墩旁托架在大源渡湘江大桥连续箱梁施工中的应用
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路堤填筑施工路堤填筑施工前,先进行桩帽和表土清理、场地平整等准备工作,然后铺设20cm厚清宕渣,宕渣粒径小于15cm,含泥量小于15%。
宕渣压实后,按设计方案铺设一层钢塑格栅,再开始路堤填筑。
填筑材料为石矿宕渣,分层填筑碾压完成,每层厚度不超过25cm。
填筑施工的顺序如图2。
现场监测结果施工监测结果K13+410~K14+540段沉管灌注桩施工结束后,在现场进行了桩身低应变检测和单桩承载力检测,其结果为:①基桩低应变检测共458根,其中Ⅰ类桩406根,占88.64%;Ⅱ类桩52根,占11.36%。
②单桩静力载荷试验7根,其单桩承载力为380~600KN以上,对应最大荷载下的沉降量为10.71~19.66mm。
上述结果表明,该段沉管灌注桩桩身质量完整,不存在影响正常使用的Ⅲ类桩和Ⅳ类桩,而且沉管灌注桩承载力满足设计要求。
结语从结果看,软土地基采用沉管灌注桩复合地基处理方法是成功的。
沉管灌注桩地基处理与原设计的塑料排水板超载预压方案相比,预压期由12个月减少为2个月,工期缩短10个月。
桥台桩和箱通、箱涵处无需进行二次开挖,解决了施工期村民的交通问题,处理后路基工后沉降和不均匀沉降都较小。
本工程实践说明,沉管灌注桩复合地基方法是可行的,可有效解决高速公路软土地基处理中的预压期长、二次开挖、公路两侧村民交通以及桥头跳车等问题。
作者单位:河北省高速公路承赤筹建处前言随着高速交通、轨道交通、市政建设的发展,无支架施工技术等得到了很好的发展,但就地支架浇筑施工技术以其施工简单可靠、适应能力强、材料设备一次性投入可多次周转等优点,在桥梁施工领域仍得到广泛的应用,是连续箱梁桥的主要施工方法之一。
混凝土桥连续箱梁支架浇筑施工工艺变化,主要体现在支承系统———支架结构变化上,尤其是在高墩柱的条件下,合理选择浇筑支架,是保证工程进度、质量、安全、效益的关键环节。
本文将针对高墩柱混凝土连续箱梁浇筑支架,主要从支架结构的选择、支架施工控制等方面进行阐述。
湘江大桥连续梁悬浇挂篮施工技术摘要湘江大桥连续混凝土箱梁采用悬浇挂篮施工,文章结合实际工程介绍了三角斜拉式挂篮的设计,分析了挂篮在浇筑状态和走行过程中各构件的受力情况,最后结合箱梁施工节段介绍了挂篮施工工艺,可为同类结构设计与施工提供参考和借鉴。
关键词连续梁;悬臂施工;挂篮设计1 概述1.1 工程概况湘江大桥主梁为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,跨径布置为40+60+40=140 m。
箱梁采用单箱单室截面,其中箱梁顶板款12.0 m,底板宽6.7 m;箱梁根部梁高6.05 m,跨中及边跨端部梁高3.05 m。
顶板厚度除梁端附近外均为0.4 m,底板厚度由跨中0.4 m按直线线性变化到根部的0.8 m,腹板厚由0.48 m按折线变化至0.80 m。
悬浇节段长度由3.25 m、3.5 m、4 m、4.25 m四种组成。
3.25 m长号块最重号块为2#块,梁重为139.8 t,3.5 m长号块最重号块为3#块,梁重为140.3 t,4.25 m长号块最重号块为4#块,梁重为153.9 t。
1.2 设计方案根据主桥箱梁结构及悬臂节段的要求,施工中采用三角斜拉式挂篮,挂篮总重为54.6 t,可以适用于3.25 m、3.5 m、4 m及4.25 m四种节段长度及最大重量节段箱梁施工。
该设计的总体思路为:1)三角斜拉索挂篮结构简单,重量较轻,受力明确。
2)与菱形挂篮相比,三角斜拉式挂篮降低了前横梁高度,挂篮重心位置降低,提高了挂篮走行时的稳定性。
3)挂篮平衡重系统利用已浇筑梁段竖向预应力钢筋作为后锚点,取消了平衡重的压重结构。
4)挂篮走行采用液压走行系统,由导梁、走行轮、反扣轮及走行油缸组成,该系统具有就挂篮就位准确、走行速度快、施工安全可靠。
5)三角斜拉式挂篮通用性强,可通过改装用于其他高度或宽度的桥梁施工。
2 三角斜拉式挂篮的设计2.1 挂篮结构和构造三角式斜拉式挂篮结构简单,受力明确,施工安全性和稳定性较好。
西江桥钢梁墩旁托架施工工艺一、概况:西江桥钢梁架设系采用吊索塔架和墩旁托架同时并用的伸臂安装法。
从N5~N1墩均设有墩旁托架,N5墩为减少基底偏心,在南岸一侧还设有平衡托架,全桥共需托架支座支承结构与支座各12个,托架结构6套。
现制备托架2套、支座6个供全桥倒用。
支座支承结构制作12个不需倒用,根据图“XJ—HQ—321修”N5墩还设有支承结构基础。
二、支座支承结构:全桥托架支座支承结构N1、2、3、4墩为+5.6m,N5为现浇混凝土底面标高为:+4.0M 详见图“XJ—HQ—318修”与“XJ—HQ—319修”。
N1~N5墩的托架支座支承结构与N5墩平衡托架支承结构的基础均在现场就地灌注。
1、每墩两支座的相对标高差≯2mm,其间距误差≯2mm(对中心线而言)。
2、支承结构与墩身或承台接触部分需涂沥青隔离层,涂层厚度应尽量减薄。
3、支座设计外力为:主力作用下垂直力为252T,水平力为243T;主力加风力作用下垂直力为378T,水平力为369T。
4、N2、3、4墩的托架支座是通过支座支承结构的底板N21与承台预埋板工地电焊相连。
5、N1墩承台顶面预留有锚栓孔支承结构用锚栓与承台相连。
N5墩支承结构亦是锚栓与现浇基础混凝土相连接。
6、支座支承结构及其基础的施工应在低水位时进行,这样可简便施工方法。
三、托架的安装:N1~N5墩托架结构包括:主桁、上下层分配梁、锚梁、锚拉杆。
详见图:1、托架安装前的准备工作:(1)墩身预留孔壁须用砂浆抹平,将硬木垫块紧固在墩身的预埋螺栓上。
(2)安装锚拉杆铰孔后的撑杆及牛腿,以保持两锚拉杆之设计位置。
(3)再将预留洞附近的填塞木置入。
(4)安装前在铁驳上将ABC三角形组拼成立体构件以便于吊装。
2、利用50T吊船将已拼成的ABC构件吊起(重约28T),利用锚拉杆上的安装铰作临时支点将构件徐徐松下,使托架支承铰就位。
3、他细检查就位后的支承铰是否与预埋支座的接触面密贴,位置是否正确,待调正后再插入定位销。
辅助墩对大跨度铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响作者:李永乐王云飞周昱何庭国来源:《建筑科学与工程学报》2014年第03期摘要:为研究辅助墩对铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响,以主跨828 m的某单线铁路悬索桥方案为工程背景,建立了有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对比研究了辅助墩对铁路悬索桥地震响应的影响。
通过车桥耦合振动分析,比较了不同位置辅助墩对桥梁和列车动态响应的影响。
结果表明:设置辅助墩后,加劲梁的竖向地震反应明显减小,而桥塔的地震响应增大;车辆通过桥梁时,设置辅助墩后梁端竖向转角、车辆竖向加速度和轮重减载率均减小;当辅助墩位置向梁端移动时,梁端竖向转角、车辆竖向加速度及轮重减载率均逐渐减小,车辆响应对辅助墩纵向位置的变化不敏感。
关键词:辅助墩;铁路悬索桥;地震响应;车桥耦合振动;动力响应中图分类号:U448.27文献标志码:A0引言悬索桥作为重要的大跨度桥梁结构类型,以其卓越的跨越能力、简洁明确的受力特点被广泛应用于公路桥梁领域[1]。
但是悬索桥是柔性结构,其刚度较弱,在列车荷载、地震荷载等因素作用下容易产生较大位移,降低了列车运行的安全性,因此各国铁路悬索桥的修建并不多见[23]。
对于悬索桥,中国除了个别如香港青马大桥等悬索桥中设置辅助墩外,在大多数悬索桥中辅助墩的运用较少。
而对于设置辅助墩的悬索桥,其结构受力特性势必发生改变,也会影响悬索桥的地震响应和列车的走行性。
目前对辅助墩的相关研究主要集中在斜拉桥领域,针对辅助墩对大跨度铁路悬索桥地震响应和车桥振动响应的影响开展研究非常必要,但是中国相关的研究比较有限。
本文中以主跨828 m的某大跨度单线铁路悬索桥方案为工程背景,从桥梁的地震响应、车桥耦合振动2个方面,研究了有无辅助墩及辅助墩在不同位置对铁路悬索桥性能的影响。
1桥梁结构地震响应分析1.1工程概况某单线铁路悬索桥总体布置如图1所示,桥梁主跨828 m,桥塔高195 m,采用混凝土门式桥塔,主缆垂度78.87 m。
现浇匝道连续梁墩梁式支架应用设计摘要:以英雄大桥的互通C匝道桥第1联连续梁采用墩梁式支架法施工现浇箱梁为例,详细介绍了墩梁式支架的设计计算方法。
采用该方法有效的解决了软弱地基区域内满堂支架搭设困难和较低施工质量风险等问题。
关键词:连续梁;现浇;墩梁式支架1工程概况英雄大桥位于南昌市,互通C匝道桥上跨A匝道、D匝道及改路。
该桥全长为239.66m,上部结构跨径组成为2联×(4×29)m预应力混凝土连续箱梁,箱梁采用单箱单室,梁面总宽10.5m,净宽9.5m,梁高1.6m,梁底宽4.29m,梁体混凝土C50,体积1369.6 m3,重量3665.87t。
下部结构采用钻孔灌注桩基础,圆柱式墩柱,梁体与各墩正交布设。
2支架方案选择该匝道桥第1联2-4跨位于鱼塘淤泥软基区域内中,水深约2m,淤泥厚度约1.5m,淤泥层下为粉质粘土和残积土、硬塑状;第2联5-8跨上跨A匝道、D匝道及改路。
受到以上因素影响,为了有效避免该桥第1联因地基沉降导致现浇梁产生裂缝,为了避免第2联上跨匝道和改路的施工干扰和安全隐患,采取支架法现浇施工方案尤为必要。
该地区降雨频繁、雨量大等不确定性因素较多,满堂支架基础雨水浸泡后地基承载力明显下降,极易造成支架的不均匀沉降;墩梁式支架施工简单,适宜于软弱地基架设,承载力满足施工质量要求。
综合地质、工期、质量、安全、成本等因素的考虑,并通过满堂支架和墩梁式支架两种施工方案进行比选,决定采用墩梁式支架体系为更为合理。
3墩梁式支架方案匝道桥连续梁现浇支架体系采用钢管桩+贝雷梁柱式支架的墩梁式设计。
采用12m×(1+2+3)×0.5m钢筋混凝土基础梁,基础梁底部经换填压实处理使满足承载力要求;立柱杆件采用529×8mm钢管作为支撑,立柱横桥向间距×纵桥向间距为(4×2.5)×(3×9)m;支撑上设横向I32a双拼工字钢做为垫梁;上部搭设贝雷梁片,一道纵梁由2片不加强贝雷片按间距0.9m组成,纵梁横向与钢管立柱位置一一对应,贝雷梁上设横向I12.6工字钢做为分配梁,梁上设10×10cm的纵向方木及横向方木,两侧翼板处在I12.6工字钢之上搭设碗扣架。
大吨位架桥机在大源渡闸坝上部结构施工中的运用1 概况湘江大源渡航电枢纽工程是湘江二期工程的主体,系我国内河首次使用国际金融组织—世界银行贷款项目,交通部“以电养航”试点工程,1996年-1998年均列入国家重点工程项目。
该工程总投资18.95亿元,位于湖南省境内湘江下游的九莲灯河段,上距衡阳市62Km,下距衡山县城12Km,距株洲市120Km,是湘江衡阳至株洲航运建设的龙头工程,其建设及投产将为内河航运改善,能源提供,多方经济的发展,多路资源的开发等带来可观的综合效益,并为内河建设提供了开发的新思路,树立了施工新形象。
大源渡枢纽泄水闸为净-20m×23孔,墩宽3m,闸墩上部结构为200吨门机轨道梁、油电路箱梁及坝顶公路桥,由湖南省交通规划勘察设计院设计。
闸坝一期施工0#~8#墩,二期9#~23#墩,包括46片后张预应力钢筋砼Ι字型门机轨道梁(梁单重145t)、46片钢筋砼油、电路箱梁(梁单重75t)及207片先张预应力钢筋砼公路桥空心板梁(单件最重36t)。
上部结构均要求采用预制吊装的方法进行施工,该工程任务重、工期紧、技术含量较高,施工风险大,特别是145t门机轨道梁的吊装是工程的关键和难点。
我公司工程技术人员勇于拼搏、大胆创新,将公路架桥机灵活地运用到水利工程上来, 根据工程的实际特点,自行设计了可吊重150t的自行式贝雷拼装式架桥机,攻克了这一难关。
该机重量轻(总重110t,其自重与最大吊重之比仅为0.73, 在国内同型大吨位架桥机中处于领先地位);纵横移电动行走、运行平稳、快捷;集中控制,操作简单。
2 主要工程数量表3 架桥机的技术性能及主要构造3.1 架桥机的主要技术性能整个架桥机重量为110t;设计起重能力150t;架桥机外形尺寸为:长54m(二期长60m),宽5.0m,高12.8m;有效内部净空(长×宽×高) 53.0×2.0×6.0m;龙门小车走行速度4.0m/m i n;横移机构走行速度4.0 m/m i n;吊梁升降速度5.0 m/m i n;主梁全伸臂走行时的下挠度值0.24m ;最大轮压160 K N493 K N,中间支点1665 KN;架桥机架梁移梁方式为整机横移和吊梁龙门小车吊梁纵移;架桥机纵移方式为牵引式整体(包括枕梁及支承)行走。
墩旁托架在大源渡湘江大桥连续箱梁施工中的应用摘要:本文主要论述墩旁托架在南岳高速公路大源渡湘江大桥进行连续箱梁0#块~1#块施工的优点,以及墩旁托架的现场计算方法,为以后同类型工程的施工提供参考。
关键词:受力分析钢架计算abstract: this paper mainly discusses the pier in mount bracket dayuandu xiangjiang river highway bridge continuous box-girder blocks 0 # ~ 1 # blocks construction of advantage, and the pier at the scene of the bracket calculation methods for the same type of engineering after construction to provide the reference.keywords: stress analysis steel calculation一、施工概况湖南省衡阳至南岳高速公路项目所属的大源渡湘江大桥,位于湘江大源渡航运枢纽电站大坝上游大约1280m处跨越湘江,全长1220.08m。
共设28个墩台(墩台编号为从京珠高速向南岳方向顺序为1号~28号),其中20#~26#墩为主跨,且主跨20#~25#墩全部位于湘江之中,主跨下部结构为d3.8+3.0桩基础+系梁+2根d300cm六边形墩柱+墩顶横撑(盖梁)。
该桥桥型布置为:2×40m(预应力砼t梁)+12×20m(预应力砼连续箱梁)+4×50m(预应力砼结构连续t梁)+(56m+6×90m +56m+40m)(预应力砼连续梁)。
主跨为(56+6×90+56+40)m预应力混凝土变截面连续箱梁,箱梁顶板宽12.99m,底板宽7.0m。
在进行主跨上部结构0#块、1#块施工时,经过方案选择(具体见下一节),决定采用墩旁托架法进行施工。
本桥0#块梁高5.5m,长2.5m,混凝土75.7m3;1#块梁高5.5m,长2.5m,混凝土74.2m3。
二、方案选择根据现场情况不能采用满堂支架进行施工,如果采用搭设钢管桩支架的常规方法进行0#块及1#块施工,存在在平均12.5m水深处插打钢管桩以及在平均1.5m卵石层的卵石层固定钢管桩的问题,施工难度及物资设备投入都很大。
经过综合考虑,项目部采用了墩旁托架法进行0#块~1#块施工。
通过在墩柱上面安装预埋件,然后对称安装三角钢架,最后在三角钢架上面搭设浇筑平台的施工方法,称为墩旁托架法。
墩旁托架施工流程:预埋件及三角托架加工→预留墩柱预埋孔及安装墩柱预埋件→浇筑墩柱混凝土→安装托架底部支撑件及精轧螺纹钢拉杆→安装三角钢架→张拉精轧螺纹钢拉杆→安装上部主分配梁(一般采用贝雷梁)→安装小分配梁(一般采用工钢或槽钢)→安装模板。
其优缺点如下:优点:受地质条件影响小,搭设工期短,不需要进行基础处理;缺点:力学计算较复杂,对三角钢架制作质量要求高,受主墩外形及受力情况影响大。
根据项目施工特点,由于主跨处水位较深(平均水深12.5m),河床覆盖层差(覆盖0.5~1.5m砂卵石,下部为砂质板岩),无法采用满堂支架施工,也不利于采用钢管支架施工,因此采用墩旁托架进行o—1#块连续箱梁施工。
三、墩旁托架介绍1、墩旁托架结构墩旁托架由五部分组成:1)三角钢架,2)精轧螺纹拉杆,3)主分配梁(贝雷梁), 4)小分配梁,5)底部支撑件。
(具体如下图)a. 三角钢架三角钢架由上弦杆、下弦杆、腹杆、竖杆、节点板、拉杆法兰板组成,其中上弦杆、下弦杆、腹杆、竖杆分别采用2根[16a、[20b、[20b、[14a槽钢口对口焊接组成,并设横隔及缀板对杆件进行加强。
各杆件、节点板、拉杆法兰板的连接均采用焊接。
(具体如图)b. 精轧螺纹拉杆拉杆采用φ32精轧螺纹钢,布置为2排,每排4根。
每根精轧螺纹端头均采用双螺帽。
施工时先在墩柱内预埋精轧螺纹钢孔位,然后进行墩柱混凝土施工。
墩旁托架安装时,应先对精轧螺纹钢进行张拉,控制其轴拉变形量可以满足规范对支架变形量的要求。
墩旁托架使用完毕,拉杆拆除后,应按照规范要求对预埋孔进行处理。
c. 主分配梁(贝雷梁)主分配梁根据受力及本项目支架材料情况,选用321式贝雷架双排组拼而成。
其位于三角钢架上方,直接向三角钢架传递荷载,施工时应将其布设于三角钢架节点正上方,并且将贝雷梁节点与三角钢架节点重合,最后将贝雷梁与三角钢架固定牢固。
贝雷梁之间采用3排以上连接系固定牢固,并保证贝雷梁竖直。
d.小分配梁小分配梁采用工14,位于主分配梁正上方,直接向贝雷梁传递荷载,布设时小分配梁应位于贝雷梁节点正上方。
e. 底部支撑件底部支撑件由钢板焊接而成,截面为箱型截面,用于支撑三角钢架。
施工时应保证支撑件位置,先在墩柱内预埋孔位,并在孔口处安装预埋钢板,然后浇筑墩柱混凝土,最后安装支撑件。
墩旁托架使用完毕,支撑件拆除后,应对预埋孔进行处理,处理时先凿毛孔壁,然后浇筑同级别混凝土,必要时应采取压浆方法进行处理。
四、三角钢架力学计算1、荷载组合设计值p计算:a.恒荷载g:(支架承载宽度为13m,长度3.6m,)1)模板荷载:5.34 kn/m2×13 m=69.4 kn/m2)箱梁钢筋混凝土荷载:15.26×26=396.8 kn/mb.活荷载q:1)人员及机具荷载:2kn/m2×13 m=26 kn/m2)振捣混凝土产生荷载:4 kn/m×13 m=52 kn/mc.荷载分项系数:恒荷载分项系数取1.2(或1.35),活荷载分项系数取1.4(或1.4×0.7=0.98)d.恒荷载设计值g1=1.2×(69.4+396.8)=559kn/m,活荷载设计值q1=1.4×(26+52)=109kn/m或恒荷载设计值g2=1.35×(69.4+396.8)=629 kn/m,活荷载设计值q2=0.98×(26+52)=76 kn/mp1=g1+q1=559+109=668 kn/m,p2=g2+q2=629+76=705 kn/me.故取p=705kn/m,g=629 kn/m,q=76 kn/m。
2、受力分析a.建立力学模型:根据实际施工顺序,先施工0#块,再施工1#块。
施工0#块、1#块时三角钢架受到的荷载分布长度分别1.1m、2.5m。
经过分析,假设施工1#块时三角钢架受到的荷载为最不利荷载,以此进行计算。
1)荷载取值由于1#块为变截面箱型,其截面面积在2.5m范围内从15.26m2线性变化至14.84m2,计算时按照最大截面荷载进行均布取值,具体为:n2=[705×1.2/2]/2=211.5knn3=[705×(1.2+1.2)/2]/2=423knn4=[705×1.2/2]/2=211.5kn2)支座约束由于三角托架上部支点采用精轧螺纹钢拉杆固定,此处只在水平方向上产生约束,因此此处假设为活动铰支座。
三角托架下部在竖直方向受到底部支撑件约束,在水平方向受到墩柱约束,因此此处约束假设为固定铰支座。
3)杆件连接由于实际荷载均位于三角托架节点处,且为了现场施工中计算简便,杆件节点均假设为铰接。
综上,采用结构力学求解器建立模型如下:(力学单位:kn、长度单位:m)b.进行受力分析:经过计算其轴力、剪力、弯矩图分别如下:1)上弦杆:轴力qmax=686kn、剪力fsmax=-155kn、弯矩mmax=186 kn.m2)下弦杆:轴力qmax=934kn、剪力fsmax=131kn、弯矩mmax=141kn.m3)竖杆:轴力qmax=317kn、剪力fsmax=0 kn、弯矩mmax=0 kn.m 4)腹杆:轴力qmax=400kn、剪力fsmax=0 kn、弯矩mmax=0 kn.m 3.杆件设计(以上弦杆为例):钢材强度设计值:f=215mpa、fv=125mpa。
a.截面积假定a=qmax/(f×γr )=686×10/(215×1.087)=34.68cm2b.考虑加工及现场安装等不利因素将截面积修定为a=34.68×1.2=41.62 cm2c.查表后选取选用2[16a,其组合截面积为43.9 cm2>41.62 cm2,满足要求!d.为增大稳定性,截面采取2[16a口对口焊接组成双轴对称结构,实腹式压弯构件,并根据构造要求布置横隔及缀板。
其他杆件截面积选择同上,最后确定结果为:下弦杆及竖杆:2[20b、腹杆:2[14a。
e.缀板设计1)根据《规范》进行如下取值:(以上弦杆为例)(c为分肢轴线间的距离)缀板宽度hb≥2c/3=2×2×(63-18)/3=60mm厚度tb≥c/40=2×(63-18)/40=2.25mm;(厚度tb不小于6mm)综上,缀板设计为:130×150×8mm,相邻最大中心距取120cm;2)缀板刚度验算:∑ib/c/(i1×l1)=2×(0.8×153/12)/12.24/(73.3/120)=60.19>6 ,满足刚度要求。
f.横隔设计为保证结构抗扭刚度及必要内力传递,在每个单元的两端设置横隔,横隔间距不应大于截面最大宽度的9倍,即以上弦杆为例,其间距≤9×2×63=1134mm。
g.杆件稳定性计算(上弦杆)1)局部稳定性校核由于上弦杆截面为箱型截面,且按构造要求布置了缀板及横隔,因此不需要校核杆件局部稳定性;2)整体稳定性校核1>截面几何特征a=21.95×2=43.9 cm2e=206×103n/mm2ix=2×866.2=1732.4cm4ix=6.28cmwx=216.6cm3iy=2×[73.3+(6.3-1.8)2×21.95]=1035.6cm4iy=(iy/a)0.5=4.86cmwy=164.4cm32>按照两端固定压杆稳定校核长细比:λx=0.5×lx/ ix=0.5×1.2×102/6.28=9.55<[λ]=150 2根槽16口对口焊接组成b类截面,由λx=9.55,查表得:ψx=0.993б=qmax/ (a×ψx)=686×103/(43.9×102×0.993)=157 mpa<f=215mpa4.三角托架刚度校核采用结构力学求解器计算变形量ε=7mm<l/400=4.51/400=11mm,刚度满足要求。