贝雷架桥施工方案.docx
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1、广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程总干第二标段上古岭隧洞出口加旦良马隧洞进口段(桩号Z1+662Z7+432)工程临时贝雷桥施工方案编写:校核:审核:广东水电二局股份有限公司广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程总干第二标段项目经理部二零一一年H-一月七日第一章工程概述3、市U34、pJMPJ日寸Bo当cL12、14、I:口,I:z*z14)IL-h12JJ、戈U16L戈U.18、i4F1-、带UVF戈U18IZE寸曰.18y-y、18JZlJ11JlL.I:,H_LVIH曰1、ZI21白勺带U19-、L|/1白勺帝U19l、.1S_L1回IMx.白勺帝U19L1ZE19、5fe1-目194、
2、I:I:I上LIH曰O曰21、M、曰j5fe21日.21A5-1-22一、风险管理重点22-、47Z寸曰22第一章工程概述一、编制依据1 .公路桥涵通用设计规范2 .公路桥涵施工技术规范(J力041-2000)3 .装配式公路钢桥多用途使用手册(人民交通出版社)4 .桥梁施工工程师手册(第二版)(人民交通出版社)5 .本单位拥有的科技成果、管理水平、技术设备力量,多年积累的贝雷架桥施工经验,对施工现场及周围环境的调查所掌握的有资料。二、工程概况独山隧洞出口庚河倒虹吸段工程施工道路材料运输困难。原有村路及山路道路狭窄,与村民住房紧紧相挨;山路坡度较陡,局部坡度高差达2on,临时施工道路拓宽征地拆
3、迁面积多且困难。我部根据本标段地形和地貌、施工难度、环境特点,并结合各施工区及弃渣场位置、场内外交通规划,在满足各工区交通通畅的前提下,力求各类材料物资运输流程合理,做到免受干扰,方便施工。场外施工道路及场内施工道路布置如下:独山隧洞出口庚河倒虹吸段工程段从加旦二级公路修建临时贝雷架桥过奇庚河沿永久征地修建施工道路及汇车道至各施工区及弃渣场进行材料及渣土运输。临时贝雷架桥在加旦奇庚河河道相对较窄位置修建。贝雷架桁架采用贝雷桁片组拼,贝雷架纵梁主桁架结构为单层十七节,贝雷架纵梁主桁架高.5m,长51.816m,贝雷架纵梁每米受力3。3。临时贝雷架桥平面位置图如下图所示。三、水文地质条件1 .水文
4、条件奇庚河为季节性河流,311月份为汛期,水量较多,113月份侏年)为枯水季节,水量较少达到断流状态。枯水季节两岸地下水分布高程约9oom,汛期和河水平基本持平。11月份有利于临时贝雷架桥施工。2 .地质条件该河段由北往南流,左岸为凹岸,右岸为凸岸,河宽约456on,深约58加。两岸地面高程在o88n之间,左岸岸坡坡度约7。8。,右岸岸坡3040;两岸覆盖层主要为浅棕红色含碎石粉质粘土、次生红粘土,稍湿饱和,土层一般呈硬塑可塑状态,层厚1O25T11;河床底高程约/bom,基岩出露而起伏不平。河床底部高程10095.45W为松散砂砾卵石层,砂含量约5。,粗砂为主,卵砾石含量约25%,粒径为35
5、cm为主,泥质含量约25%;砂卵砾石成分主要为硅质岩、灰岩。河床底部高程在9545835团为微风化灰岩,灰色深灰色,岩质坚硬。第二章临时贝雷架桥计算一、设计计算依据1 .临时贝雷架桥设计方案临时贝雷桥跨径51.816m,计算跨径50.8l,桥面横向宽度为7.0m,为三跨连续梁,上承式结构。主梁采用321型军用贝雷架拼装而成。桥梁纵向由17片贝雷架拼装而成,横向由25片贝雷架拼装而成,每片贝雷架间距45Ci,横向之间采用85支撑架连接,以提高侧向稳定性和整体刚度。临时贝雷架桥立面图及横剖面图如下图所示。2 .临时贝雷架桥主要技术要求 .设计标高:临时贝雷桥桥面标高与加旦二级公路及相接水泥混凝土硬
6、化路面标高一致取109.45m。 .设计使用年限为3年。 .临时贝雷架桥主要用于独山隧洞出口、上营明渠、上营隧洞及甘香明渠工程材料物资的运输。 .计算跨度为:5.8n,桥面宽度为: .设计荷载为:50.8Tn梁体自重为362吨,按37。吨计算;汽车及运输材料自重按5。吨计算;困此荷载总计420吨。 .钢筋混凝土桩基础深入基岩In,桩基础高程为94.45m。3 .遵照规范及主要参考文献.国家标准,钢结构设计规范(3500172003.国家标准,低合金结构钢(G国15911994).国家标准,碳素结构钢(/7700-2006).国家标准,热轧普通槽钢截面特性(6劣7。719981.建设部标准,城市
7、桥梁设计荷载标准(CJJ771998).交通部标准,公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JUo251986).国家标准,公路桥涵设计通用规范(JTGD602004).J7Sooi2-965,装配式公路钢桥设计图4 .基本设计参数4.有关设计参数.设计荷载a.桥跨自重6.汽车及运输材料自重汽车为io轮式运输车,汽车及运输材料自重按5。吨计算。为了计算简便,汽车及运输材料自重按照均分的原则平均分给20个轴,每个轴上作用2.5吨。由于车轴为刚性轴,因此每个车轮作用于桥梁上的荷载为1.25吨,即12.5C50.8Tn贝雷梁自重贝雷梁自重设计荷载取37。吨,按照同6的方法,由于贝雷梁自重而引起的轮压为18.
8、5吨即1853V; .荷载组合计算强度时用荷载组合:a+6+c计算刚度时用荷载组合:6+c .出梁通道刚度局部变形不超过2cm主梁弹性挠度主梁弹性挠度/应小于结构跨度的1/40。:f/400. .桥跨容许挠度f桥跨容许挠度/7/360(按英国贝雷桥刚度要求设计)车道荷载的冲击系数为=,计算跨径2为50.8WM=053。车辆荷载的冲击系数为=0.6686-0.3032CogL,计算跨度为5a8n时=0.151042主要材料性能 .结构材料小35屈服强度:s=235MPa抗拉、抗压和抗弯强度:f=157MPa抗剪强度:=90MTa .结构材料小45屈服强度:。s=345MTa抗拉、抗压和抗弯强度:
9、o=23oMTa抗剪强度:=133MPa .钢材的物理性能指标弹性模量T=2.o6o5MPa泊松比U=0.2716剪切模量Q=o.8o5MTa质量密度P=7850gm343贝雷架单元基本数据,贝雷架单元结构:贝雷架单元基本尺寸见下图桁架单元轮廓图.贝雷架容许力桁架弦杆容许轴向压力:508JCN桁架弦杆容许轴向拉力:662KN桁架竖腹杆容许轴向压力:1人桁架斜腹杆容许轴向压力:149KV桁架容许弯矩:7KNn桁架容许剪力:2ioKN二、总体计算1 .计算模型采用大型通用有限元分析软件SJZlP2000Y14.O对贝雷梁桥结构进行三维空间有限元分析。桁架弦杆采用梁框架单元,腹杆采用框架单元,贝雷架
10、单元之间采用较接连接,贝雷架单元内部节点采用刚接,贝雷梁横向连接节点亦采用刚接,临时贝雷梁桥在两端采用简直支撑。 .临时贝雷梁桥有限元模型临时贝雷梁桥有限元计算模型立面图、横断面图及透视图见图2-1、2-2和2-3所示。图2-1临时贝雷梁桥有限元计算模型立面图2-2临时贝雷梁桥有限元计算模型横断面图图2-3临时贝雷梁桥有限元计算模型立面图透视图 .荷载工况a.自重工况工况1:包括正交异性桥面板和临时贝雷梁桥6.抗弯工况工况2:汽车及运输材料(包括桥梁自重)作用于边跨跨中+自重C抗剪工况工况3:汽车及运输材料(包括桥梁自重)作用于边跨1/4跨处+自重6.桩承载力工况工况4:汽车及运输材料(包括桥
11、梁自重)作用于钢筋混凝土桩处+自重2.计算结果.自重工况项单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力EN8.072.6444轴向压力EN7.28.012.1446边跨跨中挠度mmC).36.抗弯工况项单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力EN84715555.878.8轴向压力EN137.99288.679边跨跨中挠度mm5.8.抗剪工况项单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力En92.4120.438.48o.o轴向压力EnIOlA80.9175.91057边跨跨中挠度mm44.桩承载力工况项单位上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向拉力目N76.942.815740.3轴向压力目N30.547.3243792
12、.2边跨跨中挠度mm1.2.结果分析比较Y况弦杆实际斜腹杆轴压力(42容许压力(A实际竖腹杆轴压力(42容许压力(位2实际轴压力(42容许轴压力(42实际轴拉力(2容许轴拉力(4W工4.412.况18.05088.066261491191工1371557988.况29A6工况3IOlA120.410571759工况447.376.992.32437分析评价根据计算结果可以看出,贝雷梁弦杆和斜腹杆均符合设计要求,而边跨中支点竖腹杆在运梁小车经过时轴向压力略有所超,超出部分占容许压力(2437-191)191=276%o由于计算时未考虑钢面板对结果的贡献,因此对边跨中支点处竖腹杆稍做加固即可。.桩
13、基承载能力根据荷载作用位置分析可知,当运辆车轮压作于与边跨中支点时,桩基受力最不利,即在工况4下,桩基受力最大。在工矿4时,各支点反力之和为1456.5M即桩基竖向受力为1456.5KN。根据地质勘探报告,贝雷梁桥所处地质条件自上而下以次是:粘土、砂砾卵石、灰岩为主。计算桩基承载能力时,为了确保临时贝雷梁桥的安全性,这里采用粘土及砂砾卵石的极限侧摩阻力验算桩基承载能力。单桩承载能力PaI=I3.5X3.14X1.OX20=847.8JUM(PU2=6.6(1+2)2+33X0.5XIO=I44纭M则2根钢筋混凝土桩+2根混凝土档土墙的承载能力Tu=2Tu+2TU2=2X847.8+2X144=
14、1983.6JCN1456.5KN。由此可见桩基承载能力符合设计要求。第三章临时贝雷架桥施工一、概述临时贝雷架桥位于加旦奇庚河河道相对狭窄位置,跨度5i.86n,主梁采用贝雷桁架拼装,临时支墩为钢筋混凝土基础与贝雷桁架,贝雷桥组装在加旦施工进行。二、施工方法和工艺流程施工方法:钢筋混凝土桥墩施工,贝雷片采用现场拼装、吊车配合安装。施工工艺流程:便桥设计方案制定_设备材料进场_施工测量放样钢筋碎支墩施工支座安装桁架拼装主梁吊装就位横梁安AAAA1 .钢筋混凝土桥墩施工 .基础土方开挖工序:施工准备一测量放样一土方开挖一基础验收。测量放样好桥墩墩位,采用PC6。挖机进行桥墩基础开挖,基坑开挖到设计
15、标高(入岩m)后对基岩面进行验收。 .基础及墩身钢筋混凝土施工工序:钢筋绑扎一模板安装一混凝土浇筑一养护一模板拆除a.基础及墩身钢筋安装桥做基础及墩身钢筋型号为中22nn和IOTnTn两种,钢筋绑扎最小搭接长度为2535%对焊接的部位,先清除钢筋表面的锈、漆、油渍等污物,然后再进行手工电弧焊,保证焊缝无夹渣、无气孔,焊缝高度和厚度符合规范要求。钢筋安装过程中,钢筋接头位置按规范规定互相错开:同一截面中,受拉区、受弯区接头不大于25%,受压区接头不大于5。接头焊接后立即清除焊硝。钢筋的保护层厚度用与其同厚的混凝土砂浆块确定,其间隔为nn。钢筋安装完毕后,需按“三检”制度进行检查,验证钢筋使用部位
16、、钢筋规格、型号、尺寸、数量,合格之后,报请监理工程师验收,再进行隐蔽。模板安装模板采用全新木模安装,模板表面应光洁平整,接缝严密、不易产生漏浆,保证混凝土结构拆模后外表光滑平整,模板及支架具有足够的强度,刚度及稳定性,保证混凝土结构形状、尺寸和相互位置符合设计规定;根据放样的边线在钢筋上点焊短钢筋来支撑模板以固定其位置,并将模板的对拉螺栓焊接在底基础钢筋上,对拉螺栓为中16钢筋加工而成,上下布置两排(间距75cm),每排长度方向间距6oCTn。用48ni钢管作为内外楞配以斜撑、斜拉来加固。C混凝土浇筑混凝土采用C25商品混凝土,混凝土搅拌运输车开到工作面附近后,将混凝土拌和物卸入混凝土泵,由
17、混凝土泵将混凝土均匀地卸到仓面内。浇筑过程应连续,有得中断,浇筑应按3。CW左右分层浇筑,入仓混凝土随入仓随振捣。混凝土振捣采用5。开型插入式振捣棒按一定的次序和间距逐点振捣。振捣时振捣器应垂直插入下层混凝土5-6cm,每点振捣时间一般在2030S间,不得过振或漏振,表面混凝土不再出现气泡,振捣密实,不再显著下沉,并开始泛浆为止,混凝土浇筑完毕后及时清除顶面浮浆。浇筑过程中,派专人检查模板,变形情况,控制浇筑速度,发现问题及时处理。(.混凝土养护在一般情况下,混凝土养护在灌筑后IO12”内开始进行,在平均气温高于+5。条件下,可以采用自然养护法,在一定时间内保护混凝土湿润状态,可采用清洁草帘、
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