施工栈桥计算书要点

北排河桥梁改造工程栈桥施工方案及技术总结北排河桥梁改造工程栈桥施工方案及技术总结 1 栈桥 2 栈桥拆除方案 3 栈桥计算书 4 栈桥施工安全规定 5 栈桥施工进度计划表 6 栈桥施工实施细则 7 栈桥施工总结 路桥公司路桥公司 北排河桥梁改造工程 栈桥施工方案 编制 编制 xuexue 日期 日期 2008 6 122008 6 12 北排河桥梁改造工程栈桥计算程及施工方案北排河桥梁改造工程栈桥计算程及施工方案 一 设计说明 1 工程概况 1 1 采用规范和技术标准 1 采用规范 交通部 公路工程技术标准 JTG B01 2003 交通部 公路圬工桥涵设计规范 JTG D61 2005 交通部 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 交通部 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 2004 交通部 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG024 85 交通部 公路工程抗震设计规范 JTG004 89 交通部 公路路基设计规范 JTG D30 2004 交通部 公路工程地质勘察规范 JTG064 98 交通部 公路基本建设工程投资估算编制办法 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 交通部 公路水泥混凝土路面施工技术规范 JTGF30 2003 2 技术标准 根据道路横断面布置 桥梁设计为单幅桥 1 设计基准期 100 年 2 桥梁分类 大桥 3 设计安全等级 二级 4 设计洪水频率 1 50 5 设计荷载等级 公路 级 6 设计环境类别 7 地震动峰值加速度 0 15g 8 斜交角度 900 9 桥面坡度 纵坡 0 横坡 1 5 单幅双向坡 1 2 工程材料 1 混凝土 梁板 C30 混凝土 绞缝 垫石 C40 小石子混凝土 墩台盖梁 挡块 耳背墙 防撞护栏及搭板 C30 混凝土 墩台桩基 C25 混凝土 桥面水泥铺装 C40 聚丙烯纤维微膨胀防水混凝土 2 钢材 R235 级 钢 HRB335 级 钢 HRB400 级 钢 1 3 设计要点 桥梁结构计算根据现行规范要求进行 上部结构 该桥结构为简支空心板梁结构 采用铰接板法进行 横向分配 基桩配筋设计 墩台基桩配筋设计根据计算的基桩最不利组合 时最大内力值 并考虑荷载效应后 进行配筋设计 1 4 放线原则 纵桥向以道路中线为桥梁设计中心线 横桥向桥梁中线与河道 中线重合 放线后反复核对尺寸及坐标 确定无误后方可钻孔 桥 位放线期间如发现现状地形与桥位平面图中所示地形不符 请及时 与设计联系 1 5 工程规模 该桥为单幅桥 一幅桥梁的桥面布置为 0 5m 防撞墙 9m 行车 道 0 5m 防撞墙 全宽 10m 全桥跨径布置为 12 13m 桥梁全长 156 6m 上部结构采用 13m 钢筋混凝土空心板梁 梁高 0 55m 中 板宽 0 99m 边板宽 0 995m 边板悬臂 0 5m 每跨 8 块中板 2 块 边板 共 10 块板 全桥共用中板 96 块 边板 24 块 预制板空洞采 用橡胶气囊 下部形式 桥台 桥墩采用 2 根 1 2m 桩径桩基接盖梁 盖梁尺寸为 1 1 1 3m 矩形断面 横坡由垫石不同高度形成 1 6 附属构造物设计 桥面铺装采用 10cm 16 75cm 10cm 现浇 C30 防水混凝土 S6 7 5cm 沥青混凝土铺装 铺装层内采用间距 10cm 10 焊接钢筋网 S6 防水混凝土指抗渗压力大于 0 6MPa 的不透水水泥混凝土 0 12 号桥台处分别设置 80 型模数式伸缩缝 桥墩处设置连续缝 桥台背 墙设有二次浇注砼 0 12 采用 200 150 35mm 滑板支座 共需 40 块 其余各墩处采用 200 150 35mm 氯丁橡胶支座 共需 440 块 支座下设置 300 300 100mm 垫石 共需 480 块 内外侧各设 50cm 防撞护栏 桥梁在防撞墩下设泄水孔 每跨 2 个 全桥共用泄水孔 24 个 桥台下设置浆砌片石护坡 防止水流对桥台的冲刷 引路设 计路面结构自上至下依次为 22cm 水泥混凝土 20cm 厚石灰粉煤灰 碎石 6 14 80 15cm 石灰土 12 1 7 水纹条件 通常水深 2m 7 9 月最大水深 6m 最大水深时距桥面约 3m 在 冬季枯水期 河床可能干枯 2 栈桥设计说明 北排河桥梁改造工程栈桥全长约 90m 栈桥设在北排河 桥梁两桩基之间 北排河桥梁改造工程栈桥为工字梁钢栈 桥 桥面宽度为 8 0m 为方便水上钻孔桩施工 栈桥桥面 于钻孔桩平台上 0 5m 栈桥跨度采用 6 5m 上部采用 5 排 36b 型工字钢纵梁纵梁 桥面系采用 25 见方枕木满铺 基 础采用 30 8mm 钢管桩 为加强基础的整体性 每排桥 墩的钢管均采用 12 号槽钢连接成整体 每排墩采用 9 根钢 管桩 该河道为排干河 因此不考虑地方通航 仅考虑汛期 排水 为保证施工期排水安全 最大水位高程为 1 0m 为可 施工水位 设置栈桥底部高程为 1 5 米 栈桥设计荷载采用 25T 吊车和 8m3混凝土搅拌运输车 满载 取极限值 40T 为计算依据 汽车及混凝土搅拌运 输车活载计算时采用荷载冲击系数 1 15 及偏载系数 1 2 钢管桩按摩擦桩设计 根据现场调查及图纸资料 北排河桥梁改造工程水深 约为 1 2m 荡底淤泥厚度约 1 3m 由于设计图没有提供水 纹资料 按一般经验北排河桥梁改造工程底第一层土为淤 泥质亚粘土 厚度 3 0m 13 0m 第二层土为亚粘土 亚砂 土 厚度 3 0m 5 0m 计算时 上述土层的摩擦力均按 25kn m2取值 二 工字钢纵梁纵梁验算 栈桥总宽 8m 计算跨径为 6 5m 栈桥结构自下而上分 别为 300 8mm 钢管桩 I12 型槽钢为下横梁 36b 型工 字钢纵梁纵梁 25 见方枕木满铺桥面 单根 36b 工字钢纵梁 一 荷载布置 1 每跨上部结构恒载 按 8m 宽计 1 25 见方枕木 1 2 750 100 9 0kn m 2 1cm 厚钢板 0 01 8 7 9 6 32kn m 3 36b 型工字钢纵梁 65 66 5 3 3 kn m 2 活载 1 25T 吊车 负荷 车重 28T 吊物重 10T 型号型号横截抗弯抗剪抗弯惯性半径 面积强度强度刚度 ixiy 36b1 011 290 781 431 191 72 2 8m3混凝土搅拌运输车 满载 车重 20t 8m3 混凝土 19 2t 3 人群 不计 考虑栈桥实际情况 同方向车辆间距大于 8m 即一跨 桥内最多只布置一辆重车 因此考虑活载最大值为 40T 即 400 6 5 61 5 kn m 二 上部结构内力计算 1 36b 型工字钢纵梁内力计算 按均布荷载简支计算 得 q 61 5 9 0 6 32 76 82 kn m M 中 q l2 8 76 82 6 52 8 405 7kn m 剪切应力 Vmax ql 2 76 82 6 5 2 249 7kn W Mmax 405 7 145000 2 798 10 3m3 2 798 106mm3 查表 36b 型工字钢 Ix 16574cm4 Wx 920 8cm3 Sx 541 2 cm3 Ix Sx 306 2mm d 12 0mm 梁自重为 0 6566 kn m 弯矩为 M 中 q l2 8 0 6566 6 52 8 3 468kn m 总弯矩 M 423 1 3 468 5 440 5 kn m 弯矩正应力 M W 440 5 106 9 208 105 478 4Mpa 每根梁弯矩正应力 478 4 5 95 7Mpa 1 3 145 Mpa 临时结构取 1 3 的容许应力增大系数 最大剪切应力与实际剪切应力 支座处总剪切力 Qx 76 82 6 5 0 6566 5 98 16kn max QSx Ixd 98 16 103 0 3062 12 0 26 715Mpal 600 11mm 刚度不满足要求 应选 40b 型工字钢 三 桥面板 25 见方枕木验算 按简支梁计算 计算跨径取 L 2m 车轮宽度按 30cm 计算 每对车轮的着地面积为 0 6 0 2 宽 长 则轴重 的一半荷载由 3 根槽钢承担 采用 8m3混凝土搅拌运输车满 载荷载进行验算 E 2 0 105Mpa I 157 8cm4 Wmin 28 2 cm3 P P0 2 83KN Q 83 0 2 415kn m Mmax qlc 2 c l 8 0 125 415 0 2 0 75 2 0 2 0 75 13 49kn m Mmax Wmin 13 49 1000 28 2 3 10 6 159 4 Mpa 1 3 1 3 145 188 5 Mpa f qcl3 8 4c2 l2 c3 l3 384EI 0 7mm L 250 3mm 安全 六 钢管桩验算 每墩钢管桩打 1 排 9 根钢管桩 顺桥向间距为 6 5m 横向间距 1m 每个桥墩采用 9 根 300 5mm 钢管桩 土层 摩擦力按 25kn m2计 水深按 3 5m 钢管桩露出水面 0 2 米 钢管桩横向间距见附图 1 承载力检算 考虑 2 的安全系数 单根钢管桩承载力 F 638 9 71KN 单根钢管桩承载力容许值 3 14 0 3 25 2 rkpr n i ikii qAqlau 1 2 1 Ral 钢管桩入土深度 h 142 0 3 3 14 25 6 0m 钢管桩总长 H 0 2 3 5 6 0 9 7m 2 钢管桩稳定性检算 考虑到所用钢管壁厚按 5mm 计算 I 3 14 0 3 1 20 94 21 94 64 1 924 10 5m4 根据 建筑桩基技术规范 单桩稳定长度 LP 1 0 I0 h I0 为地面以上桩长 取最大值 5 3m h 为 地面以下桩长 为 6 40m 所以 LP 11 7m 钢管桩身抗弯刚度 EI 2 0 1011 1 924 10 5 1000 3848KN m2 单桩屈曲临界荷载 Pcr 2EI Lp2 277 2KN 由以上计算可看出钢管桩满足稳定性要求 七 栈桥施工说明 1 栈桥由岸边向河中延伸 采用边打桩边架梁的方法 施工 2 施工前的准备工作 1 栈桥钢管桩入土深度按计算原则上不得少于 6 47m 2 施工前 首先通过静载试验 以确定钢管桩贯入 度 桩底标高和下沉量与承载力等的关系 并以此来确定 打桩的依据 3 钢管桩的插打 1 打入钢管桩需结合桥梁的位置 对栈桥钢管桩精 确定位 桩心误差不得大于 5cm 2 水中墩钢管桩用浮吊吊运钢管就位 并吊起 DZ50A 震动锤振动下沉钢管桩或采用 1 吨气动锤锤击下沉钢管桩 由一侧向另一侧插打 打入钢管桩时 应严格控制桩身的 垂直度 确保钢管桩合理承载 3 每个墩钢管桩插打完后 用设计型钢焊成剪刀架 将其连接成整体 架设横向分配梁 准备架纵梁 4 栈桥桥面结构 桩顶横梁采用 I12 型槽钢 用吊车直接吊装工字钢梁安装在墩顶横梁上并在横梁 上焊角钢或槽钢限制纵梁左右位移 连接成连续梁 横向 分配梁采用焊接与刚梁连接 然后在横向分配梁上铺设 15 见方枕木 并铺设 1cm 钢板作为桥面行车道板 即安成一 跨的架设 依此逐跨延伸完成便桥施工 5 载重试验 每段栈桥平台施工完成后 需做设计荷载试验 确认 安全后方可向前推进 6 同向车辆间距不得小于 6 5m 车速不得超过 15km h 7 为保证栈桥畅通 栈桥上严禁堆放施工材料 八 施工方案 1 施工工艺流程 钢管桩加工 测量放线 锚锭系统布设 打桩机定 位 测量控制 锤击下沉钢管桩 钢管桩桩间连接 栈桥下横梁安装 工字钢纵梁纵梁安装 桥面板铺装 栏杆 防滑条 照明等附属结构安装 2 主要施工方案 2 1 栈桥起始墩施工 起始墩台帽砼为 C30 宽度 100cm 厚度 60cm 浇砼时 注意纵梁的固定予埋件的埋设 2 2 钢管桩制作 卷制钢桩的钢板 必须符合设计及规范要求 管节安装定位应在专门台架上进行 管节对口应保持 在同一轴线上进行 管节管径差 椭园度以及桩成品的外形尺寸必须满足 规范要求 钢管桩焊缝质量应符合要求 栈桥钢管桩为直径 300 8mm 2 3 锤击下沉钢管桩 水上栈桥采用 1 吨气动锤直接锤击下沉到位 沉桩以标高控制 沉桩偏差 排桩桩位平面位置 10cm 单桩平面位 置差 2cm 桩顶标高 2cm 桩身垂直度 小于 1 2 4 每排钢管桩下沉到位后 应进行桩之间的连接 增 加桩的稳定性 连接材料采用 12 号槽钢 槽钢尺寸需根据 现场尺寸下料 焊缝质量满足设计及规范要求 2 5 工字钢纵梁安装 工字钢纵梁的位置需放线后确定 以保证栈桥轴线不 偏移 为减少工字钢纵梁的磨损 在槽钢与工字钢纵梁之 间垫一 3cm 厚 的硬杂木 工字钢纵梁安装到位后 横向 竖向均焊定位挡块及 压板 2 6 桥面板铺装及附属结构施工 然后在工字钢上铺设 15 见方的枕木 及钢板 桥面板 铺设定后 即在上面焊接 12 钢筋防滑条 间距 60cm 栈桥栏杆高 1m 采用 48 焊接钢管焊接 立柱间距 1 5m 焊在栈桥工字钢纵梁上 3 技术 安全保证措施 3 1 栈桥应严格按设计要求组织施工