跨既有线施工方案.docx
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跨既有线施工方案
8.附件
8.1沾益特大桥与六沾铁路走向图:
沾益特大桥27~29号墩连续梁中心里程DIK1041+500,上跨六沾铁路,平面交角26度,沾益铁路梁底距离六沾轨面要求净高为7.96m,沾益铁路与六沾铁路位置关系如附图所示。
8.2沾益特大桥跨六沾铁路平面布置图:
8.3基坑防护平面布置图:
8.4墩顶0#块膺架计算书
1.计算依据
《连续梁施工设计图》
《结构力学》、《材料力学》、《桥梁工程》
《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)
《路桥施工计算手册》(周兴水等著,人民交通出版社)
《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)
《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)
2.支架结构材料参数
1)木材(A-2红杉木):
顺纹弯应力
弯曲剪应力
弹性模量
2)Q235钢材(依据现行《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)取值):
拉压应力
弯曲应力
剪应力
弹性模量
3.基本资料
0#块长度12m(4.5+3.0+4.5m),墩顶处箱梁高6.65m,端头箱梁高5.958m,箱梁底板宽6.7m,顶板宽12.0m,0#块砼重192.5t,1#块分别重112.6t。
0#块重约650t。
图10号块重量分配
4.支架结构
支架结构见下图:
支架结构图
5.计算荷载种类及组合
(1)计算荷载种类
①新浇砼容重按26kN/m3计算,超灌系数取1.05;
②模板、支架自重:
按实际材料、尺寸计算;
③施工人员、施工料具堆放、运输荷载:
④倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
⑤振捣混凝土产生的荷载:
(2)荷载组合:
计算强度时:
p1=①+②+③+④+⑤
计算刚度时:
p2=①+②
6.支架结构检算
(1)方木计算
采用红衫木,纵桥向间距45cm,偏安全按简支梁计算,腹板下方木计算跨度L=0.3m,底板下计算跨度L=0.5m。
1)腹板下方木计算
混凝土重:
q1=26×6.65×0.45×1.05=81.7kN/m
模板重:
q2=3kN/m
施工人员、运输荷载等:
q3=2.5×0.45=1.125kN/m
倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
q4=2.0×0.45=0.9kN/m
振捣混凝土产生的荷载:
q5=2.0×0.45=0.9kN/m
检算强度时:
Q1=q1+q2+q3+q4+q5=87.6kN/m
检算刚度时:
Q2=q1+q2=84.7kN/m
方木截面抵抗矩:
跨中最大弯矩:
方木横截面的最大正应力:
(满足要求)
方木横截面的最大剪力:
方木横截面的最大剪应力:
(满足要求)
2)底板下方木计算
混凝土重:
q1=26×(0.4+1.0)×0.45×1.05=17.2kN/m
模板重:
q2=3kN/m
施工人员、运输荷载等:
q3=2.5×0.45=1.125kN/m
倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
q4=2.0×0.45=0.9kN/m
振捣混凝土产生的荷载:
q5=2.0×0.45=0.9kN/m
检算强度时:
Q1=q1+q2+q3+q4+q5=23.125kN/m
跨中最大弯矩:
方木横截面的最大剪力:
弯矩及剪力均小于腹板下方木承受的弯矩及剪力,安全!
(2)方木下次分配梁计算
次分配梁承受模板及混凝土重量,采用I30b。
腹板下间距为30cm,底板下间距为50cm。
1)腹板下次分配梁计算
腹板混凝土由3根I30b承受。
腹板混凝土重:
:
q1=26×6.65×0.9×1.05=163.4kN/m
模板重:
q2=3kN/m
施工人员、运输荷载等:
q3=2.5×0.9=2.25kN/m
倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
q4=2.0×0.9=1.8kN/m
振捣混凝土产生的荷载:
q5=2.0×0.9=1.8kN/m
检算强度时:
Q1=q1+q2+q3+q4+q5=172.24kN/m
检算刚度时:
Q2=q1+q2=166.4kN/m
计算模型:
弯矩图:
剪力图:
正应力:
(满足要求)
剪应力:
(满足要求)
挠度图(mm):
fmax=4mm<[f]=L/400=1100/400=3mm,刚度满足要求!
2)底板下次分配梁计算
底板I30b间距为50cm承受,单根工字钢承受的线荷载为:
混凝土重:
q1=26×(0.4+1.0)×0.5×1.05=19.11kN/m
模板重:
q2=3kN/m
施工人员、运输荷载等:
q3=2.5×0.5=1.25kN/m
倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
q4=2.0×0.5=1kN/m
振捣混凝土产生的荷载:
q5=2.0×0.5=1kN/m
检算强度时:
Q1=q1+q2+q3+q4+q5=25.36kN/m
检算刚度时:
Q2=q1+q2=22.11kN/m
该荷载远远小于腹板下单根工字钢承受的荷载,故安全!
3)钢管立柱上横梁计算
钢管立柱上横梁采用2I50b,按4跨连续梁计算,承受上部传递下来的全部荷载。
计算模型:
弯矩图:
剪力图:
正应力:
(满足要求)
剪应力:
(满足要求)
挠度图(mm):
fmax=0.4mm<[f]=L/400=3600/400=9mm,刚度满足要求!
4)钢管立柱计算
钢管立柱直径φ600mm,壁厚10mm,按轴心受压构件计算,承受由上横梁传递的集中荷载。
上横梁传递的集中荷载:
取最大值902kN计算,钢管长度为13.63m。
Φ600×10钢管截面特性
截面积:
A=18535.4mm2
弹性模量:
E=2.1×105MPa
回转半径:
i=208.62mm
钢管架自重:
N2=1.455×13.63=19.83kN
荷载组合:
N=N1+N2=921.83kN
长细比:
λ=l0/i=13630/208.6=65.3
查表得拆减系数:
φ=0.861
钢管应力σ=N/A=921.83×103/18535.4=49.7MPa<φ[σ]=120.5MPa
所以立柱强度及稳定均满足要求。
8.5挂篮防坠落、防静电设计图
根据该桥与既有线夹角较小,净空低,距离接触网线较近的特点,利用新工艺,减少接触网拆迁工作量,减少对既有线行车的影响,采用防水防静电防坠落的全封闭式挂篮,在底板安装静电防护装置,挂篮四周增设防护网全封闭施工,确保六沾铁路和施工安全。
六沾铁路行车密度较大。
为确保施工安全,在施工过程中必须申请慢行和封锁,每次开通线路前安排专人进行检查锁定装置、焊接部件是否牢固。
本桥采取防护措施如图所示:
8.6挂篮受力验算
1.荷载:
1)28#墩1#块为箱梁最大节段,混凝土30.88m3,重80.3t。
2)单只挂篮各部分重量:
主桁架:
3t
滑道:
3.0t
后锚固系统:
1.5t
前上横梁:
1.1t
底模平台2.5t
底模:
1t
外模:
5.4t
内模:
2t
内导梁:
1.5t
外导梁系统:
3t
前吊挂系统:
1t
底模平台后锚固:
1t
3)挂篮工作系数:
0.308。
2.挂篮底模平台检算:
15根I25工字钢铺设平台
施工1#块时纵梁受力最不利,以此工况控制设计。
(1) 底模纵梁验算:
①纵梁抗弯应力验算:
考虑到底模纵梁为I25a工字钢,其中腹板位置处的工字钢受力最大,腹板宽60cm,高度为441.2cm~478.3cm。
q1=26×0.6×4.412=68.82KN/m,
q2=26×0.6×4.783=74.61KN/m,
施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载;2.5KN/㎡;
振捣混凝土时产生的荷载:
2KN/㎡;
最大弯矩M=56.29KN·m,
腹板下按3根工字钢共同受力计算,可知
σ=M/W=140Mpa<[σ]=215Mpa,满足使用要求。
纵梁抗弯应力验算:
腹板之间的底板位置I25a工字钢中心间距50cm,
最大弯矩为23.96Mpa,验算可知:
σ=M/W=60Mpa<[σ]=215Mpa,满足使用要求。
②纵梁挠度验算:
f=5ql4/384EI=2mm,
[f]=l/400=7.5mm,满足规范要求。
底模横梁验算:
横梁抗弯应力检验:
下横梁截面为2[25a槽钢对扣,其截面惯性矩I=33696200mm4,W=269597mm3,
根据计算软件分析计算结果,最大弯矩M=190.21KN·m,负弯矩M=115.45KN·m;
抗弯应力σ=M/W=107Mpa;[σ]=215Mpa,
K=[σ]/σ=2.00,满足使用要求。
横梁的挠度检验:
最大位移为2mm,规范允许最大位移[f]=l/400=3000mm/400=7.5mm,
f<[f],满足规范要求。
(2)吊带验算:
N=[1.2×(1500-102+13×4×0.480)+1.4×4.5×2.0×7.5]/6=300KN,
φ32精轧螺纹钢截面面积A=804.3mm2,
[σ]=N/A=373Mpa<[σ]=770Mpa,抗拉强度满足规范要求。
△L=NL/EA=17.8mm,
规范允许最大变形(包括吊带变形的总和)为20mm,符合规范要求。
(3)导梁验算:
1)内导梁检算:
内导梁承受荷载为箱梁顶板混凝土、内模重量及内导梁自重。
内导梁采用2[25a.
顶板混凝土作用于每组导梁上线荷载:
q1=9.945KN/m
内模自重作用于每组导梁上线荷载:
q2=6.7KN/m
内导梁自重作用于每组导梁上线荷载:
q2=1.65KN/m
q=q1+q2+q3=18.3KN/m
弯矩图:
Mmax=34.3KNm
σmax=63.6Mpa
R=27.45KN/m
fmax=7.95mm
2).外导梁检算:
外导梁承受荷载为箱梁翼缘混凝土、外模重量及内导梁自重。
外导梁采用2[25a.
顶板混凝土作用于每组导梁上线荷载:
q1=5.46t/m
外模自重作用于每组导梁上线荷载:
q2=1.8t/m
外导梁自重作用于每组导梁上线荷载:
q2=1.65KN/mq=q1+q2+q3=8.91t/m
弯矩图:
Mmax=16.7KNm
σmax=31MPa
R=13.4KN/m
fmax=3.9mm
(4)后锚固系统检算:
1)施工1#块
后锚固力:
N=400kn
共设4根φ32精轧螺纹钢筋
每根受力N=200×1.4/2.04=137kn
经检算后锚固系统抗弯抗压均满足要求。