铁路扩能改造工程跨某高速公路中桥现浇箱梁支架施工方案
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目录一、编制依据 .............................................................................................. - 2 -二、编制原则 .............................................................................................. - 2 -三、工程概况 .............................................................................................. - 2 -四、支架设计情况 ...................................................................................... - 2 -五、支架预压 .............................................................................................. - 5 -六、支架搭设注意事项 .............................................................................. - 8 -七、满堂支架受力验算 .............................................................................. - 9 -八、门洞支架受力验算 ............................................................................ - 16 -九、地基承载力验算 ................................................................................ - 18 -十、安全保证措施 .................................................................................... - 19 -一、编制依据1、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005);3、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号;4、《客运专线铁路路基工程施工技术指南》(TZ212-2005);5、《路桥施工计算手册》(人民交通出版社出版);6、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005) ;7、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000);8、《钢管满堂支架预压技术规程》(JGJ/T194-2009);9、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);10、铁道第四勘测设计院设计的本标段有关设计图纸及定型图二、编制原则1、在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制;2、综合考虑结构的安全性;3、建立比较符合实际的力学模型;4、尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法;5、对部分结构的不均布、不对称性采用较大的均布荷载,取最危险截面检算。
三、工程概况娄邵铁路跨娄邵高速公路中桥跨越在建娄新高速公路(福善村段),施工里程为DK13+125.48~DK13+196.28,铁路与公路斜交角度约为70°。
该中桥为一跨现浇的56m简支箱梁,娄底台和邵阳台均为9υ125cm群桩基础,承台为830×1050×250cm 矩形承台。
两桥台台身高度均为600cm。
上部结构为56m预应力混凝土简支梁,全长57.5m,该箱梁设计为单箱单室、等高度、变截面结构, 梁体采用纵、横、竖三向预应力体系,箱梁底宽8m,顶板厚度35cm;底板厚度为40至78cm,全桥拟一次浇注完成。
梁体采用C50高性能耐久性混凝土,混凝土共计方量830.1m3。
本工点跨在建省重点工程娄新高速公路,为减少交叉施工过程中的影响,施工中对在建公路搭设门洞支架以方便通行,其他采用碗扣式钢管支架。
四、支架设计情况1、地基处理搭设支架前应先经试验室现场检测地基承载力,不满足要求的地基,要进行换填处理。
为防止雨水浸泡使基础变软,施工时采用以下方法进行处理:用挖掘机对箱梁下方梁宽及每边各1.5m范围内表层松软土进行清表,用推土机对除两桥台附近外的场地全部推平,在机械无法进入的地方采用人工休整,打夯机夯实。
沿桥横向设置人字型排水坡,坡度控制在4‰范围内,便于及时排除雨水,用18T振动压路机碾压6~8遍,碾压密实,表面平整无轮迹,局部有反弹地段重新换填处理。
由于两桥台附近为已形成高速公路路堑开挖边坡,开挖边坡为石质边坡,纵向坡度较大,为方便支架搭设,采取设置三台阶方式。
台阶高差从下到上分别为1.8m、2.4m、2.4m,宽度均为3.0m。
为避免台阶处受雨水冲刷,影响地基承载力,在台阶变阶处设置30cm厚M10浆砌片石护坡,高度同台阶高度。
台阶表面设置20cm厚C25砼垫层,沿桥横向设置人字型排水坡,坡度控制在4‰范围内,便于及时排除雨水。
靠近便道处开挖水沟排水,降低水位标高,以防止雨水和其它水流流入支架区,引起支架下沉。
该桥现浇梁支架搭设采用在在建路基上搭设双向门洞支架,门洞支架基础为钢筋砼条形基础,条形基础宽1.2m,长16m,高1.0m。
P2cm厚钢板,与预埋件焊接50cm厚换填碎石C25砼其他部位采用碗扣式满堂支架。
满堂支架基础在压实后填筑50cm厚碎石,碾压密实后浇注20cm厚C25砼进行硬化处理。
地基受力模型如图:20cm厚C25砼底托P50cm厚换填碎石基础每边比支架搭设范围宽1.3m,控制压实系数不小于0.9,沿横桥向设置人字型排水坡,坡度控制在4‰范围内。
对桥台基坑回填范围内要用压路机多次碾压密实,以避免因地基不均匀沉降影响支架稳定。
地基处理结束后,在支架搭设范围地基基础四周80~160cm范围内设顺桥向排水沟(水沟横断面为60×80cm)并挖集水井,集水井设置在线路右侧顺桥向排水沟的大里程桩号处,排水沟根据集水井的位置设置排水纵坡,雨水汇集于集水井后,用水泵排至施工便道排水边沟内,确保地基基础不受雨水浸泡。
2、满堂支架⑴、支架宽度=梁宽12.7m+两边工作平台各1m=14.7m,翼板处支架立杆横向间距0.9m,纵向间距0.6m,横杆步距1.2m;腹板/底板处支架立杆横向间距0.6m,纵向间距0.6m,横杆步距1.2m。
每根立杆上下均设置可调顶托和底托,顶托上铺设15×15cm 的纵向方木,纵向方木上再铺设一层10×10cm的横向方木,横向方木间距0.3m。
方木上方直接铺设厚2cm竹胶板,结构区支架布置图详见附图。
支架杆件拼装时必须保证横平竖直,以保证竖向杆件只受压力,保证整体杆件的稳定性。
⑵、支架材料规格支架采用碗扣式钢管架,立杆采用3.0m、2.4m、1.2m三种,立杆接长错开布置,顶杆长度为1.5m、0.9m,横杆采用0.9m、0.6m两种组成,顶、底托采用0.6m长的可调托撑。
碗扣式脚手架的主配件的规格尺寸构件名称长度(mm)重量(Kg)立杆LG-300 3000 17.31立杆LG-240 2400 14.02立杆LG-120 1200 7.41顶杆DG-150 1500 8.91顶杆DG-90 900 5.60横杆HG-90 900 3.97横杆HG-60 600 2.82可调底座K TZ-60 600 7.5可调托撑KTC-60 600 7.2斜杆XG-600 6000 17.23、门洞支架跨在建娄新高速公路处搭设双向门洞支架,门洞支架净宽4.0m,跨径5.2m,净空高5.3m,两端边墩和中墩采用单排υ530钢管,钢管壁厚10mm,横向间距2.4m/根,每个条形基础上的钢管立柱之间采用10#槽钢设置横撑及剪刀撑,中间两条形基础上的钢管立柱也要前后对应连成一体,以增强结构稳定性。
钢管与条形基础上的预埋钢板焊接,钢管顶部焊接80*80cm,2cm厚钢板,钢板上面设置Ⅱ号分配梁(横桥向两根I36b工字钢焊接或采用抱箍形式),钢板与Ⅱ号分配梁之间应采用点焊方式焊接,防止工字钢滑移或倾覆。
Ⅱ号分配梁上按底板区60cm,翼板区90cm的间距设置Ⅰ号分配梁(纵桥向两根I40b工字钢焊接或采用抱箍形式),Ⅰ号、Ⅱ号分配梁之间也应采取点焊方式固定,以保证结构的稳定性。
Ⅰ号分配梁顶部满铺1cm厚竹胶板,以防止上部小型物件坠落,通道顶部满堂支架设置情况同结构区基本一致,只是横杆步距加密至60cm,立杆底部可横向铺设12#槽钢,间距60cm,门洞支架具体布置示意图详见附图。
五、支架预压安装模板前,要对支架进行压预。
支架预压的目的:①检查支架的安全性,确保施工安全。
②消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形及标高的控制。
预压荷载为箱梁自重的120%,采用编织砂袋及钢筋按体积比重加载的方法进行支架预压。
计算时砂的比重取15KN/m3,钢筋的比重取78.5KN/ m3, 为准确模拟砼施工时荷载,采取等效预压方式。
支架等效预压荷载分布图如下图所示,A区及C区重量采用编织砂袋等效预压,B区重量采用钢筋等效预压。
先加载A区重量,再加载B区重量,最后加载C区重量。
根据各部分等效荷载换算后的堆载高度,分级加载,严格控制预压重量。
施工期间,应做好雨天砂袋覆盖的准备工作及泄水措施。
1、荷载分布 A区A区C 区 C 区B区B区支架预压等效荷载分布图① A 区部分:q A =(0.35+0.6+0.085)×26=26.91 KN/m2施工预压堆载高度h=26.91×1.2/15=2.2m② B 区部分:q B =3.08×26=80.08KN/m2施工预压堆载高度h=80.08×1.2/78.5=1.2m③ C 区部分:q C =0.72/2.35×26=8.0KN/m2施工预压堆载高度h=8.0×1.2/15=0.64m2、预压施工步骤①为了掌握加载后地基和支架的变形情况,需要在预压前布置好沉降观测网。
沉降观测网布设在两层面上:一层在支架基础上,一层在箱梁底模板上,上下两层测点一一对应在同一垂直线上。
测点沿纵桥向在箱梁的跨中、1/4跨、支点附近五个断面分别布设,横向则在跨中和两个腹板处布设,从而形成一个立体观测网。