天津开发区天津开发区西区冬旭路跨京津塘高速桥梁工程桥梁跨高速公路施工方案.ppt
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1、天津开发区天津开发区西区冬旭路跨京津塘高速桥梁工程桥梁跨高速公路施工方案,发布单位:中铁十八局集团第三工程有限公司发 表 人:吴俊强日 期:,1、开发区西区冬旭路跨京津塘高速桥梁工程招标文件2、开发区西区冬旭路跨京津塘高速桥梁工程桥梁、辅道施工图 及变更图3、现行相关的国家及部颁设计规范、施工规范、验收标准及有 关文件,天津市及招标人的有关规定。4、天津市建设工程施工安全管理规定。5、开发区施工现场文明施工管理验收标准。6、我单位对施工现场实地勘察。7、我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及从事类似 工程的施工经验。,第一章:编制依据,本工程桥梁施工需跨越京津塘高速公路,且标段内含高速拓
2、宽工程。跨高速公路桥梁为预应力钢筋混凝土5跨连续刚构桥梁,截面形式采用双主肋型梁,跨径布置为2*13.3m+48.2m+2*13.3m。桥梁分两幅布置,总宽度29.5m,半幅宽度12.75m。高速公路拓宽工程两侧长700m,由现状四车道拓宽为远期八车道。施工时间安排:门洞支架计划于2011年6月10日搭设,于2011年9月8日拆除完毕,共90天;高速公路拓宽计划于2011年3月20日开始施工,于2011年9月30日完成施工,共195天。,第二章:工程概况,1、工程地质条件 根据勘察资料,在工程场地埋深30m深度范围内,地基土按成因年代可分为以下6层,按力学性质可进一步划分为7个亚层,自上而下结
3、构为:人工填土层(Qm1),主要有素填土组成;全新统上组陆相冲击层(Q43a1),主要由粘土组成;全新统中组海相沉积层(Q42m),主要有淤泥质粘土和粉质粘土组成;全新统下组沼泽相沉积层(Q41h),主要由粉质粘土、粘土组成;全新统下组陆相冲积层(Q41a1),主要由粉质粘土组成;上更新统第五组陆相冲积层(Q3ea1),主要由粉质粘土组成。2、地下水位情况 根据本工程性质,结合场地地质条件和地下水分布特征分析,对本工程有影响的地下水属第四系孔隙型潜水,微承压水和承压水对本工程基本无影响。场地地下潜水水位如下:初见水位不明显;静止水位埋深0.601.30m,相当于标高1.760.77m;潜水主要
4、由大气降水补给,以蒸发形式排泄,水位随季节有所变化。一般年变幅0.501.00m左右。,第三章:施工方案,1、桥梁施工方案 桥梁20和21下部结构位于现状高速公路边网范围内,基础采用钻孔灌注桩处理,下部结构为钢筋混凝土承台连接斜立柱。1.1钻孔灌注桩施工 钻孔灌注桩采用正循环钻机施工,施工工序为:场地平整测量放线埋设护筒钻机就位、泥浆制作成孔检孔清孔检查沉渣探孔器探孔安放钢筋笼下导管第二次清孔灌注水下混凝土。钻孔桩施工场地距离高速公路边坡较远,施工时对高速公路影响不大。施工期间派专人观测高速公路边坡稳定性,如边坡出现不稳定现象立即停止施工,采取加固措施,并由项目部负责人及时向高速公路产权单位和
5、天津市市政公路局汇报情况。,1.2承台施工 为保护高速公路边坡稳定,不受基坑开挖影响,20和21线承台基坑开挖前先打钢板防护桩,开挖时垂直开挖。钢板桩拔出后对桩孔采用水泥浆灌孔处理。施工时随时观测高速公路边坡稳定性、有无裂缝,坑壁有无松散塌落现象发生,确保安全施工。承台开挖基坑支护示意图如下:,1.3斜立柱施工 斜立柱采用木质模板,外部加方木和钢管固定,脚手架支撑。混凝土采用泵车浇筑。斜立柱施工时脚手架在现状高速边坡外搭设,并对地基进行加固处理。吊车作业范围选在高速路边网以外,作业半径不超过现状高速公路侧石线。墩柱混凝土浇筑前,在脚手架靠近高速一侧设安全防护栏,并设安全密目网,防止重物坠落。混
6、凝土浇筑期间泵车在高速边网范围外作业,泵车作业半径禁止超过高速公路侧石线,混凝土浇筑期间随时清理洒落的混凝土。墩柱养护期间在地面设流水槽,通到高速公路边沟,防止积水浸泡高速公路路基。,2、桥梁跨高速公路施工方案 本工程桥梁为支架现浇钢筋混凝土连续桥梁,支架采用满堂脚手架,跨京津塘高速公路时采用贝雷式支架,以满足高速公路正常交通需要。桥梁跨高速施工交通导行图见下图:,桥梁跨高速公路交通导行示意图,平面布置示意图,贝雷式支架下部结构采用三排50cm钢管做支撑,其中两侧钢管坐落在路基加宽部分,中间临时墩坐落在中央隔离带。支撑钢管垂直于桥向每隔1.5m布置一道,两侧和中间各布置一排。墩基础采用C20混
7、凝土基础,基础中预埋钢板,用电焊将钢管与钢板焊牢,并用6块20cm*20cm、厚14mm的三角钢板作为加劲板,对称焊接在钢管与钢板之间。钢管立柱上部采用两根45b工字钢焊接作为横梁,横桥向放置于钢管立柱上,并焊接固定。贝雷梁每半幅设6组,垂直于高速方向每隔2.5m布置一组。贝雷梁安装前先将贝雷片在地面拼装,并分组连接好。然后用20t吊车将拼装好的贝雷片吊装到位,并用U型卡固定在横梁上。贝雷架上部采用I20b工字钢每隔0.9m布置做支撑方木用,搭设碗口架以调整桥梁底部模板标高。施工期间维持高速公路双向4车道通行,且支架搭设不占用硬路肩。单侧道路宽度为10m,门洞净高满足5.5m需要。,贝雷式支架
8、立面图如下:,贝雷式支架平面图如下:,2.1、贝雷式支架基础施工 2.1.1、硬路肩外侧基础施工 高速公路路肩外侧基础和钢管支撑待高速公路拓宽工程路基回填完成后开始施工,高速公路拓宽路基施工详见第4节内容。高速公路拓宽路基施工完成后,在现状高速公路硬路肩外侧进行贝雷式支架基础施工。基础采用C20混凝土基础,高0.5cm,宽1m。混凝土基础预埋钢板,与钢管支撑进行焊接固定。2.1.2、中央隔离带基础施工 高速公路中央隔离带一下有地下光缆,施工时须进行保护。此部分基础施工须占用中央隔离带并进行挖掘,占道长度为33m,宽度1.8m。施工前在混凝土基础底部铺设两层5mm厚钢板,钢板长度33m,宽度2m
9、,对地下管线进行保护。中央隔离带基础施工时尽量避开交通高峰期,施工前应先做好交通疏导标志设立。基础施工前先采用人工清表,深度为30cm。清表前准备一辆双排车停在高速公路超车道,准备倒运弃土。清表完成后,采用火力夯进行夯实。,基础施工注意事项:(1)施工前通过媒体提醒过往车辆注意路况信息,施工期间由交通疏导员现场疏导交通、安全负责人进行安全检查。(2)清表前先探明地下管线情况,要求相关单位提供地下管线图,并现场刨验,确定管线的具体位置和埋深,以便对地下管线的保护作用。(3)施工人员穿越道路作业和在车行道范围作业时必须穿荧光背心,交通疏导员现场指挥,避免因施工引发交通堵塞。基础施工完成后,恢复高速
10、公路交通,开始支模浇筑混凝土。混凝土采用泵车输送入模,施工期间前对施工机具进行检查,对上岗人员进行培训,确保施工期间对高速公路进行污染。混凝土浇筑完成后用多层塑料袋包扎在泵车混凝土输送管口,避免混凝土坠落影响交通。,2.2、临时钢管支撑设立 基础施工完成并达到混凝土设计强度的80%后,进行临时钢管支撑安装。临时钢管采用10mm后50cm钢管,安装时采用吊车吊装。吊车作业位置选在硬路肩加宽部分,吊车吊装前必须进行全面检查,保证吊装过程不存在安全隐患。中央隔离带钢管吊装应快速,施工时交通疏导员现场指挥交通,起重机信号工在硬路肩加宽部分指挥吊车作业。吊车将钢管吊起后,落吊应缓慢,下落至距高速公路隔离
11、带上方1m时,四名工人用手扶稳吊物,并调整吊物位置。待吊物位置调好后,吊车缓慢下钩,将吊物摆放到指定位置,中间偏差可采用人工调整。然后立即进行钢管焊接加固。第一根钢管吊装到位后,重复上述操作步骤吊放其余的钢管。,2.3、贝雷式支架上部结构吊装 临时钢管支撑上部采用I45b型工字钢焊接作为横梁,其上组装贝雷梁。贝雷梁每隔2.5m布置一组,贝雷梁上部采用I20b工字钢每隔0.9m布置一道,作为支撑方木,上部采用碗扣式支架。贝雷式支架上部结构吊装采用吊车吊装,吊车在路基加宽范围内作业。横梁吊装前在中央隔离带范围内设密目网,防止焊渣等物掉落影响交通和污染路面。横梁吊装固定完成后开始吊装贝雷梁,贝雷片现
12、在地面进行拼装,并分组摆放。吊装时整组吊装,吊车将贝雷梁吊起后,落吊应缓慢,下落至距横梁上方1m时,四名工人用手扶稳吊物,并调整吊物位置。待吊物位置调好后,吊车缓慢下钩,将吊物摆放到指定位置,施工时避开交通高峰期。吊装到位后立即用卡扣固定,贝雷梁吊装完成后在梁上设置双层密目网,然后吊装I20b工字钢。工字钢吊装固定后,开始施工碗扣式支架。施工前在工字钢上加设一层木板,防止重物坠落。,2.4、贝雷式支架受力计算 2.4.1、查图纸:2跨共计砼用量为2261m3,设计两个门洞跨高速,综合考虑:对砼比重按=2.8T/m3来计算,则包含了上部底模,方木和部份支架的重量,则平均每延米箱梁重量为:q1=2
13、261*2.8/4/15/13.5=7.82T/m。2.4.2、顶层I20b工字钢验算 一跨拟采用6组5片贝雷梁作为主要构件,6组贝雷梁平均间距为2.5m,其上铺一层长度为12m,纵桥向间距为0.9m的I20b工字钢。一跨15m,则所需12m长I20b工字钢根数约为16根,则平均分配到每根I20b工字钢上的均布荷载为:q2=(7.8215)/(1612)=0.61T/m,(1)强度验算:取最不利受力情况,按简支状态来验算查表得I20b工字钢:Ix=2500cm4Wx=250cm3跨中最大弯矩为:Mc=1/8qL2=1/80.612.52=0.48Tm4.8KNm由强度公式可知:max=Mc/W
14、x=4.8103/25010-6=19.2MPa=210MPa强度符合要求。(2)挠度验算:因受均布荷载,由公式:f=5qL4/384EI可得:fmax=5qL4/384EI=(50.611042.54103)/384210109250010-8)=0.59mmfmax=0.59mmf允=L/400=2500/400=6.25mm挠度符合要求,2.4.3、6组纵桥向贝雷梁验算:(1)荷载计算:a、I20b工字钢以上部分重量:按取=2.8T/m3来考虑,已包括了该部分重量,则重量:G1=7.8215=117.3Tb、14根I20b工字钢重量:G2=16100.0311=5Tc、6组贝雷梁自重:取
15、贝雷梁上下加强则平均每片贝雷梁自重为:540公斤则1组15m贝雷梁重量为:2.7吨则6组15m贝雷梁重量为:G3=2.76=16.2Td、平均分配到每延米双排单层贝雷梁上的均布荷载为:q3=(117.3+5+16.2)/(615)=1.54T/m(2)强度计算 查计算手册,双排单层贝雷梁:Ix=500994.4cm4Wx=7157.1cm3a、按最不利受力情况,简支状态来进行验算:跨中弯距Mc:MC=1/8qL2=1/81.547.52=Tm108.3KNm查手册,双排单层贝雷梁允许最大弯距为:M允=1576.4KNmMC=108.3KNmM允=1576.4KNm符合要求,强度计算由公式可知:
16、max=Mc/Wx=108.3103/7157.110-6=15.1MPa=210MPa强度符合要求。挠度计算:由公式可得:fmax=5qL4/384EI=(51.541047.54103)/(384210109500994.410-8)=0.6mmf允=L/400=7500/400=18.75mm符合要求。剪力计算:支点处剪力为:QA=qL/2=(7.51.5410)/2=57.8KN双排单层贝雷梁允许剪刀Q允=490.5KN,QAQ允符合要求。2.4.4、最大弯矩计算:M=KmqL2:取弯矩系数Km=0.07则:M=KmqL2=0.071.54107.52=60.6KNm 2.4.5、挠度
17、计算:取挠度系数Kw=0.521则有:fmax=Kw(qL4/100EI)fmax=0.521(1.541047.54103)/(100210109500994.410-8)=0.24mmL/400=18.75mm符合要求。,2.4.6、钢管柱稳定性验算钢管柱按每隔一米布置一根,宽度为15m的长度布置11根钢管,钢管直径为500mm,壁厚为10mm,查表得 回转半径r=17.33cm,A=153.86cm2 钢管柱所受到的总荷载为:N总=(22612.8/4*5*16.2)10410-3=16039KN每根钢管所受到的荷载为:N=N总=16039/22=729KN最大自由长度取6m,故长细比=
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