁顶水平段76cm。拱轴线采用二次抛物线,矢高f=19.2m,理论计算跨度L=96.0m,理论拱轴线方程为:Y=0.8X-0.00833333X2。横桥向设置两道拱肋,拱肋中心间距12.15m。箱梁采用预应力混凝土简支箱梁,横截面为单箱三室截面。
①拱肋、横撑及吊杆
结构设计为刚性箱梁刚性拱,设两道拱肋,拱肋采用外径φ110cm,壁厚=24mm的钢管混凝土哑铃型截面,上下弦管中收距2.1m,拱肋截面高3.2m,拱肋上下弦管之间连接缀板=24mm,缀板间距70cm,缀板间除拱脚面以外4.52m范围及吊杆纵向1.5m范围灌注混凝土外其余均不灌注混凝土。
拱肋之间共设5道横撑、2组K撑,横撑及K撑均为空钢管组成的桁式结构。横撑上、下弦管采用外径φ=800mm、壁厚=20mm的钢管,K撑上、下管采用外径φ=500mm壁厚=12mm的钢管,横撑上、下弦管之间均采用外径φ=400mm、壁厚=10mm的钢管做腹杆组成的桁架连接。K撑上、下弦管之间均采用φ=400mm、壁厚=8mm的钢管做腹杆组成的桁架连接。两片拱肋共设26对吊杆,第一根吊杆距离支点12m,其余吊杆中心间距均为6.0m。每处吊杆均由双根61丝φ7mm的平行钢丝束组成,双吊杆之间纵向间距60cm。为防止人为破坏,在距梁顶3m范围内,于吊杆PE护套外,加设0.8mm厚的不锈钢管予以防护。吊杆的张拉端位于拱肋上端,吊杆张拉需在拱肋混凝土强度及弹性模量达到设计强度的90%以上且龄期不小于14天以后方可进行。
②箱梁
箱梁全长99.0m,箱梁梁高2.6m,梁顶宽15.26m,底宽12.50m,梁端
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拱脚处10.5m范围内梁顶加宽至15.85m,梁底加宽至13.95m;边腹板厚35cm,拱脚处加厚至180cm;中腹板厚30cm,拱脚处加厚至200cm。吊杆处隔墙厚35cm,隔墙开设1.5m*0.9m的过人洞。箱梁梁顶设有2%的横坡,为减少箱梁内外温差,边、中腹板沿桥纵向每隔6.0m左右设φ10cm通风孔2处。由于主桥位于曲线上,而梁体按直线平分中矢布设后,96m跨梁体与32m梁体之间在曲线外侧梁缝较大,为解决梁缝过宽问题,施工中注意需将96m跨梁体端线浇注为平行梁缝中心线,即96m跨梁体平面按梯形布设。梁顶挡碴墙及人行道路缘石于梁体施工完毕后进行现场灌注,因此注意相应部位的梁顶预埋钢筋。
2.施工总体部署
2.1 施工总体方案
该系杆拱桥采用原位先梁后拱的施工方法,为满足通车净空的要求,跨越馋柳高速公路部分箱梁梁段施工采用墩梁式支架(临时支墩采用钢管墩,支架梁采用贝雷梁)作为庸架,其余部分箱梁梁段采用碗扣式支架。方案实施前对馋柳高速实施单幅封闭,双向车流改在另一路幅绕行通过,同时按要求设置警示、限速标志,完成钢管墩、贝雷梁搭设,再改双向车流
至施工完成幅,封闭另一幅完成该幅跨高速公路的钢管墩、贝雷梁搭设。
贝雷梁全部搭设完毕后,开放交通施工箱梁,箱梁模板采用大块模板、采取先浇筑底板及腹板后浇筑顶板的方式浇筑混凝土。钢管拱肋采用箱梁上搭设支架施工,拱肋节段轮胎吊吊装,拱肋混凝土采用顶升法对称泵送微膨胀混凝土进行灌注,之后安装并张拉吊杆,调整好吊杆力后拆除支架,施工二期恒载及桥面系,复测并调整吊杆索力至设计值,完成全部成桥。
2.2施工组织机构
接驾咀特大桥系杆拱施工由项目部副经理罗玉成担任施工负责人,总工赵龙涛担任技术负责人,一分部副经理郭佳正负责施工现场具体实施,并配备施工员2人、技术员2人、测工2人、专职质检员1人、专职安全员2人。(白天和夜晚一人不够)
2.3施工队伍的分布
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选择有类似工程施工经验的施工人员,实施专业化施工。组建四个作业班组,即:钢筋作业班组、模板作业班组、砼施工作业班组、钢管拱肋安装班组。
2.4施工用电
本工程施工用电采用以地方电源供电为主、自发电为辅的方案。从附近10KV高压线“T”接使用,并同时各配备两台200KW发电机,以备停电时使用。供电线路搭设380V施工临时供电线路,间距20m设砼线杆,线杆下方设配电箱,施工用电从配电箱引出。
2.5 施工用水
本工程生活用水采用水车拉水。施工用水就近取用水质检验合格的地下水。
3 系杆拱施工工艺和方法
3.1箱梁施工
3.1.1保交通方案
根据接家咀特大桥系杆拱施工设计和现场实际情况,在系杆拱施工时为保证馋柳高速公路的安全畅通,采取贝雷纵梁跨越的方式施工,为确保跨高速公路贝雷梁架设施工的顺利进行。根据现场的实际情况,将该段施工方法采用将馋柳高速左右幅车道分别换侧封路的形式,组织贝雷梁架设施工,具体方案为:
封闭馋柳高速公路左半幅(邻26#墩),在远离施工地段的中央分隔带开口,让左半幅的运行车辆绕到右幅超车道通行,右半幅超车道与主车道用锥形标分开,分别行驶上下行车辆,在接驾嘴桥同高速路结合点开口,施工中央分隔带内及临26号墩的钢管支墩基础、拼装架设钢管支墩、搭设贝雷纵梁。待左半幅的贝雷梁安装完毕后,封闭右半幅,让右半幅的运行车辆绕到左幅车道通行,施工临27号墩的钢管支墩基础、拼装架设钢管支墩、搭设贝雷纵梁。左、右幅贝雷纵梁施工完成后即可开通全部高速公路。
1.交通标志的设置
⑴ 在贝雷梁架设安装施工地段处馋柳高速公路兰州方向前方1000m、
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300m、150m、50m设置前方施工、向左改道、道路封闭、车辆慢行、限速40、左道变窄、禁停、禁超等标志一套;在施工地段前方300m利用锥形标对车道进行分化,逐渐封闭行车道。同时设置:“前方施工,限宽3.6m”标志,在渠化装置内设置:减速慢行,向左改道、道路施工,左道变窄、禁停、禁超等施工标志。
⑵ 同时在馋柳高速公路西安方向超车道前方1000m、300m、150m、50m设置前方施工、向右改道、道路封闭、车辆慢行等标志一套;在施工地段前方150m利用锥形标对车道进行分化,逐渐封闭超车道。在渠化装置内设置:减速慢行,向右改道、道路施工等施工标志。
⑶ 馋柳高速两个方向施工地段的前方300m,200m,100m处各设置橡胶减速带各一处,避免车辆因车速过快发生事故,减速带前设置“前方减速装置,请减速慢行”标志。
⑷ 详见附图。 2.安全防护措施
⑴施工现场实施全封闭施工,除安全区维护人员外,任何施工车及人员未经允许不能进入高速公路路面进行作业。经允许进入的高速公路路面作业人员必须按规定着装,并只能在安全区域内作业,不得横穿高速公路,组织足够人员,24小时负责施工现场通行的指挥工作。
⑵ 在安全区内设立巡视员,保证标志设置齐全完好。
⑶在雨雾等恶劣气候条件下,雾天能见度不足时在施工现场及安全区内设置交通路障警示灯,以保证施工现场的安全畅通。
⑷在有特殊警卫任务时,根据高速交警大队的指令,暂停施工,保证警卫任务的完成
⑸为防止杂物掉落危及车辆,跨线施工作业内设置安全防护网及防护板,防止施工工具、材料、杂物掉落造成人员、车辆伤害。所有施工工具、设备等不得伸出施工安全区域。
⑹所有施工安全防护设施,包括:标志、标牌、锥形标、金属横障、警示灯具、橡胶减速带、防撞桶、保通人员休息亭等准备充分,以保证受
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损失后能及时恢复。(此段施工措施主要和公路养护单位的协议)
3.1.2 钢管支墩施工
钢管支墩基础分别设在路肩外侧,高速公路中央分隔带内。临时支墩基础采用条形基础。条形基础结构尺寸根据上部荷载以及地质条件确定。由于绿化带内设有多种管线,施工前进行改移和防护。钢管支墩采用直径60CM,壁厚 1.3CM的钢管,基础施工中预埋1M管节,外露0.5M封闭法兰盘,法兰盘上预留直径32的螺栓孔,待基础达到强度75%时,采用25t吊车吊装剩余管节,管节的连接为上下法兰盘对接,高强度螺栓连接。施工中,整个作业时间内吊车将占据左幅高速公路,根据吊装的作业安排中间支墩及临26#墩支墩,共计吊装26个钢管支墩。吊装完毕后在钢管墩内进行填沙作业后用钢板同钢管墩顶口进行封闭,然后拼装墩顶工字钢横梁,工字钢横梁应同钢管墩顶钢板应牢固焊接,为保证钢管墩的整体受力,钢管墩之间采用槽钢交错拉结。
3.1.3 贝雷片纵梁的搭设
在跨高速公路范围(23+23=46米范围)内采用贝雷梁+钢支墩方式跨越馋柳高速,贝雷梁在箱梁底板范围内沿桥横向共布置26排加强型贝雷梁,贝雷梁间距0.5米,在箱梁两侧翼板部分各布置3条贝雷梁,在中间临时支墩负弯矩区处设置11排9米长贝雷梁,每组贝雷片对应端头采用穿销连接,各排纵梁间通过横向支撑架连接加固,使纵梁整体受力,贝雷梁支架梁上部铺设10*10cm方木作分配梁,顺桥方向按照30cm间距布置。贝雷梁采用吊车进行架设,架设中封闭左幅高速公路的车道,所有的车从右幅车道通行,吊车站道在高速公路左幅位置吊装拼接好的贝雷梁,左幅贝雷梁架设完毕后封闭右幅车道,开通左幅车道架设右幅贝雷梁,贝雷梁横向联接采用支撑架联接。
3.1.4支架搭设
除贝雷梁支架以外部分箱梁现浇支架采用WDJ碗扣支架,支架立杆间距60cm*60cm,横杆步距采用60cm,梁端部采用支架立杆间距30cm*30cm,顶撑方木采用15*10cm方木。碗扣支架部分的箱梁底模采用10*10cm方木
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作背楞。
3.1.5 支架整体预压 1)预压荷载的计算
支架预压重量根据箱梁实际断面计算平均分配到底模上,预压的最大荷载为箱梁重量加上施工荷载总重量的1.25倍。
2)测点的布置:
预压前先在底模和下部支架顶端及支架基础上布设观测点,测量位置设在支点、梁跨的1/6、1/3、1/2、2/3和5/6处,每点位横向均设3点。预压前,测量观测点的原始标高,并作详细记录。
3)预压材料的选用:
预压荷载选用编织袋装砂,每袋重量1500Kg左右,袋子装完后,称量出具体重量后标注在袋子外面醒目位置,便于预压时记录。对于梁端较厚部分及腹板位置,预压荷载较大,预压时,底面用沙袋压至和跨中荷载相同后,上面用型钢及其他钢材压重,钢材重量做好详细的称量并做好记录。预压材料在搅拌站装完称量后运至施工场地。
4)吊装设备的选用
预压吊装设备采用两台汽车吊以加快施工进度。 5)预压顺序及观测
预压顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行,先浇筑混凝土的部位先预压,后浇筑混凝土的部位后预压,根据本工程的几何特点及混凝土浇筑顺序,预压的顺序应为:
A、按设计标高调整好底模标高,并对观测点进行初始观测。然后开始预压,先压靠近墩身处,再依次加载向远离墩身的位置排列砂袋。
B、全部重量达到50%时对支架、底模、支架等处的观测点进行标高和平面位置坐标测量,并详细作好记录,分析支架的变形规则。
C、继续按上一步的步骤进行预压,待压至总重量的100%时继续对观测点进行测量并详细作好记录。
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D、预压至总重量的125%时停止预压并持荷一天。在这期间对支架、底模、支架等处的观测点每6个小时进行一次观测,作好详细记录。
预压时间根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定,若沉降不明显趋于稳定可卸载(沉降两次差值小于1mm), 卸载后继续观测一天。
沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上,绘制加载-支架沉降曲线。支架的变形及地基压缩量主要考虑以下因素:
δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5 δ1——箱梁自重产生的弹性变形量; δ2——支架弹性压缩量;
δ3——支架与方木、方木与模板、支架与下垫垫木之间的非弹性压缩量;
δ4——支架基础地基的弹性压缩量; δ5——支架基础地基的非弹性压缩量。
通过预压施工,可以消除δ3、δ5的影响,则在底模安装时,其预拱度的设置按Δ=δ1+δ2+δ4计算,在模板的高程控制时加入预拱度数值。对于预应力钢筋混凝土连续箱梁,考虑到张拉时起拱, 预拱度的设置要适当减小。
注意观察,加载过程中如发现基础沉降明显、基础开裂、局部位置和支架变形过大现象,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。 6)卸载
按照预压顺序先后进行卸载。卸载至总重量的100%、50%及全部卸载完时,对观测点进行观测并记录。
在预压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录。砂袋应在桥下不妨碍施工的地方临时存放。
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7)支架预拱度设置
根据测出梁段荷载作用下支架产生的弹性变形值及地基下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值、张拉以后的起拱量与施工设计图中要求的预拱度相叠加,算出施工时应当采用的预拱度,按算出的预拱度重新调整底模标高,以确保成桥后的梁体线形满足设计要求。
预拱量采用顶托在相应设计位置处水平支垫底模的横梁。调节预拱度时,由电子水准仪配合,精确测量。
3.1.6 模板制作与安装
(1)箱梁大块模板分底模板、侧模及内模。底模铺设在分配梁顶上,底模采用2cm厚胶合板制作。底模板与支座缝连接处用乳胶拌合水泥抹密实不漏浆。侧模也采用2cm厚胶合板制作。采取侧模包底模方式。内箱模采用1.5cm厚胶合板制作,用短钢管和短木方支撑。内箱模分2次支设,先支设腹板内模,再支顶板内模。箱梁的顶板内模预留天窗洞,作为拆除箱梁内模板的预留洞。
(2)模板制作注意事项:
①模板的接缝必须密合,如有缝隙须堵塞严密,以防漏浆。 ②模板制作后及时库房存放,避免日晒雨淋造成变形。
③模板安装前,首先按箱梁的轮廓尺寸设计,绘制装配图,并对不足模数的空缺部位和非直角转角处按符合设计尺寸的木模配补,编制模板配件表。
3.1.7钢筋加工与安装
钢筋加工在现场附近设置的钢筋加工厂统一集中进行。骨架钢筋按分段加工,钢筋主筋接头采用闪光对焊和搭接焊。为减少桥上焊接工作量,先在桥下将钢筋骨架分段焊成整体后吊运到桥上进行组合。采用同标号混凝土垫块呈梅花状布置支垫钢筋,以保证底板和腹板钢筋的混凝土保护层厚度。
拱脚预埋件提前安装,再绑扎底板钢筋,在绑扎底板钢筋前在底模上
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按设计图纸弹出骨架钢筋墨线,根据弹线布置钢筋,保证钢筋的间距和相对位置。然后绑扎腹板钢筋,安装纵向波纹管并穿束。绑扎钢筋过程中凡与波纹管冲突的钢筋,或将其扳弯,或将其适当移位置,即确保波纹管坐标准确。内模安装就位后,最后绑扎顶板钢筋,安装波纹管并穿束。绑扎钢筋时重点检查受力筋的位置,一定要保证其间距和布置与设计相符;护栏预埋件的位置,泄水管的位置,要仔细检查和调整。
3.1.8预应力束安装 (1)波纹管的安装
波纹管外观要求清洁、内外表面无油污,无孔洞和有不规则的褶皱,咬口无开裂,无脱扣。波纹管接头长度不小于200mm,并用密封胶带封口,保证接头不变形,无渗漏现象。波纹管的定位钢筋采用焊接钢筋定位网片与普通钢筋共同绑扎,保证在水平方向误差≤5mm,竖向误差≤5mm,间距100cm,平弯和竖弯处定位钢筋间距加密到50cm。安装波纹管后在其邻近部位施焊时,在安装好的波纹管上覆盖铁皮,防止电火花烧伤管壁。除设计图纸规定的压浆出口外,在每束钢绞线竖向最高点增加了一个排气孔。预应力管道关键就是其坐标位置的准确性及连接质量,因为预应力管道的位置对张拉伸长值的影响很大,所以在安装预应力管道一定要保证坐标位置准确,管道平直顺畅;穿束、电焊、振捣以及其他相关作业时,均应避免损伤预应力管道(波纹管)。预应力管道安装完成后,要注意保护,不得踩蹋、碰撞,以免破坏管道或改变管道位置。
(2)穿预应力束
骨架钢筋绑扎结束后,先穿入波纹管;按给定坐标固定好位置,然后穿入钢绞线,穿束时分根进行编号,且钢绞线头用塑料套头套住,避免钢束将波纹管创破。
3.1.9 混凝土施工
桥梁混凝土施工量大主梁混凝土总共1933M3,施工中采取先浇筑底板及腹板混凝土,后绑扎顶板钢筋浇筑顶板混凝土的方法,混凝土由自动计量拌和站集中统一拌制,混凝土罐车运输,输送泵泵送浇注。
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混凝土浇筑前,用高压气枪吹净模板表面。浇筑底板时,预留适量的混凝土空间,以便腹板浇注时,混凝土从腹板流入箱内底板。底板和腹板浇筑时,采用插入式振捣棒振捣,在钢筋密的地方用小型振捣棒,确保混凝土振捣密实。振捣过程中,振动棒注意避开波纹管,派专人进行了监督检查。加强锚垫板附近砼的振捣,为避免大量砂浆聚集影响砼的强度。在混凝土浇筑期间,设专人检查支架、贝雷梁、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,发现有松动、变形、移位时,及时处理。浇筑过程中必须制作标准养护试件,作为拆模、张拉工序的强度控制依据。
腹板浇筑后同顶板结合部位存在一道施工缝需要处理,施工中将已经浇筑的混凝土表面凿毛,剔除浮动石子,并用高压水枪冲洗干净,浇筑顶板前先洒一层同等级的水泥净浆,以保证新旧混凝土结合紧密。
3.1.10张拉与压浆施工
全桥主梁浇筑完毕后,待混凝土的强度达到设计强度的90%,先张拉纵向预应力钢束,其次张拉竖向预应力钢筋,最后张拉隔墙部位横向预应力钢束,预应力钢筋张拉完毕后应及时封锚。
主桥纵、横向预应力筋采用高强度、低松弛预应力钢绞线,钢绞线公称直径15.2mm,标准强度1860Mpa;竖向预应力筋采用Φ32PSB830螺纹钢筋,抗拉强度标准值830Mpa。预应力筋筋场后按批次进行验收和检验,其规格和力学性能应符合设计要求和国家标准规定。
(1)准备工作
对钢绞线的机械性能做取样试验,对张拉机具进行标定。检查压力表与千斤顶是否配套,测定千斤顶内摩阻力、锚圈口摩阻率,检验板体混凝土质量,控制张拉前混凝土强度不小于设计强度90%,且龄期不小于10天。
(2)张拉
纵向预应力钢束采用双端张拉,伸长量及张拉力双控,并以张拉力控制为主,伸长量作为校核,其实测伸长量与计算伸长量允许误差在±6%之间,如有超出应查明原因,进行修正后方可继续张拉。
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纵向预应力钢束控制程序为15Ф15.2 0→初始张拉力256KN(持荷5min,画标线)→张拉力控制力2560KN(持荷5min,测伸长量)→锚固;12Ф15.2 0→初始张拉力204.8KN(持荷5min,画标线)→张拉力控制力28KN(持荷5min,测伸长量)→锚固
纵向预应力张拉完毕后,张拉竖向预应力钢筋,竖向预应力筋采用单端张拉,张拉控制力为601KN,每延米张拉伸长量为0.374CM。竖向预钢筋张拉程序为0→张拉力控制力601KN(持荷5min,测伸长量)→锚固。
竖向预应力钢筋张拉完毕后,张拉横向预应力钢束,预应力钢束采用双端张拉,伸长量及张拉力双控,并以张拉力控制为主,伸长量作为校核,张拉控制程序为吊杆隔墙9Ф15.2 0→初始张拉力167.4KN(持荷5min,画标线)→张拉力控制力1674KN(持荷5min,测伸长量)→锚固;3Ф15.2 0→初始张拉力55.8KN(持荷5min,画标线)→张拉力控制力558.4KN(持荷5min,测伸长量)→锚固;端横梁9Ф15.2 0→初始张拉力158.2KN(持荷5min,画标线)→张拉力控制力1582KN(持荷5min,测伸长量)→锚固。
(3)压浆
在张拉工作结束且不超过24小时后进行此项工作,压浆采用真空压浆工艺。压浆前,先用压力水冲洗管道,高压风吹干。先进行锚头封堵,以便压浆抽真空时不漏气,浆体采用设计要求的水灰比,并惨入适量阻锈剂,浆体搅拌的同时进行管道抽真空作业,当抽真空达到-0.06~0.1Mpa时进行管道压浆,压浆满后立即关闭管道阀门,同时压力机压力在0.5~0.7Mpa时持续时间不少于2分钟。压浆从梁的一端压向另一端,先下层管道后上层管道。
(4)封端
封端模板制作要准确,支立模板要稳定,以防变形影响美观;其次梁长尺寸要准确,端隔板的钢筋网焊接要牢固,位置要准确,浇筑混凝土要振捣密实。
3.1.11养护
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箱梁混凝土浇筑完成后,应及时进行养护。在养护期间,保持湿润,对混凝土外露面,在表面收浆、凝固后即用塑料薄膜、草帘等物覆盖,并经常在模板、塑料薄膜和草帘上洒水,混凝土养护期间或未达到一定强度之前,严禁受力扰动,并设置明显的禁示牌。
3.2钢管拱工厂制造
3.2.1施工准备
1. 绘制施工详图(含各单元杆件的详图;符合设计拱轴线的各节段拼装的结构尺寸;节段组装图;全部钢结构的焊缝布置及各焊缝的构造应避免十字交叉焊缝;节点构造及相关焊缝位置;加工组焊;试装工艺流程图)指导施工,确保施工质量。
2. 根据工厂焊接及工地焊接作业的具体位置、实际的气候状况等因素,按照规范的规定进行焊接工艺评定(编制焊接工艺文件包括内容:焊接方法的确定 、焊接材料的选用、 根据不同焊接接头的特点确定坡口形式、坡口角度等有关参数;确定焊接工艺参数和焊接顺序;制订预热、防止焊接变形和焊后修磨、焊后锤击消除焊接应力措施)。 3.2.2材料复验
1.钢材检验规则
⑴ 钢材应成批验收,每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制方向及同一热处理方法的钢材组成;每批重量不应大于60t。
⑵冲击试验不合格时,应按GB/T17505有关规定进行复验。再从另外两个产品上分别取样,夏比(V型坡口)冲击功按三个试样的算术平均值计算,允许其中有一个试样的单值低于规定值,但不得低于规定值的70%。如果低于规定值的试样不超过2个,而且低于规定值70%的试样不超过1个,可以从同一抽样产品上再取3个试样进行试验,前后两组6个试样平均值应不低于规定值,低于规定值的试样不应超过2个,低于规定值70%的试样不应超过1个,结果应完全符合要求。
⑶ 钢材的其它检验项目的复验应符合GB/T247和GB/T2101的规定。 2.试验方法
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每批钢材的检验项目、取样数量、取样部位及试验方法应符合下表规定。
序号 检验项目 1 2 3 4 化学成分 拉伸 冲击 冷弯 取样数量 取样方法及部位 试验方法 GB/T223 GB/T228,GB/T6397 GB/T229 GB/T232 1个(每炉罐) GB/T222 1 3(-20℃) 1 GB/T2975 GB/T2975 GB/T2975 注:化学成分熔炼分析时,采用GB/T4336;仲裁时,采用GB/T223。 3.试验取样
⑴ 应在钢板宽度1/4处切取拉伸、弯曲或冲击样坯,如图1和图2所示。
⑵ 对于纵轧钢板,当产品标准没有规定取样方向时,应在钢板宽度1/4处切取横向样坯,如钢板宽度不足,样坯中心可以内移。
⑶ 应按图在钢板厚度方向切取拉伸样坯。
WWW/4W/4t图1 在钢板上切取拉伸样坯的位置图2 在钢板上切取冲击样坯的位置t≤2mm
⑷ 复验报告
本工程在本复验大纲规定下复验,取样时通知监理进行旁站,整个复验过程在监理监督下进行,试样送至国家金属制品质量监督检验中心进行检验,并出具合格报告,复验合格后材料方能投入本工程项目中。
3.2.3焊接工艺评定 1.说明:
(1) 依据《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)编制。
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(2) 作为Q345qE钢板对接焊缝埋弧自动焊和隔板的CO2气体保护焊焊
接工艺认可试验的依据。
(3) 钢材:材质:Q345qE板厚分别为:24mm。 (4) 焊接试验:焊接部分必须在相应的加工单位完成。 2.使用焊接设备及检测设备:
(1) 埋弧自动焊机:MZ-1000 成都振中焊机厂 (2) 万能拉力实验机:WE-1000 上海实验机厂 (3) 冲击实验机:JB-30B 吴忠实验机厂 (4)维氏硬度计:HV-120 山东
(5)X射线探伤机:300KV 日本理光电机厂 (6)超声波探伤仪:a.对接环形焊缝 XXQ-2505 b.平板对接焊缝 PXUT-320C型 3.钢板规格及性能(摘自GB/T1591-1994) 钢材等级 试板厚度mm C≤ % Mn≤ % Si≤ % P≤ % S≤ % σs MPa σb MPa δ5 % Q345qE 24 0.18 1.00-1.60 0.55 0.025 0.025 325 470-630 22 使用钢板必须出具钢板质量保证书并验证钢印。 4.焊接材料: 焊接方法 埋弧焊 CO2气保焊 手工焊 焊接材料 H08MnA/HJ431 ER49-1 E5015 规格 φ4.0mm φ1.2mm φ4.0mm 使用焊材必须出具质量保证书。 5.试板焊接位置、坡口尺寸及焊接顺序
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焊接 焊接方法 位置 试板 尺寸 坡口形式 热加工 焊缝形式 反面清根 埋 弧 焊 平焊 600* 200* 16 CO2气保焊 平焊 400* 200* 16 手 工 焊 相关线接头 Ф1200*18Ф 600*12 6.焊接规程: 焊接方法 埋弧焊 CO2气保焊 手工焊 焊丝直径 φ4.0mm φ1.2mm φ4.0mm 焊接电流 600~700A 220~320A 120~200 电弧电压 28~36V 30~35V —— 焊接速度 22~26m/h 6 m/h —— 7.焊接工艺:
(1)焊剂使用前需经350℃烘焙2小时,然后贮放在100℃~150℃恒温箱
中待用。
(2)试板焊缝两端应加装引、收弧板,埋弧焊时其尺寸为100*80,厚度及
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坡口形式与试板相同。
(3)CO2气体保护焊时,在焊缝两侧各150mm范围内刷防飞溅剂。
埋弧焊时,一侧焊缝完成后,背面必须采用碳弧气刨清根处理。 每道焊缝焊后应清除熔渣。
(4)焊接工艺应详细补充规定,焊接母材表面状态、坡口状态、环缝状态。
8.焊接检查
(1)焊缝外观质量检验:(焊缝金属冷却24h之后)
焊缝外表不得有裂纹、未融合、夹渣、咬边、烧穿、弧坑等缺陷,焊接区无飞溅残留物。按TB10212-98标准 表4.6.31—1检测外观质量和外形尺寸允许的偏差进行验收。 (2)焊缝做无损检验:
埋弧焊:超声波探伤100%;X射线拍片检查。 CO2气体保护焊:超声波探伤100%;X射线拍片检查。 手工电弧焊:超声波探伤100%;X射线拍片检查。 所有焊缝为Ⅰ级焊缝。 (3)接头力学性能试验
每块试板须制作试件数量:拉伸、弯曲、接头硬度试验各2件;冲击试件9件(焊缝、熔和线和热影响区各3件)冲击试验温度为0℃。 试件的截取、加工及试验方法均按GB2649《焊接接头机械性能试验取样法》及GB2656《焊缝金属及焊接接头的疲劳试验法》标准的规定进行。
9.焊接接头力学性能试验的合格标准
拉伸试验:接头焊缝的实验结果(屈服强度、抗拉强度及延伸率)不低于母材强度的最低保证值。
弯曲试验:弯芯直径3t(t为试样厚度),弯曲角度1800 ,冷弯试验达到合格角度时,焊缝受拉面上裂缝或缺陷长度不得大于3mm,如超过3mm,应补做一件,重新评定。
冲击试验:试验温度为-20℃,试样的平均冲击值不小于34J。 硬度值:不大于HV350为合格。
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机械性能实验结束后,若发现试样断口上有明显的缺陷,应查明产生缺陷的原因并判定实验结果是否失败。
10.焊缝质量验收
(1)焊接工人的选择及焊接工艺必须按GB50205-2001的规定办理,工厂焊接应采用自动焊。
(2)焊条的选择应通过焊接工艺评定确定,保证焊缝强度不低于母材。 (3)钢管拱肋环向及纵向对接焊缝需做100%超波探伤以及射线探伤检验。
3.2.4拱肋及横撑加工制作 1.概述
在工厂内拱肋上、下弦管、横撑钢管采用钢板除锈后卷制成约2m左右单节管、埋弧自动焊实施纵环缝焊接,然后拼接成单元管节,主弦管单元节长控制在10m左右,方便从工厂向工地拼装场地运输。按平面放线坐标,加上预设拱度、温度变形值、弹性变形量(回弹量)制作平面胎具,在工厂内将单元管节按修正后的悬链拱轴线形进行组装。腹板采用数控切割机床,按修正后悬链线精密下料,预制对接坡口,在工厂内进行分节段单元平面组装,焊接尽量采用自动化,确保节段匹配成型精度及控制焊接变形。横撑拼接接头及长度在工厂内采用仿形数控切割完成,并预留适当的焊接变形收缩量。单元构件在工厂内按预定检验项目,检验合格后小节段立体试拼装。立体拼装按整跨修正后的悬链拱轴线形模拟拼装与对接,将主拱分成九等分,每等分采用临时连接板连接,并刨好坡口,预留焊接收缩量。小节段立体拼装检验合格,表面防护和涂装好后发往工地组拼。因此下料切割精度、工装胎具的制作精度、片体预拼、节段匹配成型精度及焊接变形是保障桥形正确性和一致性的关键。
2.工艺装备设计
根据本桥结构设计及安装的要求,结合结构特点,工艺装备设计将以缩短工期、降低成本为原则,做到结构简单,保证精度,安全可靠,机动灵活和一胎多用的效果。
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本桥的主要工艺装备设计可分如下三类: (1)、施工放样,试装平台 (2)、专用胎型: a、圆管对接焊胎型
b、整体节段预拼装、焊接胎型 (3)、下料及样板 3.钢管拱管节制造
(1) 钢板、型材及焊接材料复验、入库
①钢板和焊接材料应按设计图和有关标准的要求选用,工厂对全部的钢板、型材及焊接材料进厂后,按国家相关标准进行复验,复验合格后办理入库手续。钢材使用中必须进行标记移植或跟踪记录,焊接材料使用过程也须跟踪记录。加工前存放的钢材要妥善存放保管,避免露天存放,并定期进行翻动检查。
②材料进货时必须有质量证明书,质量证明书上的炉号、批号应与实物相符。当质量证明书中的保证项目少于设计要求时,在征得设计单位同意后按规定补做所缺项目试验,合格后方可使用。当表面有锈蚀、麻点或划痕时,其深度不得大于该钢材允许厚度偏差的1/2。
③选用的焊接材料应与结构钢材的性能相匹配,并经过焊接工艺的评定试验进行选用,选定了的焊材厂家及型号不得随意更改,并将焊材定货的技术条件提供业主认可。
(2) 放样、号料、切割
①钢板下料之前应根据设计图纸绘制加工图,其内容包括:按编号的加工大样图、厂内试拼简图、工地对接拼装图、工地试拼简图和堆放与发送顺序图等。
②钢板放样采用计算机数学放样,保证其尺寸正确。用于卷制钢管的钢板必须平直且应符合有关标准和设计要求,不得使用表面有油漆或受过冲击的钢板。并按要求预留余量。
③下料切割采用剪切或数控火焰多头切割机进行精密切割,保证其切
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割零件的直线度及切口质量。
④按设计要求加工焊接坡口,保证坡口尺寸的一致性,为保证焊接质量创造条件。
⑤钢板在切割后要进行矫正,矫正后钢料表面不应有明显的凹痕和其它损伤,可采用锤击法或热矫法。
(3)卷管
①各管节均在开式辊卷板机上进行,卷成360°整圆柱筒节。 ②卷管方向应与钢板压延方向一致,卷板过程中,应注意保证管端平面与管轴线垂直。
③卷管后要进行校圆。校圆分整体校圆和局部校圆两道工序。整体校圆在卷板机上进行;局部校圆采用薄钢板剪成直径为钢管内径的圆弧的一部分作为样板,将样板内靠筒体口附近进行检查,若不密贴表示该处不圆,不圆处局部锤击,直至密贴为止,应反复校核。
4.焊接
本桥钢管拱是全焊结构。钢管拱制造成败的关键技术,一是焊接质量,二是几何尺寸及线型控制,也就是说采取先进的焊接工艺和焊接方法,严格控制焊接变形及焊接收缩量等措施,是确保该桥制造质量的基础。
(1)焊接工艺评定
钢管拱制造开工前根据图纸确定的结构特点,焊接节点型式考虑影响焊接质量的主要因素,拟定焊接工艺评定项目,编制焊接工艺评定任务书,并报监理工程师批准。
焊接工艺评定项目,TB10212-98的规定执行。
焊接工艺评定报告报监理批准后,作为钢管拱焊接施工工艺的编制依据。
如焊接材料、焊接方法、坡口形式等主要要素变更时,按规定要求重新进行焊接工艺评定试验。
(2)焊接程序和要求 ①、钢材、焊接材料
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本工程所用的钢材、焊接材料的性能和质量必须符合国家有关标准的规定,并具有质量证明书和复试报告。
②、焊工要求
担任本工程焊接的焊工,必须经专业技术培训,且考试合格,并取得的相应的有效合格证书。
③、焊接材料(施工前需进行焊接材料工艺评定试验) a、手工焊焊条采用E5015。
b、埋弧自动焊焊丝H08MnA/HJ431焊剂SJ101。 c、CO2气体保护焊,焊丝ER49-1,φ1.2mm。
④、焊接方法(施工前需进行焊接方法工艺评定试验) a、埋弧自动焊:主弦管工厂内纵环缝对接。 b、CO2气体保护焊:角焊缝、V型角焊、对接焊缝。 c、手工焊:用于CO2气体保护焊,埋弧自动焊除外的焊缝。 ⑤、定位焊要求:
a、定位焊采用手工电弧焊,焊条E5015,直径φ3.2mm。
b、定位焊长度为50~80mm,间距350~500mm,焊角尺寸为4~6mm,对接焊缝定位焊应有一定厚度,开裂的定位焊缝应查明原因,并清除后重新定位。
⑥、主要接头型式及尺寸
严格按图纸要求以及参照TB10212-98、《气焊手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式及尺寸》(GB985-88)、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》(GB986-80)执行。
⑦、产品焊接试板
a、筒节及单元件制造、工地焊接时,应按规定焊接产品试板,试板焊后经RT检验合格后,按《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-91)要求进行力学及机械性能试验。
b、焊接接头破坏性试验结果不满足要求时,按有关规定办理。 ⑧、焊接变形控制
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为保证筒节及单元件几何尺寸,控制成桥线型,尽可能减少矫正工作量,在筒节及单元件制造过程中应采取如下工艺措施:
a、严格控制筒节下料尺寸、坡口质量及卷制精度,使筒节及单元件纵环焊缝坡口均匀一致。
b、严格控制筒节及单元件胎架制造质量,确保筒节及单元件组装精度,为埋弧自动焊创造条件。
c、采用埋弧自动焊技术,充分利用埋弧自动焊内外部质量稳定,生产效率高、焊接变形均匀一致的特点,便于质量及精度控制。
d、采用反变形措施。
e、采用合理的经过焊接工艺评定后确定的焊接顺序。 f、采用机械或火焰进行焊接变形矫正措施。 (3)焊接操作细则
钢管的直焊缝质量是结构安全度的重要保证条件之一,并直接影响到钢管对核心混凝土的紧箍力,因此,校圆后的筒体直缝焊接将采用自动焊,并采用CO2气体保护焊打底,以保证其焊接质量和均匀度,因此特制定如下措施:
a、焊工必须熟悉工艺要求,明确焊接工艺参数。焊接工作要求在室内进行,湿度不得高于80%,焊接环境温度不低于5℃。
b、在结构表面潮湿或刮大风、阵雨天气下,又无适当保护措施时,不得进行焊接。在四级以上风力焊接时,应采取防护措施。
c、焊接工艺必须经过评定,以保证焊接接头的质量,确定的工艺参数施工中不得随意改动。
d、焊缝的位置、外形尺寸必须符合施工图和《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)的要求,在施焊中不得任意加大焊缝,避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝。
e、焊接前必须彻底清除等焊区域内的有害物,焊接时严禁在母材的非焊接部位引弧,焊接后要清除焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅。
f、焊接材料要通过焊接工艺评定试验确定,焊剂、焊条必须按产品说
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明书烘干使用,焊剂中的脏物,焊丝上的油锈等必须清除干净,CO2气体纯度应大于99.5%。
g、焊前预热温度应通过焊接性能试验和焊接工艺评定确定。 h、焊接时设置的焊缝引弧板和引出板的板厚、材质、坡口型式及尺寸应与焊接件相同,焊接后,将引弧板和引出板用气割切除,磨平切口,严禁用锤击落,并不得损伤主件。
i、焊工要经考核合格并取得相应施焊条件的资格证书后方可上岗施焊,每条焊缝应有焊工钢印,焊缝质量检查结果计入检查记录簿。
j、焊接前对焊件的坡口尺寸及定位点焊要进行检查,焊接区的铁锈、油污及水汽等要清除干净。
k、焊接设备要定期检查,保持良好状态,各项参数稳定,确保焊接质量。
l、气孔、裂纹、夹渣、未焊透等超出规范允许缺陷及无损检测规定时,应查明原因,用碳弧气刨清除缺陷,用原焊接方法进行返修焊,返修焊采用埋弧自动焊,必须将清除部位的焊缝两端刨成不陡于1:5的斜坡,再进行焊接。
(4)质量标准要求及检查、修正措施
a、所有焊缝质量均应符合设计要求和TB10212-98的焊缝要求,并要在焊接24小时后先进行外观检查,检查焊缝的实际尺寸、表面有无气孔、咬边、夹渣、裂纹、焊瘤、烧穿及未融合和未焊满的陷槽等缺陷。然后在外观检查的基础上按设计要求进行100%超声波探伤、20%X射线探伤等内部质量检验。对焊缝内部质量超声波探伤质量应符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-89)要求。
b、外观检查和超声波探伤结果有不允许的缺陷时,应按有关规定,进行焊缝磨修及返修焊。
c、焊缝尺寸超出允许正偏差的焊缝研修匀顺,焊缝咬边超标或焊脚尺寸不足时,采用手弧焊进行返修焊。修焊后的焊缝应随即铲磨匀顺,并按原质量要求进行复检,返修焊的次数不宜超过两次,且做好返修记录。
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d、气孔、裂纹、夹渣、未熔透等超出规定时,应查明原因,用碳弧气刨清除缺陷,用原焊接方法进行返修焊,返修焊后焊缝应随即铲磨匀顺,并按原质量要求进行复验。
e、钢管的椭圆度将直接影响管节的对接,因此对管端的椭圆度要严格控制,并要求钢管椭圆度(矢圆度)f/D≤3/1000。
f、钢管管端的不平度f/D≤1/1500,且f≤3mm,以利于钢管顺利对接。纵向弯曲度f≤L/1000,且f≤10㎜;长度允许误差±1㎜。
4.单元管节平面组装
钢管拱肋采用平面制作成型,因钢拱曲线为二次抛物线型,为了保证钢拱组装时成型线条流畅光滑,工地架设尺寸到位,故拱肋施工放样坐标值进行计算机放样,设置专用胎架以防止拱肋的扭曲。胎架必须正确、牢固、报监理验收。
(1)专用胎架制作
由于拱肋为桁架结构,制作精度要求高,必须分别作2/3跨平面成型胎架,在每节拱肋上下弦管两端接缝处,设置对应于拱肋弦管的胎架模板,整个胎架应有良好的刚度,特别要注意胎架基线(拱轴线)以及外形控制点的精度,并用水准仪和全部仪校核,以保证整个胎架的精度要求。 ①根据电脑计算的拱肋轴线坐标,在工作平台上放大样。 ②划出上下弦管的轴线和外形控制线。 ③划出竖腹杆的安装位置中心线。 ④划出上下弦管段节的接缝控制线。 ⑤划出吊杆锚箱的安装位置中心线。 ⑥划出拱脚处临时支撑结构的安装位置线。 (2) 拱肋平面成型拼装顺序
拼装顺序根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。 上下弦管节段上平面胎架定位,为了避免积累误差,所有对接接头位置必须与地面大样的对接位置相一致。
①按照胎架处地面大样的吊杆位置、横撑位置,采用经纬仪引到上下弦
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杆,分别划出锚箱、上导管、横撑的中心线。
②将上弦主钢管放入定位胎架上,调整钢管水平中径外皮边线与地样线重合后,固定上弦钢管。
③ 拼装下腹板,下腹板放在胎架上,并与上弦钢管拼装密贴,尺寸符合要求后,点固焊。
④ 拼装下弦钢管:与下腹板拼装密贴,定位胎架固定,检查尺寸,符合要求后,点固焊下腹板。
⑤ 腹板加劲角钢、钢筋定位,焊接在上腹板上;上腹板、加劲角钢、钢筋组合体整体与弦管、下腹板定位,检查尺寸,分别与下腹板、弦管焊接。每单节为一拼装单元。
⑥ 所有管接头的接点形式均应符合设计要求,安装到位后,重点用垂线检验对合基线以及外形控制点,拱肋结构平面装配成型检验合格后,按焊接工艺实施焊接。
⑦ 焊接后整体翻身180度,焊接下腹板与上下弦管焊缝。
单元管节平面组装是在工厂平面组装胎架上完成,主要目的是将10m左右长的单元管节上、下弦管和腹板按图纸设计要求分单元在工厂内组装焊接成型,确保钢管拱的焊接质量和拼装精度。 5.单元节段出厂检验
各单元管节经厂内弯制并平面组装焊接成形后,即可出厂运往工地。但钢管构件出厂应具备完整的验收资料,经检查合格后的产品方可吊运出厂,并要求出厂前和在工地吊装之前的存放应防止变形和生锈。钢管出厂前应提供下列验收资料:
(1)钢材的质量证明书及抽样检验报告 (2)焊接材料质量证明书及烘焙记录 (3)涂装材料质量证明书 (4)焊接工艺评定报告 (5)焊缝质量外观检测报告 (6)内部探伤报告
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(7)钢管构件加工施工图 (8)钢管构件几何尺寸检验报告
(9)按工序检验所发现的缺陷及处理方法记录 (10)钢管构件加工、出厂产品合格证 (11)钢管构件工厂试装记录 (12)钢管构件涂装检验报告 6.涂装及防护
(1)钢结构外表面: 序号 1 工序名称 喷砂表面处理 施工要求 除锈等级:Sa2.5级 表面粗糙度:Rz40μm 2道 1道 2道 施工方法 涂装厚度 喷射除锈 2 3 4 特制环氧富锌防锈漆 棕红云铁环氧中间漆 喷涂氟碳面漆 无气喷涂 40μm/道 无气喷涂 40μm/道 无气喷涂 30μm/道 (2)钢结构内表面除锈,清除杂物。 (3)主要工艺技术措施
根据以上涂层配套方案以及涂层性能要求,拟采用如下工艺技术措施: ①拱肋内表面处理
拱肋在卷管前以及在装焊前,其钢板内表面均进行油渍等污物的清除,根据油污情况,可采用有机溶剂去除,同时应按设计要求采用保护措施避免再次被污染或被锈蚀。
②钢结构外表面
按设计要求,所有钢结构外露面需喷砂处理,喷涂前其表面必须净化和粗化处理,处理标准严格按设计和规范要求执行。
喷砂处理后的基材表面尽快喷涂,其间隔时间越短越好,当相对湿度70%~80%时,最长间隔时间为3小时,当相对湿度80%时,及雨天、雾天或风沙场合,不允许喷涂。
根据规范要求:钢结构表面清理后应在4h内完成涂装锌、铝涂层,电弧喷涂锌或铝完成后立即覆盖封孔剂。水性无机富锌防锈底漆、氟碳面漆
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不允许在气温5摄氏度以下施工,环氧类漆不允许在10摄氏度以下施工。
喷涂应分层进行,两次喷涂间隙最好不超过2小时,前一层与后一层间采用45°~90°交叉喷涂,相邻喷涂区域要搭接1/3宽度。
③涂漆方式
涂漆采用无气喷涂的方式组织施工,损坏处或拼接处的修补,采用手工刷涂。
施工时,当天使用的涂料应在当天配置,不得随意添加稀释剂;并要求必须等下一层漆干透后,方可涂次一层漆。
涂装时的环境湿度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求,当说明书无要求时,环境温度宜在5℃~35℃之间,相对湿度不宜大于85%,构件表面有结露时不得涂装,涂装后4小时不得淋雨。当大风、雨天、浓雾及温度在5℃以下或35℃以上,相对湿度在85%以上时,要采取保证涂漆质量的措施,施工时不宜强烈日光下进行。
施工图注明不涂装的部位不得涂装,安装焊缝处留出30~50mm暂不涂装。涂装要均匀,无明显起皱、流挂、附着力良好。
面漆除达到以上要求外,其颜色与比色卡一致。
涂装完毕后,应在构件上挂牌标明原编号,大型构件应注明重量,标明重心位置等。
3.3 钢管拱吊装施工方法
3.3.1 拱部支架施工
钢管拱的架设采用万能杆件搭设组合门式组合承重支架,90t吊进行架设的方式进行,支架顶安装50cm长的可调座,以便卸架和标高调整。支架搭设前按照拱圈坐标在主梁上确定出拱架钢管位置,人工拼装拱架。钢管架搭设的同时,安装好人行道侧面的安全网设施。
3.3.2钢管拱吊装施工
待万能杆件拱架架设后,将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上,用90T轮胎吊将钢管拱吊装至拱架上焊接成拱,并按从拱脚到拱顶的顺序,同时对称吊装焊接成型。钢管接头焊接前进行刚性固定(见“节段接头焊接前
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固定示意图”),否则焊接时接头间发生相对位移,将会影响焊接质量。待两片拱肋合龙后,吊装焊接各横撑、K撑,横撑及K撑安装应以跨中为对称顺序进行。
空管吊装合龙后,精确测定各控制点标高,使其与设计值相符,合龙前对两端缺口标高、坐标、长度进行精确观测,每隔2小时观测1次,以把握不同温度时缺口的尺寸变化,选择夜间最低温度合龙,待合龙前观测测定出合理的长度后,切除多余的合龙部分进行拼装。
拱肋的安装步骤为:起吊→就位→连接→精确调整→点焊固接→焊接→探伤检测。
3.3.3 拆除拱肋安装支架
待拱肋合拢后以后横撑及K撑安装完毕,即可拆卸拱部支架。卸架从拱顶向两侧拱脚顺序同步卸落,拱架卸落仅将支架脱离拱肋10cm~15cm,不全部拆除支架,以便于吊杆等构件安装,卸落后的拱架不再与拱肋接触。
3.3.4拱肋混凝土压注
单位:对接缝空 隙14-M24120节段接头焊接前固定示意图
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拱肋混凝土压注C50微膨胀混凝土,4台混凝土输送泵,采用对称顶升法施工,即从两肋四拱脚同时对称压注至拱顶。首先对称灌注拱肋上管混凝土,待上管混凝土达到设计强度的60%时,对称灌注拱肋下管混凝土,待下管混凝土强度达到设计强度的80%时,对称灌注拱肋腹腔混凝土。
单根弦管内混凝土必须连续进行,一次完成中途不得停顿,拱肋混凝土泵送时需待上端排气孔正常出浆后方可停止,泵送过程中应始终对拱桥进行监控,防止发生“冒顶”。
(1)施工准备
为确保每阶段一次压注成功,施工前做好人力、物力和机械设备的配备,同时在混凝土施工前对泵送混凝土的和易性、可泵性、缓凝时间作全面试验,特别是对混凝土输送泵的输送能力作全面了解,掌握详细的施工依据,合理地进行人员配备、材料供应、机械调配。
(2)施工要求
压注前用清水将钢管内从拱顶向下冲洗,在拱脚处开设排渣孔排出管内渣物。
管内混凝土压注是从两侧拱脚向拱顶对称压注,为了保证管芯混凝土的压注质量,充分密实,在拱顶处设置了隔板,将钢管分为两部分,防止从一侧压注上来的混凝土流向另一侧;距拱顶隔板40~50 cm处对称设置两个Φ200mm的排气(浆)管,管长0.5m,使管内气体充分排出,当管内灌满混凝土时,全部灰浆和部分混凝土从排气(浆)管排出,这时把振捣器从排气(浆)管插入,振捣混凝土,使混凝土密实。
压注头采用Φ200mm壁厚4mm的钢管,布设在距拱脚3.5m处,与钢管成30°角,压注头以下区段混凝土人工浇筑,用插入式振捣器振捣密实。
严格控制混凝土的塌落度,泵升混凝土的塌落度宜为16±2cm,考虑施工气温条件和阻力较大的情况,塌落度取定16cm,并掺入适量的膨胀剂,防止混凝土的收缩;
泵送过程中,应注意观测拱轴线的变位情况。控制混凝土配比中粗骨料的最大粒径,石料级配控制在5~25mm;泵升过程中,不得振捣,不准敲击
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钢管,否则将在混凝土和钢管之间形成沙浆层,减少混凝土和钢管之间握裹力,削弱整体性。
混凝土浇筑须在混凝土初凝前浇筑完毕,以减少混凝土受到支架变形带来的不利影响。混凝土压注完毕后及时对拱内混凝土的密实情况进行检查,出现问题及时处理。
在混凝土强度达到设计强度的80%后,将排气管和压注管外露部分切除,并将从该处切割下来的圆板再焊回位置,并打磨平整。
6.3.5吊杆安装和调索张拉 (1)吊杆安装
全桥吊杆采用人工配合吊车安装,在拱肋混凝土强度达到90%以上后进行吊杆安装,吊杆的安装由钢管拱肋上预埋管自上而下穿出,连接至锚箱。穿杆时,先拧上拱肋上的冷铸墩头锚的螺母,当吊杆穿过边纵梁的预留孔后,再拧上墩头锚的螺母,并调整校正。在整个穿杆过程中,不得碰、擦伤挤包护层及墩头锚丝螺纹。
(2)吊杆调索张拉
桥面荷载先通过梁体传给吊杆,再传递给拱肋,最后传到桥墩上。由于不同的吊杆施工加载顺序会影响吊索的受力不均,如不进行各施工阶段吊索随时调整和现场的实时监控,会造成局部吊杆索力增大,弹性变形过大造成梁体出现裂缝,直接影响拱肋线型和桥梁的使用。
索力调整顺序如下:拱肋、吊杆安装完毕后,拱肋混凝土强度达到设计强度时,将吊杆调直,进行吊杆张拉;吊杆进行张拉施加应力时,按设计顺序进行。两片拱肋的吊杆在施加预应力过程中须交叉、对称地进行。张拉严格按设计给出的张拉步骤进行,每次张拉应注意拱脚支座位移情况。 桥面系施工完毕后,实测吊杆力与设计是否相符合,不符合时即进行调整。
吊杆张拉结束后,锚头处须安装锚头保护罩,保护罩内聚氨脂发泡剂充填。
3.4拆除主梁支架
吊杆张拉完毕后,拆除跨高速公路贝雷梁及临时支墩,拆除其他部位
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的支架,拆除过程中应为确保交通安全,应对高速公路采取封路的措施进行,所有拆卸的周转料全部进入库存,支架拆除完毕后,应复测吊杆力。
3.5桥面系施工
桥面系工程包括:桥面防水层、保护层铺设、挡碴撞墙、接触网支柱基础施工、伸缩缝、泄水管安装等。
在梁体浇筑时,按图纸要求预埋接触网锚固螺栓、预留泄水孔、人行道预埋件等。挡碴墙钢筋、混凝土等施工按设计和现行规范要求施工;构件安装前逐块检查,安装时采用挂线控制,保证构件安装位置正确、外轮廓清晰、线条优美。
为保证防水层的铺设质量和节省防水涂料,在梁体施工时,加强梁体桥面的质量控制,桥面基层表面质量符合规范的规定要求;平整度用1m长的靠尺检查,空隙只允许平缓变化且不大于5mm。防水层施作前须清除基层表面的浮碴、浮灰和积水,基层表面不得有明水。
⑴竖向泄水管
安装泄水管时须保证泄水管垂直,控制泄水管上缘高程,确保排水通畅。
⑵伸缩缝施工
选择合格厂家定型制作并邀请厂家技术人员到场指导安装施工,按施工温度设置缝值。伸缩缝在保护层施工后铺设无砟轨道基础底座前进行安装。
⑶面防水层、保护层施工
首先对桥面基层进行处理,并保证其干燥平整,然后将防水涂料按配比拌和并搅拌涂刷涂料并用刮板刮平,随即粘贴防水卷材并用木板推压平整使其密贴不空鼓、不翘边。
卷材粘贴完毕涂料凝固后,即可进行混凝土保护层施工。将搅拌好的混凝土摊铺在防水层上,平板震动器振捣密实,并用木抹刮平,初凝后二次抹平压光,然后覆盖薄膜洒水养护。
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⑷挡碴墙
挡碴墙设计为钢筋混凝土结构,挡碴墙下部5cm高混凝土与梁体混凝土一同灌筑,上部采用整体定型钢模全跨一次浇筑成形。
4 安全保证措施
4.1 交通安全控制措施
因拱桥施工跨越巉柳高速公路,交通流量较大,施工期间不能影响和中断交通,应在贝雷梁上方使用双层安全网防护,防止施工期间的掉落影响道路通畅,开放后的交通应设置明显的警示标志,提醒行驶车辆通过时进行减速,防止因交通意外冲撞临时支墩。
吊车跨高速公路上吊装过程中,吊装设施加强检查和维护,吊装作业区做好警示标识和安全防护措施。防止空中坠物,桥下设置双层挂网,满桥布置,防止坠物掉落。
在拼架贝雷梁过程中,左、右幅公路进行换侧通行,在施工期间应设置交通防护人员严管交通通行,在高速公路上设置警示牌,夜间挂警示灯,布置防护和安全引导设施,安排专人指挥疏导交通,确保行车安全和畅通。
4.2 施工安全措施
对全体施工人员进行安全教育,安全知识普及,增强安全防护意识,将施工安全控制点和措施向施工人员交底。
安排专业人员上场操作,施工人员从事工作前进行专业培训。 施工人员必须戴安全帽,高空作业人员佩戴安全带,遵守施工纪律规定。起吊设施施工前需检查吊机各关键部件的可靠性和安全性,并进行试吊;吊装过程不得超负荷吊装;吊装施工时指派专人统一指挥,施工人员分工明确。吊装作业区严禁非工作人员进入,设置安全防护隔离区。支架杆件安装和拆除按施工方案规定和施工技术规范进行操作。
施工过程安排专职安全员负责监控和管理,发现安全隐患及时消除处理,预防安全事故发生。
5支架检算
5.1计算依据
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《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) 《钢结构工程常用数据》 《脚手架施工与安全》
《现浇箱梁采用贝雷梁83式军用墩施工要点》 《贝雷梁各杆件重量及拼装的力学参数》
5.2支架设计方案
在跨巉柳高速公路路面上搭设2跨宽23m、净空高大于5m的组合门式支架,作为跨越高速公路部分箱梁的支撑系统。其余部分箱梁支架采用碗扣式钢管支架。军用支墩基础分别设在路肩外侧,高速公路中央分隔带内。临时支墩基础采用条形基础。条形基础结构尺寸根据上部荷载以及地质条件确定。由于绿化带内设有多种管线,施工前进行改移和防护。钢支墩支撑架的组拼拼装前仔细核对每个杆件的尺寸及型号,组拼时首先拼接基本杆件,然后拼辅助杆件。拼完一组支架再用吊车吊装就位。根据桥址地形和下部交通情况,巉柳高速公路在桥跨处限高为5.5m,限界距离箱梁 底高度为3.82m,为满足通车5.5m的净空要求,在跨高速公路范围(23+23=46米范围)内采用贝雷梁+钢支墩方式跨越馋柳高速,贝雷梁在箱梁底板范围内沿桥横向共布置26条加强型贝雷梁,贝雷梁间距0.5米,在箱梁两侧翼板部分各布置3条贝雷梁,贝雷梁间距0.5米,贝雷梁支架梁上部铺设10*10cm作分配梁,顺桥方向按照30cm间距布置,分配梁上直接放置2cm厚胶合板作为系杆底模。
除贝雷梁支架以外部分箱梁现浇支架采用WDJ碗扣支架,支架高度为9m,支架立杆间距60cm*60cm(在梁端11.55米范围立杆间距为30cm*30cm),横杆步距采用60cm,中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑,两侧面及端面分别设置剪刀撑,每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。施工图纸到位后再根据相关数据进行调整。顶撑方木采用15*10cm方木。碗扣支架部分的箱梁底模采用10*10cm方木作背楞。
5.3支架搭设要求
(1) 碗扣式脚手架用钢管应采用符合现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793-92)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中的Q235A
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级普通钢管,其材质性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)的规定。
(2)碗扣架用钢管规格为Φ48³3.5mm,钢管壁厚不得小于3.5 -0.025mm。
(3)上碗扣、可调底座及可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造,其材料机械性能应符合GB9440中KTH330-08及GB11352中ZG270-500的规定。
(4)下碗扣、横杆接头、斜杆接头应采用碳素铸钢制造,其材料机械性能应符合GB11352中ZG230-450的规定。
(5)采用钢板热冲压整体成形的下碗扣,钢板应符合GB700标准中Q235A级钢的要求,板材厚度不得小于6mm。并经600~650²C的时效处理。严禁利用废旧锈蚀钢板改制。
(6)立杆连接外套管壁厚不得小于3.5-0.025mm,内径不大于50 mm, 外套管长度不得小于160mm,外伸长度不小于110mm。
(7)杆件的焊接应在专用工装上进行,各焊接部位应牢固可靠,焊缝高度不小于3.5mm,其组焊的形位公差应符合表7.2.3的要求
表7.2.3 杆件组焊形位公差要求
序号 1 2 3 4 5 项目 杆件管口平面与钢管轴线垂直度 立杆下碗扣间距 下碗扣碗口平面与钢管轴线垂直度 接头的接触弧面与横杆轴心垂直度 横杆两接头接触弧面的轴心线平行度 允许偏差(mm) 0.5 ±1 ≤1 ≤1 ≤1
(8)立杆上的上碗扣应能上下串动和灵活转动,不得有卡滞现象;杆件最上端应有防止上碗扣脱落的措施。
(9)立杆与立杆连接的连接孔处应能插入Φ12mm连接销。 (10)在碗扣节点上同时安装1—4个横杆,上碗扣均应能锁紧。 (11)构配件外观质量要求:
a 钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀,不得采用接长钢管;
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b 铸造件表面应光整,不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷,表面粘砂应清除干净。
c 冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷;
d 各焊缝应饱满,焊药清除干净,不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷;
e 构配件防锈漆涂层均匀、牢固。 f主要构、配件上的生产厂标识应清晰。
(12)可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣,插入立
杆内的长度不得小于150mm。 (13)采用国产贝雷梁,其桁节用16锰钢,销子采用铬锰钛钢,插销用弹簧钢制造,焊条用T505X 型,桥面板和护轮木用松木或杉木。材料的容许应力按基本应力提高30%,个别钢质杆件超过上述规定时,不得超过其屈服点的85%,设计时采用的容许应力如下:木料——顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16.2MPa;受弯时顺木纹剪应力为2.7 MPa。弹性模量E=98.5³105MPa。钢料——16 锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3³210=273 MPa;剪应力为1.3³160=208 MPa。30 铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为0.85³1300=1105 MPa;剪应力为0.45³1300=585 MPa。
5.4支架力学验算
1.靠墩侧0-26.5米段力学验算 (1)、荷载计算
1)、箱梁荷载:箱梁钢筋砼自重:
26.5范围内箱梁砼方量=梁(不含翼板)+拱脚=655.2m3 G=655.2m3³26.5KN/m3=17362.8KN
偏安全考虑,取安全系数r=1.3,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:
S梁底=(13.95m³7.13m+(13.95+12.5)m³4.5m/2+14.87³12.5)=344.85 m2
F1=G³r÷S=17362.8KN³1.3÷344.85 m2=65.45KN/m2
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2)、施工荷载:取F2=1.25t/m
3)、振捣混凝土产生荷载:取F3=0.25t/m 4)、箱梁模板重:取F4=3.15t/m 5)、支架自重:取F6=1.5KN/m2 6)、方木:取F7=0.5KN/m2
(2)横梁强度计算
横梁为10³10cm方木,跨径为0.6m,中对中间距为0.3m。 截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1³0.12/6=1.67³10-4m3 截面惯性矩:I= bh3/12=0.1³0.13/12=8.33³10-6m4 作用在横梁上的均布荷载为:
q=(F1+(F2+F3+F4)³26.5米/ S梁底)³0.3=(65.45+(1.25³10+0.25³10+3.125³10) ³26.5/344.85)³0.3=20.7KN/m 跨中最大弯矩:M=qL2/8=20.7³0.62/8=0.93KN²m 落叶松容许抗弯应力[σ]=14.5MPa,弹性模量E=11³103MPa 1)、横梁弯拉应力:σ=M/W=0.93³103/1.67³10-4=5.58MPa<[σ]=14.5MPa
横梁弯拉应力满足要求。 2)、横梁挠度:f=5qL4/384EI
=(5³20.7³103³0.64)/(384³11³109³8.33³10-6) =0.38mm<L/400=1.5mm 3、刚度校核
F/ L=0.004/0.6=0.000667<1/400=0.0025(合格) 横梁弯拉应力满足要求。 综上,横梁强度满足要求。 (3)纵梁强度计算
纵梁为10³15cm方木,跨径为0.6m,间距为0.6m。 截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1³0.152/6=3.75³10-4m3
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截面惯性矩:I=bh3/12=0.1³0.153/12=2.81³10-5m4
0.6m长纵梁上承担2根横梁重量为:0.1³0.1³8³0.6³2=0.096KN 横梁施加在纵梁上的均布荷载为:0.096÷0.6=0.16KN/m 作用在纵梁上的均布荷载为:
q=(F1+(F2+F3+F4)³26.5米/ S梁底)³0.6+0.16=(65.45+3.554)³0.6+0.16=41.56KN/m
跨中最大弯矩:M=qL2/8=41.56³0.62/8=1.87KN²m
落叶松容许抗弯应力[σ]=14.5MPa,弹性模量E=11³103MPa 1)、纵梁弯拉应力:σ=M/W=1.87³103/3.75³10-4=4.99MPa<[σ]=14.5MPa
纵梁弯拉应力满足要求。
2)、纵梁挠度:f=5qL4/384EI=(5³41.56³0.64)/(384³11³106³2.81³10-5)=0.23mm<L/400=1.5mm 3)、刚度校核
F/ L=0.00023/0.6=0.0004<1/400=0.0025(合格) 纵梁弯拉应力满足要求。 综上,纵梁强度满足要求。 (4)、支架受力计算 1)、立杆承重计算
碗扣支架立杆设计承重为:30KN/根。
a每根立杆承受钢筋砼、模板及施工荷载重量:
N1=0.6³0.6³(F1+(F2+F3+F4)³26.5米/ S梁底)=0.6³0.6³69=24.84KN
b横梁施加在每根立杆重量:N2=0.6³2³0.1³0.1³8=0.096KN c纵梁施加在每根立杆重量:N3=0.6³0.1³0.15³8=0.072KN d支架自重:立杆单位重:0.06KN/m,横杆单位重:0.04KN/m N4=0.06³9+0.04³0.6³15=0.9KN 每根立杆总承重:
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N=N1+N2+N3+N4=24.84+0.096+0.072+0.9=25.9KN<30KN 立杆承重满足要求。 2)、支架稳定性验算
横杆步距为60cm,L=60 cm,立杆长细比λ=L³1.15³1.2/i=82.8/1.58=52.4
由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.815 立杆截面积Am=π(242-20.52) =489mm2
由钢材容许应力表查得弯向容许应力[σ]=205MPa
所以,立杆轴向荷载[N]=Am³φ³[σ]=489³0.815³145 =57.79KN>N=25.9KN 支架稳定性满足要求。 综上,碗扣支架受力满足要求。 (5)、地基承载力计算
Q=(F1+(F2+F3+F4)³26.5米/ S梁底)+F5+F6 =71 KN/m2 地基承载力要求为:25.9÷0.6÷0.6=71.9 KPa
地基处理方式为原地面下挖60厘米基底处理完成后换填砂砾石,砂砾石分3层压实,顶面高出原地面30厘米,压实度要求为95%。砂砾石上浇筑15厘米厚C20混凝土。
5.4接驾咀贝雷梁检算
5.4.1荷载: 1、模板自重
模板每米自重:3.125t/m 2、纵梁加强型贝雷片自重:
每米纵梁加强型贝雷片自重:0.43÷3=0.143t/ m 每米纵梁普通型贝雷片自重:0.27÷3=0.09t/ m 3、施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放荷载:
施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放荷载每米重量1.25t/M
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4、振捣砼时产生的荷载: 振捣砼时产生的荷载:0.25t/ m
5、.钢管立柱自重(立柱长6.84m,厚13mm):
钢管立柱自重(立柱长6.84m):3.14*0.61*6.84*0.102t/M2=1.336t 每排贝雷梁底设13根钢管立柱:13*1.336=17.37t
5.4.2贝雷梁计算
1.中跨箱梁底贝雷纵梁验算
采用26排加强型贝雷片做纵梁的强度、刚度验算: ①.已知材料的E=2.1³105N/mm2, [f]= L/400。 ②.由表查得贝雷片 [Q]=245.2KN [M]=1687.5KN.m
Ι=577434.4cm4=577434.4³104mm4
③.单排贝雷片所受荷载(取底板处贝雷梁片验算):
箱梁底贝雷片所受荷载: q10=((13.47(梁)-0.76*2)*2.6*23+11.09(隔板)*4(节)*2.6+1.25*23+0.25*23+3.125*23)/23*1.2*9.8÷26=18.4KN/M
④中跨贝雷片纵梁最大弯矩与最大剪力:
Mmax= q10³L2÷8=18.4³23³23÷8=1216.7KN.m<[M] 满足要求 剪力Q=q L /2=18.4*23/2=211.6KN<[Q] 满足要求 ⑤纵梁最大挠度:
f挠=5³q11³L÷384EI=5*18.4*(23*103)÷(384³2.1³10³
577434.4³10)=55.2mm
相对允许挠度:[f]= L/400=23000/400=57.5 mm f挠<[f] 刚度合格
4
4
4
5
41
5.4.3钢支墩顶横梁计算(中央分隔带处) 1、横梁均布荷载(取箱梁底板范围处验算) 横梁采用背贴式双工字I40c,q自重= 0.8012*2 KN/m,
I=23847*2=47694 cm4,s=102.07*2=204.14 cm2,w=1192.4*2=2384.8cm3,取l横梁=立柱间距/sin36°=1.31/sin36°=2.23米,底板范围内共11个立柱,则横梁个数=10。
q=q上部+q自重=(贝雷梁传递的上部荷载+26排加强型贝雷梁自重+中央分隔带处加密贝雷梁自重)/横梁个数/l横梁+横梁自重=(18.4*26*23+26*0.143*23*10+11*3*0.43*10)/10/l横梁+0.8012*2=539.73KN/m
2、跨中最大弯矩、端部最大剪力 跨中最大弯
矩:Mmax=539.73*2.232/8=335.5KN*m<[σ]*w=215*2384.8/1000=512.7 KN*m,满足要求
端部最大剪力
Q=539.73*2.23/2=601.80KN<[fv]*s=125*204.14*100/1000=2551.8 KN,满足要求
f挠=5*539.73*2230/[384*(210*10)* 39422*10]=2.1mm f相对=2.1/2230=1/1061.9<1/400,满足要求 5.4.4钢立柱 1、单根钢立柱荷载
共布置13根钢立柱,经计算钢立柱高6.84米,取梁底板处钢立柱验算。
N=(Q上部)+Q自重
=539.73KN/m*2.23m+1.336*10=1216.96KN
4
3
4
42
2、钢立柱技术指标
钢立柱采用φ610*13钢管,I=π*(610-584)/64=1086756168mm,s=π*(6102-5842)/4=24382mm
3、钢立柱稳定计算
按压杆稳定计算,u=1.0,i=√(6102+5842)/4=211.1mm=21.1cm,λ=ul/i=1.0*684/21.1=32.42<100
经检表,钢材的λ0=60,所以钢立柱属小柔度杆,σcr取屈服强度,ψ=0.9
Fcr=ψ[σ]*A=0.9*215*24382=4717.9KN F=1216.96KN 2、基底原状土夯实,取地基承载力特征值fk=350KPa 3、验算基础宽度 b≥F/fkL=(15820.48+25*28.5*2.2*2)/350/28.5=1.9米,所以b取2.2米满足要求。 4 2 4 4 编制依据: 1.1 新建铁路兰州至重庆铁路LYS-1标施工总承包合同。 1.2 中铁第一勘察设计院设计的施工图。 1.3 国家及相关部委颁布的法律、法规和铁道部颁布的现行设计规范、施工规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。 1.4 施工现场实地勘察及周围地理环境情况。 1.5 本标段总体工期安排。 1.7 GB/T19001--2000质量标准体系、GB/T24001- 1996环境管理体系 43 和GB/T28001-2001职业健康安全标准。 1.8 JTG/TD81-2006公路交通安全设施实施细则 44 1-96m系杆拱桥施工工艺流程图 刷方后施工墩钻孔桩基础、承台及墩身(简支端侧墩帽预留) 施工范围高速公路封闭 拼装临时支墩、搭设支架 支架预压后调整支架标高 系梁及拱脚模板安装、钢筋绑扎 波纹管定位、预应力钢束安装 浇筑系梁、施工拱座及拱肋预埋段混凝土 梁体养生,砼强度及弹性模量达到100%以上(并不小于10天) 张拉梁体所有纵向预应力钢束 张拉拱脚预应力粗钢筋 系梁上搭设拱部支架并并预压 现场预拼拱肋(分7段,每段15米左右)、吊装拱肋、各段钢管焊接就位 吊装焊接横撑及K撑 钢管拱顶升压注混凝土 使拱肋脱离支架、吊杆安装穿索并张拉 焊接封固吊杆锚箱 拆除拱肋支架,拆除主梁支架,复测吊杆力 桥面系安装施工,施工附属工程,恢复桥下路面 清理现场,成桥运营 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容