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成都二绕城高速西段钢栈桥专项施工方案简介:
成都二绕城高速西段钢栈桥专项施工方案部分内容预览:
车辆荷载作用下受力简化图示如下:
计算采用清华大学的结构计算软件《结构力学求解器》2.0。
Mmax179*kNm
DB11/T 1*52-2019标准下载Qmax3232***kN(按连续梁)
kNmM788.2**729KNm,合格。 故:Mmax179*
Qmax***kNQ2*5.2*1*70KN,合格。
汽车荷载采用车道荷载,故按单车道进行加载计算。简图如下:
Mmax1101kNm Qmax2392*78kN(按连续梁) kNmM788.2**729KNm,合格。 故:Mmax1101
Qmax*78kNQ2*5.2*1*70KN,合格。
由上面计算可知,六组贝雷主梁受力完全能满足桥梁上混凝土运输车及公路I级荷载的要求。
3.5.* 2I32b桩顶横梁计算
钢管桩顶分配梁采用2根I32b工字钢。 恒载:
由前面计算可知,单跨贝雷梁上恒载自重为95/12=8KN/m;
贝雷恒载自重为270×*×*=**80Kg=**.8KN,线荷载=**.8/12=5.* KN/m; 则2I32b上部恒载线荷载为5.*+8=13.*KN/m。
由于采用*片贝雷,则贝雷单支点集中荷载=13.*×12/*=2*.8KN。 活载:
根据前面计算,贝雷单侧最大剪力为***KN,则贝雷单支点集中荷载=***KN /*=107.7KN。
则单片贝雷支点集中力=恒载+活载=2*.8KN+107.7KN=13*.5KN。 (1)材料力学性能参数及指标 I32b工字钢:
I1.1*108mm*
W7.27105mm3 A7352mm2
EI2.110111.1*10*2.*3107Nm2
下横梁应力最大为1*8Mpa
(1)钢管桩竖向承载力计算
本栈桥拟采用直径为φ710mm壁厚8mm的钢管作为栈桥基础,钢管间用2I32a型钢连接形成排架。
由以上计算可知,单根钢管桩反力为*10KN,故本次钢管桩承载力设计值按照*5t控制。
桥址区域内的土层主要分布为淤泥、砂卵石,物理特性如下表所示。栈桥位置地质
RauiliqikrApqrk
其桩端处土对桩基的承载力,保守仅考虑土体对桩基外侧壁的摩擦力。根据设计文件,本项目所处位置成桥后总冲刷深度按2m计。
RauiliqikrApqrk
2i1 桩身周长u=3.1*×0.72=2.2*m;
αi为振动沉桩各土层对桩侧摩阻力的影响系数;
(2)钢管桩弯曲应力复核
钢管桩入土后,其泥中部分作为固定端,水中部分为悬臂端,受潮流、风力、波浪等水平力的影响,在泥水交接面处钢管桩产生最大弯矩,因此需验算其应力是否符合要求。
根据《港口荷载规范》,采用如下公式计算潮流对钢管桩的作用力:
式中, Fw为水流力,Cw为水流力系数,p为密度,v为流速,A为遮流面积。 潮流对钢管桩的作用力大小如下表:
根据《公路桥涵设计通用规范》,取成都地区临时结构1/20一遇基本风压*00pa采用如下公式计算风力对栈桥的作用力
k0为重现期换算系数,本栈桥按半永久桥梁取;k1为风载阻力系数,由构件形状及间距决定,本栈桥中,贝雷梁按桁架取,考虑遮挡效应,桥面系按实腹梁取;K3为地形、地理系数;Awh为构件的遮风面积;Wd为设计风压。
结合本栈桥的结构特性,取k0=0.8;风载阻力系数k1分别取值0.8(钢管桩)、1.9(桁架)和1.3(桥面系);地形、地理系数K3=1.08。构件的遮风面积分钢管桩、桁架主梁和桥面系分别进行计算。将以上参数代入公式进行计算(取12m单跨桥梁进行计算),可得:
Fwh,钢管桩=0.8×0.8×1.08×0.*kpa×0.*3×5=0.87KN;(单排桩) Fwh,桁架=0.8×0.8×1.08×0.*kpa×11.*7=3.23KN;(单跨) Fwh,桥面系=0.8×0.8×1.08×0.*kpa×1.9=0.52 KN;(单跨) c、波浪作用:
桥址处位于内河,现场波浪较小,故本次不考虑波浪作用力。 d 、桩基水平承载力
假定钢管桩打设按前述入土5m(已考虑2m冲刷深度),钢管桩受力简化图如下:
根据以上数据,计算冲刷后泥面处钢管桩的受力情况,可得桩的最大应力为92Mpa。以上计算为单根钢管桩在打入土中后抵抗水流、风力的能力,在成桥之后,由于钢管桩间以及和上部结构之间形成框架,其抵抗水平力的能力会大大加强,故本次计算的工况为钢管桩的最不利状态能满足使用要求,则由此得出结论钢管桩承载力满足施工和使用要求。
由于桥梁上部构件多且杂,在整体桥梁的挠度计算时宜采用电算,故本次计算利用Midas Civil软件对整体桥梁构造进行复核(仅验算9+12+9m跨栈桥),活载采用公路I级汽车荷载,其整体模型如下:
根据以上计算可以看出,主梁最大应力及位移均出现在12m跨中位置,其中应力最大为1**Mpa
综上所述,本贝雷栈桥能满足我标段施工和使用要求。
第四章 主要施工机械设备、施工人员及栈桥工程数量表
*.1主要施工机械设备 *.1.1设备配置 (1)起重设备的配置
考虑到栈桥的数量,以及工程所处海域的特点,栈桥施工拟配置1台75t履带吊,进行栈桥搭设。
一般情况下,选择振动锤需满足两个条件: 一是振动锤的激振力FR应大于土的动摩阻力Fu;
DZ系列液 压 桩 锤 性 能 一 览 表
*.1.2需配备的主要施工机械设备
工程数量是以*×9+3+12+3+*×9=90m计算的,实际数量以最终设计为准。
5.1栈桥施工 5.1.1栈桥施工安排
为加快施工进度,钢便桥分两个作业面施工,前场安装施工为第1个作业面,后场陆地加工制作为第2个作业面。
5.1.2栈桥施工工法
根据现场实际起吊试验,检验75t履带吊在伸前12米时的实际其中能力,可采取23米钢管桩整体安装或者分为2节12米以2次安装。
根据实际打入的情况,割除高出设计的多余桩,再将割除的部分在后场接长,用于前沿墩台的横向联系。
采用在栈桥上进行“钓鱼法”插打钢管桩,再在已安装桥跨上吊安桥梁上部结构。 75t履带吊机站位在桥台位置,向前悬臂拼装12m贝雷梁,在贝雷梁间设置定位桩导向框,然后插打定位桩。
先将定位桩安装在定位框内,再安装DZ120打桩锤,安装好后,用75t履带吊机竖向起吊钢管桩,然后,将定位桩下端略微插入土层内,测量并调整桩的垂直度,待符合要求后,缓慢将吊机吊钩力松开,钢管桩在自重及打锤自重下插入土体一定深度后,点动打桩锤,插打定位桩,待桩入土3m左右桩身自身达到稳定后,再逐渐增加打桩锤震动插打时间,待桩身入土5m左右后再摘除吊钩,继续插打定位桩。
定位桩插打完成后,焊接桩间连接,利用履带吊安装桩顶分配梁,继续插打第二排定位钢管桩。
当一跨两排钢管桩插打完成后,用75t履带吊机架设第一孔栈桥,铺设桥面板,然后,75t履带吊机在该跨栈桥前端,进行插打栈桥第二跨定位桩,架设第二孔,如此循环,进行插打定位桩、安装系梁、托梁、安装栈桥上部构造直至整座栈桥施工完成。
履带吊“钓鱼法”施工栈桥
5.1.3 钢管桩基础施工 (1)钢管桩的加工与制造
栈桥钢管桩采用Q235钢板在专业钢结构加工厂制作,为方便施工,每节长度为*m,接桩在现场进行,采用焊接接头,避免接头处于局部冲刷线附近。
钢管的连接采用电焊对接,焊缝型式为V 字型坡口焊,焊缝高度应高出钢管面2mm,焊缝宽度不小于2倍的钢管壁厚。
对接焊缝的外侧沿四周加焊*块钢板加劲块,加劲块钢板的厚度不小于钢管壁厚,长度不小于200mm,宽度不小于100mm,加劲块与钢管满焊连接。
钢管桩构件运输最大长度12.0m,构件单重约为3.8t。构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置,以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。
钢管桩应按不同的规格分别堆存,堆放层数和形式应安全可靠,为防止滑动,钢管桩两侧用木楔塞紧。为避免钢管桩产生纵向变形和局部压曲变形,堆放场地尽量平整、坚实且排水畅通。为方便钢管桩的吊装,根据钢管桩使用的先后顺序,确定钢管桩的摆放位置。
平板车上设置运输台架,将钢管桩整体架空(高于驾驶室),整,根运输。在钢管桩的起吊、运输和堆存过程中,应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成的管身变形和损伤。
进场时应有合格的“质量检验证明书”,进场后应按现行标准进行抽检、复验,表面不得有裂缝、气泡、起鳞、夹层等缺陷。为防止钢管桩插打过程中下口变形卷曲,影响插打深度,钢管桩均采用闭口桩,以增大钢管桩的刚度及钢管桩桩端承载力。
钢管桩检查验收时表面不得有气孔、裂纹、弧坑、夹渣等,有焊瘤时需用砂轮打磨DB*2∕T 138*-2018 建筑防水工程技术规范,并需补焊,补焊后也需用砂轮打磨。焊缝允许超高不大于3mm,对接焊缝表面各焊道交
界处在凹沟时最低点不得低于母材表面。
1) 钢管桩管节制造完毕后,检查其外型尺寸,应符合: 椭圆度:允许0.5%D,且不大于5mm(D为钢管桩外径); 外周长:允许±0.5%C,且不大于10mm(C为钢管桩周长); 管端平面倾斜:允许0.5%D,且不大于*mm(D为钢管桩外径)。
2) 钢管桩对口拼装时,相邻管节的管径偏差不大于2mm,对口板边高差不大于1mm。 3) 钢管桩对接焊缝允许偏差:
咬边:深度不超过0.5mm,累计总长度不超过焊缝长度的10%; 超高:不大于3mm;
*) 对口接长后,钢管桩外形尺寸的允许偏差: 桩长偏差:+300mm,0mm
桩轴向弯曲矢高:允许0.1%LDB31∕T 1272-2021 绿色混凝土场站运维管理技术要求,且不大于30mm(L为钢管桩长度)。 (*)钢管桩接长