某鐵路客運(yùn)專(zhuān)線鋼便橋施工方案(15頁(yè)).doc
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2022-08-08
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1、中鐵十局滬杭鐵路客運(yùn)專(zhuān)線項(xiàng)目部三工區(qū)剛便橋施工方案 (DK84+686.50DK91+037.445)中鐵十局滬杭鐵路客運(yùn)專(zhuān)線項(xiàng)目部三工區(qū)2009年5月5日中鐵十局滬杭鐵路客運(yùn)專(zhuān)線項(xiàng)目部三工區(qū)剛便橋施工方案一、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1、設(shè)計(jì)依據(jù)(1)、現(xiàn)行施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(2)、現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(3)、現(xiàn)行施工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(1)、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)(2)、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024-85)(3)、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ025-86)(4)、裝配式公路鋼橋設(shè)計(jì)圖中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院。(4)、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ0412000)2、(6)、海港水文規(guī)范(JTJ213-98)二、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)說(shuō)明1、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度:5.0m設(shè)計(jì)荷載:78t旋挖鉆及掛-120荷載棧橋全長(zhǎng):18m、24單跨(凈空15m)在臨時(shí)荷載作用下,荷載組合時(shí),其鋼結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力可提高30%,即可按1.3倍的系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。由上可知,16Mn的容許拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力均可按1.3x210=273MPa計(jì)算,容許剪應(yīng)力按1.3x160=208 MPa計(jì)算2、設(shè)計(jì)說(shuō)明1)設(shè)計(jì)控制荷載:棧橋設(shè)計(jì)中選用78噸旋挖鉆荷載進(jìn)行主梁及鋼管樁基礎(chǔ)荷載驗(yàn)算。橋面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度18m,計(jì)算長(zhǎng)度15m。2)設(shè)計(jì)使用壽命:2年;3)設(shè)計(jì)行車(chē)速度:10km/h。4)橋梁主體結(jié)3、構(gòu)及橋面部分:棧橋橋梁主體結(jié)構(gòu)及橋面部分均采用“321裝配式公路鋼橋”標(biāo)準(zhǔn)件。5)橋臺(tái)基礎(chǔ)一邊橋臺(tái)采用混凝土橋臺(tái),混凝土橋臺(tái)澆筑基礎(chǔ)底面尺寸為50060150cm,臺(tái)帽頂主梁位置放置枕木,防止壓碎橋臺(tái)混凝土。三、沿線便橋設(shè)置表4-1 施工便橋設(shè)置一覽表序號(hào)里程跨越河流 名稱(chēng)所在村莊河流 寬度水深與線路角通航情況便橋通過(guò)方式1DK85+200支流余北村10組402否圓管涵通過(guò)2DK86+462未知名河流長(zhǎng)秦村11組202.590是便橋3DK87+040蝦塘長(zhǎng)秦村8組1502否圓管涵通過(guò)4DK87+394蓮浦塘長(zhǎng)秦村6組223.256是便橋5DK87+930支流馬橋村25組202.6134是便橋64、DK88+033蘇庵浜馬橋村25組131.851否便橋7DK88+595農(nóng)田灌溉渠紅聯(lián)村5組2否圓管涵通過(guò)8DK88+800鐵浜紅聯(lián)村5組601.5155否圓管涵通過(guò)9DK88+950郁家河紅聯(lián)村6組251.546是便橋10DK89+564吳家河紅聯(lián)村7組201.549否便橋11DK89+815牛角頭河紅聯(lián)村8組201.647否便橋12DK89+930未知名河流紅聯(lián)村15組301.7140否圓管涵通過(guò)13DK90+500何家浜紅聯(lián)村12組142.4117否便橋14DK90+690未知名河流紅聯(lián)村12組202.4172否便橋15DK90+810未知名河流紅聯(lián)村12組232.445否便橋18合計(jì)便5、橋合計(jì)197m四、施工方法1、總體施工方案為保證施工區(qū)域既有排灌系統(tǒng)與河道溪流暢通,對(duì)施工便道跨越河流、河渠處采用鋼管樁、貝雷支架搭設(shè)便橋通過(guò)為主,鋪設(shè)鋼筋混凝土管涵通過(guò)為輔,以滿(mǎn)足過(guò)水和施工運(yùn)輸需要。便橋?qū)?m,便橋基礎(chǔ)水中均采用鋼管樁,岸上及淺灘處可采用松木樁和混凝土基礎(chǔ),鋼管樁采用529(=10mm),每墩3根,鋼管間距2.25m,鋼管樁橫擔(dān)采用雙拼I25a工字鋼,長(zhǎng)度為5m,鋼管樁上部連接體系采用18槽鋼。上部采用4片貝雷梁結(jié)構(gòu)形式,貝雷梁采用321型。貝雷梁上設(shè)置I22工字鋼橫向分配梁,間距0.75m,分配梁上采用滿(mǎn)鋪20槽鋼。便橋兩側(cè)設(shè)置欄桿,護(hù)欄采用50*5鋼管,高1.0m間距26、.0m。2、便橋施工方法2.1、橋臺(tái)施工橋臺(tái)設(shè)置在岸邊硬質(zhì)基礎(chǔ)上,開(kāi)挖基坑,清理樁頭,為增強(qiáng)橋臺(tái)基礎(chǔ)處的穩(wěn)定性,在基礎(chǔ)下大入16根木樁。澆筑墊層混凝土,立模,綁扎鋼筋后,再澆筑橋臺(tái)臺(tái)身,橋臺(tái)基礎(chǔ)采用C25砼澆筑。橋臺(tái)后填土,與施工便道相連接。2.2、便橋施工2.2.1便橋橋墩鋼管樁插打 鋼管樁插打前,先修筑施工便道至橋臺(tái)處,以便吊機(jī)進(jìn)入。鋼管樁插打采用履帶吊機(jī)整樁起吊,DZ90液壓打樁錘,一次性插打到位,履帶吊機(jī)整樁起吊,插打采用DZ90震動(dòng)打樁機(jī)施打,便橋每個(gè)橋墩設(shè)計(jì)529鋼管樁3根,橫橋向間距為2.25m,樁底位于河床面以下35m。每排鋼管樁下沉到位后,應(yīng)進(jìn)行樁之間的連接,增加樁的穩(wěn)定性,7、連接材料采用20號(hào)槽鋼,焊縫質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。2.2.2貝雷梁的安裝貝雷梁預(yù)先在陸上或已搭設(shè)好的便橋上按每組尺寸拼裝好,然后運(yùn)輸?shù)轿贿M(jìn)行安裝,吊車(chē)配合倒鏈和卷?yè)P(yáng)機(jī)拖拉架設(shè),貝雷梁的位置需放線后確定,以保證便橋軸線不偏移。2.2.3橋面系安裝貝雷片頂面沿橫橋向安裝22工字鋼,間距75cm。橋面板采用20槽鋼滿(mǎn)鋪,沿順橋向布置。便橋欄桿高1.0m,采用50焊接鋼管焊接,立柱間距2.0m,焊在便橋橫向分配梁上。2.2.4便橋上其它結(jié)構(gòu)設(shè)置施工技術(shù)措施1)打樁前對(duì)現(xiàn)有水文、地質(zhì)作全面了解。對(duì)鋼管樁進(jìn)行質(zhì)量檢查,不得有彎曲、嚴(yán)重局部變形和虛焊、漏焊等現(xiàn)象。樁的堆放、運(yùn)輸、起吊都應(yīng)按規(guī)定設(shè)置支點(diǎn)和吊8、點(diǎn)。2)用履帶吊機(jī)吊裝DZ-90震動(dòng)打樁機(jī)震打鋼管樁時(shí)吊機(jī)不得受力,只能懸掛千斤繩起保險(xiǎn)作用;為加快便橋施工進(jìn)度,鋼管樁與DZ-90震動(dòng)打樁機(jī)間用液壓夾持器將兩者相連,取消樁頂法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)。DZ-90震動(dòng)打樁機(jī)每次連續(xù)震動(dòng)時(shí)間不宜超過(guò)3min。震動(dòng)時(shí)觀察到打樁機(jī)、樁帽與基樁之間連接螺栓松動(dòng)時(shí)立即停震,而且每當(dāng)出現(xiàn)打樁機(jī)振幅異常或打樁導(dǎo)向架偏斜等情況時(shí),都應(yīng)停震進(jìn)行檢查分析處理。3)鋼管樁入土深度以設(shè)計(jì)標(biāo)高及貫入度雙控控制。5)履帶吊機(jī)在便橋上走行到位,并在便橋主桁節(jié)點(diǎn)上打頂后,方可吊裝鋼管樁及震動(dòng)打樁機(jī),進(jìn)行鋼管樁的插打工作。6)鋼管樁插打完畢后,及時(shí)設(shè)置樁間聯(lián)接系及樁頂分配梁。7)便橋主梁節(jié)段9、在岸邊預(yù)拼好后,由運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至便橋前端,再由履帶吊機(jī)起吊懸臂拼裝,并及時(shí)與樁頂分配梁連接,設(shè)腳手板、安全網(wǎng)、欄桿、安全標(biāo)志等設(shè)施。 3、便橋施工機(jī)械設(shè)備配置序號(hào)機(jī)械名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1履帶吊車(chē)25t臺(tái)12震動(dòng)打樁機(jī)DZ-90臺(tái)13運(yùn)輸設(shè)備套14挖掘機(jī)PC200臺(tái)15電焊機(jī)臺(tái)24、施工安全措施1、施工期間在上下游設(shè)置警戒,采取有效措施防止船舶撞擊臨時(shí)橋墩。2、在使用過(guò)程中,不定期地進(jìn)行沉降觀測(cè),以防發(fā)生不均允沉降而影響車(chē)輛通行的安全。3、橋頭設(shè)置限速、限載、單車(chē)通行等安全通行告示牌,每跨上僅允許1輛汽車(chē)通行,嚴(yán)禁超載車(chē)輛通行,非施工車(chē)輛和人員不得隨意通行。4、定期安排人員維護(hù)、檢修便橋,洪水10、季節(jié),安排汛期值班人員檢查水位對(duì)便橋基礎(chǔ)的影響。五、簡(jiǎn)算資料(一)18m棧橋簡(jiǎn)算資料1、荷載計(jì)算1.1、活載計(jì)算本棧橋主要供混凝土罐車(chē)、各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸及78t旋挖鉆走行,因而本棧橋荷載按每孔一輛78t旋挖鉆荷載及掛120荷載分別檢算,則活載為:旋挖鉆G=780kN;1.2、荷載組合動(dòng)荷載受力模型如圖5-1:圖5-1 動(dòng)載計(jì)算模型動(dòng)荷載所產(chǎn)生的彎矩:動(dòng)荷載所產(chǎn)生的撓度: 當(dāng)動(dòng)荷載處于支座上部時(shí)產(chǎn)生的壓力是最大的,即Q=P=780kN靜荷載計(jì)算: 靜荷載模型見(jiàn)圖5-2。圖5-2 靜荷載示意圖棧橋靜荷載就是棧橋自重,根據(jù)材料統(tǒng)計(jì)清單可知:棧橋自重q=2025415=1350Kg/m。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜11、力計(jì)算手冊(cè)可知:靜荷載所產(chǎn)生的彎矩:靜荷載所產(chǎn)生的剪力:對(duì)支座的壓力為10.2kN靜荷載所產(chǎn)生的撓度:?jiǎn)闻盆旒艿娜菰S應(yīng)力:彎矩78.82tm、剪力24.52t,桁架慣性矩I=2.51105cm4。四排桁架的容許應(yīng)力:彎矩M=78.824=315.28tm剪力Q=24.524=98.08t桁架慣性矩I=2.511054=10.04105cm4。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)可知,驗(yàn)算荷載為最大荷載時(shí)不考慮沖擊系數(shù)。中跨最大彎矩與撓度Q=75KNQ=98.08KN 通過(guò)以上計(jì)算可知:棧橋整體強(qiáng)度滿(mǎn)足使用要求。1.3、局部計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)如下圖所示,根據(jù)從上到下的原則依次計(jì)算如下:圖5-3 棧橋示意圖2、橋面計(jì)算12、橋面采用20a槽鋼,20a槽鋼下設(shè)中心間距750mm的I22工字鋼橫梁,橋面槽鋼與工字鋼間斷焊接。2.1、橋面槽鋼驗(yàn)算對(duì)局部強(qiáng)度驗(yàn)算,掛120荷載進(jìn)行驗(yàn)算,其單帶重7.5噸,車(chē)輪著地長(zhǎng)度為2=0.2m,寬度b2=0.5m。驗(yàn)算荷載不考慮沖擊。驗(yàn)算荷載不考慮沖擊。橋面鋪設(shè)槽鋼為20號(hào)槽鋼,當(dāng)掛-120作用在橋面時(shí),由3根槽鋼承載。單輪承受75KN,20截面特性?xún)芍c(diǎn)距離為0.75m, 橋面縱向槽鋼的最大彎距為槽鋼最大應(yīng)力2.2、橋面工字鋼驗(yàn)算當(dāng)履帶輪處于運(yùn)輸狀態(tài)作用在槽鋼上,通過(guò)槽鋼傳遞到橫梁,每個(gè)車(chē)輪由2根橫梁承擔(dān),22號(hào)工字鋼截面特性。汽超-20,驗(yàn)算荷載為掛-120噸,其掛車(chē)單軸重30噸,13、每軸四輪,每輪重7.5噸,對(duì)于掛120車(chē)輪著地長(zhǎng)度為2=0.2m,寬度b2=0.5m。驗(yàn)算荷載不考慮沖擊。按簡(jiǎn)支梁和7.5KN的集中荷載進(jìn)行驗(yàn)算,兩支點(diǎn)最大距離為1.4米。分配梁的最大彎距為工字鋼橫向最大應(yīng)力從上計(jì)算可以看出,橋面結(jié)構(gòu)可以滿(mǎn)足使用的要求。3、基礎(chǔ)計(jì)算3.1、本棧橋鋼管樁基礎(chǔ)每墩采用兩排8根木樁和砼承臺(tái)形成基礎(chǔ)。當(dāng)在荷載施壓在橋臺(tái)處橋面承載力最大,橋面?zhèn)鬟f總壓力P=780+101.25=881.25KN3.2、土層對(duì)承臺(tái)的承載力計(jì)算承臺(tái)面積為5m1.5m=7.5 m2,地質(zhì)承載力為150kPa,地面承載力為150kPa7.5 m2 =1125kN881.25KN根據(jù)以上計(jì)算承臺(tái)承14、載力滿(mǎn)足使用要求。由于土質(zhì)不穩(wěn)定考慮在每個(gè)承臺(tái)下加打16根木樁。(二)24m棧簡(jiǎn)算資料1、 設(shè)計(jì)說(shuō)明本工程項(xiàng)目擬建棧橋結(jié)構(gòu)形式為5m寬,橋面系為20a槽鋼,橫向分配梁為I22,間距為0.75m,橋臺(tái)基礎(chǔ)采用C25砼澆筑,為增強(qiáng)橋臺(tái)穩(wěn)定性,橋臺(tái)底部打入16根木樁。主梁采用雙排單層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。在臨時(shí)荷載作用下,荷載組合時(shí),其鋼結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力可提高30%,即可按1.3倍的系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。由上可知,16Mn的容許拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力均可按1.3x210=273MPa計(jì)算,容許剪應(yīng)力按1.3x160=208 MPa計(jì)算。圖5-4 棧橋一般構(gòu)造圖(單位:cm)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)第59頁(yè)表3-5“橋15、梁幾何特性表”、表3-6“桁架容許內(nèi)力表”見(jiàn)下圖。2、結(jié)構(gòu)計(jì)算 2.1、上部結(jié)構(gòu)1)橋面槽鋼:20號(hào)槽鋼,單位面積重22.637kg,則0.23kN/m;2)橫向分配梁:I22a,單位重33.07kg/m,則0.33kN/m ,1.65kN/根,間距0.75m;4)縱向主梁:橫向4排321型加強(qiáng)貝雷梁,4.67kN/m;2.2 主梁計(jì)算棧橋靜荷載就是棧橋自重,根據(jù)材料統(tǒng)計(jì)清單可知:棧橋自重q=3316221=1579Kg/m。靜荷載計(jì)算 靜荷載模型見(jiàn)圖5-5。圖5-5 靜荷載示意圖根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)可知:靜荷載所產(chǎn)生的彎矩:靜荷載所產(chǎn)生的剪力:對(duì)支座的壓力為165.8kN靜荷載所產(chǎn)生的撓16、度:動(dòng)荷載計(jì)算按78噸旋挖鉆為例,其單側(cè)履帶著地尺寸為0.9m4.7m。動(dòng)荷載受力模型如圖三:圖三、動(dòng)載計(jì)算模型動(dòng)荷載所產(chǎn)生的彎矩:動(dòng)荷載所產(chǎn)生的撓度:當(dāng)動(dòng)荷載處于支座上部時(shí)產(chǎn)生的壓力是最大的,即Q=P=780kN根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)手冊(cè)可知,當(dāng)驗(yàn)算荷載為最大荷載時(shí)不考慮活載的沖擊系數(shù)。中跨最大彎矩與撓度:Q=780KNQ=981KN 通過(guò)以上計(jì)算可知棧橋整體強(qiáng)度滿(mǎn)足使用要求。2.3、局部強(qiáng)度計(jì)算 橫梁間距為75cm,局部強(qiáng)度計(jì)算考慮輪式車(chē)輛的壓力比履帶車(chē)輛對(duì)局部強(qiáng)度的影響更大,所以局部強(qiáng)度計(jì)算以輪式車(chē)輛進(jìn)行計(jì)算。(1)橋面槽鋼驗(yàn)算 汽超-20,驗(yàn)算荷載為掛-120噸,其掛車(chē)單軸重30噸,每軸四輪,每輪17、重7.5噸,對(duì)于掛120車(chē)輪著地長(zhǎng)度為2=0.2m,寬度b2=0.5m。驗(yàn)算荷載不考慮沖擊。橋面鋪設(shè)槽鋼為20號(hào)槽鋼,當(dāng)掛-120作用在橋面時(shí),由3根槽鋼承載。20截面特性按簡(jiǎn)支梁和7.5噸集中荷載進(jìn)行計(jì)算,兩支點(diǎn)距離為75cm,3根槽鋼的最大彎距為 槽鋼最大應(yīng)力:,(2)橋面工字鋼驗(yàn)算車(chē)輪作用在槽鋼上,通過(guò)槽鋼傳遞到橫梁,每個(gè)車(chē)輪最少由2根橫梁承擔(dān),22號(hào)工字鋼截面特性按簡(jiǎn)支梁和7.5噸的集中荷載進(jìn)行驗(yàn)算,橫梁兩支點(diǎn)最大距離為2.2米。1根橫梁的最大彎距為1根橫梁工字鋼最大應(yīng)力:。3、基礎(chǔ)承載力 本棧橋鋼管樁基礎(chǔ)每墩采用兩排16根木樁和砼承臺(tái)形成基礎(chǔ)。當(dāng)在荷載施壓在橋臺(tái)處橋面承載力最大,橋面?zhèn)鬟f總壓力P=780+16.58=797KN土層對(duì)承臺(tái)的承載力計(jì)算承臺(tái)面積為5m1.5m=7.5 m2,地質(zhì)承載力為150kPa,地面承載力為150kPa7.5 m2 =1125kN797KN根據(jù)以上計(jì)算承臺(tái)承載力滿(mǎn)足使用要求。由于土質(zhì)不穩(wěn)定考慮在每個(gè)承臺(tái)下加打16根木樁。4、計(jì)算結(jié)論經(jīng)分析計(jì)算,棧橋各主要受力構(gòu)件強(qiáng)度和剛度均滿(mǎn)足受力要求。附圖1:三工區(qū)施工平面布置圖。
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