现浇高架桥支架地基处理方案支架搭设方案.docx
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现浇高架桥支架地基处理方案支架搭设方案
徐周线支架地基处理方案
一、本施工技术方案的编制以下列文件和资料为依据:
1.施工承包合同书
2.施工图设计文件
3.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041--2000)
4.《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053--94)
5.《公路工程石料试验规程》(JTJ054--2001)
6.《公路工程金属试验规程》(JTJ055--83)
7.《公路工程水质分析操作规程》(JTJ056--84)
8.《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071--98)
9.《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076--95)
10.《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021--89)
11.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023--85)
12.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024--85)
二、工程概况
本立交桥的上部结构全部为现浇预应力混凝土箱梁,且全段内均处于半径为8000m的圆曲线上。
上跨苏通长江公路大桥南接线。
与主线交叉点桩号为K31+636.136,交叉角度82.1407度。
全长408.04m,截面高度1.3米,布置形式为第二联四孔21米、第三联分别为7孔、9孔20米箱型梁。
三、施工准备
1、基础处理:
由于本桥11~20号墩处于河塘地段,该处的地质较差,为了保证基础有足够的承载力,在下部结构施工之前已进行清淤回填,上部50公分厚度已采用5%石灰土碾压处理过。
灰土密实度达到90%。
搭设支架前只需在地基上铺一层15公分厚的泥结碎石垫层,并碾压密实。
0~7号墩地基土质较好,只需对地面碾压整平后直接铺一层15公分厚的泥结碎石垫层,并碾压密实即可。
7~11号墩为公路主线和施工便道。
该部位的承载力已能够保证。
直接在上面铺一层15公分厚的泥结碎石垫层,并碾压密实即可。
承台施工完成后的土方回填高度有两米。
该点的处理方法与河塘处理相同。
施工期间的雨水侵蚀对地积的承载能力影响很大。
地基表面应做成单面坡排水,同时在地基两侧五十公分外开挖20*15公分的排水沟,确保雨水能够及时排出。
支架地基的承载能力检验见支点处理方案。
2、支点处理:
在全联长度范围内按设计沿纵向1.2米、横向1.4米交叉点处布置35*35*12公分厚C25混凝土预制方块。
按垫块总数的5%抽检验证垫块强度是否满足要求,试验时将垫块放到吊车的四个支点下承压,吊车的自重16吨,每个支点受力4.0吨。
远大于垫块所需承受的支架传递的上部荷载(2.4吨)
3、由于本桥工期较紧,为了节省时间,支架全部采用门式支架以加快搭设速度,提高整体承载能力。
四、支架搭设
1、在地面上放出箱梁的平面位置线,在该部位内按纵向1.0米、横向1.4米划出石灰线。
纵横线交叉点上放混凝土块。
在混凝土块上布置支架的底托并大致调平,然后在上面架设门式支架,由于本桥的纵向坡度为2%,长度有400多米,全桥高差达到3米多。
门架的高度在不同跨度之间也不一样。
根据门架的高度,现以本桥第二联为例加以说明:
该联桥下净空为7.9~7.2米,门架的高度分别为1.35米调节架、1.9米的重型门架、0.1~1.2米调节杆、0~0.4米的调节顶、底托。
则支架搭设方法为:
0.10m+1.90m+1.90m+1.90m+1.35m+0.10m~0.150m+1.90m+1.90m+1.90m+1.35m+0.55+0.15m。
(门架的具体布置方法见现浇箱梁构造方案)门架搭设时应使各节点的联接要牢固,不能有松动。
门架搭至顶层时应按设计箱梁底部标高控制顶托的标高、考虑到每孔支架受力后的变形量较大,在每跨跨中设置一定的预拱值。
预拱数值由堆载预压过程中实际沉降值决定。
为了箱梁脱模后的外表线形美观,每跨跨中设置L/800的拱度。
(L为每跨的计算跨径)
2、立杆与垫块接触处均用钢管设置水平横向扫地撑,并适当加设剪力支撑,剪力撑在支架高范围内横向、纵向各3米设置一道。
3、支架完成后的调平工作是关键工作。
调平工作的精度直接决定了箱梁底线的线形。
必须对顶面高程逐点复核。
确保准确无误,支架的高度采用顶托调整。
4、由于桥墩部位立柱范围内支架无法穿越,故此处的门架应用钢管联接,并对此处进行局部加固,以保证全联支架的整体稳定性和刚度。
五、底、侧面模板铺设
1、模板的制作:
箱梁底模所承受的荷载较大,采用12mm厚大块胶合板下满铺5.5公分厚木板,为了保证成品混凝土的表面光洁度,模板缝间采用0.3CM厚海绵双面胶条粘贴处理。
2、底模铺设前首先复核支座的中心位置、轴线偏差不能超出规范要求。
然后按设计型号安装支座并固定成型成形,支座的四周应设置一个用木板做的框架,保护支座,支座与框架间的空隙用细沙填充。
填充高度以高出支座顶面约3mm为宜,保证支座在施工和浇筑时不发生位移。
对单向滑移盆式支座在安装时特别要注意其位移的方向,不能搞错。
3、箱梁底模板铺装:
在支架顶托上先铺12#槽钢一道,在槽钢上满铺木板,胶合板铺在木板上面,底模的内外侧线形应准确无误,控制方法为底模铺好后在底模两侧用全站仪按每1米一点间距放控制点,有出入的地方用人工修整与设计曲线相符。
4、注意事项:
每个立柱顶部支座处的箱梁底部没有设置混凝土垫石,仅设置调平钢板。
此处的底模须按立柱支座垫块的尺寸开好洞口,由于该处的尺寸较小、拼接缝又多。
特别应注意模板缝口的处理,确保不能漏浆、否则不但影响混凝土的外观、而且直接影响混凝土的强度。
六、支架的预压
1.箱梁底模铺设完成后,准备对支架进行加载预压,由于本桥工期很紧。
支架预压方案我们结合目前现状和以前的经验。
制定了三套方案:
Ⅰ橡胶水袋加水预压Ⅱ焊接钢板水箱加水预压Ⅲ沙袋加载预压。
经过反复比较论证,我们认为前两种方案的速度较快,但由于水袋加工困难,水箱焊接成本较大。
而且前两种方案不能对支架形成与支架实际受力状况的模拟效果,无法准确得出支架的实际承载变形量。
而且要加至理论荷载重量水袋和水箱的高度应做到2米,预压过程中受风力影响较大,不能形成稳定的压力。
采用沙袋预压,时间较前两种方案长,但能对支架形成与实际受力情况等同的模拟效果,只要在加载时增加人力投入即可。
沙袋堆加时应与箱梁混凝土布置形式尽可能相同,加载时从每跨的两端对称向中间推进。
每跨预压重量与全部一跨内钢筋砼重量相等,并考虑施工荷载和风力影响等因素。
2.加载时的速度不能过快,以减少支架的早期变形。
为了取得支架预压过程中的沉降及变形数据,沿支架沿纵向每3米、横向每4米交叉点处设置沉降观测点。
(沉降观测点的布置方法见附图)预压前首先观测支架的高程并记录数据,然后开始堆加沙袋,在荷载加到一半时测量支架的变形、做好记录。
全部荷载施加完毕后复核一次。
以后每12小时观测一次支架的变形和沉降。
直到支架连续24小时沉降量小于2毫米后准备卸载。
堆加荷载全部卸掉后复测标高。
对全部测量数据进行整理,计算出支架的弹性变形和沉降,并绘制出支架的下沉量与荷载堆加时间的关系曲线图。
确定出支架调整时的预设拱度,进行底模调整。
3.转移沙袋至下一联,按以上方法进行预压。
七、安全保证措施:
1、施工队长亲自带队组成安全施工领导小组,队领导及各工班长共同成为小组成员。
负责本工程施工过程中的安全工作。
专职安全员负责日常工作。
2、制定相应的规章制度并张贴上墙,指导全体职工实现安全文明生产。
要求员工进入施工现场必须佩戴安全帽、登高作业要系好安全带。
坚持持证上岗、不得违章操作,一经发现将对其处以50—100元罚款。
3、定期进行安全操作规程的培训,对不同施工项目的安全操作要求以文字交底发放到每个职工手中。
新上岗的职工要进行岗前培训、经考试合格后方可上岗。
4、现场的所有动力线路要求架空或深埋地下并做好明显的标志。
各种机动车辆和电器设备指定专人操作,严禁违章指挥、违章操作。
5、凡登高作业部位都要张好安全防护网。
在登高入口处张贴醒目安全警示标语。
安全领导小组组织机构:
组长:
季立平
副组长:
颜浩祁亮
成员:
陈宏芝王文帮
郁宏才祁从贵
徐周线跨便道处支架搭设方案
本桥的第二联箱梁需跨越施工便道,为了保证便道的正常通行和支架的施工安全。
我们决定在支架跨越便道处采用跨越搭设的方法。
跨越宽度为4.5米,确保施工车辆能够正常在便道上通行。
并且在两侧做好警示标志,防止车辆碰撞支架造成返工或安全事故。
具体做法叙述:
1.地基处理首先在便道两侧顺着便道走向放出基线,向下开挖1米,人工整平并夯实,在上面浇两层C30素混凝土基础。
基础长度比支架宽度长两米。
横断面尺寸下层为1.2*0.8米、上层为0.6*0.8米。
2.支架搭设在基础上架设用30#工字钢焊接的重形门架,门架的宽度为中心距4.5米,门架上工字钢间的间距0.7米。
由于型钢门架的变形量比正常段要小,因此型钢门架的高度应比正常段略低。
以保证两者之间的沉降一致,确保箱梁底部线形平直美观。
3.为了确保支架的稳定性,支架上的型钢全部与门架整体焊接。
另外在门架高度以内分三层用钢管与整体门架连接。
箱梁支架结构验算:
综合全桥跨径及宽度,本桥的第二联荷载自重最大,故此次仅验算此联模板、支架地基的结构受力情况。
箱梁底模承载力验算:
1.箱梁恒载:
混凝土Q=1243.4m3*25
=31087.5KN
活载:
P=20*3*30*1.5
=2700KN
2.内模横载:
Q1=200KN
总计算荷载:
Q总=1.2(Q+Q1)+1.4P
=1.2(31087.5+200)+1.4*2700
=41325KN
每平方米荷载q横=Q总/L=41325/(3*30)/20
=22.96KN/m2
由支架平面布置图可知:
支架横向步距1.4M纵向步距1.0M
木板强度验算:
σ=M/W=1/8*22960*1.22/(20*5.5*5.5/6)=42.36MPa
n=σ/[σ]=42.36/9.29=4.6块(取满铺)
木板挠度验算
(本例仅计算腹板底)
由挠度公式f=1/128*ql2/EI
腹板宽0.40米、高1.3米
q=0.4m*1.3m*260KN/m3=135.2KN/m
l=100Cm
E=11000KN/Cm2(查规范)
I=0.312QL2=0.312*1800*12
则f=1/128*ql2/EI=1/128*135.2*1002/(11000*0.312*1800*12)
=0.00171m
=2mm<1/400=2.5mm
(满足要求)
槽钢强度验算
p=22.96*1.2=27.55KN
M=P*L/2=27.55*0.5=13.775KN.M
W=(5*12*12*12-4.5*11*11*11)/6/12=36.8*10-6
σ=M/KW=13775/1.4/0.0000368=267371894.4=267.4Mpa<[σ]=350MPa
槽钢强度符合要求:
支架验算:
横桥向范围内每片门架立杆受力:
N=Q/n=41325/760/2
=26.8KN
立杆强度验算:
已知A=123.6mm2(厂方提供,已考虑安全系数)
σ=p/A=26.8*103/123.6*10-6
=217.1*106Pa
=217Mpa<[σ]=320MPa
支架承载能力足够。
立杆稳定性验算:
如图
立杆的物理、力学数据
A=123.6mm2
J=3.14/64(D4-d4)=219391.8mm4
λ=1/4√J/A=1/4√D2+d2=68.25/4=17<75
φ=1-0.8(λ/100)2=1-0.8(17/100)2=0.97688
σ=N/φ*A=26.8*103/0.97688/123.6=221.96*106Pa
=222Mpa<[σ]=320MPa
立杆稳定性符合要求
支架稳定性根据支架的宽高比确定不别验算。
地基承载力验算
由以上计算可知:
单杆受力p=26.8KN
则立杆下部混凝土垫块底应力为
σ=N/A=26.8/0.4/0.4=167.5Kpa<[f]=200Kpa
地基表层承载力符合要求。
软弱下卧层强度验算
如图:
D=4.8m
γ=(20*0.1+15*0.2+18*0.3+4.2*19)/4.8
=18.8KN/M3
地基土的承载力
f>50Mpa
有YN=0YE=1.1
fg=78+1.1*18.8*(4.8-0.5)
=166Kpa<50Mpa
土的平均重度
p=18.8*4.8
=90.24Kpa/m2
查表得淤泥质粘土:
当ES1/ES2=3时θ=0
下卧层顶面处应力
p=(p-pc)*bl/[(b+2ztgθ)*(c+2ztgθ)]
=[21.01-(20*0.1+15*0.2+16*0.31)]*0.4*0.4/[(0.4+2*0.4tgθ)*(0.4+2*0.4tgθ)]
=1.79/0.547
=3.3KN/m2
作用于软弱下卧层顶面处的总压力:
PZ/PCZ=90.24+3.3
=93.54KN/m2<[f]=149KPa
经以上计算,本桥支架符合要求。
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