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钢栈桥及便道施工方案简介:
钢栈桥及便道施工方案是一种用于建设桥梁、码头、仓库或工业区等地方的钢结构施工方案。它主要包括以下几个步骤:
1. 设计阶段:首先,根据项目需求和现场条件,进行详细的结构设计。这包括确定钢栈桥的长度、宽度、承载能力、结构形式(如梁式、拱式、悬索式等)以及便道的布局和坡度。
2. 材料准备:选用高质量的钢材,如Q345、Q235等,并确保其符合相关标准。同时,也需要准备焊接材料(焊条、焊剂)、防腐材料等。
3. 预制与安装:在工厂里预制钢梁、桥面板等关键部件,然后在施工现场进行组装。采用吊车、履带吊等设备进行吊装,确保安装精度。
4. 基础施工:根据设计要求,进行栈桥和便道的基础开挖、浇筑混凝土等工作,保证基础稳固。
5. 防腐与涂装:对钢构件进行防锈处理,通常采用热浸锌或喷漆防腐,提高钢栈桥的使用寿命。
6. 电气与排水:设置电缆槽和排水系统,满足栈桥的电力供应和排水需求。
7. 安全与质检:施工过程中严格遵守安全操作规程,施工完成后进行质量验收,确保结构安全和使用性能。
8. 验收与交付:施工结束后,进行各项性能测试,如荷载试验、抗震试验等,通过验收后交付使用。
以上是一种基本的施工流程,具体施工方案会根据项目的具体情况和地域特点进行调整。
钢栈桥及便道施工方案部分内容预览:
wmax=w次梁所传力+w横梁自重
×106×0.000434)+5×1.352×2.0354/(384×200×106×
陕2022TJ067 厨卫装配式钢丝网混凝土排气道系统建筑构造图 集.pdf 0.000434)
=0.54mm <[w]=L/600=2035/600=3.39mm(满足挠度要求)
方木面板自重:1.775×6×0.2×0.5×10=11.25kN
次梁自重:6×0.0527×10×3=9.49 kN
横梁自重:0.0676×2×6/3=0.27 kN
最不利受力墩的受力状况:
取最不利受力状态即50T吊车荷载20T作用情况考虑(考虑栈桥自重由各个墩的钢管桩平均分摊,现在仅计算加荷载后的受力状况。)
综合分析,最不利受力状态为履带吊吊20t重物,履带的中心与钢管桩中心重合时,考虑吊机的作业面的那条履带承受吊机与重物的重量总和的3/4, 此3/4重量由3根桩来承受,中心桩承受3/4的重量,同时考虑严禁吊机吊运重物时行走,即这根桩承担履带吊与重物总和的(3/4)*(3/4),(50+20×1.3) ×10×3/4×3/4=427.5KN。履带吊作业时,
一根桩可能承受的最大荷载为:
11.25+9.49+0.27+11.75+427.5=460.26kN
②侧摩阻力的确定:
根据港口工程桩基规范,桩基宜选择中密或密实砂层,硬粘性土层,碎石类土或分化岩等良好土层作为桩基持力层。根据地质资料,第五层为粉质黏土,中密。
单桩垂直极限承载力设计值:
PU= U∑fili+RAk
由地质资料可以看出,ck2处地质条件最差(详见附图),故按ck2地质情况计算:
第五层粉质黏土层单桩桩端承载力标准R=800kpa
则PU =1.885×(0×5.5+30×0.9+33×7+36×0.8+32×2.03)+800×(3.14×0.62/4×0.8)
=843.9kN>最大桩力460.26kN
安全系数为843.9/460.26=1.83
打入第五层即可满足要求
为保证桩基的安全性,我部准备采取压载的方式检验桩基承载力,压载吨位为50t。上部结构也采取压载的方法进行检验,检验合格后方可进行使用。
(6)通过单桩水平承载力的值进行验算:
由于栈桥结构处于海水之中,海浪、水的流动以及风荷载、车动荷载等均会对桩产生一定的水平荷载,但是由于栈桥的设计顶标高为+4.5m,高出年平均高潮位(+3.77m)为0.73m。根据地质资料可以知道栈桥地处浅海,水深不大,并且从当地海浪的资料显示出现2.0m以上浪高的情况就比较少见。因此,在本计算书中不考虑海浪对栈桥桥面的冲击作用,只考虑水流及制动力、风载等的水平荷载作用。由《建筑桩基技术规范》可以查得计算水平荷载的公式为:
Rh=a3EIxoa/vx
xoa—桩顶容许水平位移值;
vx—桩顶水平位移系数;
a—桩的水平变形系数;
a=(mb0/EI)1/5
其中 m—桩侧土水平抗力系数的比例系数;
b0—桩身的计算宽度,圆形桩(D=600)取值为b0=0.9(1.5d+0.5);
=0.454 (1/m)
因为桩的换算埋深ah=0.454×16.23=7.37>4,由此可以知道桩身的变形及内力较小,可以忽略不计,土中应力区和塑性区的主要范围也在上部的浅土层中。并通过ah值可以查表得出vx =2.441(按照ah=4进行计算),假定桩顶的容许偏移值为xoa =7.6mm(详见桩的水平位移计算)进行计算:
a.考虑海水的流动对桩产生的影响,由《公路桥涵设计规范》可以得到:
P=KAγV2 /2g
K—形状系数,圆形取0.8;
V—水流速度,在此取1m/s;
γ—水的容重,取海水的容重为10KN/m3;
A—阻水面积,按照入水8.4m计算,则A=0.6×8.4=5.04m2;
P=0.8×5.04×10×12/(2×9.8)=2.06KN;
b. 考虑栈桥上车辆制动力产生的水平荷载对桩的影响:
由《公路桥涵设计规范》对汽车制动力计算的规定为:当桥涵为一或二车道时,为布置在荷载长度内的一行汽车车队总重量的10%,但不得小于一辆重车的30%。根据现场的实际情况,由于栈桥上不会出现车队的情况,因此仅考虑单辆重车(满载的砼搅拌车,总重为30T)的工况,此时的水平制动力为:
30T×9.8×0.3=88.2KN
即车辆的制动荷载88.2KN作用在栈桥上,方向于车辆的制动切线方向一致。
c. 考虑风产生的水平荷载对桩的影响:
由《公路桥涵设计规范》对风荷载的计算式为:
ωk=K1K2K3K4ω0
式中ωk为风荷载的标准值;
K1为对设计风速频率换算系数,取0.85;
K2为风压体型系数,取0.5;
K3为风压高度变化系数,取1.0;
K4为地形、地理条件系数,取1.4;
ω0为基本风压值(kn/m2);
ω0=v02/1600,取多年各月最大风速为24m/s,求得基本风压的值为0.36kn/m2。
得出风荷载的标准值为:ωk =0.214kn/m2。
可以计算栈桥的单跨横向挡风面积为4.98 m2单跨受风荷载产生力的大小为1.07KN;纵桥向挡风面积为7.63 m2,栈桥纵向受风荷载产生力的大小为1.63KN。
由以上计算可以得出水流的冲击力、车辆制动力以及风荷载作用力的值都小于栈桥桩基的单桩水平承载力。
(7)通过钢管桩的应力及水平位移值进行验算:
a.单桩压杆稳定计算:
钢管桩的长细比为:λ=l/i=μl0/i
其中l为计算长度; l0为钢管长度,取8.2m进行计算;
i为惯性半径,i=(I/S)1/2,φ600内壁8mm的钢管桩i=0.208;
μ为长度系数,在计算中取0.7。
可以求得钢管桩的长细比为λ=27.5<40,因此可以认为钢管桩为短杆构件,不需要再进行稳定校核计算。
此时最不利的情况为4#附近的钢管桩,此时水深为最大5m左右,桩顶距海底面高度为5m。
①.计算单桩桩顶的水平位移:
在进行单桩桩顶水平位移的验算过程中,考虑单桩在风荷载、水流荷载、车辆动荷载等外部荷载同时作用在单桩且相互夹角为零的最不利情况。
对于前面计算多种外部荷载考虑情况如下:
车辆制动荷载为88.2KN,考虑由6根钢管桩受力,则单根桩受力为14.7KN,作用点为作用在桩顶上;
纵桥向的风荷载作用力为1.63KN,考虑由3根桩进行承担,则单桩受力为0.54KN,作用点考虑作用在桩顶上。
水流荷载为2.06KN(由公式P=KAγV2 /2g求得),作用点为水深的H/3m处(H=5m),即桩与海床分界点上1.67m处。
单桩的受力情况如下图,其中Ha为车辆动荷载、Hb为风荷载、Hc为水流荷载,同时可以求得等效水平力H=17.3KN;弯矩M=79.63KN.m;
由《港口工程桩基设计规范》可以查到计算水平位移公式为:
Y=H0T3/(EPIP)Ay+M0T2/(EPIP)By
M=H0TAm+M0Bm
T=(EPIP/mb0)0.2
Mmax=M0C2
或Mmax=H0TD2
式中 Y——桩身在泥面或泥面以下的变形(m);
H0——作用在泥面处的水平荷载(kN);
T——桩的相对刚度系数(m);
EP——桩材料的弹性模量(kN/m2);
IP——桩截面的惯性矩(m4);
Ay、By、Am、Bm——分别为变形和弯矩的无量纲系数;
M0——作用在泥面处的弯矩(kN·m);
m——桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数
(kN/m4);
b0——桩的换算宽度(m);
Zm——桩身最大弯矩距泥面深度(m);
h——换算深度(m),根据C1=M0/H0T或D1=H0T/M0按表
查得;
Mmax——桩身最大弯矩(kN·m);
C2、D2——无量纲系数。
C1=M0/H0T=79.63/(17.3×2.2)=2.092
D1=H0T/M0=17.3×2.2/79.63=0.478
查表得Ay=1.292、By=0.588
Zm=hT=0.75×2.2=1.65m
Mmax=M0C2=79.63×1.222=97.3kN·m
或Mmax=H0TD2=17.3×2.2×2.641=100.5kN·m
取Mmax为100.5kN·m
Y=H0T3/(EPIP)Ay+M0T2/(EPIP)By
当采用假想嵌固点法计算时,弹性长桩的受弯嵌固点深度可用m法并按下式确定:
T=ηT
式中 t——受弯嵌固点距泥面深度(m);
η——系数,取1.8~2.2。
DB41/T 2020-2020 在用工业管道日常维护规范.pdf T——桩的相对刚度系数(m)。
OA=T=ηT=2×2.2=4.4m
求桩顶的水平位移量为:
ΔL=(OB/OA) ×δ
=9.4/4.4×0.00356
=0.0076m
即钢管桩桩顶的位移量为7.6mm。
σmax、min= N/A±M/W
DB32∕T 1646-2010 特大跨径桥梁施工测量规范 =3.07×104±9.57×104(kN/m2)