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项目钢便桥专项方案

235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程溜子河特大桥便桥平台专项方案编制人:审核人:批准人:235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程明蛤段项目部二O一四年十一月目录工程概况:235国道盱眙北段及盱眙绕城段改扩建工程起于明祖陵镇工业集中区235国道老路,止于蛤腰公路,与淮河三桥北接线相顺接。

范围为K3+~K9+,路线全长,总体呈南北走向,全部新建。

本标段主要工程内容为主线路基3599米,溜子河特大桥全长米,匝道1109米,全线除此之外还包括圆管涵4道,盖板涵2道以及立体交叉、平面交叉各两处。

溜子河特大桥与淮河三桥北侧相接,起点桩号K6+482,终点桩号K8+,桥梁总长为米。

全桥共2个桥台,63个桥墩,桥跨布置为:[10*(4*40m)]现浇箱梁+[3*40m+4*40m+2*(5*40m)]组合箱梁+(4*20m+3*20m)预应力空心板梁。

其中桥梁基础1#~55#墩台桩基础采用嵌岩桩,56#~64#墩台桩基础采用摩擦桩。

桥台采用组合式桥台,台帽采用钢筋混凝土矩形截面台帽;桥墩墩身采用墩柱式墩身,横向墩身之间采用一道系梁加强横向联系。

设计技术标准:一级公路,设计车速为100km/h,荷载等级公路-Ⅰ级。

路面双向四车道布置,宽度为26米。

工程总投资:32066万元第一部分:便桥及钻孔排架结构设计便桥全长702m,桥面净宽4m,下部钢管桩基础,上部贝雷桁架梁,全长设7联(96m+96m+96m+96m+96m+96m+126m)。

贝雷片布置形式单层4排布置,横梁间距,管桩顶分配梁为工平台,浇筑砼时可作为吊车或泵车临时工作平台。

钻孔排架根据灌注桩具体位置插打钢管桩基础,盖梁为双拼45号工字钢,横向采用25号工字钢,上铺桥面板作临时操作平台。

一、主要技术标准桥面宽:4m;车辆荷载:500KN(施工车辆)限速:15KM/h;限载:单孔跨径内仅容许一辆重车通行。

使用期限:年。

二、编制依据和参考文献1、《主桥施工图纸》。

2、根据国家及有关部门的设计规范,施工技术规程、规范,质量检验评定标准及验收办法。

3、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)5、《公路桥梁施工技术规范》(JTGT F50-2011)6、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)7、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)8、《装配式公路钢桥多用途手册》三、便桥平面布置便桥设置在主线桥的南侧,平面距离主线桥盖梁,主要是方便主线桥下部结构的施工。

四、便桥结构布置便桥长702m,分联设置,联间设简易伸缩装置。

纵桥向布置时考虑主墩灌注桩及墩身、盖梁的施工,平面布置考虑钻孔排架的搭设。

具体如下:便桥纵桥向布置(标准联)便桥多跨连续,标准跨径12m,在伸缩缝处设止动墩,止动墩双排管桩,桩顶分配梁纵向布置,纵桥向相邻侧贝雷桁架断开设置,分设梁底分配梁。

便桥结构断面普通墩处结构断面止动墩处结构断面便桥加宽段结构断面五、钻孔平台结构布置钻孔排架与墩身相对位置排架纵向布置排架平面布置排架结构断面第二部分:结构检算一、便桥结构检算钢便桥全长702m,设7联(96m+96m+96m+96m+96m+96m+126m)。

采用上承式结构,车道净宽4m。

主梁采用贝雷桁架片,贝雷片布置形式单层4排布置,横梁间距,管桩顶分配梁为双拼45号工字钢,横向联系梁为25号工字钢,桥面满铺钢板。

主栈桥侧面设5个加宽段,一方面作会车用,一方面作临时施工平台,浇筑砼时可作为吊车或泵车临时工作平台。

桥面采用定型桥面板,下部结构采用管桩基础。

2、遵循的技术标准及规范技术标准设计荷载便桥断面图横断面布置形式限行速度:15km/h设计规范《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《公路桥梁施工技术规范》(JTGT F50-2011)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)《装配式公路钢桥多用途手册》根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86,临时性结构容许应力按提高30-40%后使用,本表按提高计。

单榀贝雷梁容许弯矩值为,容许剪力值为。

横向稳定系数普通车辆汽车冲击系数μ=4、设计工况及荷载组合工况一:一辆500KN重车行走于12m简支梁跨上,贝雷桁架梁的弯矩、剪力结果,盖梁强度及刚度结果。

工况一荷载组合:①+②5、钢便桥设计上部结构设计根据主通行孔的布置形式,取12m跨径简支检算。

图 12m跨简支形式桥面宽度刚便桥的桥面宽度为4m,按照重车车辆外形尺寸为7×,横桥向<4m,此断面可以满足行车要求。

纵向整体计算根据本桥横断面布置形式可知,纵向桁架采用4排单层结构,根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》,其单榀梁结构内力值需满足下列要求:弯矩值 M≤【Mu】=· m剪力值 Q≤【Qu】=其纵向整体计算模型见图所示图纵向整体计算模型根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》,只能布置一个车道,其横桥向最布载形式见图所示图横桥向最布载形式弯矩计算跨中弯矩最大时,纵桥向车辆布载形式见图所示。

图跨中弯矩最大时最不利活载布置情况由图可知,弯矩最大时一个车道上作用车辆轴载位置。

最不利荷载作用下全桥弯矩图如图所示图最不利荷载作用下全桥弯矩图有图可知,贝雷梁的跨中弯矩作用值最大,详见图所示由计算结果可知,最不利荷载作用下的最大弯矩值为534KN·m,满足M=534kN·m≤【Mu】=·m 抗弯满足要求。

剪力计算支点处剪力最大时,纵桥向车辆布载形式见图所示。

图支点剪力最大时纵桥向荷载布置形式由图可知,支点剪力最大车辆轴载布置。

最不利荷载作用下全桥剪力图如图所示图最不利荷载作用下全桥剪力图有图可知,贝雷梁的剪力作用值最大,详见图所示图最不利荷载作用下的中贝雷梁的剪力值由计算结果可知,最不利荷载作用下的最大剪力值为218KN,满足Q=218kN≤【Qu】=抗剪满足要求。

盖梁检算检算模型盖梁截面特征盖梁强度结果结构最大等效应力值为,满足要求。

盖梁刚度结果最大结构位移值为1mm,小于,满足要求。

单桩承载力盖梁支点反力结果NODE FX FY FZ2 +06232 +06最大支反力结果为406KN。

单桩承载力检算土层参数表格设计时执行的规范《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)以下简称桩基规范《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)以下简称基础规范计算结果桩在土层中的相对位置桩周长及底面积p 计算 u = ?? = mA p = ???= m 2单桩竖向承载力计算计算桩端进入持力层深度h b :桩端进入持力层深度取桩所在的最下层土厚 h b =1 m计算钢管桩外直径d s : d s = m计算侧阻挤土效应系数?s : 根据建筑桩基规范表查表 ?s =计算桩端闭塞效用系数?p :∵hb?ds <5,∴根据建筑桩基规范公式?p = h bd s?s =单桩承载力计算:根据“桩基规范”采用公式如下Q uk = Q sk + Q pk = ?s u?q sik l i + ?p q pk A p计算土的总极限侧阻力Q sk Q sk = ?s u?q sik l i = ??(25?+40?+35? = kN计算土的总极限端阻力Q pk Q pk = ?p q pk A p =?100? = kN 单桩竖向极限承载力标准值Q uk 计算 Q uk = Q sk + Q pk = kN单桩入土10m 竖向承载力标准值为,大于406KN 满足要求。

6、桥面板及横梁检算桥面板横向2块布置,横梁纵向间距布置。

不利工况考虑:一辆500KN 重车作用在6m 长的相邻两块桥面板上,横向偏载,后重轮作用于相邻横梁的跨中,具体如下荷载情况:重车500KN ,后排轮着地宽度和长度:(横)*(纵),前轮着地宽度和长度(横)*(纵),轴距:+3m 。

建立模型上面6个立方体模拟6个车轮,最下面纵向4根长方体模拟贝雷片上弦杆,间距++。

施加约束和荷载 检算结果结构整体变形情况最大结构位移发生在后重轮偏载于桥面板边缘位置,最大结构位移值为。

桥面板等效应力值最大等效应力值为152MPa ,小于A3钢屈服强度,满足要求。

面板最大剪应力最大剪应力为82MPa ,满足要求。

最大结构位移值为,小于1500/400=,满足要求。

横梁25号工字钢等效应力最大等效应力值为128MPa,小于A3钢屈服强度,满足要求。

横梁最大剪应力最大剪应力值为69MPa,满足要求。

横梁刚度最大结构位移值,小于900/400=,满足要求。

二、钻孔排架结构检算1、工况2、检算模型上面纵向两根型钢模拟钻架底座两侧型钢。

3、施加荷载和约束4、结构总体变形情况5、25号工字钢横梁强度最大等效应力值为43MPa,满足要求。

6、横梁刚度最大结构竖向位移值为,小于4000/400=10mm,满足要求。

7、双拼45号工字钢强度最大等效应力值为32MPa,满足要求。

8、盖梁刚度最大结构竖向位移值为1mm,小于6000/400=15mm,满足要求。

三、结论与建议1、通过对贝雷梁的纵向整体分析,结构的抗弯、抗剪均能满足规范要求。

2、计算中以特定车辆荷载为对象,在运行中须对上桥车辆进行管控。

3、因地质层次的多样和不均匀,桩实际入土深度依据锤击力控制,以贯入度校核。

第三部分:施工组织一、施工方法结合桥梁施工要求,放出钢管桩中心位置,打设采用浮吊起吊振动锤依次打入,贝雷采用现场拼装,采用汽吊、浮吊配合架设,焊接等固定就位后,开始安装桥面梁系。

二、施工工艺流程便桥安装示意1.插打钢管桩2.安装盖梁3.安装桁架组4.铺设桥面板及其它工作工艺流程三、施工方案测量放线根据设计图纸,准确放出便桥的中轴线,并根据现场情况定出便桥的起始桩位。

材料的准备材料统一由恒基路桥基地调配,材料进场后,检查桩体本身是否有裂痕、弯曲变形等现象,确保表面无严重的锈蚀和割焊受伤现象,其壁厚要满足设计要求,存在缺陷的桩体禁止使用。

对于贝雷片扭曲变形的不予使用,插销连接不牢靠的予以调整加固或更换,对于个别节点存有开裂、脱落的进行焊接加强。

机具准备45打桩锤、浮吊、汽吊。

利用50T浮吊起吊45打桩锤打桩,贝雷片的拼装、主梁的安装使用场地将施工区域的场地平整并有一定的承载力,贝雷片、钢管桩进场后堆放在平整的场地上,下方垫设方木。

下部结构在便桥整个施工过程中,采用浮吊和汽车吊配合施工。

A、打桩钢管桩采用45振动锤依次打入,自备发电机。

将浮吊停放到位,相关材料摆放在浮吊有效工作半径内,发电机、振拔锤调试完毕。

用浮吊的大钩将振拔锤吊起,再用小钩把钢管从一端垂直吊起,慢慢调整钢管与振拔锤的位置,用振拔锤的液压夹头夹住钢管桩,初步检验桩体的垂直度,然后振拔锤夹着钢管慢慢移到指定桩位,由两位指挥人员处在90度方向上再次调整桩的垂直度,桩体基本垂直后,示意操作手进行打桩。

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