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干渠新建工程渡槽施工方案(21頁)
干渠新建工程渡槽施工方案(21頁).docx
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施工方案
上傳人:偷**** 編號:474797 2022-07-22 22頁 902.82KB

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1、 某干渠新建工程渡槽施工方案計 算 者:復 核 者:審 核 者:XXX大土木工程設計有限公司XXXX年 XX月 目錄1項目概況22施工方案22.1概述22.2施工流程22.3方案可行性分析23支架有限元分析23.1檢算任務23.2支架模型23.3計算荷載23.4結構變形23.5結構承載力檢算2貝雷梁2分配梁2橫梁2精軋螺紋鋼2排架立柱軸心受壓23.6結論24槽殼有限元分析24.1檢算任務24.2槽殼模型24.3支架模型24.4計算荷載24.5結構承載力檢算2正截面抗彎(自重狀態下)2斜截面抗剪(自重狀態)2裂縫寬度檢算(自重狀態):2撓度檢算(自重狀態)2結論25建議21 項目概況本次XXX干2、渠新建工程,全長9.721km(樁號0+0009+721,其中二標段為4+0009+721段),二標段,明渠長2723m,均為1/4000比降;暗渠15座,長506m,比降1/1000或1/1500;箱涵1處,長77m,比降1/1000;隧洞8座,長1575m,比降1/1000;渡槽5座,長817m,比降1/1000;陡坡1處,長23m;其他渠系小型建筑114座(新建節制閥1處,分水閘1處,泄洪閘1處,機耕橋9座,人行橋34座,放水洞24處,穿渠涵洞3處,山洪度3處,山溪接水10處,梯步28處)。本施工方案只包括渡槽槽身的現澆施工。渡槽采用自上而下的施工順序,渡槽槽身(包括落地槽)、排架和基礎3、都采用現澆的施工方式。2 施工方案2.1 概述XXX干渠新建工程,共有5座渡槽,分別是:1. XXX渡槽:2. XXX渡槽:3. XXX渡槽:4. XXX渡槽:5. XXX渡槽:2.2 施工流程5座渡槽均采用貝雷梁支架現澆的施工方式,具體施工方案如下:1. 在每根排架上預埋9根A25精軋螺紋鋼螺栓;2. 安裝鋼板牛腿,牛腿由4塊20mm厚鋼板焊接而成;3. 每兩個牛腿之間安裝鋼板組合橫梁橫梁與牛腿間使用M25高強螺栓連接;4. 每個鋼板組合橫梁上安裝兩個砂桶,砂桶高度為40cm,根據施工,可做微調;5. 渡槽橫向每兩個砂桶間設置一道雙拼36c工字鋼;6. 渡槽縱向在雙拼工字鋼上安裝三拼加強型貝4、雷梁;7. 貝雷梁上鋪設20a工字鋼分配梁,分配梁按照每75cm一道鋪設;8. 分配梁兩端延渡槽縱向鋪設10#工字鋼,與分配梁間采用螺栓連接;9. 10#工字鋼為龍門吊行車軌道,在其上方安裝小型龍門吊(龍門吊由廠家提供),龍門吊最大起重荷載為3t;10. 龍門吊大小里程方向在分配梁上各設置一座固定式小型吊機,該吊機與分配梁之間使用螺栓連接(該吊機由廠家提供,并安裝);11. 分配梁中間鋪設兩道楞木,楞木上方安裝渡槽鋼模板,鋼模板中下方為楞木,兩端采用可調節螺栓與分配梁連接;12. 待所有連接完成后對渡槽鋼筋混凝土部分進行施工,鋼筋與混凝土由龍門吊與小型吊機配合吊裝,澆筑混凝土時應對混凝土進行充5、分振搗,其他鋼筋與混凝土施工參照相關規范與設計圖紙;13. 待渡槽槽身達到設計標準即可放掉砂桶內砂拆去鋼模板及鋼支架;14. 施工順序如下,先澆筑(N-1)#,待(N-1)#施工完場后施工N#,施工N#的過程可同時拆除(N-1)#模板支架,安裝到(N+1)#,以此類推,直到全部施工完成;15. 為保證施工安全,荷載對稱分布,澆筑N跨的時候,對N+1跨進行配重,配重和現澆段應對稱分布,現澆段每澆筑三米,配重(2立方米混凝土塊)在相應的對稱位置增加一塊,以此類推。16. 支架構件及尺寸詳見附圖。2.3 方案可行性分析1. 支架整體作用于排架之上,現對排架施工期前安全性進行分析:施工期間考慮的荷載為6、:渡槽濕重+支架及模板自重+施工荷載+龍門吊自重。排架設計荷載為:渡槽自重+流水自重+施工荷載+地震荷載+其他。由此可見施工期間排架所受荷載與設計荷載不同,經過計算可得:設計荷載-施工期間荷載=流水自重(68t)-支架及模板自重(22t+25t)-龍門吊自重(3t)+地震荷載+其他=18t+地震荷載+其他:由此可得,施工期間排架承載荷載遠小于排架設計荷載,故該方案可行性滿足要求。2. 支架移動可行性分析該貝雷梁支架,除過預埋螺栓,其余構件均采用螺栓連接或者搭接方式,且支架豎向有砂桶,待渡槽鋼筋混凝土達到設計標準時,對砂桶放砂,即可對支架卸載,使用小吊車及龍門吊可對支架構件進行轉運和二次組裝。故7、,支架移動可行性滿足要求。3 支架有限元分析3.1 檢算任務本項目共有5座渡槽,跨度為8m20m間不等,本次檢算僅對20m跨的渡槽支架進行檢算,檢算項目包括:1. 貝雷梁的應力與變形2. 20a工字鋼分配梁的應力與變形3. 36c雙拼工字鋼橫梁的應力4. 預埋精軋螺紋鋼的抗剪應力5. 排架立柱軸心受壓3.2 支架模型利用邁達斯對單跨支架進行建模,本模型共計節點2013個,桿單元2468個。模型如下:圖 31整體有限元計算模型圖 32整體有限元計算模型立面圖 33整體有限元計算模型平面圖 34整體有限元計算模型橫斷面3.3 計算荷載根據結構形式及施工方法,施工過程中主要有以下荷載:(1)結構自重8、:22t;(2)渡槽澆筑砼重量:按25KN/M3計算;(3)鋼模板及上部枕木重量:鋼模板及上部 枕木重量按12.5KN/m計算(4)施工人員、施工料具運輸、堆放荷載:均布荷載按4kN/m2計算(5)傾倒砼產生的沖擊荷載:按2 kN/m2計算(6)振搗砼產生的荷載:按2 kN/m2計算(7)龍門吊自重:30KN(簡化為集中荷載,作用于跨中);采用容許應力法,荷載組合為:(1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7);3.4 結構變形渡槽變形主要受分配梁變形影響,故只需要考慮分配梁變形即可,分配梁變形圖如下:由圖可得,分配梁變形最大為28mm。3.5 結構承載力檢算3.5.1 貝雷梁通過有9、限元分析,在容許應力荷載組合下,貝雷梁應力圖如下:圖 35弦桿應力圖圖 36豎桿及斜桿應力圖由于貝雷梁支架支柱縱向間距為20m,跨度不大,在荷載組合作用下,貝雷梁上弦桿、下弦桿應力在-86152Mpa之間,豎桿應力在-226106Mpa。考慮到貝雷梁支架為限制荷載的臨時性結構,16Mn的容許拉應力、壓應力及彎應力按1.3210MPa=273計算。故貝雷梁所有桿件均滿足受力要求。3.5.2 分配梁通過有限元分析,在容許應力荷載組合下,分配梁應力圖如下:圖 37分配梁應力圖由圖可得,分配梁在荷載組合作用下,應力在-8683Mpa之間。Q235f=215 MPa,所以分配梁在荷載組合下,應力滿足規范10、要求。3.5.3 橫梁通過有限元分析,在容許應力荷載組合下,橫梁應力圖如下:圖 38橫梁應力圖由圖可得,橫梁在荷載組合作用下,應力在-6389Mpa之間。Q235f=215 MPa,所以橫梁在荷載組合下,應力滿足規范要求。3.5.4 精軋螺紋鋼通過有限元分析,在容許應力荷載組合下,橫梁底支座反力如圖:由圖可得,每個點最大支座反力為57.9KN,為保證建模與實際吻合,每個砂桶設置4個支點,即每個砂桶上所受支反力最大為57.94=231.6(KN)。忽略砂桶及牛腿自重,每根精軋螺紋鋼所受剪力為:精軋螺紋鋼容許剪應力為335MPa,故精軋螺紋鋼剪力遠遠滿足規范要求。但考慮到施工因素,螺栓可能不同時受11、力及不可控因素,故使用9根A25精軋螺紋鋼螺栓對牛腿進行錨固。3.5.5 排架立柱軸心受壓通過有限元分析,在容許應力荷載組合下,橫梁底支座反力如圖:由圖可得,每個點最大支座反力為57.9KN,為保證建模與實際吻合,每個砂桶設置4個支點,即每個砂桶上所受支反力最大為57.94=231.6(KN)。忽略砂桶及牛腿自重,每根立柱受壓為231.62=463.2(KN)。立柱受壓截面為,得軸心壓強為,考慮到混凝土強度的穩定性,所以排架混凝土強度達到85%后滿足軸心受壓規范要求。3.6 結論通過計算,本方案支架承載力滿足要求4 槽殼有限元分析4.1 檢算任務為保證在施工期限內完成施工,計劃混凝土強度達到812、5%即進行拆模,對槽殼在混凝土強度達到85%后承載力進行檢算。本項目共有5座渡槽,跨度為8m20m間不等,但20m跨中,排架為雙排架,計算跨度不大于18m,故,本次檢算僅對18m跨的渡槽槽殼進行檢算,檢算項目包括:1.短期內正截面抗彎2.短期內斜截面抗剪3.裂縫寬度4.撓度4.2 槽殼模型4.3 支架模型利用邁達斯對18m槽殼進行建模,本模型共計節點19個,桿單元18個。模型如下:圖 41整體有限元計算模型4.4 計算荷載由于拆模后,槽殼所受荷載僅為自重荷載,故,只計算槽殼在自重狀態下承載力。4.5 結構承載力檢算4.5.1 正截面抗彎(自重狀態下)利用邁達斯計算,得出自重狀態下槽殼彎矩計算結13、果見圖42:圖42槽殼正截面彎矩圖根據規范JTG D62-2004第條:結合實際配筋情況,利用excel,得出表 41:表 41正截面抗彎計算表鋼筋直徑dmm25鋼筋抗拉強度fyN/mm2280混凝土抗壓設計強度fcX85%fcN/mm211.73受拉鋼筋中心距邊緣高度asmm50結構高度hmm2350有效高度homm2300上翼緣寬度bmm1600受拉鋼筋數量N19單根受拉鋼筋面積Amm2490.9受拉鋼筋總面積Asmm24417.9混凝土受壓高度Xmm65.9最大抵抗彎矩KNM2804.3最大彎矩KNM1645計算結果安全系數11.70由表可得,在自重狀態下,混凝土受壓面積為66mm,故數14、以一類截面,本計算表可用。得出:在自重狀態下,混凝土強度達到85%后,正截面抗彎滿足規范要求。4.5.2 斜截面抗剪(自重狀態)利用邁達斯計算,得出空心板剪力結果見圖 43:圖 43槽殼剪力圖根據規范JTG D62-2004第條:結合實際配筋情況,利用excel,得出表 42:表 42斜截面抗剪計算表參數說明參數單位槽殼異號彎矩影響系數111預應力提高系數211受壓區翼緣影響系數311斜截面受壓端正截面處寬度bmm1600斜截面受壓端正截面有效高度h0mm2300受拉主筋抗拉強度設計值fsdN/mm2280箍筋抗拉強度設計值fsvN/mm2280混凝土抗壓強度設計值fcu,kN/mm211.715、3同一截面箍筋總面積Asvmm2314.0受拉普通鋼筋總面積Asmm24415.6同一截面彎起鋼筋面積Asbmm20.0箍筋間距svmm150斜截面內縱向受拉主筋配筋率P10.12斜截面內箍筋配筋率sv%0.001彎起鋼筋彎起角度s45.0斜截面內混凝土和箍筋共同抗剪承載力VcsKN5933.4與斜截面正交的普通彎起鋼筋抗剪承載力VsbKN0.0剪力VdKN366.0計算結果安全比例116.2由表可得,在自重狀態下,槽殼斜截面抗剪強度滿足規范要求。4.5.3 裂縫寬度檢算(自重狀態):根據規范JTG D62-2004第條:結合實際配筋情況,得出表 43:表 43裂縫寬度計算表參數單位槽殼C1116、1.00C211.00C311.00ss1186.08dmm25.0010.006bfmm1600.00hfmm2350.00MsKNM1645Asmm24417.86h0mm2300.00Es1210000.00Wfkmm0.143由表可得,槽殼裂縫寬度不大于0.2mm,所以,在自重狀態下,槽殼裂縫寬度滿足規范要求。4.5.4 撓度檢算(自重狀態)利用邁達斯計算,得出自重狀態下槽殼撓度計算結果見圖 44:圖 44自重狀態下槽殼撓度由圖可得,自重狀態下槽殼撓度為1/90001/600.故,滿足規范要求;4.5.5 結論綜上所述,槽殼混凝土強度達到85%后,檢算結果如下:1. 正截面抗彎滿足規范17、要求,安全系數為1.7;2. 斜截面抗剪滿足規范要求,安全系數為16.2;3. 裂縫寬度滿足規范要求,寬度為0.14;4. 撓度滿足規范要求,撓度值為1/9000.得:槽殼混凝土強度達到85%后,在自重作用下,滿足規范要求,即,當槽殼混凝土強度達到85%后,即可進行拆模。5 建議由于施工的不可控因素,為保證施工安全,對方案提出以下幾點建議:1. 砂桶必須做抗壓實驗,落架高度不得低于10cm;2. 砂桶與牛腿、橫梁必須可靠連接;3. 貝雷梁采用租賃或者購買的方式,仔細檢查貝雷梁的桿件變形情況,特別注意以下兩處:1) 在支點附近的貝雷梁斜桿和豎桿要保證沒有變形,且由于此處的雙豎桿受力較大,建議予以加強;2) 跨中處的上下弦桿保證沒有變形;4. 計算采用三拼加強型貝雷梁,所以施工時必須采用設計用貝雷梁,兩組三拼加強型貝雷梁之間必須做可靠連接,保證橫向穩定性;5. 螺栓連接要按照相關規范嚴格執行,雙螺栓不得減少螺栓數量及遺漏;6. 結構需進行分級堆載預壓,記錄彈性變形值與非彈性變形值,以便設置預拱度,分級加載應與澆筑混凝土的順序與位置盡量相同。
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