十一施工設計方案(14頁).pdf
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2022-08-08
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1、十一施工設計方案11.1、主便道的設計方案1、設計范圍:YCK30+951.979 YCK33+195(京珠高速公路以西段2243.021m),ZCK32+700 ZCK33+150(京珠高速公路以東段450m),共約 2693.021m。便道北接區間標施工便道終點,南接市蓮路。2、設計原則及標準(1)道路等級:平原四級,荷載:汽20 級、掛 80(2)便道按借地施工考慮,便道使用期2 年,并考慮使用期維護。2 年使用期滿后,拆除便道。(3)考慮到施工便道工期較短,一般地段(農田、菜地)不對地基處理,魚塘段采用拋石、填袋裝砂包擠淤處理。(4)平面及縱斷面布置:施工便道中線與線路平行,距左線線路2、中線間距5.15m;縱斷面考慮到預留一定沉降量以高出既有地面0.5m 進行控制,魚塘段以堤壩標高控制,一般地段最小坡長50m,橋頭引道最小坡長30m。(5)便道路面寬4m,便道每 250m左右在側邊設港灣式會車帶,會車帶尺寸長 15m 寬 4m,前后設 5m長折線過渡段。(6)施工用地范圍:線路右側中線外側4.15m,左線中線外側7.45m,標準段用地 15.6m,會車帶加寬段用地寬19.5m,魚塘段用地寬22.1m,準確用地范圍以實際用地范圍為準。(7)京珠高速公路以西段路基路面方案一般地段(農田、菜地)采用A型路基路面結構:20cm厚 C25混凝土 20cm厚 4水泥石粉。魚塘地段采用 B3、型路基路面結構:20cm厚 C25混凝土 20cm厚 4水泥石粉50cm厚中粗砂 100cm厚袋裝砂包 50cm厚片石。(8)京珠高速公路以東段路基路面方案一般地段(農田、菜地)采用C型路基路面結構:20cm厚 C25混凝土 20cm厚 4水泥石粉 30cm厚片石。魚塘地段采用 B型路基路面結構:20cm厚 C25混凝土 20cm厚 4水泥石粉50cm厚中粗砂 100cm厚袋裝砂包 50cm厚片石。(9)5m寬以下小河涌埋設直徑1.5m 混凝土管涵,可多排設置,管涵基礎采用 30cm厚袋裝中粗砂 50cm厚片石。路基經過每個魚塘段設一道1.5m 混凝土管涵,長 6m,用以水系連通。(10)混凝4、土路面縱向每5m設沉降縫(通縫),木板填塞。(11)邊坡及水溝表面采用2cm C15噴射混凝土護坡(或人工摸面C15噴射混凝土 2cm)。主便道布置圖11.2、墩身定型鋼模設計圖11.3、現澆箱梁定型鋼模的設計、加工方案及提供套數模板設計A、現澆連續箱梁側模面板選用,8mmA3 鋼板;加勁肋選用 631006,每邊設六道,其中懸出翼緣頂模三道(,腹板三道根,一根布置于翼緣與腹板交接處)一根位于模板底口,一根位于腹板中部,底口間距36cm其余間距均布。整個模板以下口板塊受力大進行設計控制。另外,側模與外排架形成整體,上扣設22 拉桿,底口以 22 螺栓拼接。模板外排架間距為0.61 米。B、鋼側5、模布置如下圖所示:一、面板:1荷載組合計算考慮到梁體砼澆筑時,同一截面處全高完成澆筑,砼尚未初凝,故取砼最大側壓力為設計控制應力。ql=1.7m2500Kg m3=4250Kg m20.45 Kg cm22、面板強度計算(近似按單寬簡支板計算)每米板寬 A=80 cm2 q=38.3Kgm Ix=1 121000.834.267cm4 Wx=161000.8210.67 cm3 RA=RB=0.4510061=2745kg Mmax=q128=0.451005028=14062.5Kgcm=Mmax Wx=14062.5 10.67=1317.9Kgcm2=l 700Kg cm2 (可以)3、6、剛度計算f=5q14384EI =545364(3842.11064.267)=0.11cm f L=0.1150=14551500=f L (考慮組合截面的共同受力及應力較小,撓度將更小,所以仍舊取擬選型試)(二)加勁肋(取水平1 米段)A=9.617 cm2 q=7.55Kgm Ix=99.06cm4Wx=14.64cm31荷載組合計算側壓力 ql=1.7m2500Kg m3=4250Kg m20.45 Kg cm2,線荷載為 45 Kgcm 2、強度計算 Rmax=234536=1080kg則 qRmaxl 108010010.8 Kg cm Mmax=q128=10.810028=137、500Kgcm=Mmax Wx=27000 14.64=922Kg cm2=l700Kg cm2 (可以)3、剛度計算f=5q14384EI =510.8 1004(3842.1 10699.06)=0.067cm f L=0.067100=114791500=f L (可以)現澆箱梁定型鋼模圖1現澆箱梁定型鋼模圖211.4、支架堆載預壓方案圖11.5、連續箱梁混凝土現澆灌注支架設計方案1、支架計算考慮因素:強度:1)考慮灌注混凝過程中不均勻分布時的支架最不利檢算;2)由于預應力施工產生的附加變形對支架的影響;剛度:1)支架單個結構單元;2)結構總體的驗算;3)單個單元與總體之間安裝的考慮;穩8、定性:順橋向及橫橋向的兩個方面的最不利控制檢算。2、計算模型:滿堂紅門式支架設計采用建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范的有關要求進行。經檢算,支架設計滿足剛度及強度要求。3、檢算的荷載組合(1)強度檢算:荷載包括支架自重、模板自重、梁體自重、施工荷載、澆筑混凝土時的沖擊荷載,對于多跨連續支架還應考慮基礎沉降的影響;(2)穩定性檢算:模板和支架的迎風面積、支架高度、計算風壓、風力系數及施工中的水平力和豎向力的影響;(3)剛度檢算:模板及支架自重、梁體自重。4、支架體系的設計內容(1)根據初步方案,通過計算,確定支架縱橫梁的規格、間距及布設;(2)鋼管架整體穩定性驗算及構造處理;(3)支架基礎設計9、;(4)支架的聯接設計及構造措施。一、計算說明本標段現澆段箱梁結構高為1.70m,有 3 跨組成一聯和 45x45 的連續剛構兩種結構型式,本設計以45x45m連續剛構施工支架說明。45x45m剛構在每跨中需設置跨墩門架以利原有的公路的車輛通行。其灌注支架方案為:在公路上修筑防撞支墩后安裝鋼管樁,在其上布置 2I56 橫梁,橫梁上布置 I56 縱梁(100cm),其上布置(210(61cm),并在其上布置鋼底模,構成該段灌注支架。為考慮脫模及支架拆除方便,在鋼管樁頂設置砂箱用以支撐橫梁。鋼管樁采用 480mm 鋼管,其間距及布置形式、插打深度時現場情況定,此處略。對于不考慮通行要求的地段箱梁砼10、灌注采用落地滿堂紅鋼管支架。二、計算假定條件1、跨空支架按一孔布置,每孔支架計算跨度 Lp=10 m,按最不利因素考慮,箱梁最大橫隔梁寬度及高度控制。砼振搗沖擊荷載 q3=4KN m2(垂直面)。在計算強度時考慮沖擊系數p=1.12,風載按 12 級臺風考慮 Wo=0.6KN m2;2、I56b的截 面 特 性:A=146.45cm2q=115Kgm Ix=68513cm4Wx=2246.7cm3;10 的截面特性:A=25.48 cm2 q=20Kgm Ix=396.6cm4Wx=79.4cm3;滿堂紅支架采用 4225mm 的門式架,其單管的承載力N=4.0t,鋼管支架空心段采用問距為0.11、6lm,實心段間距采用0.305m,砼容重 r=2.6t m3,施工荷載 q1=4KN m2,人群荷載 q2=2.5KNm2,砼振搗沖擊荷載 q3=4KN m2(垂直面)。在計算強度時考慮沖擊系數p=1.12,風載按 12 級臺風考慮 Wo=0.6KN m2,三、計算依據建筑結構凈力學手冊、公路橋涵施工技術規范、公路橋涵設計規范四、支架受力計算(一)、結構安裝如下圖所示:(二)、支架各部位的受力模式1、縱梁 K為間支梁,Lp10m 2、橫梁 L 為多跨超靜定梁,Lg=4m 3480 鋼管柱為中心壓桿柱,底端固結。并且在鋼管中部附近采用10 槽焊交叉桿件以接成整體,靠近墩旁邊的必須與連接以增強穩12、定性。(三)、縱梁 K的計算(其布置如上圖示)1荷載組合計算砼自重 ql=0.51.7 12600Kg m3=22.1Kgcm 156b 自重 q2=1.15Kgcm,模板系統 q3=0.5Kgcm 施工荷載、沖擊荷載 q4=(4+2.5+4 1.12)O.5=5.49KNm=5.6Kg cm q=q1+q2+q3+q4=22.1+1.15+0.5+5.6=29.35Kg cm 2、強度計算 RA=RB=29.3510002=14675kg Mmax=q128=29.35100028=3.669106Kgcm=Mmax Wx=3.66910622246.7=816.5Kgcm2=l 700Kg13、 cm2 (可以)3、剛度計算f=5q14384EI =529.3510004(3842.1 106685132)=1.32cm f L=1.3081000=17501500=f L (可以)由于縱梁K 腹板間采用粗鋼筋臨時焊接為一整體,故其穩定性滿足求,不做檢算。(四)、橫梁 L 的受力計算:L 實際受力為多跨超靜定梁,簡化如下:1、荷載 P的計算這里按荷載最不利荷載考慮14.675t 2強度與剛度的計算Ix=68513cm4 Wx=2246.7cm3 RA=RB=514.6752=44.025t M=44.025x200-14.675(200+120+40)=3522000 Kg.cm=M14、max Wx=3522000(2246.7x2)=783.8Kgcm2=l700Kg cm2 (可以)3、剛度計算(這里計算不控制)(五)、鋼管柱的計算(在承臺支承處)1鋼管柱的截面特性及應力計算i=(I A)0.5=(4802+4602)0.54=166.2l=uhI=0.7 6000166.21=25.2660 ;A=3.1415926(4802-1602)4=1.4765104該桿屬于短粗桿,其臨界應力為=N A=88.051031.4765104=5.963Mpa170Mpa 故短柱滿足要求五、滿堂紅門式支架計算用鋼管拼裝成的滿堂紅支架平均高度為8.0 米,位于海邊,必須考慮臺風的影響15、,計算采用建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范 1、作用在一榀門架上的軸向力為 N=1.2(NGKI+NGK2)H+O.851.4(NQik+2MKb)式中,NGKI:每米腳手架配件自重產生的軸向力,可查表得0.276KNm NGK2:每米腳手架附件重產生的軸向力,可查表得O.081 KNm NQiK:各施工層施工荷載作用與一榀門架上的軸向力總和 NQik=(4+4+2.5)(1.219+O.3 2+0.32)0.305 =4.865KN 式中:O.305 表示門架縱向間距(實體段,空心段取0.6lKN)(1.219+0.32+0.32)橫向布置間距 H:門架高度(單位以 m計)1930mm M16、K:風荷載產生的彎矩,MK=qKHl210 qK:風線荷載標準值取當地最大線值為4N m H1:連墻件的豎向間距,由于沒有連墻件,其值為O則N=1.2(NGKI+NGK2)H+0.851.4(NQik+2MK/b)=1.2(O.2760+0.081)8.O+O.851.4(4.865+2 O.6821 5)=3.4272+11.882=15.3KN=1.56t 2作用在一榀門架上的穩定承載力由公式計算為 (1)Nd=Af 式中,查表得 0.316 A為一榀門架的毛截面積,A=2A1 f=205Nmm 則 Nd=Af=0.316 2310205=40.164KN=4.1tf 3實際鋼管架受力計算17、 G1=(1.219+0.3)1.7 O.3052.6=2.049t G2=GI+N=2.049+1.56=3.609t4.1t 通過上述計算分析可以確定該支架受力滿足要求,強度符合設計需要,因此可以采用該支架。六、模板的計算底模面板為 8mmA3 鋼板,加勁肋為 638,加勁肋 61cm,延縱橋向布置。636 自重模板系統 q3=0.2Kgcm 636 的截面特性A=7.288 cm2 q=5.721Kgm Ix=27.12cm4 Wx=6.00cm3 (一)、模板下橫肋的計算 1 荷載組合計算砼自重 ql=0.50.5 1.7 2600Kg m3=11.05Kgcm 施工荷載、沖擊荷載 q18、4=(4+2.5+4 1.12)O.5O.5=2.745KNm=2.801Kg cm q=q1+q3+q4=11.01+0.2+2.801=14.01Kg cm 2、強度計算 RA=RB=14.01612=427kg Mmax=q128=14.016128=6516Kgcm=Mmax Wx=6516 6=1086Kg cm2=l 700Kg cm2 (可以)3、剛度計算f=5q14384EI =514.01614(3842.1 10627.12)=0.044cm f L=0.04461=113751500=f L (可以)(二)、模板面板的計算底模面板選用 8mmA3 鋼板,每米板寬 A=8019、 cm2 q=38.3Kgm Ix=1 121000.834.267cm4 Wx=161000.8210.67 cm3 1 荷載組合計算砼自重 ql=0.50.5 1.7 2600Kg m3=11.05Kgcm 施工荷載、沖擊荷載 q4=(4+2.5+4 1.12)O.5O.5=2.745KNm=2.801Kg cm q=q1+q3+q4=11.01+0.2+2.801=14.01Kg cm 2、強度計算(近似按單寬簡支板計算)RA=RB=14.01612=427kg Mmax=q128=14.016128=6516Kgcm=Mmax Wx=6516 10.67=610.7Kgcm21500=20、f L (考慮組合截面的共同受力及應力較小,撓度將更小,所以仍舊取擬選型試)七、砂筒的設計 (1)砂筒的結構模式如上圖示(2)筒壁受力(按靜水壓力計算)Q=d1h2=42.39146202=19499.4Kg:砂的最大應力=4N 3.1415d2=488050(3.14 46x46)=53.008Kgcm d1:砂筒的直徑 h:砂筒由筒底到筒頂面的高度,h=20cm 筒壁的壓力:p=Q(h+ho-do+1)f=19499.4(20+8-3+1)1 =749.9Kgcm21700Kg cm。(可以)d0泄砂孔的直徑,do=3cm (3)柱頂 C25砼的計算壓=880506060=24.45(145Kgcm2=(可以)