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文档简介

建筑工程系道路桥梁工程技术专业毕业设计钢筋混凝土简支梁桥下部结构设计(一)毕业设计原始资料1道路等级乡村道路;2桥面横坡设置15的人字坡;3横向布置05M防撞墙75M车行道05M防撞墙,桥梁全宽85M;4设计荷载公路级;5桥面铺装12CM厚C40防水钢筋混凝土及涂HM1500防水剂;6桥梁孔跨布置本桥为上跨铁路而设,设320M预应力混凝土空心板梁,桥面连续7桥梁线形本桥位于直线上,与铁路正交;8地震基本烈度8度。地质情况详见桥梁工程地质纵断面图。(二)、毕业设计的任务与内容1桥墩和基础的方案比选;2盖梁设计;3桥梁墩柱设计;4基础(钻孔灌注桩)设计;5施工组织设计;6设计图纸桥梁总体布置图、盖梁配筋图、桥墩构造图、桥墩配筋图、基础构造图、基础配筋图。目录摘要ABSTRACT前言第一章设计资料与方案比选111设计资料与方案必选1111设计标准及上部构造1112水文地质条件1113材料1114下部结构比选1115桥梁下部构造尺寸3第二章盖梁计算321荷载计算3211上部构造永久荷载表3212盖梁自重及作用效应计算4213可变荷载计算5214双柱反力GI的计算1222内力计算12221恒载加活载作用下的各截面内力12222盖梁内力汇总表14223盖梁各截面的配筋设计及承载力校核15第三章桥墩墩柱设计1731荷载计算17311恒载计算17312活载计算17313双柱反力横向分布计算17314荷载组合1832截面配筋计算及应力验算19321作用于墩柱顶的外力19323截面配筋计算20第四章钻孔灌注桩计算2241荷载计算22411每一根桩承受的荷载2242桩长计算2443桩的内力计算25431桩的计算宽度B的确定25432桩的变形系数25433地面以下深度Z处桩身截面上的弯矩MZ与水平压应力ZX的计算25434桩身截面配筋与承载力验算27435墩顶纵向水平位移验算29第五章施工组织设计3251施工内容3252施工方法及工艺3253劳动力、工期、设备投入计划3554质量管理体系及保证措施3655安全文明保证措施37谢词40参考文献41摘要本次设计的课题是混凝土简支梁桥下部结构,本设计选择部分混凝土简支梁桥为方案进行下部结构设计。桥梁下部结构考虑是否得当,对工程造价、质量、工期及使用影响很大。在设计中,首先根据地质条件选择适合本桥的桩基础,比较常用的桥墩形式,经过方案必选后选择合适的桥墩,方案确定后再从上到下开始计算。首先是盖梁的计算,着重计算盖梁在使用过程中上部构造恒载、盖梁自重以及汽车及防撞墙荷载的作用,通过荷载集度进行盖梁内力的计算,然后是盖梁的配筋,经过盖梁内力计算对盖梁进行配筋及承载力校核;其次是桥墩的计算,桥墩的计算主要是桥墩所受的恒载、活载的的计算及双柱反力的计算,然后是配筋计算及应力验算;最后是钻孔灌注桩的计算,主要是桩长的计算,桩长根据单桩容许承载力的经验公式确定桩长,桩内力的计算主要是用M法,根据M法确定的桩的内力进行桩筋的设计及强度验算。关键词简支梁桥;盖梁;桥墩;钻孔桩基础ABSTRACTTHISDESIGNISTHESUBJECTOFTHEMINISTRYOFCONCRETEBEAMSUNDERTHEBRIDGESTRUCTURE,PARTOFTHEDESIGNCHOICESFORTHECONCRETEBRIDGEBEAMSFORTHELOWERPARTOFTHEPROGRAMDESIGNBRIDGESUBSTRUCTURETOCONSIDERITPROPERLY,ONTHEPROJECTCOST,QUALITY,DURATIONANDTHEUSEOFSIGNIFICANTINFLUENCEINTHEDESIGN,FIRSTSELECTTHEAPPROPRIATEGEOLOGICALCONDITIONSUNDERTHEBRIDGEFOUNDATION,THEMORECOMMONFORMOFBRIDGEPIERSTHROUGHTHEPROGRAMWILLSELECTTHEAPPROPRIATEPIERAFTERTHEELECTION,FROMTOPTOBOTTOMANDTHENSTARTTOIDENTIFYTHEPROGRAMFIRST,COVERTHECALCULATIONOFBEAM,CAPPINGBEAMFOCUSEDONCOMPUTINGINTHECOURSEOFTHESUPERSTRUCTUREDEADLOAD,ANDTHECAPBEAMWEIGHTLOADOFVEHICLESANDTHEROLEOFANTIWALL,THROUGHTHELOADSETCOVERDEGREEOFINTERNALFORCECALCULATION,THENTHECAPBEAMREINFORCEMENTAFTERCALCULATIONOFTHECAPCOVERSOMMERBEAMREINFORCEMENTANDCAPACITYCHECKFOLLOWEDBYTHECALCULATIONOFTHEPIER,MAINPIERPIERSUFFEREDCALCULATEDDEADLOAD,LIVELOADOFTHECALCULATIONANDTHECALCULATIONOFDOUBLECOLUMNREACTION,ANDTHENISTHEREINFORCEMENTCALCULATIONANDSTRESSCHECKFINALLY,THECALCULATIONOFBOREDPILES,PILELENGTHISMAINLYTHECALCULATIONOFALLOWABLEBEARINGCAPACITYOFPILELENGTHTHEEXPERIENCEUNDERTHEPILEFORMULATODETERMINETHELENGTHOFTHEPILE,PILESISMAINLYUSEDMTHECALCULATIONMETHOD,BASEDONMMETHODTODETERMINETHEINTERNALFORCESPILEANDPILEREINFORCEMENTDESIGNSTRENGTHCHECKINGKEYWORDSSIMPLYSUPPORTEDBEAMBRIDGECAPBEAMPIERBOREDPILEFOUNDATION前言随着我国社会的发展与进步和人民生活水平的日益提高,交通的便利程度和安全性得到了人们的广泛关注,桥梁有事现代交通中不可缺少的组成部分,与此同时,桥梁建设得到了迅猛发展,我国桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。各种功能齐全、造型美观的桥梁开始频繁的出现在人们的生活中,给人们带来方便的同时很多桥梁也逐渐成为城市的标志性建筑。本设计为混凝土简支梁桥下部结构设计,是根据公路桥涵设计手册系列丛书,以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范(JTG系列)拟定设计而成。在设计过程中,还参考了诸多如桥涵工程、土力学、基础工程、桥涵水文、桥梁结构力学、专业英语等相关书籍和文献。设计中考虑了各种尺寸与材料的选用符合规范中对强度、应力、局部承压强度的要求,并且产生在规范容许范围内的变形,使桥梁在正常使用的情况下能够达到安全、稳定和耐久的标准。在可预期偶然荷载下仍能达到基本正常使用的标准。设计时还充分考虑桥梁所处区域施工和维护,并且兼顾桥梁本身的美观与社会经济性,既要设计合理,又要起到良好的社会经济效益。的地质和水文条件,既保证符合规范要求,同时保证因地制宜并且便于第一章设计资料与方案必选(一)、设计标准及上部构造道路等级乡村道路桥面横坡设置15的人字坡横向布置05M(防撞墙)75M(车行道)05M(防撞墙),桥梁全宽85M设计荷载公路级桥面铺装12CM厚C40防水混凝土及涂HM1500防水剂桥梁孔跨布置本桥为上跨铁路而设,设320M预应力混凝土空心板桥,桥面连续桥梁线性本桥位于直线上,与铁路正交地震烈度8度地质情况详见桥梁工程地质纵断面图(二)、水文地质条件拟建桥址位于毛茨坪村附近,地形属微型黄土塬上,地形平坦、地势开阔、交通方便。桥址区地层主要有第四系全新统土更新风积砂质黄土、粗圆砾土、卵石土、基岩为第三系中新统砂岩。本段属喜马拉雅期轻微的褶皱构造,主要为石门沟向斜,该向斜对本桥无影响,本桥址区无重大地质构造,本区地震基本烈度八度,地震动反应谱特征周期045S。桥址区地表水及地下水均不发育。桥址区未发现有不良地质现象,桥址区特殊岩土为湿陷性黄土,桥址区地表广泛分布的砂质黄土均具湿陷性,湿陷等为级(严重)自重湿陷性,湿陷土层厚度3039M。(三)、材料混凝土盖梁、桥墩用C35混凝土,系梁及基础用C30混凝土。(四)、下部结构比选桥梁的支撑结构为桥墩和桥台。桥墩是多跨桥的中间支撑结构。桥台是桥梁两端桥头的支撑结构,是道路与桥梁连接点,桥头和桥墩都是由台(墩)帽、台墩身和基础组成。桥墩的作用是支撑在它左右两跨的上部结构通过支座传来的矗立力和水平力,由于桥墩建筑在江河之上。因此它还要承受流水压力。水面以上的压力和可能出现的水压力。船只等的撞击力。所以桥墩在结构上必须有足够的稳定性。在布设上考虑桥墩与河水的相互影响,既水流冲刷桥墩和桥墩出水的问题,在空间上应满足通航和同车要求。具体桥梁建设时采用什么类型的桥墩。应依据地质、地形及水文条件。墩高、桥跨结构要求及荷载性质及大小,通航和水面漂浮物等,桥跨以及施工条件等因素综合考虑。但是在同一座桥梁内,应尽量减少桥墩的类型。(1)实体试桥墩主要特点是依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。它一般适宜荷载较大的大、中型桥梁,或流冰、漂浮物较多的江河中。此类桥墩的最大缺点是圬工体积大,因而其自重大阻水面积也较大。有时为了减轻墩身体积,通常将墩顶部分做成悬臂式的。(2)空心试桥墩它克服了实体试桥墩在许多情况下材料强度得不到充分发挥的缺点,而将混凝土和钢筋混凝土做成空心薄臂结构等形式,这样可以节省圬工材料,还减轻重量,其缺点是经不起车辆和漂浮物的撞击。(3)柱式桥墩有单柱式、双柱式、哑铃式和混合式四种,单柱式桥墩在水流与桥轴线斜交角度大及曲线桥梁中用的较多,双柱式桥墩是桥梁建筑中采用较多的一种形式,它具有施工方便、造价低和美观等优点,在有严重漂浮物或流冰的河流上或墩身较高时可采用哑铃是或混合式。基础一般是桥梁建筑中最困难的部分,往往影响工期和造价、施工时的安全与整个梁的安全性,因此基础形式的选择需十分慎重。基础形式的选择主要根据地质条件、上部构造、受力要求、水文情况、施工设备等条件来考虑。(1)明挖基础在较好持力层且基础埋置深度浅时,采用明挖基础是很经济的,选择明挖基础方案必须注意开挖时的排水可能性,埋深在5M以内时,明挖基础方案较为经济,但当地下水与渗流速度较低,坑壁稳定时,甚至埋深达到10M左右时亦是经济的。(2)钻孔灌注桩钻孔灌注桩适合于缺乏打桩设备或遇到打入困难的地质条件时以及需嵌入岩石的桩基中采用。它具有施工机械简单、造价低、便于群众性施工等特点,因而已成为我国桥梁的主要形式,目前公路桥中钻孔灌注桩的入土深度已达107M,最大桩径已达4M。(3)沉井基础沉井基础是一种沉基础,它利用预制好的井筒下沉到一定的深度,再在井内修筑基底,沉井在下沉中起挡土挡水作用,往往本身也构成桥墩基础的一部分,它的施工设备比较简单,但施工周期长。沉井一般用于穿越砂性土、粘性土、软土和无大漂石的沙砾、碎卵石土层以使其达到设计要求的承载力较大的图层上。沉井一般用在上部构造垂直反力与水平力均较大,并需把基础埋设到深层较坚硬的持力层上时采用。当覆盖层为1012M时,施工较为方便;持力层较深,采用沉井基础方案,亦可能是经济的。由上面各种桥墩、基础的比较,根据水文地质条件,造价和技术以及本路段填土和上部构造手里等要求,应选用双柱式桥墩,混凝土灌注桩基础。第二章盖梁设计一、荷载计算图21(单位CM)1上部结构永久荷载(见表21)表21每片边梁自重(KN)每片中梁自重(KN)1,8号2,3,4,5,6,7号一孔上部构造自重(KN)每一个支座恒载反力(KN)边梁1,8号中梁3,4,5,6,7号1325118919528913224118662盖梁自重及作用效应计算1/2盖梁长度盖梁自重产生的弯矩,剪力效应计算表22截面编号自重(KN)弯矩(KNM)剪力(KN)V左V右1114852165802074Q1803523416M1485148522193525180492Q21248108305187234234233594218Q38273610812557M3936126944324518206Q4163517089254M49459455594521875Q62435081942M500Q1Q2Q3Q4Q52205KN2可变荷载计算1可变荷载横向分布系数计算荷载对称布置时用杠杆法,非对称时用偏心受压法。公路级A单车列,对称布置(如图23)图23087212463354B双车列,对称布置时如图24图2408147592721050126342854C单车列,非对称布置如图25图25(单位CM)由,已知N8,E2352/1IAEI425015322A34816220915331348472250153615487722D双列车,非对称布置(如图26)图26(单位CM)已知8,E08,则42A1904253801732831504250145961860742507838防撞墙荷载1两侧有防撞墙荷载,对称布置时(如图27)图27(单位CM)51210754632)按顺桥向可变荷载移动情况,求的支座可变荷载反力的最大值(如图28)图28(单位M)A公路级双孔布载单列车时KNB0632517825192双孔布载双列车时6403单孔布载单列车时KNB2851785192单孔布载双列车时60B防撞墙荷载(如图29)图29(单位M)MKNQ/57230防双孔满载时(一侧)KNB137590125721KN463)可变荷载横向分布系数后各梁支点反力(计算的一般公式为),见表23IIBR各梁支点反力计算表23荷载横向分布情况公路级(KN)防撞墙荷载(KN)单孔双孔双孔计算方法荷载布置荷载分布系数BR1BR1BR1单列行车公路级1020302403503602708025528005106765876585158003320600644196629662644100双列行车公路级1020475301404255042560170475805105602425251062169921699510624252066412031546664128225282256641315460对称布置按杠杆法计算防撞墙荷载11520530405060705815146252193873130000731321938非对称布置按偏心受压法计算单列行车公路级103212026530209401535009760041700158007125528980388337863689358714901393129613320610659880069405081322113614982358双列行车公路级10192201733015440135501156009670077800585105666412127511148910227896676376376511438524)各梁永久荷载,可变荷载及力组合计算见表24,表中均取各梁的最大值,其中冲击系数为110212各梁永久荷载,可变荷载基本组合计算表(单位KN)表24编号荷载情况1号梁R12号梁R23号梁R34号梁R45号梁R56号梁R67号梁R78号梁R8恒载264472373226447公路级双列对称037855796933870338707969378550公路级双列非对称153011378112272107599164765161374622防撞墙荷载2193873130731321938二期荷载7186555716146388876478864788388876146555717087237392431941677400823856929742601934双柱反力GI计算(图10),所引用的各梁反力见表25表25荷载组合情况计算式反力G1(KN)组合公路级双列对称防撞墙荷载620715715064853882746220706组合公路级双列非对称防撞墙荷载25194216504298063808745194525二内力计算1恒载加活载作用下各截面的内力(1)弯矩计算(图210)图210(尺寸单位CM)截面位置见图210,为求得最大弯矩值,支点负弯矩取用非对称布置时数值,跨中弯矩取用对称布置时数值。按图210给出的截面位置,各截面弯矩计算式为01M52R150123RM76724G50153543115R各种荷载组合下的各截面弯矩计算见表26。(注意的是,表中内力计算未考虑施工荷载的影响。)各截面弯矩计算表26墩柱反力(KN)梁支座反力(KN)各截面弯矩(KNM)荷载组合情况G1R1R2R3R422334455组合公路级双列对称22070655571614638887647882779731261092179786组合公路级双列非对称19452570872373924319416773548711235355299782相应最大弯矩时的剪力计算一般计算公式有截面11V左0,V右0截面22V左V右R1截面33V左R1R2,V右R1R2G1截面44V左R1R2G1,V右R1R2G1截面55V左R1R2R3R4G1,V右R1R2R3R4G1计算值见表272盖梁内力汇总表中各截面内力均取表25和表26中的最大值。按表28可绘制内力计算的包络图。各截面剪力计算表27荷载组合情况组合公路级组合公路级墩柱反G1KN220706194525R155571194525R2614637392R3388874319梁支座反力(KN)R46488841677V左0011V右00V左55577087222V右5557170872V左1170311082633V右10367586261V左1036758626144V右10367596261V左01394各截面弯矩(KNM)55V右01394盖梁内力汇总表281122334455M自重2821248827716356634M荷载03544871123535579986弯矩(KN/M)M计算28247929538936998662左14853429369450V自重右148534212699450左070872117031136751394剪力(KN)V荷载右0708721036751036751394截面号内力左1485742921263911131251394V计算右1485742921163651131251394三截面配筋设计与承载力校核采用C35混凝土,主筋选用HRB335,保护层5CM(钢筋中心至混凝土25边缘)。,MPAFCD16PAFSD2801正截面抗弯承载能力验算200XHBFCDAFSSDCSFX以下取33截面作配筋设计,其他截面雷同,在此不做详细计算。已知CM1208BHMKNMD8953取,0RCH1即2086953X解得X22203473910CMFBASDCS用钢筋,其根数根实际选用12根,配筋率251641SAN081809M该截面实际承载力895320MKNXHFMSSDN就正截面承载能力与配筋率而言,配筋设计满足公预规要求,其他截面的配筋设计如表29所示。各截面钢筋数量表实际选用截面号M(MKN)所需钢筋面积2CAS所需钢筋(根数)根数2CMAS含筋率()1128278116944180273224792149031154000261339538930611258910285表2944369911552412589102855586422722551258910285对比可知,原标准的钢筋是适合的,均大于计算值。2斜截面抗剪承载能力验算按公预规5210条要求,当截面符合可不023015BHFVRTDD进行斜截面抗剪承载能力计算,仅需按公预规9313条构造要求配箍筋。式中预应力提高系数,本例取其为10,2混凝土抗拉设计强度,取其为152MPATDF公预规对于板式受弯构件,公式右边计算值可乘以1,25的提高系数。对于11截面539290185201521053023KNBHFTD按公预规5210条规定61430,30FVRKCUD本例可按构造要求设置斜筋与箍筋,见图211所示。图2113全梁承载力校核已知一根主筋所能承受的弯矩值为,280,150MPACMHS25ZAMSL其中代入后得。,64920Z917MKNZASL第三章桥墩墩柱设计墩柱一般尺寸见图31所示,墩柱直径为120CM,用C35混凝土,让R235钢筋一荷载计算1恒载计算由前式计算得(1)上部构造恒载,一孔重195286KN(2)梁盖自重(半根梁盖)2538KN(3)横系梁重105KN(4)墩柱自重0692525447KN(5)防撞墙自重14626KN(6)二期荷载7186857488KN作用墩柱底面的恒载垂直力为KN2718450574026147582361950恒N2活载计算荷载布置及前述情况见图33图35,由盖梁计算得知(1)公路级单孔荷载单列车时,01BKN2852KNB28521相应的制动力按公预规436制动力不T10小于90KN故取制动力为90KN双孔荷载单列车时,KNB7861KNB2852KNB28521相应的制动力90KN,取制动力为90KNT46103按公预规436制动力不小于90KN,故取制动力为90KN。(2)防撞墙荷双孔荷载时(单侧),KNB1375901571KNB1372KNB251461汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大反力值,即产生最大的墩柱垂直力,汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩,即产生最大墩柱3双柱反力横向分布计算(汽车荷载位置见图31)图31(尺寸单位M)(1)单列车时014723512双列车时6081372(2)防撞墙荷载双侧时50214荷载组合(1)最大最小垂直反力时,计算见表31可变荷载组合垂直反力计算(双孔)表31最大垂直反力(KN)最小垂直反力(KN)编号荷载状况横向分布11B横向分布11B1单列车1003984700002公路级双列车06753395033262993防撞墙设计双侧0501462605014625表中汽车级已乘以冲击系数,212最大弯矩时,计算见表32可变荷载组合最大弯矩计算(单孔)表32垂直力(KN)对柱顶中心弯矩(KNM)编号荷载情况墩柱顶反力计算式1B1B2MAXB水平力H(KN)AX350B212H1单孔单列车208253063403063445107229542单孔双列车674104920218410494514367954表42内水平力由两墩柱平均分配二截面配筋计算及应力验算1作用于墩柱顶的外力(图32)图32(1)垂直力最大垂直力75214953809538574026140836MAXKNN汽91D(2)H45KN(3)弯矩07239456713MAXMKNM2截面配筋计算已知墩柱顶用C35混凝土,采用24根直径为25CM的二级钢筋则纵向钢筋配筋率由于2817CAG002541RAG内插法计算偏心增大系数7560920RLXX21518301双孔荷载,按最大垂直力时,墩柱顶按轴心受压构件验算根据公预规531条90SCDCDAFNRKRD752147198082170369062单孔荷载,最大弯矩时,墩柱顶按小偏心受压构件验算NDMKM07239ED19075629RL故,731ME40根据公预规539条偏心受压构件承载力计算应符合下列规定SDCDDFRCAFRN22033GDBESRFAFSDCD0其中公预规539规定,轴向力的偏心矩,应乘以偏心矩增大系DNME数,其中按5310条的规定计算73511402HLE0897201152HL则1设8540RGS按公预规提供的附录C表C02“圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表,经试算查得各系数A,B,C,D为设,A20306B06136C15013D1208670ME29则2901213402KNRKNFRCAFRDSDCD748783MEGDBS墩柱承载力满足规范要求。第四章基础(钻孔灌注桩)设计一荷载计算每一根桩承受的荷载为1一孔恒载反力(图41)图41(尺寸单位M)43976815201KNN2盖梁恒重反力K323系梁恒重反力NN521034一根墩柱恒重K4645防撞墙恒重KNN1372506二期荷载恒重486作用于桩顶的恒载反力为KNN71896543217灌注桩每延米自重/84251MKNQ8可变荷载反力(1)两跨可变荷载反力KN9537(2)单跨可变荷载反力4108(3)制动力T45KN作用点在支座中心,据桩顶距离为M29045(4)纵向风力风荷载按桥规437条的规定计算WHDWHAWKF31090K875102K103K0D盖梁的迎风面积,桥规437条规定纵桥向风荷载为横桥向29MAWH的07倍则盖梁引起的风压01470311WHDHAWKF对桩顶的力臂为651桥墩的迎风面积229WH由桥墩引起的风压84702312HDHAKF对桩顶的力臂为M59横向风因墩柱横向刚度较大,可不予考虑9作用于桩顶的外力(图42)图427243195718MAX双孔KNN608单孔IH045896154921328MKNFTMWHWH二桩长计算由于假定土层是单一的,可由单桩容许承载力的经验公式初步计算桩长。灌注桩最大冲刷线以下的桩长为H,则32120RKAMLUNI式中U桩周长,U4869M;桩壁极限摩阻力;按表值取为,IKPA1A302,KPA1503A1204KPA1305一土层厚度;,ILML2L52ML3L4ML43215H考虑桩长土深度影响的修正系数,取为085考虑孔底沉淀深度影响的清底系数,取为0850A桩底截面积,2271MRA桩底土层容许承载力,取其为400KPA0深度修正系数,取502K土层的重度,取R32/17MKNR一般冲刷线以下深度(M)3H带入得3174642N柱底最大垂直力为H805MAX即2375074418H4246H1117433故H3577(M)取H39M,由上式反求4157KN39824317086N可知柱的轴向承载力满足要求。三桩的内力计算1桩的计算宽度B2519011MDKBF2桩的变形系数51EIMB式中;27/03KNC24906DI4/0MKN则,25713H可按弹性桩计算。3地面以下深度Z处桩身截面上的弯矩与水平压力的计算ZM已知作用于地面处桩顶上的外力为,KN724310KH8570MN896101桩身弯矩ZMMZBA00式中的无量纲系数,可由表格查得,计算见表41桩身弯矩ZM计算(单位)表41MKNZZHMABAH0MBM0Z073024001969609980641746805772231147044003773909861779976724675243220064005293809586111218653677658529308400645610913241368062273759533361040072305085089153215802173342476134007676107316116266549888661545491,540075266068694159914684262833733204006141304065813013277244073791625400398960147638454100671852110993040019305007595409151799271282354000508100135410779232000146540400000050000090010060072桩身水平压力XXZXBZBMAH10210式中无量纲系数,可由表查得。计算见表42X水平压力计算(单位)表42ZX2/MKNZZXAXBXAZBH10XBZBM10ZX0730221179912908829758388014704180273100064506904141025607136024063885668101016783300910936104448169290415954031108544102860666071113715491504661400628849121370473320014696007572206342136109930008741009471184641825146540010788001487303134437四桩身截面配筋与承载力验算(图43)图431验算最大弯矩Z220M处的截面强度,该处的内力值为M76585KNMN243172KN桩内竖向钢筋按百分之五配置,则3685022CMRAS选用24根直径25MM的钢筋,为桩的计算长172AS067PL度,当时,取,根据公预规539和53104HLLP0470条相关规定MNME9310(其中)75AII802201HE11502L所以2121402HLE则ME73520设8RGS代入公式SDCDDFRCAFRN22033GFDFBERSRFAFSDCD0所以RCAFCFGESDCD8761350按公预规提供的附录C表C02“圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表,经试算查得各系数A,B,C,D为设,A16827B06635C08766,D1593360ME835则724319136022KNRKNFRCAFRDSDCD8657433MEGDBS钻孔灌注桩的正截面受压承载力满足要求。2按轴心受压构件验算,根据公预规531条90SCDCDAFNR桩采用C30混凝土,采用24根直径25MM的HRB235钢筋,2817CMAS067由于,故不计偏心增大系数,而28350IL01KNRKNAFDCCD74146298271030906满足规范要求。五、墩顶纵向水平位移验算1、桩在地面处的水平位移和转角(X0、0)计算X0XZXBEIMAIH230当AH4,Z05时,查表得到AX221999BX139252A3EI02733080ECI02733080301076415121105A2EI027320273208ECI027320830107641544105故X0XZXBEIMAIH232219991392525178510468932103M32MM10MM(符合M法计算要求)0AEI2AH0BI同上查表得到A161059B161418AEI027308301076415163106代入得00AEI2H0BIM1610591614185148763189887104(RAD)2、墩顶纵向水平位移验算(图44)其上部墩柱截面抗弯刚度为E1I1直径D1,下部柱截面抗弯刚度为EI,(直径为D),假设NE1I1EI),则墩顶的水平位移公式为X1X00L0XQXM式中XQNH1H2H1H21IEH32NH31XMNH22H1H21I2M已知H19M,H20M,H39M,N1故XQ9364/1038457448103MXM9264/1038297396103MX1X00L0XQXM3210388710494481033961030196M196MM墩顶容许的纵向水平位移为图44552208MMX1196MML519符合规范要求。第五章施工组织设计一、施工内容施工内容包括钻孔灌注桩、系梁、桥墩、盖梁。二、施工方法及工艺桥墩、承台、系梁、盖梁采用定型钢模、钢支撑,结构砼全部采用拌合站集中拌合,采用砼输送泵灌注砼。1钻孔灌注桩(1)钻孔准备工作放样定位根据业主交付的中心桩位置及测量资料,进行检查核对,测定墩台中线和标定钻孔桩中心位置,测设护桩,并增设水准点。钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸,结合钻机底座平面尺寸,钻机移位要求,施工方法以及其它机具设施布置等情况而确定。做好有关试验,包括石、砂取样试验,水泥抽样试验、申请砼配合比,钢筋取样试验和测量放样。根据施工进度及工程量安排人工、材料、机具,分批分期进场。(2)制做和埋设钢护筒护筒采用5MM厚钢板制作,内径比桩径大20CM,陆上护筒用22圆钢加固,每节高2米;水中护筒底节上口采用50505角钢制作法兰盘,节高2米,其上每节做成两个半圆弧,采用50505角钢制作法兰盘,每节用M12螺栓连接,节高分为10M和20M两种。护筒埋设先人工开挖后再重新定出桩中心,再用粘土对称分层夯填,护筒顶面高出地面30M。护筒安设完工后,再次复测中心位置,合格后方可开钻。(3)钻孔与清孔钻机安装在2020方木搭设的井字型台上,安装应牢固,水平,钻机上的吊车滑轮中心保持在同一铅垂线上。钻机安装就位后,经测量复核后无误方可开钻,钻进中做到均匀钻进。当钻至设计标高后,进行一次清孔约152H,进行成孔验收,合格后移机下笼。(4)钢筋笼制作与安装钢筋的制作在专门场地内进行,钢筋笼分节制作,一般M一节,笼的尺寸,制作工艺均应符合规范规定,特别是加强环,更要焊接牢固,并采用双面焊,确保钢筋的刚度运输放入孔内时不产生变形,钢筋笼外侧设置保护层垫块,同一断面对称布置不少于4个,竖向每隔M设一道,以保证笼的保护层厚度。吊放钢筋笼采用吊车,要认真对中,慢慢入孔,保证孔壁砼保护层准确,钢筋笼顶面标高符合设计要求,吊筋要长短一致,孔口铁扁担要能够承受钢筋笼的全部重量,并适当固定,防止钢筋笼掉入孔底,钢筋笼沉放结束后应及时固定,经监理工程师检验合格后及时灌注砼。(5)为保证钻孔灌注孔桩质量,在灌注水下砼之前,进行二次清孔。(6)灌注水下砼经检查和实际测得孔底沉碴符合要求,监理验收同意后,即进行水下砼灌注。砼原材料及配合比必须符合规范与设计要求,灌注采用吊车配合,派专人负责灌注记录。导管在使用前要对其规格、质量和连接构件进行拼接和充水压力试验,要求试验时的压力大于灌注水下砼时管壁承受的最大压力。经15分钟试验,管壁不变形,接头良好,无漏水,认为合格,可供工地使用。导管在孔内,下口应离开孔底约30CM,上口用专用卡铁固定在孔口型钢梁上,并与贮存料斗连接好。水下砼的灌注在任何情况下都不得中断,导管在任何情况下都要埋入砼面以下不少于2M不大于6M;提升导管要平稳、缓慢、扶正,防止挂住钢筋笼,用完后的导管及时用水洗净,并堆整齐。灌注完工后的桩顶标高应高出设计桩顶标高,一般应比设计高出不小于10M,以便桩顶截除后保证设计标高处的桩身质量,砼灌注后及时拔出护筒。对于指定试桩的钻孔桩施工,按设计和监理工程师指示办理。钻机移位、下钢筋笼、导管和水下砼作业均用吊车配合施工。成桩检测采用小应变仪检测,检测率为100。(7)保证质量的技术措施A钻机必须要稳固、水平B当施工至设计标高后,经监理工程师检查后才能进行下道工序C灌注砼,中途不允许停止D专人负责灌注记录。2系梁钢筋绑扎钢筋按设计要求配料绑扎,采用双面搭接焊,用同标号的砼块确保砼保护层厚度,钢筋除锈应干净。(2)立模、浇筑混凝土测量放样,准确放出立柱中心线,将模板安装后系梁圆端模准确对准立柱中心点,将其余模板安装后用螺栓连接好,用斜支撑固定模板。检查系梁尺寸直至符合要求浇筑混凝土时分层浇注,插入式振动捣实混凝土。混凝土坍落度混凝土终凝后以草袋覆盖洒水养护,拆模后,经监理工程师检查同意,立即回填,压实度必须符合要求。3、墩身模板墩身采用组合钢模板。墩身采用定型钢模板施工。模板加工符合规范要求。钢筋制作及安装钢筋按设计要求配料绑扎,采用双面搭接焊,用同标号的砼块确保砼保护层厚度,钢筋除锈应干净,吊入钢模。浇筑砼钢模吊装就位后,在墩柱四周搭设脚手架,钢模板固定在脚手架上。用砂浆将模板底缝填密实,防止漏浆。再次检查模板中心位置、垂直度,符合规范要求后,安设串筒、漏斗,串筒底距砼面20M,串筒应对准柱中心。砼坍落度为35CM,浇注混凝土时用砼输送车将混凝土运送至现场后用吊车将混凝土送至模板内进行浇注。拆模后用塑料薄膜(台身用麻布片)覆盖洒水养生。三、劳动力、工期、设备投入计划1、劳动力计划根据本工程特点,按项目法组织施工,设立项目经理、总工程师各一名,下设五部三室(即工程部、计划部、财务部、设备物资保障部、安全质量环保部、试验室、调度室、综合办公室),项目部设专职质检工程师一名、桥梁主管工程师一名,桥梁施工队设专职质检员一名,技术员一名,作业人员40人。2、工期安排(1)工期安排开工日期2011年4月01日竣工日期2011年9月01日总工期5个月(即153天)(2)主要单位工程工期(开竣工时间)桥梁下部结构施工时间安排从2011年4月01日2011年9月01日,各分项工程工期安排如下施工准备2011年4月01日2011年4月30日桩基2011年5月01日2011年5月31日桥台、台帽2011年6月01日2011年6月31日系梁、墩身2011年7月01日2011年7月30日桥墩、盖梁2011年7月31日2011年8月31日(3)机械设备主要施工机械表名称数量类型备注空气压缩机4台破桩架子车16套导管43米用于水下混凝土灌注漏斗1个用于水下混凝土灌注水泵12个基坑排水吊车3台25T平板运输车2台钢筋笼运输钢筋切断机2台卧式GQ40钢筋弯曲机2台GW40钢筋调直机1台GT48卷扬机2台钢筋弯箍机2台GW40对焊机2台UN175电焊机4台BX1315、BX1500灰斗2个容量1M3装载机1台15型拌和站上料强制式搅拌机2台TQ500自动配料机1台罐车2台或用农用车砂浆搅拌机1台浆砌片石、块石、料石三轮车1台运输砂浆砂轮锯2把用于切割钢绞线切割机2台用于切割钢绞线水泥浆搅拌机1台压浆插入式捣固器10套ZN35、ZN50、ZN70配备各种类型捣固棒四、质量管理体系及保证措施1、制定明确的质量目标,加强学习、培训工作,提高全员质量意识。我们确立质量目标是创优质工程,创样板工程,各项试验、检测结果合格,单位工程一次检查合格率达成100,优良率95以上。2、建立严密的质量保证体系,从组织上确保质量计划目标实现。3、建立严格的质量管理制度,从管理上确保质量措施的落实。为确保工程质量,本承包商将在开工之前,根据工种的特点和需要,进一步完善质量管理制度,使它更富有可操作性,并在施工中严格执行。施工过程中的质量管理制度(1)开工前的技术交底管理制度(2)建立“三不交接”、“五不施工”制度(3)对工序实行严格的“三检”制度(4)实施严格的隐蔽工程检查制度(5)实施测量资料换手复核制度(6)建立严格的“跟踪检测”制度(7)建立严格的原材料、成品、半成品进场的验收管理制度(8)仪器、设备标定制度(9)建立质量保证奖罚制度五、安全、文明保证措施1、安全保证措施(1)安全目标杜绝职工因工亡人事故,杜绝火灾及交通亡人事故,杜绝重大机械损坏事故,全年重伤率控制在05以下,轻伤率控制在3。(2)安全保证体系贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规,定期不定期地召开安全生产会议,研究项目安全生产工作,发现问题及时处理解决;贯彻“安全第一,预防为主”的方针,建立健全安全保证体系。在明确项目经理对安全负全责的前提下,按“管生产必须管安全”和“谁主管谁负责”的原则。逐级签订安全承包合同,使各级明确自己的安全目标,制定好各自的安全规划,达到全员参加,全面管理的目的,充分体现“安全生产、人人有责”。(3)安全生产制度A、安全生产责任制B、安全生产教育C、安全技术措施保证制度D、安全生产检查制度E、安全生产报告制度(4)安全保证措施A、深化安全教育,强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训,牢记“安全第一”的宗旨。安全员坚持持证上岗。B、推行

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