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省道225茨淮新河大橋工程,主橋為預應力混凝土變高腹板連續箱梁,單箱單室。其跨度結構布置為32米(邊跨)+50+50+32米(邊跨)。箱梁頂板寬12米,底板寬7.0米,梁高在主墩處為3.2米,在過渡墩處為1.8米,主墩跨中處梁高為1.8米,箱梁底板厚度和梁高主要按二次拋物線變化。
主墩施工分為3個單T,每個單T以墩中心線為對稱軸向兩邊分成6對,1#塊長3.0米,2、3#塊長分別為3.5米,4-6#塊各為4.0米。全橋3個0#塊,邊跨長6.0米現澆2段,合龍段4段。
二、 施工方法
0#塊采用鋼管樁作0#塊現澆支架,用掛籃澆筑第一對箱梁(即1#塊箱梁),由于0#塊長度有限,將兩側掛籃的承重結構(即為貝雷鋼架)整體拼裝,兩側鋼架連在一起,待澆到第四塊箱梁后,將兩側貝雷鋼架分開。
1.支座安裝
墩身砼澆筑之前,按照圖紙要求預埋好ФL32精軋螺紋粗鋼筋,并用Ф16的鋼筋將兩排精軋螺紋固定在墩身鋼筋上,確保平面位置、高程準確。待墩身即將澆結束時,在墩頂預留支座底腳螺栓孔眼和支座墊石鋼筋網片。墩身澆筑完畢后,安裝墊石上層鋼筋網片澆筑砼,安裝盆式支座應準確放樣,嚴格控制平面位置尺寸及高程,經監理工程師檢驗通過后,按圖紙尺寸立模,澆筑臨時支座墊石砼,在澆筑臨時墊石前,把墩頂涂上一層黃油或放油氈,防止臨時墊塊砼與墩頂砼黏結。
0#塊施工
0#塊是主梁上部懸臂施工的基礎,它的標高和線型的走向直接影響到整個主梁的標高和線型。0#塊施工順序為:搭設鋼管樁支架、測量放樣、底模安裝、外側模板安裝固定、綁扎底、腹板及橫隔板鋼筋、安裝內模、綁扎頂板鋼筋及縱橫向預應力波紋管、加固模板、檢查鋼筋、預埋件及模板、澆筑砼、砼養護、豎、橫向預應力張拉、壓漿、養護、拆除模板。
2.1.支架與模板
0#現澆支架采用鋼管樁座落在已澆筑好的承臺上,以承擔0#塊模板、砼和施工荷載的重要受力結構,其設計荷載考慮了砼自重、模板重量、傾倒砼時產生的沖擊荷載、振搗砼產生的荷載和施工人員及設備、運輸機具等荷載。其構造如0#塊現澆支架構造圖所示:
2.1.1鋼管樁強度及穩定性驗算
強度驗算
在7米×4米范圍內,8根鋼管樁所承受的荷載為:
①.0#塊砼自重:65.687×2.5=162.5噸
②.模板重量:16.24噸(詳見0#塊現澆支架材料數量表序號4+7+8+9=10.87噸+0#塊側模材料數量表中5.48噸=16.24噸)
③.傾斜砼產生的沖擊荷載:0.6T/M2(根據路橋計算手冊表8-1可得)×7M×4M=16.8T
④.振搗砼產生的荷載為:2T/M2(根據路橋計算手冊表8-1可得)×7M×4M=5.6T
⑤.施工人員及運輸機具荷載:0.1T/M2(根據路橋計算手冊表8-1可得)×7M×4M=2.8T
⑥.合計重量:①+②+③+④+⑤=162.5+16.24+16.8+5.6+2.8=203.94T
即每根鋼管樁承受的荷載為:P=203.97/8=25.49T/M
則б=P/A=25.49*104/0.04*106=5.79 Mpa<〔б〕=215 Mpa(根據路橋計算手冊可得)
其中:A=3.1415926*(0.52-0.442)=0.044M2
穩定性驗算:
截面最小回轉半徑r=(Ⅰ/A)(-1/2)==0.167M
其中:Ⅰ=π(0.54-0.444)/64=0.001228M4
A=0.044 M2
長細比? =L/r=13000/167=77.8,查路橋計算手冊,附錄三可得:ψ=0.638則б=P/ψA=9.07 Mpa<〔б〕=215 Mpa符合要求
2.1.2橫向Ⅰ40工字鋼驗算
工字鋼所承受的荷載每延米重量為: q=203.94/7=29.13T/M
①.工字鋼簡子時強度驗算如下: б=Mmax/W 其中: Mmax=1/8* q*L2=1/8*29.13*2.42=20.97 T.M
W=1090CM3(查路橋計算手冊可得)
即б=Mmax/W=96.2 Mpa<〔б〕=215 Mpa符合要求
擾度驗算
f=5ql4/(384EI)=5*29.13*104*2.4/(2*384*2.0*105*21714*10-8*10)=
1.4MM<〔f〕=2400/600=4MM 符合要求
②.工字鋼懸臂時計算
強度驗算
單位荷載q=〔(0.5+0.2)*2.1*2+(0.5+0.9)*0.4/2*4/2〕+2.74/2.5+(0.6+2+0.1)*2.5=14.286T/M
Mmax=1/2* q*L2=1/2*(14.29*2.52)=44.7 T.M
б=Mmax/W=44.7*104*103/(3*1090*103)=134.6 Mpa<〔б〕=215 Mpa符合要求
擾度驗算
f=ql4/(48EI)= 14.286*104*2.54/(3*48*2.0*105*21720*10-8)=
1.5MM<〔f〕=2400/600=4MM 符合要求
2.1.3縱向型鋼的選用
單位荷載q=203.97/(4*7)*0.5=3.6T/M
Mmax=1/8* q*L2=1/8*(3.6*42)=7.2 T.M
W= Mmax/〔б〕=7.2*104/215=335CM3
經查路橋計算手冊可得I25工字鋼W=401.88 CM3