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1、青岛市新疆路高架快速路工程二标编制:复核:审批:青岛市新疆路高架快速路工程二标段项目经理部箱梁门洞及悬挑门架专项施工方案一、工程概况桥梁工程是青岛市新疆路高架快速路工程的重要组成部分,也是整个工程的关键和控制性工程。主线高架整体为南偏西一北偏东走向,南与正在建设的东西快速路三期工程莘县路高架相接,向北平行于胶济铁路线方向沿新疆路跨越小港二路、陵县支路、港通路、普集路后,沿铁路规划居住区西侧、平行于铁路联络线方向向北,于港湾中部铁路位置跨越编组铁路后,沿昌乐河分为左岸、右岸两幅,向北跨越港湾客车停留场后与杭州支路鞍山路快速路的昌乐河立交相接。另外主线高架沿线,分别于小港二路、渤海路、昌乐路以及杭
2、州支路位置设置上下行匝道与地面道路相连。桥梁工程共计66联,桥梁面积11514InI2。本标段为新疆路高架桥快速路桥梁工程第二标段,主要内容为主线高架桥715号桥及渤海路匝道,其中主桥7#10#、桥为3X30m的等截面预应力连续箱梁,11#桥为30235m+30的等截面预应力连续箱梁,预应力现浇连续梁每跨为四箱四室结构,箱梁高2m,顶板宽24.5m,底板宽14.12m,两侧底板以外侧板及悬臂总长各为5.19m;15#A.15#B为237m的变截面预应力连续箱梁,箱梁高2m,44#墩45#墩顶板宽21.24m,底板宽16.721m,两侧底板以外侧板及悬臂总长各为4.519mo45#墩46#墩顶板
3、宽从21.24m渐变到20.924m,底板宽从19.279m渐变到18.963mo主桥长度834m,面积25747.2而。匝道桥BH1-1#、BH2T#为3X3Om的等截面预应力连续箱梁,BHI-2#、BH2-2#为4X3(的等截面预应力连续箱梁,预应力现浇连续梁每跨为单箱单室结构,箱梁高2m,顶板宽7.50m,底板宽3.228m,两侧底板以外侧板及悬臂总长各为2.136m,面积3570m2o全桥预应力现浇连续梁共计主线10联29孔,匝道桥4联14孔。建筑界线:快速路主线及立交、匝道:竖向净空高度不小于5m,侧向净空不小于O.25m;横向道路:竖向净空高度,主、次干道不小于5m,支路不小于4.
4、5m,侧向净空不小于0.25m;电气化铁路:竖向净空高度不小于8.35m,侧向净空不小于3.5m;非电气化铁路:竖向净空高度不小于6.9m,侧向净空不小于2.35mo二、预留门洞的设计与施工根据调查现状普集路的交通状况、过往车辆的车型、运行环境等,考虑到门洞搭设的宽度、高度、行车条件、门洞搭设期间车辆的分流走向、车道布置、对现状交通的影响程度等,确定在普集路箱梁支架搭设时预留2个门洞,以最大限度地保证普集路交通需求。2.1 门洞设计的基本要求根据交通要求的宽度、高度等进行门洞方案的设计,包括搭设门洞所选用的材料型号、材质要求、布置方式、布置间距及搭设要求等,并按相关规范及要求进行详细的受力验算
5、,从而保证设计的门洞结构受力可靠、地面车辆安全顺利通行,必要时门洞设防撞击措施,以增强施工的可操作性。2.2 门洞的基本结构(1)门洞宽度及高度:净宽度4m,净高不小于4.5m,其中两侧基础宽度为120cm,中间基础宽度为150cmo(2)门洞结构:门洞竖向支撑采用G48WDJ碗扣钢管,以30X30的问距(横桥向X纵桥向),两侧支墩各设置纵桥向4排碗扣钢管,中间支墩设置5排碗扣钢管,并按碗扣式钢管支架的要求进行搭设,支架上下采用底托和顶托来调节支架的高度。竖向排架顶部的枕梁(横桥向)选用10*15方木,并在两端均挑出Im长度,作为通道进出口搭设防护棚之用。10*15方木枕梁上面铺设纵桥向长12
6、米的132a型工字钢,横向间距30cm,用连接杆件进行焊接,使工字钢横向连接成整体进行受力,确保通道行车行人安全,并使两个门洞成为一个整体,使支架和底座整体受力,增强门洞支架系统的整体性。纵向132工字钢上满铺竹胶板,后根据梁底净高在门洞上面搭设满堂支架,满堂支架与门洞两侧支架连成整体,翼缘板部分考虑满堂支架与定型钢支架相结合的结构形式。(3)门洞支墩基础:门洞支墩基础采用C15混凝土条形基础,地基承载力大于300kPa两侧基础宽120cm,中间基础宽150cm,厚度50Cnb长43.5m0必要时在底座混凝土浇筑前在公路路面铺设土工布,防止底座混凝土污染公路路面。预留门洞支架示意图2.3 门洞
7、施工要求(1)两侧及中间排架顶部平整,以便横、纵梁的安装,同时确保门洞竖向排架及横纵梁均匀受力。(2)碗扣式钢管支撑的底部放置木板或钢板衬垫,以防局部应力过大,造成混凝土破坏,导致支撑管下沉。(3)底部的扫地杆、剪刀撑与满堂脚手架的扫地杆、剪刀撑同时搭设。(4)横梁底立柱顶部必须紧密接触。如有孔隙必须垫实。(5)必须在门洞顶部,两侧上方挂密目网封闭,以防物体坠落,确保交通通道的安全。(6)在临时通道两侧下方设置安全告知牌,以警示行人及过往车辆注意交通安全。(7)在门洞两端设置防撞墩及明显的限速、限高的标志。并在标志处设警示灯,防撞标志。(8)由于门洞较长,必要时夜间设置灯光照明;特别在夜里、雨
8、天、能见度低的天气须加强交通安全,在各围护钢管外则处挂红色扭转警示灯并派专人协助交警指挥交通;挂设安全警戒线;在支架底座和支架上粘设反光标识,提醒车辆和行人注意安全。(9)梁主体施工期,杜绝杂物、施工废液坠落至路面上。(10)施工中尽量做到不破坏普集路路面状况。2.4 碗扣式钢管支架预压门架系统形成后,对门架进行预压,根据现场预压情况,对门架系统进行改良加固,确保门架系统的安全和施工安全。(1)预压的目的:通过预压检验支架结构的稳定性和安全度,并实测支架的变形值;通过预压检验地基的承载能力,并实测地基的沉降值;最终确定支架的预拱度。(2)预压范围:横向为箱梁底宽的范围内堆载,两侧悬臂段不堆载;
9、纵向长度为每联箱梁长度。(3)压载重量:一般为超载预压,荷载超载系数为12。(4)加载荷载分二级施加(具体见满堂支架预压方法)。(5)力口、卸载过程中,要尽量做到对称加、卸载。2.5钢管支架拆除(1)支架的拆除要在预应力张拉、压力灌浆结束,且强度达到设计要求后进行,最好在封锚混凝土施工完成后进行。(2)拆除前,要先清除支架上的杂物及地面障碍物。(3)拆除现场要设置安全防护区域,派人现场监护。(4)钢管支架拆除时,每跨先从跨中开始,再延伸到跨端,对称均衡卸落。必须遵循“从上到下,后搭先拆,先搭后拆”的原则逐层进行。拆时严禁抛扔。(5)将顶部可调节座下调20厘米左右,再将钢管横格栅拆除。而其余的钢
10、管脚手的纵、横立杆和纵、横水平杆也必须下移30厘米,但其之间无须用钢管扣件紧;由于箱梁经过预应力张拉,略加撬动,底模就坐落在下移后的钢管支架上。逐件进行拆除。先拆除牵杠和底板,最后拆除支架钢管。卸落过程中不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行。(6)先拆除非承重模板,后拆除承重模板。严禁将钢管与配件从高处随意抛扔,以免危及周围施工人员和机械设备的安全。(7)拆除人员必须站立在平稳牢固可靠的地方,保持自身平衡,以防失稳坠落。高空作业必须系好安全带。严禁上下同时进行拆除作业。(8)支架拆除后,要及时整理与维修,并分类妥善存放,以便再利用。2.6其他要求及注意事项(1)支架搭设前进行安全教育和安全技术交
11、底,做好交底记录。组织技术人员对支架构配件按施工规范要求进行检查,严禁使用不合格的构件和配件。(2)连续支架应设加固构件、横向固结件,不得随意拆卸,支架的连接必须牢固、安全可靠。(3)支架搭设必须戴好安全帽,高处操作必须系安全带。搭设时支架上搁置的临时行走板不允许悬挑,并进行适当的固定绑扎,以防止人员坠落。(4)现场技术人员对各种设备、支架的稳定性要经常检查施工中是否安全。1、 7、门洞结构检算2、 7.1各构件力学参数(1) WDJ碗扣钢管断面积A=(D2-d2)4=3.14*(4.82-4.I2)/4=4.89cm2惯性矩I=n(D,-d,)64=3.14*(4.8-4.,)/64=12.
12、18cm,回转半径i=(D2-d2),724=(4.82+4.12),z24=1.58cm截面抵抗矩W=JI(D4-d4)/32D=3.14*(4.8-4.I4)/(32*4.8)=5.075cm3钢材弹性模量E=2.1*10%Pa钢材容许应力。=17OMPa(2) 132型热轧普通工字钢断面积A=6712c2惯性矩IXn1o80Cin1Iy=459.Ocm1回转半径ix=12.85cmiy=2.62cm截面抵抗矩Wx=629.5cm3Wy=70.6cm3钢材弹性模量:E=2.1*105MPa钢材容许应力:ow=170MPa(3)方木方木弹性模量E=9.0*103MPa方木容许应力。w=10M
13、Pa2.7.2门洞结构荷载计算(1)钢筋混凝土梁重F尸720*26/37/16.721=30.258KNm2(钢筋碎梁重量按26KNm3计算)1.2Fi=1,2*30.258=36.31KNm2(取安全系数12计算)(2)模板重(内模未计)F2=O.35KNm2(竹胶板重量按24.99KN?计算)(3)方木重F3=IKNm2(方木重量按8.33KN?计算)(4)门洞纵梁上钢管门洞纵梁上钢管按12米高计算F4=1/1.2(W立杆+W横杆)=0.35KNm2(路桥施工计算手册说明1.2m横杆重量512Kg、O.6m横杆重量2.82kg)(5)人员及机器重F5=IkNZm2(本荷载按1kN)2取值)
14、(6)振捣碎时产生的荷载F6=2kN2(对水平面模板为2kNm2;对垂直面模板为4kNm2,见公路桥涵施工技术规范(7)倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载F7=2kNr2(采用汽车泵取值3kNr2)(8) 132a热轧普通工字钢F8=S32ItM32工字钢67.12*10*785*4=2kNm2(钢材重量按78.5kNm3计算)综上所述:q总=(F1+F+2F3+F4+F5+F6+F7+F8)=13.503kN/m2. 7.3纵梁132a型工字钢强度及刚度检算纵梁按简支梁受均布荷载计,根据门洞的长度,每跨计算长度取1=6m。(1)强度检算最大弯矩计算Mmax=O.125q12=0.125*13.5
15、03*62=60.76kN/m考虑安全系数12,计算荷载取12Mmax=1.2*60.76=72.912kNm式中:MmaX132a型工字钢所受最大弯矩;1 一计算跨度。最大应力计算maxaxW=72.912*103(70.6*10-6)=103.27Mpa13(临时结构安全系数取1.3)(安全系数满足要求)(3)刚度检算max=5q17384E1=5*13.503*1067(384*2.1*1011*11808*10-)=9.18mm1/400=15mm(刚度符合要求)式中ZmaX-132a工字钢所受最大挠度;E132a工字钢钢弹性模量;I132a工字钢钢截面惯性矩。2 .7.4支墩立杆顶枕梁方木强度及刚度检算支墩立杆顶枕梁采用10*15方木,每排立杆顶