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运河特大桥主桥箱梁挂篮悬臂浇筑施工方案简介:
运河特大桥主桥箱梁挂篮悬臂浇筑施工方案是一种广泛应用于大型桥梁建设的先进施工技术。其主要步骤如下:
1. 设计与制作:首先,根据桥梁的跨度、荷载、地形等因素,设计出主桥箱梁的挂篮系统。挂篮是一种特殊的支架系统,通常由钢或混凝土制成,能够随着施工进程向前推进,支持箱梁混凝土的浇筑。
2. 安装与就位:将挂篮安装在预定的位置,通常需要高空作业,由起重机等设备协助。挂篮要稳定并确保与桥梁基础的良好连接。
3. 悬臂浇筑:在挂篮上铺设工作平台,开始浇筑混凝土。混凝土从挂篮前端开始,逐步向后推进,形成箱梁的连续浇筑。
4. 施工控制:施工过程中需要严格控制混凝土浇筑的速度和温度,以保证箱梁的结构完整和质量。同时,也需要进行地基沉降、温度变化等影响因素的监测。
5. 拆除与调整:箱梁浇筑完成后,挂篮会逐步后退,为下一段混凝土浇筑腾出空间。整个过程可能需要多次重复,直到箱梁完全成型。
6. 后期养护与验收:箱梁浇筑完毕后,需要经过一段时间的养护,待混凝土强度达到设计要求后,进行桥面和附属设施的安装,最后进行验收。
这种施工方案的优点在于可以减少高空作业,降低施工难度,同时保证了桥梁的连续性和整体性。然而,也对施工技术和设备的要求较高,需要严格的质量控制。
运河特大桥主桥箱梁挂篮悬臂浇筑施工方案部分内容预览:
结点支承,5,3,0,0,0
结点支承,6,3,0,0,0
结点支承,7,3,0,0,0
单元荷载,2,1,141500,0.269,90
GB50229-2019标准下载单元荷载,2,1,141500,0.5,90
单元荷载,2,1,141500,0.731,90
单元荷载,3,1,45900,0.429,90
单元荷载,4,1,45900,0.104,90
单元荷载,4,1,45900,0.368,90
单元荷载,4,1,45900,0.632,90
单元荷载,4,1,45900,0.896,90
单元荷载,5,1,45900,0.571,90
单元荷载,6,1,141500,0.269,90
单元荷载,6,1,141500,0.5,90
单元荷载,6,1,141500,0.731,90
求得最大弯矩为68.0kN.m,最大剪力为254.5kN,最大挠度为0.3mm。
六个支点反力分别为:212kN、239.2kN、111kN、111kN、239.2kN、212kN
对于双拼Ⅰ40a工字钢,其在最大弯矩及最大剪力作用下产生的最大拉应力及最大剪应力分别为:
挠度f =0.3mm<[f]=1750/400=4.4mm,刚度满足要求。
底蓝前横梁受力图式如下:
TITLE,底蓝前横梁内力计算
结点,2,1.25,0
结点,3,3.25,0
结点,4,5.25,0
单元,1,2,1,1,0,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元,3,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,0
结点支承,1,3,0,0,0
结点支承,2,3,0,0,0
结点支承,3,3,0,0,0
结点支承,4,3,0,0,0
结点支承,5,3,0,0,0
单元荷载,1,1,94500,0.28,90
单元荷载,1,1,94500,0.52,90
单元荷载,1,1,94500,0.76,90
单元荷载,2,1,33600,0.175,90
单元荷载,2,1,33600,0.505,90
单元荷载,2,1,33600,0.835,90
单元荷载,3,1,33600,0.165,90
单元荷载,3,1,33600,0.495,90
单元荷载,3,1,33600,0.825,90
单元荷载,4,1,94500,0.24,90
单元荷载,4,1,94500,0.48,90
单元荷载,4,1,94500,0.72,90
求得最大弯矩为41.7kN.m,最大剪力为175.8kN,最大挠度为0.07mm。
根据以上的计算可知满足要求
求得各支座处反力及上横梁吊点拉力分别为:
107.7kN、238.9kN、75.4kN、238.9kN、107.7kN
3、吊带及吊点构造验算
底蓝下横梁吊点构造形式为:在吊点部位组合型钢上下各设置一块2cm厚钢板,两块钢板用六根Ф30mm螺栓(45钢)连接,在上钢板上焊接一对2cm厚吊耳,吊带下吊点钢板(3cm厚)通过一个Ф50mm销子(45钢)与吊耳销接。具体形式如下图所示:
由以上计算可知,最大吊带处受力为239.2kN,吊带采用Ф32精轧螺纹钢,其最少可承受500kN的拉力,因此吊带满足施工要求。
吊点吊耳钢板焊缝强度验算:
吊耳钢板2cm厚,焊接处接触面长度34cm,焊缝厚度取1.5cm,焊缝长度取32cm,后吊点吊带最大受力为239.2kN,则:
σ=0.707×239200/(2×0.015×0.32)=17.6MPa<[σ]=140 MPa
6根螺杆的承载力为N=6×210×706=889kN>239.2kN
吊点销子采用Ф50mm销子(45钢),则其所能承受的最大剪力为
Qmax=0.667×2×1963.5×125=327.4>239.2kN
上吊耳钢板宽16cm,厚3cm,吊点孔直径5.2cm,取抗拉净宽为10cm,则最小抗拉截面积为A=100×30=3000mm2
下吊耳钢板吊点孔中心线处钢板宽22cm,钢板厚2cm,采用两块钢板,吊点孔直径5.2cm,取抗拉净宽为20cm,则最小抗拉截面积为
A=200×40=8000mm2
其所能承受的最大拉力为N=140×3000=420kN>239.2kN
内、外滑梁采用普通Ⅰ36工字钢,为计算简便,其受力按均布荷载进行验算。因翼板及顶板断面基本相同,因此按9#块施工工况进行验算。
翼板混凝土为1.152m3/m(单侧),顶板砼为1.185m3/m。两侧翼板及顶板均采用2根滑梁,其中外内侧滑梁距腹板边0.5m,外侧滑梁距腹板边1.5m;内滑梁距箱梁中心线距离为1.5m。
9#块施工时翼板砼方量为1.152×4.5=5.184m3(134.8kN)
顶板砼方量为1.185×4.5=5.333m3(138.7kN)
单侧外侧模模板重量为70kN,芯模顶模板重量为20kN,则外滑梁上的线荷载为36.8kN/m,内滑梁上的线荷载为36.3 kN/m。
内、外滑梁受力形式相同,因此仅对外滑梁进行验算。
TITLE,外滑梁受力分析
单元,1,2,1,1,0,1,1,0
结点支承,1,3,0,0,0
结点支承,2,3,0,0,0
单元荷载,1,3,36800,0.09091,0.90909,90
求得最大弯矩为134.6kN.m,最大剪力为82.8kN,最大挠度为13mm。
前后两支点反力均为:82.8kN
对于Ⅰ36a工字钢,其在最大弯矩及最大剪力作用下产生的最大拉应力及最大剪应力分别为:
挠度f =13mm<[f]=5500/400=13.75mm,刚度满足要求。
根据上面计算可知,在施工4m段4#块时底蓝前横梁受力最大,因此其上横梁也在此种工况下受力最大,依此对上横梁进行验算。
滑梁吊点处吊带拉力取9#块施工时的拉力
TITLE,上横梁验算
结点,2,2.875,0
结点,3,8.125,0
单元,1,2,0,0,0,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元,3,4,1,1,1,0,0,0
结点支承,2,3,0,0,0
结点支承,3,3,0,0,0
单元荷载,1,1,82800,0.3478,90
单元荷载,1,1,82800,0.6957,90
单元荷载,1,1,107700,0.7826,90
单元荷载,2,1,238900,0.119,90
单元荷载,2,1,82800,0.2143,90
单元荷载,2,1,75400,0.5,90
单元荷载,2,1,82800,0.7857,90
单元荷载,2,1,238900,0.881,90
单元荷载,3,1,107700,0.2174,90
单元荷载,3,1,82800,0.3043,90
单元荷载,3,1,82800,0.6522,90
求得最大弯矩为295kN.m,最大剪力为359.4kN,跨中最大挠度为0.2mm。
两个支点反力均为:632.7kN
对于双拼Ⅰ40a工字钢,其在最大弯矩及最大剪力作用下产生的最大拉应力及最大剪应力分别为:
挠度f =0.2mm<[f]=5250/400=13mm,刚度满足要求。
三角桁架受力示意图如下:
TITLE,三角桁架验算
单元,1,2,0,0,0,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元,3,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,7,1,1,1,1,1,1
单元,7,8,1,1,1,0,0,0
单元,4,9,1,1,0,1,1,0
单元,6,9,1,1,0,1,1,0
单元,7,9,1,1,0,1,1,0
结点支承,2,3,0,0,0
结点支承,3,3,0,0,0
结点支承,4,5,0,0,0
结点支承,5,3,0,0,0
结点支承,6,5,0,0,0
单元荷载,7,1,632700,0.33333,90
求得最大弯矩(在F点处)为:253.1kN.m;
DB64 1697_2020宁夏浅层地温能勘察施工技术规程.pdf最大剪力(在F点处)为:632.7 kN;
前斜拉杆(DF)轴力为:1097.8 kN(受拉);
后斜拉杆(DE)轴力为:1217.2 kN(受拉);
集中力处下沉量约15mm。
中竖杆长3.8m,由两根普通Ⅰ40工字钢组合而成,间距5cm,则iy≈7.5,则λ=51,φ=0.852
三角桁架杆件强度及稳定性满足要求
单片桁架片后锚采用4根φ32精轧螺纹,两片桁架片共计8根锚杆,标准强度为750Mpa,相应单根拉力为603KN,按60%取值为362 KN,6根锚杆提供的抗倾覆力矩M抗=362×8×3.8=11005 KN.m
主桁前横梁、悬吊系统、底篮系统、侧模及芯模系统合计重约55tJCT414-2017 硅藻土,取其重心至前支点的距离为5.5m/2=2.75m,相对于前支点产生的力矩为550×2.75=1512.5KN.m,相对于前吊杆产生的力矩为550×2.75=1512.5KN.m。