鐵路線大橋鋼桁梁安裝工程施工組織設計方案(57頁).doc
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2024-03-26
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1、正本鐵路線大橋鋼桁梁安裝工程施工組織設計方案編 制: 審 核: 批 準: 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位: 編 制: 審 核: 批 準: 二XX年X月目錄一、工程概況41、鋼梁簡況42、上拱度設置:53、橋面系54、聯結系55、橋門架與橫聯6二、施工場地布置說明6一 龍門架平面內力計算101 主梁垂直平面內的受力計算:112 主梁水平平面內力的計算。11二 支腿內力的計算121支腿受水平力影響時的內力分析123 支腿承壓強度驗算15三 位移驗算及靜剛度校核16四 龍門吊橫向工況抗傾覆穩定性校核計算16三、施工方案1831 桁架梁拼裝方案1832 架梁方案:2333滑移墩強度、剛2、度及穩定性驗算34水中臨時滑移墩驗算以臨2a為例391土層參數:422.參考資料423、成孔孔參數:464、設計時執行的規范:465、計算結果:461、基本資料:482、單樁水平承載力設計值計算:49河中臨時墩上部結構驗算5134鋼桁梁拼架施工注意事項53四、勞動力組織安排551、 管理人員552、 勞動力組織553、架梁領導小組55五、安全、質量保障措施561、質量保證措施562、安全保障措施56六、機械設備配備表57一、工程概況1、鋼梁簡況主桁特點及桿件截面主桁采用焊接整體節魚群板平弦無豎桿三角桁式,節點板與弦桿在工廠焊接,鋼梁全長113.5m,計算路徑L=112m,梁端距支座中心0.753、m。主桁高度H采用12.6m,H/L=1/8.889;節點長度11.2m,腹桿傾斜度66度。中心距采用6.6米。主桁弦桿、端斜桿采用非對稱焊接箱形截面。弦桿內寬540m,外高620m,板厚20-36mm,其中36mm板主要用于節點板。主桁其它斜桿(端斜桿除外)采用焊接“工”字型截面,截面高60mm,外寬538mm,板厚16-24mm,考慮斜桿插入主桁節點板安裝方便和高強度螺栓所產生和有效摩擦力,斜桿外側與節點板內側留有2mm的間隙。弦桿長度為11160mm,一根弦桿最大重量約10t.箱形弦桿4面拼接,4個面的焊接板和連接螺栓按4塊板的有效面積分別計算,主桁桿件采用M24高強度螺栓連接,26孔,4、設計預拉力240KN,橋面系,平聯桿件采用M22高強度螺栓,24孔,設計預拉力200KN,板面間的抗滑系數不小于0.45.箱型桿件下的水平板需設置手孔,手孔位于拼接縫中心處,寬120m,拼接板出廠時連接于節點板側,與另一側弦桿的連接通過手孔在工地進行。2、上拱度設置:上拱度設置是采用伸長上弦桿節點長度的辦法實現,伸長值在上弦拼接是體現,斜桿依舊交匯在上弦節點中心處,考慮恒載撓度與靜活載撓度的一半設置上拱度,需在上弦桿件拼接時把端部第一排螺栓到節點中心線距離增大7.5mm,每個節點上弦桿件伸長5mm,伸長后上弦相鄰的節點中心線距離為11215mm.。3、橋面系縱橫梁采用焊接工字鋼截面,上下翼緣采5、用相同板厚,材料為16Mnq鋼,板厚1224mm,橫梁翼緣采用1-32024mm,腹板采用1-175016mm,梁高1798mm,縱梁截面采用2-280241-137212mm。梁高1420mm。縱梁在E8E10節間靠E10節點側設置縱梁斷開裝置一套。縱梁與橫梁連接采用傳統的方法:縱、橫腹板通過角鋼連接承受剪力,翼緣通過魚形板或牛腿連接承受彎矩,由于縱橫梁不等高,因此連接處橫梁上翼緣對齊,設魚形板,縱梁下翼緣加設牛腿與橫梁連接。橫梁與主桁節點板連接方式為:主桁節點板上焊接一定長度工字形桿件,截面與橫梁相同,該桿件長度取決于下平聯節點設置與橫梁的拼裝要求,橫梁與上述工字形桿件在節外拼接。為安裝及6、運營維修的需要,每根端橫梁各設2個起頂點,起頂點均位于支座內側,距主桁中心(支座中心)1.3m。4、聯結系平聯桿件采用焊接工字形截面,桿件寬度360mm,桿件高度280320mm,板厚1012mm。制動聯接系:本橋為單孔間支梁,為減少縱梁連續長度,縱梁在跨中設置斷縫,故制動聯接系設置兩副,分別設于E4、E4/ 節點處。截面采用焊接工字形截面,桿件寬度320mm,桿件高度180mm。5、橋門架與橫聯橫聯設置四道,A5、A9、A9/、A5/ 各設一道。橋面與橫聯均采用板式結構,其構成是在上平聯工型橫撐疊焊橋門(橫聯)構件,橋門與橫聯也采用工型截面形式,上翼緣與腹板斜交約66o,兩端連接螺栓孔需在組7、裝前鉆制。同時,上平聯橫梁與橋門(橫梁)之間的角焊縫應事先預留一定的收縮量,以保證精度。二、施工場地布置說明施工場地布置遵循既能順利地進行鋼桁梁拼裝架設,又要保證鋼梁拖拉過程中的安全原則。根據施工現場實際情況,鋼梁存放,拼裝場地設在K58+750-K 9+000已填好的路基上,存梁場采用15cm厚6%水泥石粉硬化,拼梁場采用15cm厚礫石混合料碾壓硬化,存拼梁場設置2臺10t龍門吊機進行鋼梁卸車后有序堆放整理以及拼裝施工。根據現場實際地形情況,鋼梁節段長及梁高,龍門吊機跨度設置為11.25m,高18m,起重量為10t,采用貝雷梁組拼。見圖示2將K59+010-K59+033段涵洞封閉通行。封閉8、采用醒目標志物圍護,防止夜間車輛和行人誤撞,發生事故。四周通道口設置告示牌。0#臨時墩,1#臨時墩、2#臨時墩及3#臨時墩采用加固地基,拼裝支架的方案設置臨時墩,并在其上布置四氟滑移裝置,見圖示4。水中臨時墩a、b采用鉆孔樁基礎。臨時墩的結構和承載力按可承受400噸豎向力、40噸水平摩擦力、72噸水平力牽引進行設計。施工現場只設值班室,住房及辦公室均租用附近民房。施工用電采用甲方已接入工地的既有線路,架設備用電量按30千瓦考慮,其他用電即為一般照明電。拼裝場地見圖示1。圖示1 拼裝場地布置圖圖示2 龍門簡圖 龍門吊計算書一 龍門架平面內力計算本龍門吊采用兩個可視為剛性支腿進行支承,將龍門架當作9、平面剛架計算。龍門架的受力計算必須考慮兩種受力狀態:1)當起重機處于運動狀態時,車輪垂直于軌道方向的滑動阻力很小,這時認為其水平推力為零,龍門架可視為靜定結構,如圖(a)2)當龍門起重機行走車不工作時,龍門架處于靜止狀態,車輪垂直于軌道方向的滑動阻力較大(水平推力),這時可把龍門架視為一次超靜定機構,如圖(b)計算原則當計算主梁內力時,取第一種結構;當計算支腿內力時取第二種情況,這時因為采用一次超靜定結構時,剛架在垂直荷載作用下,支座處將產生水平推力,由于水平推力的出現將使主梁減載,使支腿加載,(由有限元計算軟件Midas分析得知)。1 主梁垂直平面內的受力計算:(1) 起重負載時的內力計算圖10、示(a)P=G自G起40KN+110KN=150KN,由于起升速度很慢,所以不考慮起升加速度的影響。Mmax=P*L/4=431.25KNm主梁承受的剪力為Q=75KN。主梁自重引起的彎矩和剪力(不考慮懸挑部分)Mmax=P*L2/8=2*11.52/8=33KNm主梁自重引起的最大剪力Q=11.5KN(2) 貝雷桁架的截面特性由有限元計算軟件Midas建模分析得知單片強軸最大可承受彎矩為780KNm,單片強軸可承受剪力為240KN。可以確定,使用雙組合的貝雷桁架作為主梁完全滿足規范的要求。2 主梁水平平面內力的計算。作用在主梁水平面的載荷有(1)行車制動的慣性力 (2)風力 (3)行車兩側不11、同步運行側向力 (4)軌道不水平引起的重心位移(1) 行車制動時,滿載龍門引起的水平慣性力PH1可視為集中力作用在主梁上,當行車正常啟動和制動時,PH15*P*a1.5*150*0.064= 14.4KN (a平均加速度m/s2,取a0.064;51.5)行車制動時,主梁自重引起的慣性力PH2作為均布載荷作用在主梁上 PH2=5*G自*a1.5*24*0.064=2.4KN(2) 順行車軌道方向的風力PW均布作用在主梁上PW=CKhqAq計算風壓250N/m2 C風力系數 C1.6 Kh高度系數 Kh1.23 A迎風面積(為簡化計算取梁外延面積的0.3)PW1.6*1.23*0.25*5.4=12、2.65KN主梁水平荷載產生的彎矩為:Mmax1/4* PH1L+1/8(PH2+ PW)/L L2=48.5KNmCAD查詢得知雙組合貝雷梁(含支撐架)弱軸向抵抗矩W945.6cm3M/W51MPa140 MPa各種水平荷載對支承處的剪力都很小,可以忽略不計,所吊構件相對主梁迎風面積很小,此處可以忽略不計。二 支腿內力的計算1支腿受水平力影響時的內力分析在龍門架平面內,取結構為一次靜定結構來計算支腿內力。具有兩個剛性支腿的龍門起重機通過雙輪緣的行車支承在軌道上,軌道側面與輪緣有40mm的間隙。車輪踏面與軌道頂面的滑動摩擦力和車輪輪緣與軌道側面相接觸共同形成側向約束,產生水平推力。其中輪緣與軌13、道相接觸的約束是主要的,可將輪軌間的滑動摩擦約束作用忽略不計。 實踐表明,水平推力有時有,有時沒有。計算支腿內力時考慮一次超靜定支承,見圖示(b)彎矩圖示為水平推力的產生主要由以下幾個方面:1) 集中力(即載荷)產生的水平面推力Ha=Hb=(3PL2/2)/2h*L(2K+3) 其中P=150KN L=11.5m K0.01Ha=Hb=21KN2) 均布自重載荷引起的水平力Ha2=Hb2q L2/4h(2K+3) q=2KN/m代入上式得 Ha=Hb1.5KN合計水平推力為22.5KN。由于龍門一側使用321戰備貝雷作為支腿,強軸向的抗彎強度很大,可不驗算水平力載荷下的內力。另一側使用351*14、8的無縫鋼管作為立柱,需對側向力載荷后的內力進行分析(為增加保險系數,將側向水平力上移2米進行計算)。跨度為 18 M截面為 無縫鋼管351x8.0截面Ix = 1.26844e+008 mm4截面Wx = 722755 mm3面積矩Sx = 470681 mm3腹板總厚 16 mm塑性發展系數 x = 1.15整體穩定系數 b = 0.6由最大壁厚 8 mm 得:截面抗拉抗壓抗彎強度設計值 f = 215 MPa截面抗剪強度設計值 fv = 125 MPa剪力范圍為 -10.6667-1.33333 KN彎矩范圍為 -20-0 KN.M最大撓度為 18.7302 mm (撓跨比為 1/96115、)由 Vmax x Sx / (Ix x Tw) 得計算得最大剪應力為 2.47382 MPa 滿足!由 Mx / (x x Wx) 得計算得強度應力為 24.0625 MPa 滿足!由 Mx / (b x Wx) 得計算得穩定應力為 46.1198 MPa 滿足!為保證安全,龍門安裝時將無縫鋼管立柱上側內移20mm,以抵抗水平推力。3 支腿承壓強度驗算天車移動到無縫鋼管一側時,此工況對鋼管支腿最不利,此時支腿受最大力為Fmax131.5KN截面:無縫鋼管351x8.0ix:121.302 mmiy:121.302 mmA:8620.53 mm截面材性:Q235繞X軸長細比為 148.39繞X16、軸截面為a類截面繞Y軸長細比為 148.39繞Y軸截面為a類截面按 GB 50017-2003 第132頁注1 計算算得繞X軸受壓穩定系數 x = 0.345512算得繞Y軸受壓穩定系數 y = 0.345512軸壓力 N = 131.5 KN(按K2設計)由最大板厚 8 mm 得截面抗拉抗壓抗彎強度設計值 f = 215 MPa計算得繞X軸穩定應力為 44.1498 MPa 滿足!計算得繞Y軸穩定應力為 44.1498 MPa 滿足!貝雷支腿可不予驗算。三 位移驗算及靜剛度校核驗算時不考慮非彈性變形,只計算彈性變形。主梁自重產生的撓度f 15 q L4/384EI q=2KN/m L=11.17、5m E=206GPa I=5062500cm4f 1=0.43cm集中荷載產生的撓度:f 2PL2/24EI=0.95cmf 合1.38cm起重機設計手冊規定f靜1/700=1.64cm。所以靜剛度滿足要求。四 龍門吊橫向工況抗傾覆穩定性校核計算工況1 當天車負重,行車突然制動時: 根據起重機設計手冊MKG0.5(G自重G負重)B-(PW+2PH1+PH2)H1其中:KG為自重與起升載荷系數0.95; H1為橋架與小車橫向擋風面積至支腿鉸接點的形心高度,B為輪距。M1213.3KNm0,所以龍門吊不會傾覆。工況2 10級風以上侵襲時根據起重機設計手冊MKG0.5G自重B-KfF1 H1其中:18、Kf為風力載荷系數1.15; F1為風力;風壓q1500N/m2 F172KNM321.6 KNm0,所以龍門吊不會傾覆。實際施工中設置四根定向纜風,確保龍門靜止時的安全。三、施工方案31 桁架梁拼裝方案311 熟悉并消化鋼梁制作單位的預拼裝流程,對預拼裝數據進行校核,核對無誤后,根據梁的線型和拼裝需要以及架設拖運的需要制作胎架。本工程由于采用橋側整體組裝,整體頂推(牽引)滑移方案,所以胎架的縱梁考慮作為今后滑移的滑道使用。見拼裝圖示及胎架型值圖:胎架型值表(坐標原點設在E0處)序號XY備注100293345231050459420534985215341036317341357327341319、8842934156943934159105413416611551341661265334161136633416114766351431577634142168773411217887341091898934621999934582011013410211111345312 拼裝順序為:主桁下弦桿 下平聯 橋面系 斜桿和主桁上弦桿 上平聯 橫梁和橋門。313 桿件和拼版、疊板的整理歸隊。 按照每天的施工進度,根據施工設計圖和拼裝圖,確定當日各班組需要使用的不同的板片及螺栓。當日領取使用的材料和工具,避免使用中板片和螺栓混亂。32 架梁方案:321 在橋頭廣州側已填好路基上設置五個混凝土臨時20、墩,臨時墩上安裝下滑道。新建0#墩、1#墩、2#墩位置安裝陸地支架臨時墩,設置滑移裝置及牽引機構。河道內設置臨2a、臨2b兩個臨時墩,于其上設置滑移裝置。3#墩位置安裝陸地支架臨時墩,設置牽引機構。滑移采用反置四氟滑板,拼裝時所用的梁底胎架縱梁作為上滑道的方法,拼裝完后鋼桁梁前端上滑道H型鋼懸挑部分設置1:3的船頭坡,以利用其和油頂上墩。各臨時墩頂下滑道頂面標高一致,確保鋼桁梁滑移時水平。322鋼桁梁拼裝完成后,做好拖拉前期準備工作,經航道部門的許可,定下封航時間,將鋼梁拖拉到位。拖拉前必須關注天氣情況,風力超過5級,不宜拖拉。封航時間須順延。架梁順序見圖示: 架梁施工要點.1鋼桁梁縱拖牽引設21、備,采用2臺8噸慢速卷揚機,其牽引力通過壓重塊25噸提供,每臺可提供60噸水平牽引力,在0#臺、2#墩、3#墩位置,左、右兩側各設置一個受力點,安裝6門50t軸承定滑輪組,鋼絲繩走10線。在鋼梁下弦節點外側設置F1、F2共4個受力點,安裝3門50t軸承動滑輪組。.2定、動滑輪組受力方向與拖拉方向須保持一致。拖拉前在公路橋人行道上設置鋼桁梁中線的平行線,拖拉時棉線貫通,在鋼桁梁前端設置指示桿,鋼桁梁上橋后利用指示桿隨時觀測鋼桁梁的橫向偏移。發現橫偏超標時,采用4個200噸的三座標橫移鎬(千斤頂)來進行校正。.3在鋼桁梁上設置水平尺,拖拉過程中隨時觀測鋼桁梁的橫向水平,當由于左右下滑道不均勻沉降或22、其它原因導致鋼梁橫向高差超標時,采用4個200噸的三座標橫移鎬(千斤頂)來進行校正。.4岸上的0#臺、1#墩位置的臨時墩,為了保證兩側地基承載力、豎向受壓沉降一致,采用H型鋼制作等腰梯形結構,將豎向力傳至0#臺、1#墩的鋼筋混凝土承臺上。對于2#墩位置的臨時墩,承受的鋼桁梁的豎向重力及水平牽引力、水平摩擦力均最大,豎向力采用4根630*9螺旋焊縫鋼管承擔,水平力采用HN400*200型鋼制作三角板力架。見圖示:33滑移墩強度、剛度及穩定性驗算岸上臨時滑移墩驗算以1墩為例結構概況: 1臨時滑移墩頂部橫梁采用三組合的H550型鋼,雙肢H550型鋼作為立柱分配梁,墩頂采用剛性物進行支承填充;立柱采用23、5008無縫鋼管;鐵路側基礎強化處理后澆筑C30混凝土,厚度為40cm;公路側利用原有承臺,立柱內傾140。設計豎向正壓力4000KN,水平摩擦力55噸,分別對橫橋向平面、順橋向平面和水平面進行驗算。頂部橫梁的內力及位移分析正載力計算時乘以1.2的系數。計算得各節點的反力: 結點約束反力(單元系統) 結 點 水平 豎直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 1103291.62 0.00000000 1103291.62 90.0000000 0.00000000 2 0.00000000 1319082.19 0.00000000 1319082.19 90.0000000 024、.00000000 3 0.00000000 1209617.47 0.00000000 1209617.47 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 1168008.70 0.00000000 1168008.70 90.0000000 0.00000000-彎矩圖從圖中可以看出,受中間負彎矩區的影響,加載區正彎矩相對與單跨簡支梁有很大幅度的減小。 抗彎強度驗算:M/W=205Mpa 查表得知,H550截面特性為:(強軸向)截面慣性矩 Ix=83407.3984(cm4)截面抵抗矩 Wx=2886.0693(cm3)回轉半徑 ix=21.5261(cm)截面面積25、 A =179.9999(cm2)線密度 =140.3999(kg/m)截面每延米外表面積=2.1960(m2/m)彈性模量 E=206*10e3(N/mm2)抗拉、抗壓、和抗彎強度設計值 f=205(N/mm2)抗剪強度設計值 fv=120(N/mm2)M/W882633/3288610-6=101 Mpa205Mpa,滿足!剪力圖計算得知,橫梁最大剪力發生在第二節點處,力值為1296KN.抗剪強度驗算:N/A=24 Mpafv120 Mpa,滿足!位移及剛度驗算 該梁位移很小,最大位移發生在第二單元,僅為0.63mm(向上),可以忽略不計。立柱內力分析(公路側)受力圖示可以理解為二力桿件,26、根據2桿件的140內傾角,可以計算出1桿件受軸向拉力f1=117314N,2桿件受軸向壓力f2452352N。查表得2桿件5008無縫鋼管的截面特性為:截面慣性矩 Iy=37424.8516(cm4)截面抵抗矩 Wy=1496.9938(cm3)回轉半徑 iy=17.3971(cm)截面形心 y0=-0.0000(cm)截面面積 A =123.6533(cm2)線密度 =96.4496(kg/m)截面每延米外表面積=1.5708(m2/m)計算長度為5.42米長細比31.15,查表得穩定系數0.96穩定應力N/A=37.7MPa215 MPa ,滿足!鐵路側立柱可不予驗算,但由于1桿件受拉影響27、,立柱下端有位移,需生根設置,增加約束。砼基礎 鐵路側立柱基礎采用原有土(添加石灰)夯實處理,設計承載力標準值120KPa,上部澆筑素C30混凝土,平面尺寸為3米2米,厚度40cm。立柱底部焊制800*800*20(mm)鋼板,外承式加強肋處理,增加砼受壓面積,按照砼強度設計值,C30砼受壓強度最小可達到20.1MPa,計算受壓強度遠小于設計值。下層土耐力考慮300的應力擴散角后,土層的有效計算面積可達到7.59m2,設計承載力標準值120 KPa,最大設計承載力可達到910KN,滿足施工要求,但還需綜合考慮摩擦阻力產生的軸向壓力的影響。摩擦力作用力下支架的內力分析及驗算由于使用拋光涂油的鋼板28、表面與聚乙烯四氟面接觸滑動,靜摩擦系數取0.05,計算時按摩擦阻力550KN考慮。受力簡圖:計算圖示 桿件的穩定性能滿足安全施工要求,砼基礎的最大承載力也能滿足安全施工的要求。 水中臨時滑移墩驗算以臨2a為例為減少水中臨時墩對河道運輸的干擾,擬在水中對應公路橋墩的位置設置兩個臨時墩臨2a、臨2b,分別采用4根1.5m的鉆孔樁基礎,最大承受豎向力按400噸考慮。各墩位置及結構檢算見后。施工布置圖 鋼筋布置圖單樁豎向承載力計算: 1土層參數: qsik - 樁側極限側阻力標準值(kPa); qpk - 樁端極限端阻力標準值(kPa); s、p - 大直徑樁側阻力、端阻力尺寸效應系數;名稱 qsik29、 qpk s p備注強風化細砂巖601300(0.8/d)1/3(0.8/D)1/4按中砂取值弱風化細砂巖1502000(0.8/d)1/3(0.8/D)1/4 2.參考資料21建筑樁基技術規范 (JGJ 94-94)樁的極限側阻力標準值qsk(kPa) 表-1土的名稱土的狀態混凝土預制樁水下鉆(沖)孔樁沉 管灌注樁干作業鉆孔樁填 土2028182615221826淤 泥111710169131016淤泥質土2028182615221826粘性土IL121262034162820340.75IL13650344828404480.50IL0.7550664864405248620.25IL0.30、5066826478526362760IL0.258291788863727686IL091101889872808696紅粘土0.7W1.013321230102512300.5W0.73274307025683070粉 土e0.922442240163220400.75e0.94264406032504060e0.756485608050676080細粉砂稍 密2242224016322040中 密4263406032504060密 實6385608050676080中 砂中 密5474507242585070密 實7495729058757090粗 砂中 密74957495587550731、0密 實951169511675927090礫 砂中密、密實11613811613592110110130 W 為含水量,W/L;22建筑樁基技術規范 (JGJ 94-94)樁的極限端阻力標準值qpk(kPa) 表-2土名稱樁型預制樁入土深度 (m)水下鉆(沖)孔樁入土深度 (m)土的狀態h99h1616h30h3051015h30粘性土0.75IL1210840630130011001700130019001001501502502503003004500.50IL0.7584017001500210019002500230032002003003504504505505507500.25I32、L0.501500230023003000270036003600440040050070080080090090010000IL0.2525003800380051005100590059006800750850100012001200140014001600粉 土0.75e0.98401700130021001900270025003400250350300500450650650850e0.751500230021003000270036003600440055080065090075010008501000粉 砂稍 密800160015002100190025002100300020033、400350500450600600700中密、密實140022002100300030003800380046004005007008008009009001100細 砂中密、密實2500380036004800440057005300650055065090010001000120012001500中 砂36005100510063006300720070008000850950130014001600170017001900粗 砂57007400740084008400950095001030014001500200022002300240023002500礫 砂中密、密實630010534、0015002500角礫、圓礫74001160018002800碎石、卵石84001270020003000土名稱樁型沉管灌注樁入土深度 (m)干作業鉆孔樁入土深度 (m)土的狀態510151551015粘性土0.75IL14006006007507501000100014002004004007007009500.50IL0.75670110012001500150018001800200042063074095095012000.25IL0.5013002200230027002700300030003500850110015001700170019000IL0.252500290035035、039004000450042005000160018002200240026002800粉 土0.75e0.91200160016001800180021002100260060010001000140014001600e0.7518002200220025002500300030003500120017001400190016002100粉 砂稍 密80013001300180018002000200024005009001000140015001700中密、密實1300170018002400240028002800360085010001500170017001900細 砂中密、密實136、8002200300034003500390040004900120014001900210022002400中 砂28003200440050005200550055007000180020002800300033003500粗 砂45005000670072007700820084009000290032004200460049005200礫 砂中密、密實5000840032005300角礫、圓礫59009200碎石、卵石670010000注: 砂土和碎石類土中樁的極限端阻力取值,要綜合考慮土的密實度,樁端進入持力層的深度比 hb/d,土愈密實, hb/d愈大,取值愈高。 3、成孔孔參數:37、 土層名稱 層底深度 土層層厚 強風化細砂巖 9.00 9.00 弱風化細砂巖 12.00 3.00 4、設計時執行的規范: 建筑樁基技術規范(JGJ 9494) 以下簡稱 樁基規范 5、計算結果: s、p - 分別為樁側阻抗力分項系數、樁端阻抗力分項系數; Ht - 樁頂面標高(M); d - 樁身直徑(mm); u、L - 分別為樁身周長、樁身長度(M); Ap - 樁端面積(M); V - 樁身體積(M); Gk - 樁身自重標準值(kN); Qsk、Qpk - 單樁總極限側阻力標準值、總極限端阻力標準值(kN); Quk、R - 單樁豎向極限承載力標準值、豎向承載力設計值(kN); 大38、直徑灌注樁 s p 1.67 d 1500 u 4.712 Ap 1.767 最小樁長 Lmin 12.00m 大直徑樁(d800mm)單樁豎向極限承載力標準值可按下式計算: Quk Qsk + Qpk u * si * qsik * lsi + p * qpk * Ap (樁基規范 ) 單樁豎向承載力設計值可按下式計算: R Qsk / s + Qpk / p (樁基規范 -1) 強風化細砂巖 樁側土層:s 0.811 弱風化細砂巖 樁端土層:p 0.855計算結果 L V Gk Qsk Qpk Quk R 12.0 21.21 530 3783 3020 6804 4074上述計算原則為非39、永久結構,不考慮地震效應;不考慮土層液化折減系數,計算結果顯示能滿足施工要求,安全系數達到4.0。單樁水平承載力設計值 1、基本資料: 樁類型:樁身配筋率g0.65%的灌注樁 樁頂約束情況:自由 樁身直徑 d 1500mm 混凝土強度等級 C25 Ft 1.30N/mm Ec 28000N/mm樁身縱筋 As 3217mm 凈保護層厚度 c 50mm 鋼筋彈性模量 Es 200000N/mm 樁入土深度 h 12.000m 樁側土水平抗力系數的比例系數 m 14MN/m4 樁頂豎向力 N 720.0kN 設計時執行的規范: 建筑樁基技術規范(JGJ 9494) 以下簡稱 樁基規范 2、單樁水平40、承載力設計值計算: (1)、樁身配筋率 g: g As / ( * d 2 / 4) 3217/(*15002/4) 0.18% (2)、樁身換算截面受拉邊緣的表面模量 Wo: 扣除保護層的樁直徑 do d - 2 * c 1500-2*50 1400mm 鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值 E Es / Ec 200000/28000 7.143 Wo * d / 32 * d 2 + 2 * (E - 1) * g * do 2 *1.500/32*1.5002+2*(7.143-1)*0.18%*1.4002 0.338m (3)、樁身換算截面積 An: An * d 2 / 4 * 141、 + (E - 1) * g *1.5002/4*1+(7.143-1)*0.18% 1.79m (4)、樁身抗彎剛度 EI: 樁身換算截面慣性距 Io Wo * d / 2 0.338*1.500/2 0.2533m4 對于鋼筋混凝土樁,EI 0.85 * Ec * Io EI 0.85*28000*1000*0.2533 6029645.890kN/m (5)、樁的水平變形系數 按下式確定: (m * bo / EI) 1 / 5 (樁基規范) 對于圓形樁,當直徑 d 1m 時,bo 0.9 * (d + 1) bo 0.9*(1.500+1) 2.250m (14000*2.250/6042、29645.890)1/5 0.3496(1/m) (6)、樁頂(身)最大彎矩系數 m: 樁的換算埋深 h 0.3496*12.000 4.196 查樁基規范表得:m 0.768 (7)、其余參數: 樁截面模量塑性系數 m 2.00 (圓形截面) 樁頂豎向力影響系數 N 0.5 (豎向壓力) (8)、單樁水平承載力設計值 Rh: 對于樁身配筋率g0.65%的灌注樁,可按下列公式計算單樁水平承載力設計值 Rh: Rh * m * ft * Wo / m * (1.25 + 22 * g) * (1 N * N / m / ft / An) 0.350*2*1300*0.338/0.768*(1.43、25+22*0.18%)*(1+0.5*720.0/2/1300/1.79) 571.8kN(樁基規范-1)自由狀態單樁水平承載力可達到57噸,四根樁之間需固結以增加剛度。河中臨時墩上部結構驗算1立柱采用80012螺旋鋼管,計算長度 15.5米,鋼管頂部為雙肢HM482300,縱向分配梁為三組合321戰備貝雷。最不利工況時荷載考慮有兩部分:一.最大豎向正壓力2000KN;二.最大水平力360KN。需重點驗算在最大正壓力和最大水平力作用下,鋼管立柱的合成應力穩定問題。2由于鋼管下端伸入混凝土有效長度為1.5米,該節點可理解為固結,整體驗算簡圖可如下表示:利用結構力學求解器進行計算,計算數據如下:44、單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 -455548.583 178897.514 -1151690.06 -455548.583 178897.514 995080.114 2 -719965.940 -164503.960 551825.482 -719965.940 -164503.960 -23938.3774 3 -59817.1937 24115.1070 -71527.9217 -59817.1937 24115.1070 73162.7205 4 -1138734.94 -172971.699 46682.2983 -1138734.94 -172971.699 -45、558718.650 5 -1544451.41 181102.485 -1011628.38 -1544451.41 181102.485 1161601.43 6 110612.581 -101567.308 302007.958 110612.581 -101567.308 -307395.891 7 -554638.576 -28575.4355 47589.5443 -554638.576 -28575.4355 -150901.774 8 283133.555 -23370.8572 135858.740 283133.555 -23370.8572 -26480.4221-由此可46、見,由于合成外力引起的最大彎矩發生在單元1和單元5,最大彎矩為1161601nm,驗算應力值為M/W168mpa,同時承受179KN的剪力,剪切應力為0.6mpa。 位移驗算單元碼 u -水平位移 v -豎直位移 -轉角 - 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 2 0.02608926 -0.00089331 -0.00197780 3 0.02037170 -0.00130510 -0.00003338 4 0.02328225 -0.00367991 -0.00000795 5 0.02325467 -0.00302862 -0.00189399 6 0.47、06625467 -0.00302862 -0.00189399 7 0.06837170 -0.00130510 -0.00003338 8 0.06608926 -0.00089331 -0.00197780 -從上表可以看出第二第三單元的位移量最大,僅為3cm。結構剛度滿足施工要求,為減少立柱水平位移和彎矩,擬于臨2a、2b墩上設纜風繩,系于2#墩身上以抵消水平牽引力對立柱產生的水平推力。34鋼桁梁拼架施工注意事項1架梁前,復測全橋貫徹測量后的墩頂十字中線和支座十字中線,復檢墊石高程,錨孔直徑和深度,墩跨、梁跨等竣工資料,確定鋼梁固定支座,活動支座底板安裝位置。2鋼桁梁正式拖拉前,拖拉方48、案報送監理工程師簽認,并與當地航道部門取得聯系,啟動航道封鎖程序,確保鋼梁拖拉安全、順利地進行。3鋼桁梁在路基臨時墩以及枕木垛上拼裝,采用10T龍門吊機進行起重作業。鋼梁上弦節點上拱度采用上滑道與下弦桿之間布置不等墊塊的辦法解決。4鋼梁桿件預拼預栓以及在膺架上組拼時,主桁各節點20%沖釘定位,80%螺栓并初擰,若懸臂安裝鋼梁時,則50%沖釘,50%螺栓,以保證鋼梁拼裝上拱度。5高強度螺栓施擰,采用扭矩法施工,分初擰和終擰進行。初擰鈕矩約為終擰扭矩50%-70%,使用普通扳手進行,終擰必須使用經標定的電扳或帶響扭矩扳手進行,高強度螺栓的初擰,終擰應在同一天內完成。本工程選用250-1000N-M49、的帶響扭矩扳手進行高強度螺栓終擰,施擰時,上班前,下班后扭矩扳手必須使用100KG彈簧拉力器進行校核,施擰嚴禁使用其扭矩誤差大于5%的扭矩扳手。扭矩扳手使用前,應進行編號,該扳手施擰的節點,部位均應詳細記錄,下班后,扭矩扳手再次用彈簧稱進行校核,若誤差大于3%,則該扳手所施擰的螺栓需使用指針式檢查扳手,逐個檢查,欠擰者補擰,超擰者更換螺栓重新施擰。6高強度螺栓終擰扭矩“規定值”主要決定于高栓扭矩系數。高強度螺栓出廠時,其扭矩系數和離散必須符合國標要求,工地須進行扭矩系數復驗,并根據溫度、濕度以及工藝試驗等技術資料,經過數理統計分析,最后定出終擰扭矩“規定值”。7雨天或濕度過大時嚴禁進行高強度螺50、栓施擰工作。螺栓初擰、終擰時,應作明顯標記,以防漏擰。螺栓施擰,應由栓群中心對稱向外施擰,已施擰好的栓群,24小時內應檢查,檢查扳手在檢查螺栓前,應校核,工地上一般采用法碼法校核,其誤差控制在2%以內。8鋼桁梁高強度螺栓施擰完畢并經監理工程師檢查簽認后,及時涂防銹油漆,包括節點板嵌縫,防止螺栓表面銹蝕以及栓接摩擦面生銹。9固定支座,安裝位置由實際墩跨、梁跨決定。活動支座底板縱向偏移量,根據架梁氣溫,通過計算確定。支承墊石頂面高程,四角高差均應滿足規范有關要求,保證支座受力均勻一致,支承墊石砼灌注時,其頂面應高于設計標高10-20mm,支座安裝前,高出部分鑿除磨平,并在表面鋪灑一層干水泥,使支座51、安裝滿足規范要求。10支座錨口下采用水泥砂漿灌孔,其配合比事先由試驗確定,為保證密實度,水泥采用膨脹水泥。四、勞動力組織安排1、 管理人員本項目擬設10名管理人員,其中包括:項目經理1人,總工1人,測量工程師1人,拼裝工程師2人,安全工程師1人,專職安全、質檢員4人。2、 勞動力組織本項目按施工準備階段,鋼梁拼裝、拖拉拼裝、拖拉階段,工程收尾階段等三個階段進行勞動力組織,各階段勞動力交叉配合、綜合布置。(1)準備階段。包括船上排架搭設施工,岸上臨時錨點布置、岸上臨時支點施工,存、拼梁場場地硬化,龍門吊機安裝等,均需40人。其中船上施工20人,龍門吊機組拼15人,其余雜工5人。(2)鋼梁拼裝、拖52、拉階段。約需50人,其中安裝龍門吊機的15人負責鋼梁拼裝;拖拉階段安排30人,分配在岸上臨時墩作業面6人,水中墩作業面8人,牽引制動作業面10人,監測、安全專職人員6人。(3) 工程收尾階段。主要包括龍門吊機拆除、水上船只平臺拆除、收尾工作,約需30人。3、架梁領導小組 組長: 付組長: 技術負責人: 安全負責人: 現場指揮:五、安全、質量保障措施1、質量保證措施1.1質量目標:工程合格率100%,優良率達90%以上。牢固樹立“百年大計,質量第一”的思想,正確處理好質量、進度、成本三者的關系,始終把工程質量放在首位。1.2嚴格按鐵路橋涵施工規范和架梁規則進行施工,嚴格執行鐵路工程驗標。認真編制53、實施性施工組織設計,架梁工藝以及高強度螺栓施擰工藝。1.3實行工程施工全過程、全方位的質量目標管理。認真貫徹“預防為主”和“事前把關”的質量管理方針,充分發揮專職質檢工程師的作用,以工序質量控制為核心,內部拼裝及施擰實行三級驗收,報請甲方監理工程師四級驗收。1.4所有施工人員必須持證上崗,崗前認真學習和熟練掌握施工工藝方法和工程質量驗收標準。上道施工工序未經檢查驗收,下道工序不得進行,工程技術人員認真填寫工程日志和及時辦理各項檢查簽證。2、安全保障措施2.1真正樹立“安全第一,預防為主”的指導思想,消滅重大人身傷亡,重大機械事故。2.2設立專職安全員,成立由本項目部施工負責人任組長的安全生產領54、導小組,定期經常性開展安全大檢查,發現事故苗頭,及時分析原因,及時組織處理,把各種事故隱患消滅在萌芽狀態。2.3嚴格執行各項安全管理制度,操作規程,嚴格執行三級安全教育和技術交底制度,未經安全教育的人員,不準上崗作業。2.4違章作業,違章指揮及違反安全操作規程者一律進行嚴肅處理。專職安全員經常督促和落實各項安全規章制度,如進入施工現場者必須戴好安全帽,高空作業人員必須系好安全帶,重要部位必須持好安全網。2.5安全用電,注意防火。堅持一機一閘一漏電保護裝置。2.6現場文明施工,材料堆放整齊,與地方保持良好的關系。2.7水中臨時墩應設照明燈,設警示標志和防護樁等以防被過往船只碰撞。六、機械設備配備表序號機械設備名稱及規格單位數量備注一水中臨時墩作業設備1打樁船艘1租2沖擊鉆機臺2租3吊船30噸艘1租4運輸船艘1租二架梁機械設備配備表125T汽車吊機臺1租2H型鋼支架T120購新35T慢動卷揚機臺2現有41.5T卷揚機臺2現有5500A交流電焊機臺4現有6200T三座標橫移鎬個4現有750T液壓千斤頂個3現有8200T移運器個12現有92T、5T手拉葫蘆個5現有101.25T工具車輛1現有11250-1000N-M扭矩扳手把6現有12QZ-100指針式檢查扳手把2現有13100KG彈簧拉力器只2現有14全站儀臺1現有15水準儀臺1現有
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上傳時間:2023-12-28
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