栈桥施工总结范例6篇

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栈桥施工总结

栈桥施工总结范文1

关键词:钢栈桥 黄河 施工技术 总结

Abstract: with the development of the national railway construction, more and more of a bridge across the river, the role of pier in bridge construction is becoming more and more important. The author nakagawa railway west of solid steel trestle of the Yellow River super major bridge engineering, focus on construction technology of steel trestle has carried on the comprehensive summary.

Keywords:Steel trestleThe Yellow RiverThe construction technology conclusion

中途分类号:U655.4 文献标识码:A

一、工程概况

1、地理位置及地质条件

新建兰州至中川机场铁路ZCTL-SG1标段西固黄河特大桥位于兰州市西固区和安宁区境内,全长5837.89延米。

桥址处主要为黄河河床,河漫滩及一级阶地,河床宽约350米。黄河北岸陡立,相对高差约30米,南岸地势狭窄,紧邻南路滨河。西固黄河特大桥在165#~168#墩之间跨越黄河,跨黄河段为半径800米的曲线桥,中心里程DK21+283.62,线路与黄河夹角为10~25度,其中165#、168#墩位于黄河两岸岸边,166#、167#墩位于黄河中央。上部结构采用(80+2×120+80)m连续刚构形式跨越。为修建水中墩及上部连续梁提供物资运输通道,拟在桥梁墩身上游沿线路方向修建一座临时施工栈桥,栈桥设计全长198米。

根据调查及钻探揭示,桥址处分布地层主要为第四系全新统人工填土、冲积黏质黄土、砂类土、细圆砾土、卵石土、漂石土、上更新统冲积黄砂黄土、黏质黄土、卵石土、下伏第三系泥岩、砂岩(强度σ0=400kpa)。

2、水文条件

径流主要来源于上游流域内的降雨和冰雪融水,年径流量随降雨和气温的变化而异,自黄河上游相继建成多座水电站后,对下游河段洪峰流量的消减作用尤为明显,其百年一遇洪水流量为6500立方米/秒,十年一遇通航流量为4780立方米/秒。百年一遇洪水水位标高1540.20米,设计栈桥上部结构底标高确定为1539.55米。

二、栈桥搭设总体方案

西固黄河特大桥的166#、167#墩位于黄河中央,根据现场实际情况,目前实测黄河水位1535.37米,水深约6-8米,设计栈桥上部结构底标高1539.55米,桥面标高为1541.20米。栈桥由黄河北岸搭设至166#墩位置(165#墩-166#墩之间净距还有100米,可满足通航需求),设置在主桥的右侧、黄河的上游。栈桥宽度设计为6米,为直线桥,栈桥桥中心距主桥主墩中心距离为21米,并在墩身位置搭设作业平台。平台设计采用钢管桩平台方案,结构形式与栈桥相同,其平面尺寸166#墩为36m×32m、167#墩尺寸为36m×36m。平台上设置钻孔桩施工区、吊车及混凝土罐车行走通道,导管、钻头等堆放场地。

栈桥采用钢栈桥,下部结构采用钢管桩基础,上部结构采用连续梁结构。栈桥桩基采用D630×10mm螺旋钢管,桩中心间距4.5米,每墩设桩基4根,钢管桩间采用[22a做剪刀撑、φ429x8mm的钢管或[22a槽钢做平联,使之形成板凳桩结构。桩顶设工字钢横梁,横梁由两根I45b工字钢拼制而成。横梁上方延桥向铺设纵梁,纵梁采用单层6排贝雷梁不加强,横向中心间距90cm,桥跨形式采用2-(6m+3m)+15-(9m+3m)。桥面采用自制桥面板,桥面板每块宽度为1.26米,长6米,沿桥向横向铺设,每块桥面板纵向设3根[14a槽钢,横向设[14a槽钢@300mm,和纵横槽钢焊为整体,上铺10mm厚螺纹钢板。桥面横向在栏杆外侧设置电缆管线的槽口,栈桥两侧设1.4米高的钢管栏杆。同时,在黄河北岸栈桥起始处设C30钢筋混凝土桥台一个。

栈桥顶面每跨只允许一台机械通过或停留,通行标准为:汽-20级车辆;满载的混凝土罐车;50T履带吊+20T吊装物。最大行车速度为15km/h。

三、主要施工工艺

钢栈桥施工采用逐孔架设法施工,从168#墩向166#墩方向推进,先进行桥台施工,同时开始施工栈桥的前两根钢管桩基础,钢管桩基础采用50t履带吊悬吊DZ-120型振动锤直接沉桩就位,前两个桩基插打结束后开始焊接剪刀撑及平联,利用50t履带吊吊装横梁工字钢、纵梁贝雷片及桥面板,然后开始施工下一处钢管桩基础,循环施工直至结束。

(一)桩基础施工

1、钢管桩基础施工

(1)钢管桩基础的详细结构

钢管桩基础采用板凳桩结构,每个板凳桩由4根D630×10mm的螺旋钢管组成,钢管桩横向中心间距距4.5米;钢管桩间采用[22a做剪刀撑、φ429×8mm的钢管或[22a槽钢做平联,使之形成板凳桩结构。并在每个桩顶设置由D650×10mm螺旋管(经过现场加工制作)与20mm×750mm×750mm钢板焊接而成的高0.5m的桩帽。

(2)钢管桩基础施工概况

钢管桩基础施工从168#墩向166#墩方向推进,由50t履带吊悬吊DZ-120型振动锤直接沉桩就位,当震动锤控制台频率表读数大于50HZ、电压表电压大于370V,且振动锤压力表达到150kpa以上时停止振动(经设计检算,此时钢管桩嵌入砂岩1.0m以上,满足钢管桩的稳定性要求),此时根据振动锤的激振力可确定钢管桩的承载力为大于775KN。采用水准仪对桩顶标高进行测量,然后对钢管桩进行接桩或截桩。然后在每根钢管桩顶安装桩帽,桩帽外套在钢管桩上。如钢管桩插打造成倾斜,需要在安装桩帽前对钢管桩顶面进行切割整平,使所有钢管桩顶标高相同。

(3)接桩和截桩

a.接桩:钢管桩的接桩采用钢板连接方式,即在D630×10mm的钢管桩内先焊3块30cm长、10mm厚的钢板,设置内外两道焊缝,钢板平分在两个钢管中,履带吊起吊钢管桩至所需接桩的钢管桩上口,慢慢下沉,使钢板插入需接桩的钢管内,下沉至两根钢管桩管口相对,然后采用人工焊接。焊接牢固、密实后,并在外侧采用10mm厚的钢板搭接焊进行加强,然后继续振动使钢管下沉至下沉缓慢,且振动锤频率表大于50HZ、电压表大于370V,压力表达到150kpa以上时停止振动。

b.截桩:在钢管桩上以四点法定出设计标高线,然后用气割将设计标高线以上的钢管桩割去。

在接桩及截桩过程中,人员及机械可通过吊篮或租用小型船只进行作业。

2、钢管桩定位

为了保证第一排钢管桩平面位置准确、垂直度好。采用全站仪进行定位测量,人工用倒链配合吊车进行作业。待第一个板凳桩的四根桩插打结束后,进行钢管桩间的加固措施施工,并进行上部结构的拼装作业。

后面的桩基采用导向架定位施工,导向架主梁采用两根I40b工字钢,上面铺设8mm厚波纹钢板形成工作平台,最前端焊接两个桩位限制器,控制钢管桩的移动。平台四周焊接护栏,防止操作平台由于各种原因滑下工字钢造成安全事故。施工时,导向架前段悬挑至准备施工的钢管桩位置,后端用倒链或螺栓固定在以铺设的贝雷梁上,测量班用全站仪进行放线定位,根据放线位置移动操作平台上的桩位限制器至准确位置,然后把履带吊吊钢管在限位框缓慢下沉,待进入河床后,进行进一步的调直,对钢管桩的垂直度进行进一步调整,符合倾斜度〈1%后开始插打。

3、施工技术要点

(1)测量放样

栈桥基础施工采用全站仪放样,水准仪全程跟踪观测高程。

(2)钢管桩插打注意事项

①钢管桩施打时要注意桩顶标高的控制,桩顶标高应控制在正误差10mm以内。当钢管桩进尺极为缓慢或施沉困难时,则不能强行施沉,以免钢管偏位或变形,要分析其原因。

②钢管桩施打时,若桩顶有损坏或局部压屈,则对该部分予以割除并接长至设计标高。

③钢管桩施工的平面位置及倾斜度满足以下要求:平面位置偏差〈20cm;倾斜度〈1%。

(3)施加钢管联结

钢管桩施打结束后,立即进行平联及剪刀撑焊接施工。此连接采用吊车配合吊运连接杆件,人工站在吊篮或小船内进行。连接杆件采用[22a的槽钢进行连接。连接杆件在岸上加工成型,由四块连接板与钢管桩连接。连接设置的目的在于保证每个板凳桩的钢管桩形成整体稳定性,因此必须保证连接处的焊接质量,所有焊口必须确保满焊。

钢管连接施工过程中应及时进行钢管桩牛腿放样及焊接。若由于钢管桩偏位造成牛腿的安装位置无法与设计位置吻合时,采取措施进行加固。

在施工平联及剪刀撑过程中,人员、机械、材料可通过吊车吊吊篮及租用小型运输配合施工。

(三)上部结构施工

1、概述

上部结构的施工主要采用50t履带吊组拼。上部结构的铺设主要包括2I45b工字钢桩顶横梁安装、贝雷架安装和桥面板铺设。在上部结构的铺设过程中,着重控制结构件相互间的栓结以及焊接质量。

2、安装桩顶横梁

在每两个横桥向的钢管桩顶部设置横梁,每个横梁由2根45b工字钢组拼而成,长6m,在岸上进行加工,采用人工配合履带吊将横梁放在桩帽上,位置放好后将横梁及肋板与桩帽钢板进行焊接形成整体。

3、安装贝雷片

横桥向贝雷片为6排,间距90cm,采用标准90撑架进行联结。贝雷片分跨、分组在加工场地组拼成形,运输至现场。采用履带吊整体吊装至指定位置,与既有贝雷梁进行栓接。然后将每片贝雷梁与横梁采用型钢限位器固定,每排桁架梁之间采用标准支撑架连接,将6排贝雷片连成整体。

4、安装桥面板

桥面采用自制桥面板,铺设在纵梁上,与纵梁均采用螺栓连接。桥面板每块宽1.26米、长6米,横桥向逐块铺设,每块桥面板纵向设3根[14a槽钢,横向设[14a槽钢@300mm,纵、横向槽钢焊接为整体,上铺10mm厚的波纹钢板。

桥面板在岸上加工成型,平板车运至施工现场进行安装。采用履带吊逐块吊装至指定位置进行拼装,桥面板与贝雷梁桁架以螺栓连接。进行桥面板铺设时,桥面钢板之间的间距控制在2-4cm。

5、钢栈桥动态测量

为了能够充分掌握施工过程中栈桥的平面位移及高程变化,在钢栈桥每个板凳桩处设置测点,每天早晚各进行一次测量,钢栈桥成桥后一周之内每天测量一次,一周后每周进行一次测量,并形成记录报告。

6、钢栈桥拆除

在主桥的下部结构施工结束后,对钢栈桥进行拆除作业。钢栈桥的拆除采用逐孔拆除法。拆除顺序为解除桥面板螺栓,拆除桥面板;气焊割除贝雷梁与横梁的连接卡扣,解除贝雷梁连接处螺栓,将每孔贝雷梁整体拆除;横梁采用吊车直接连带桩帽一同拆除;电焊切割钢管桩间的平联及斜撑的连接板,将平联及斜撑拆除;最后钢管桩基础采用振动锤先向下振动,然后上拔的方式取出。循环施工至整个钢栈桥拆除结束。

7、附属工程

钢栈桥顺桥向两侧设置高1.4米的防护栏杆,由于考虑履带吊转身高度的影响,先设置0.8米高。栏杆立柱采用φ40mm的钢管,间距2.5米,焊接在桥面板[14a槽钢上。立杆顶端设置φ40mm的钢管,下面采用φ16mm钢筋焊接一道,等履带吊打桩作业完成后立杆设置两道φ40mm的钢管,上面采用φ20mm钢筋焊接,并在内侧设置栅栏往。为了确保车辆行车安全,在距离栏杆0.75m处应用[10a设置限位器。栈桥栏杆和[10a限位器上涂刷红、白相间的反光涂料。栈桥栏杆上设置夜间行走路灯并每隔5米两侧交错悬挂一个救生圈。

8、结束

通过对钢栈桥从下部结构到上部结构进行施工技术总结。栈桥具有构造简单、施工方便灵活、结构稳定安全可靠、具有一定的刚度、操作方便,自重轻、整体变形小等特点。对今后在黄河中栈桥施工起了一定的指导意义,为主桥高质量地提前完工提供了技术保障,从而创造了良好的社会和经济效益。

参考文献:

1、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。

2、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007。

3、《钢结构设计规范》(GB500017-2003)。

栈桥施工总结范文2

关键词:仰拱栈桥;midas civil建模;梁单元;内力

中图分类号:S611 文献标识码: A

1.概述

目前国内隧道施工中自制的仰拱栈桥已是一项成熟的经验,且大多是跨度小、载重轻、结构形式简单的片式仰拱栈桥。该栈桥结构合理、移动方便,把掘进、初期支护和衬砌施工流水线连成一体,实现掘进、初期支护与二次衬砌等多个施工工序的平行流水作业。结合在我隧道实际施工的需要,拟制作简易片式仰拱栈桥:仰拱栈桥由两片梁板组成,每片梁板由4根I36b工字钢焊接而成,工钢长度为12m,间距分别为35cm,20cm,35cm,所以单片梁板的宽度为90+13.8cm=103.8,以保证车辆轮胎行驶宽度。为避免栈桥在集中汽车荷载作用下局部失稳,间隔1.0m设置横向连系梁,采用HW175型钢。同时工钢顶部用φ22螺纹钢筋连成整体,纵向间距10cm,以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行。两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置,保证车轮压在栈桥中部,见图1.

图1 栈桥简图

2.栈桥的设计计算

2.1 栈桥通行车辆

通过仰拱的主要施工机械为红岩金刚自卸汽车、ZLC50装载机、PC220挖掘机、混凝土运输车等,其自重、宽度等参数见表1。

表1 主要施工机械车辆参数表

设备名称 空载重量

(t) 重载重量

(t) 行走宽度(mm) 轮胎宽度(cm) 轮距净宽(mm)

ZLC50装载机 22 25 2950 64.5 1560

红岩金刚汽车 12.5 30 2500 28.32 1860

PC220挖掘机 21.7 23 2880 500 1800

砼运输车 13.35 25 2498 28.32 1860

通过表1 可知,本计算应以运碴时通过的红岩金刚自卸汽车作为仰拱栈桥验算荷载,为了安全,计算以40t的公路大型自卸汽车为验算荷载,且计算时仰拱栈桥只承载一辆40t的汽车。40t的汽车技术参数见表2[1]。

表240t汽车技术参数

总重(KN) 前轴重(KN) 后轴重(KN) 轴距(m) 轮距(m)

400 80 320 4+1.4 1.8

2.2栈桥荷载分析确定[2]

根据受力情况可知,汽车作用在栈桥上的荷载,可视为集中荷载。且最不利荷载的位置是第一个后轮位于轨梁中间时,前后轮的间距为4.0m,两个后轮的间距为1.4m。前轮重4t,后两轮分别重8t的荷载作用在单片梁上,其长度为10m,其受力简图见图2。

图2 受力简图

2.3栈桥midas建模

本次计算主要是考虑栈桥的变形和应力分析,因此建模时要注意构件截面形状的准确性。采用midas civil有限元程序,纵梁、横向连系梁均为梁单元,考虑纵横连系梁之间的受力协同作用[3]。

(1)选取材料为钢材-GB(S)-Grade3,为I36b工钢及HW175型钢材质,选取GB03(S)-Q345,为φ22钢筋材质,各截面的选择均采用数据库数据,建立主梁为I36b工钢,横梁为HW175型钢,主梁顶面为φ22螺纹钢,模型建立见图3。

图3 模型建立

(2)边界条件为I36b工钢主梁两端简支见图4:

图4 边界条件

(3)荷载加载:根据最不利位置荷载施加梁单元集中荷载见图3:

根据受力简图施加荷载,再结合汽车轮胎实际作用的位置确定前轮作用为梁单元集中荷载-40KN,第一后轮为中间主梁梁端节点集中荷载分别为-40KN,第二后轮为梁单元集中荷载作用在中间I36b工钢主梁上分别为-40KN。见图5

考虑后期栈桥上会存有混凝土块、碴石及后期加焊钢板等因素,导致重量的增加,故考虑取自重系数1.1,可满足结构要求。

图5 加载条件

2.4 栈桥midas结构分析结果

(1)梁单元强度校验

应用midas civil分析计算结果,可直接得出梁单元正应力图(见图6):

图6 正应力结果

容易得出,梁单元最大正应力为:112.8MPa < [σ]=215 MPa.

工钢材料为Q235,其抗拉强度为215MPa,安全系数为1.9,符合使用要求。

(2)梁单元剪应力校核

计算梁单元剪应力时,最不利位置荷载施加应重新变换,再结合汽车轮胎实际作用的位置确定前轮作用为梁单元集中荷载分别-20KN,第一后轮为主梁梁单元集中荷载分别为-40KN,第二后轮为主梁梁端节点集中荷载作用在I36b工钢主梁端头上分别为-40KN。

模型步骤不再详述,建模施加荷载建模(见图7):

图7 建模2加载

应用midas civil分析计算结果,可直接得出梁单元剪应力图(见图8):

图8 剪应力计算结果

容易得出,梁单元最大剪应力为:10MPa < [σ]=120 MPa.

工钢材料为Q235,其抗拉强度为120MPa,安全系数为12,符合使用要求。

(3)梁单元刚度校核

运用第一个计算模型,可得到位移等值线(见图9):

图9 位移等值线结果

容易得出,梁单元最大位移值:28.64mm

一般简支梁结构允许挠度,对挠度要求高的结构[4],[f]=[L/400]=10/400=25mm;

对挠度要求小的结构,[f]=[L/250]=10/250=40mm;

所以,栈桥最大挠度值[f]稍大于要求较高挠度允许值,但考虑到栈桥为临时结构物,且最大挠度值远小于要求较小的结构挠度值,此栈桥结构可用。

3 总结

通过midas civil模型的简单计算,可得出以下结论:

(1)设计12m片式简易栈桥可满足施工要求,计算时考虑自重系数1.1及汽车载重40t都要比实际大一些,提高了安全系数。

(2)midas civil强度及刚度计算可直观查看整片栈桥中的应力大小分布情况,有利于后期进行加固焊接位置的确定。

(3)隧道实际使用这个栈桥,到施工结束都没有出现过栈桥失稳的情况发生,故计算是可靠的。

参考文献

[1] 郭小华.隧道片式仰拱栈桥动载作用下强度及刚度校核[J].隧道建设,2009

[2] 龙驭球等.结构力学(I)[M].北京:高等教育出版社,2010

栈桥施工总结范文3

关键词:钢管;混凝土;拱桥;港口;工程;应用

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

一、钢管混凝土拱桥的发展历史

上世界九十年代初期,钢管混凝土结构在英国问世,并在赛文铁路桥的建设中首次应用。而苏联首次把这种结构应用到拱桥结构之中。在我国,最早是在1990年的四川旺苍东河大桥中应用了该结构。随着我国的经济建设的不断发展,交通规模的不断扩大,然而钢管混凝土拱桥又具有强度高、施工方便、造型美观等多种优点,所以在我国桥梁界,钢管混凝土拱桥得到了快速的发展和应用。

随着对钢管混凝土拱桥的不断研究和应用,钢管混凝土拱桥逐渐被分为两大类:内填型钢管混凝土拱桥和内填外包型钢管混凝土拱桥。前者的特点是钢管壁外漏,含刚率比较高,不仅抗压强度大、抗冲击能力强,而且还方便施工,增大了跨越能力;后者的特点主要是解决了大跨度拱桥的拱肋安装问题。内填外包型钢管混凝土拱桥通常还被称为劲性骨架混凝土,其主要是在空钢管内浇筑混凝土形成钢管混凝土,然后再在钢管混凝土骨架外挂模板浇筑外包混凝土,最终形成钢筋混凝土结构。这种结构在成桥之后也会参与受力,而参与受力的多少跟设计有关。

二、钢管混凝土拱桥在港口工程应用中的问题

1、初始应力方面的问题

自架设是钢管混凝土拱桥采用的最主要的方法,通过这种方法,先把拱肋的安装和合拢完成,再往管内浇筑混凝土,与此同时,钢管内集中了初始应力。这种应力对钢管混凝土拱桥的极限承载力有很大的影响,然而我们在这种方面的研究还不到位,还不能满足实际工程当中的需要,需要我们不断地努力,对其进行充分的研究。

2、刚度取值和计算方法方面的问题

随着钢管混凝土拱桥的快速发展,国家也制定了一系列的规程来确保钢管混凝土拱桥的安全应用。但是这些规程还不够完善,国内外还没有形成统一的规程,在很多方面还没有形成合理的理论计算公式,例如拱肋的轴压、剪切以及弯曲刚度的计算等。

3、脱空方面的问题

大自然的因素会对钢管混凝土拱桥产生很大的影响,例如温度、风、海水等,其中温度对钢管混凝土拱桥的影响最大。因为温度的变化会导致钢管混凝土拱桥当中的钢管和混凝土贴不紧。虽然在施工当中也采取了一些措施,例如采用压降或者微膨胀混凝土的方法以解决混凝土的收缩,但是这些方法不能解决全部的问题,因为在混凝土固结后还有收缩现象,以上方法无法解决这种收缩,所以需要我们进行更为深入的研究,解决好脱空方面的问题。

4、吊杆和系杆方面的问题

钢管混凝土拱桥在实际的施工过程当中,吊杆和系杆常常出现一些问题,例如由于使用过久而出现严重的腐蚀现象,由于更换吊杆和系杆的费用较高,很多工程仍然用一些不符合标准的吊杆和系杆。为了确保钢管混凝土拱桥在港口工程中安全的应用,就需要我们对吊杆和系杆进一步研究,对其进行维修或者研制比较实用廉价的吊杆和系杆。

三、钢管混凝土拱桥在港口工程中的施工工艺

在港口工程中,钢管混凝土拱桥一般都是下承式拱桥,因为港口工程引桥主要是作为离岸码头和陆域之间的通道,桥面的高程由码头高度控制。钢管混凝土拱桥在施工过程当中一般采用支架法、悬臂施工法、转体施工法或者劲性骨架施工法等,但由于港口工程的特殊性,这些方法在在实际的港口工程中并不适用,而是采用海吊整体吊装法,这也是港口工程特有的方法。

海吊整体吊装法的施工工艺主要可以分为四步:(1)在港口工程的施工现场搭支架,整桥拼装;(2)通过还吊吊运进行安装;(3)浇筑拱肋混凝土;(4)进行最后的附属施工。如果港口工程的施工现成和桥址的距离相距较远时,则可以通过驳船把整桥运输到施工现场,再用还吊进行整体吊装。

四、钢管混凝土拱桥在港口工程中的应用案例

自从钢管混凝土拱桥出现以后,已经在很多港口工程中得到了应用,合理的设计和应用,在实际作业当中充分发挥了其优势,下面举例说明钢管混凝土拱桥在港口工程中的应用。

1、曹妃甸某栈桥

图一曹妃甸某栈桥

该桥工程在曹妃甸甸头深水区,位于唐山地区的南部海域,距大陆岸线大约有二十千米。该桥的主要作用是连接码头和陆域,以运输矿石为主。该栈桥的上部结构主要采用了两跨系杆钢管混凝土拱桥,单孔跨径为94米,总长度达197.4 米,桥梁的总宽度为l7.6米,其中桥面高程为1O.5米。

该栈桥的设计标准:设计荷载主要考虑车道荷载、皮带线支腿荷载以及人群荷载三个方面,其中每个车道荷载为1O.5kN/m,皮带线支腿荷载为4×45 kN/每根,在人行通道区域的人群荷载为3.5kN/m;地震烈度设计为7度;桥面净宽度为16米,而行车道为7米。

2、大连某栈桥

图二大连某栈桥

该栈桥位于大连市开发区,该栈桥的主要作用是连接引堤和油码头,是重要的输油管线。该栈桥的在施工过程中大胆创新,采用整桥在陆地上拼装,再用海吊吊运就位后安装。这样不仅节省了大量的资金,还降低了海上作业的风险。该栈桥是典型的下承式钢管混凝土系杆拱桥,其全长为600米,单孔跨径达108米,桥梁的总宽度为10.6米,桥面的中心高程为12.0米。

该栈桥的设计标准:设计荷载主要考虑车道荷载和风荷载两个方面,其中行车道的设计荷载为单车10吨,管线的总荷载为3.2t/m;风荷载方面取风速为35m/s;桥面宽度的净宽为9米,车行道为3.5米;地震烈度按照7度设防;最高水位为5.6米,最低水位为-1.08米。

五、总结

钢管混凝土拱桥具有跨径适应能力大、施工方便、外形美观以及对地基要求低等特点,因此在当今港口工程中应用十分广泛,并在进一步的发展。钢管混凝土拱桥在港口工程中的应用较其他桥梁来说比较晚,但目前所建成的港口工程运行情况良好,尚未发现什么异常问题。但这并不代表港口工程中的钢管混凝土拱桥已经达到完美,其实港口工程中的钢管混凝土拱桥还存在着一些问题,例如设计理论不成熟、缺乏工程实践经验等。因此需要我们借鉴建成的港口工程的施工经验,并作进一步的理论和试验研究,努力创新,不断地丰富和完善钢管混凝土拱桥的设计理论和工程实践。

栈桥施工总结范文4

【关键词】钢管桩;承载力;施工技术

0.引言

拟建的某大桥主桥为193+332+113米高低塔混凝土斜拉桥,引桥为2×(3×40)米预应力混凝土先简支后连续小箱梁,桥梁全长888米,施工期间水深约为8米,根据地质钻探资料显示,河床地质情况如下:

①水深8米。

②岸例:0~7m为粘土,硬塑浅黄色,韧性及干强度。

③7m~9.8m为粉砂,灰色,含少量粘土及腐殖质,饱和,稍密。

④北侧河床:0~0.3m为粉土,软塑,黄色,含大量粉砂及少量砾石,韧性及干强度低。

⑤0.3m~33.4m中风化泥岩,紫红,灰黑色,泥质结构,中厚层状,构造岩石较软,岩体较破碎较完整,裂隙较发育,钻进慢,岩石呈短柱状块状。

1.水上平台设计方案

根据现场施工需要,8#墩采用施工钢栈桥。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求,经过现场勘查,结合桩基平台需要钢栈桥规模拟定为栈桥全长130m,标准跨径为12m,桥面净宽均为6m,钢栈桥结构如下:

①基础结构为:钢管桩基础。

②下部结构为:工字钢模纵梁。

③上部结构为:贝雷片纵梁。

④桥面结构为:装配式公路钢栈桥用桥面板。

⑤防护结构为:小钢管护栏。

2.钢管桩受力计算

单墩布置单排3根钢管桩径?529mm,壁厚10mm,横向间距2.2m,桩顶布置2根[32b]字钢横梁,管桩与管桩之间用[20b]槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024―85),沉入桩的承载力容许值:[Ra]=1/2(∪∑aili+αAOR)

由于该公式只适用于混凝土管桩或者闭口的钢管桩,对于本方案中的敞口式钢管桩,该公式是否适合,规范没有说明。

因为敞口式钢管桩管壁较薄,钢管桩沉入过程中,桩端土的一部分被挤向,一部分涌入管内形成“土塞”,土塞受到管壁摩阻力作用将产生一定压缩,可以增加桩基的端承力,从而提高单桩的垂直承载力,由于公路桥梁规范没有用于空心钢管桩承载力的专用计算公式,因此钢管桩承载力可采用《建筑桩基技术规范》的钢管桩竖向承载力计算公式进行计算,根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定钢管桩竖向极限承载力标准时,计算式如下:

Quk+Qpk=λδ∪∑qsik+λpqpk×Ap

U―桩身周长;

qsik―桩侧向第i层土的极限侧阻力标准值;

qpk―极限端阻力标准值;

λp―桩端闭塞效应系数,对于闭口钢管桩,λp=1。

对于敞口钢管桩,按下式进行算:

当hb/ds

当hb/ds≥5时,λp=0.8λδ。

hb―桩端进行持力层深度;

ds―钢管桩外直径;

λδ―侧阻挤土效应系数,对闭口钢管桩;

λδ=1,对于敞口钢管桩,λδ按下表确定:

Ar:钢管桩的截面面积。

图 钢管桩立面与平面图

钢管立柱受力验算:

受力模式分析:500KN汽车位于墩位处时钢管承担最大作用力,中间1根受力最大为430.3KN。根据勘测资料,钢管立柱持力层为泥岩,强度为15MPa。

⑴单桩轴向承载力

[Ra]=cAf+uchf+ξulq=0.5×0.75×15000×3.14×(0.529÷2)2=1235KN>430.3KN

⑵计算露钢管稳定σcr

设钢管桩一端固定,一端自由的压杆

钢管桩截面惯性半径 i==/4=73.4cm

截面面积:A=0.785×(52.92-50.92)=163cm2

柔度λ=ul/i=2×1300/73.4=35.4

查表知稳定系数ψ=0.918

应力σ===28.7MPa

综上所述:墩位下部结构采用单排3根钢管立柱满足使用要求。

钢管桩抗压稳定性验算:

受力模式分析:500KN汽车位于墩位处时钢管承担最大作用力,中间1根受力最大为430.3KN。根据勘测资料,钢管立柱持力层为泥岩,强度为15MPa。

⑴单桩轴向承载力

[Ra]=cAf+uchf+ξulq

=0.5×0.75×15000×3.14×(0.529÷2)2

=1235KN>430.3KN

⑵计算露钢管稳定σcr

设钢管桩一端固定,一端自由的压杆

钢管桩截面惯性半径 i==/4=73.4cm

截面面积:A=0.785×(52.92-50.92)=163cm2

柔度λ=ul/i=2×1300/73.4=35.4

查表知稳定系数ψ=0.918

应力σ===28.7MPa

综上所述:墩位下部结构采用单排3根钢管立柱满足使用要求。

3.结语

钢管桩施工技术目前已得到广泛应用,但钢管桩施工时一些指标在公路桥涵施工技术规范中没有数据可依,施工时应满足基本的规范要求,要求做到多借鉴、多实验、多总结,确保工程质量达到新的高度。

【参考文献】

栈桥施工总结范文5

关键词:物业结合;基坑工程;环境保护;数值分析

中图分类号:TU463 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)07-0027-03

一、概述

近些年来随着城市地铁工程的大量兴建以及城市建设的加速,临近地铁的基坑工程越来越多,并且周边环境复杂。因此,基坑工程设计中除关注基坑本身安全外,考虑其对周边环境的影响以及保护措施变得日益重要。本文通过对上海某建筑地下车库基坑工程的设计,探讨复杂环境条件下,基坑环境保护的分析与设计。

二、工程概况

曹杨社区事务受理中心基坑工程位于上海市曹杨路与枫桥路交口,基坑西北侧紧临地铁的风道结构,基坑边缘距离2号风道结构3.3m,基坑西侧紧邻枫桥路,东南侧为曹杨新村幼儿园,最近处与围护结构外缘相距约11.0m。南侧为曹杨七村3幢6层砖混结构房屋,距离基坑围护结构外缘最近处约6.20m。基坑长50.8m,宽37.6m,坑深为8.5m。

表1 土体物理力学指标

土层 粘聚力c(kPa) 内摩擦角ψ(o) 压缩模量Es(MPa)

21粘质粉土 11 28.5 9.59

23砂质粉土 5 31 12.27

4淤泥质粘土 11 14.5 2.56

5灰褐色粉质粘土 16 16 3.78

6草绿色粉质粘土 47 15.5 7.72

三、基坑支护方案

(一)总体方案

尽管周边环境复杂,考虑到总体投资控制以及基坑开挖深度不深,采用SMW型钢水泥土搅拌桩作为围护结构,支撑竖向设置一道混凝土支撑,一道钢支撑,混凝土支撑结合施工栈桥设计。通过降水与加固设计提高被动区土体抗力,提高对施工过程的控制标准,来减小对周边环境的影响是可行的方案。

(二)环境影响分析

因为本基坑的空间效应明显,故采用三维有限元的方法分析基坑开挖对周边环境的影响,土体采用六面体(局部五面体)单元模拟,围护、栈桥、结构板、墙、既有建筑物基础采用板单元模拟,混凝土支撑、冠梁、腰梁采用梁单元模拟,钢支撑采用杆单元模拟,考虑坑底加固、钢支撑预加力及施工步序,其计算过程如图2、图3所示,计算结果如图4、图5、图6、图7所示:

通过三维数值分析,可以确定设计方案总体上是可行的,并能对基坑施工阶段周边建(构)筑受到的影响进行预估。

四、围护结构选型与设计

(一)围护结构选型

本基坑为规则的长方形基坑,开挖深度为8.5m,坑底位于②3层灰色砂质粉土,基坑围护结构采用Φ850mm@600SMW工法桩,内插H700×300×13×24型钢。

采用4L180×16型钢格构柱加Φ800钻孔灌注桩作立柱桩,立柱尺寸460mm×460mm,插入立柱桩3m,钻孔灌注桩长30m。

本工程采用明挖顺做法施工,施工时,北侧2号风道及3号出入口围护桩与事务受理服务中心基坑围护桩一起实施,与轨道交通11号线枫桥路站2号风道及3号出入口基坑共用一道围护桩,先施工2号风道及3号出入口,待其施工完毕,顶板覆土及恢复既有路面后,再进行事务受理服务中心基坑开挖及主体结构施工。该基坑围护结构实施时,共用围护桩内插型钢不拔除,第一道支撑位于冠梁处,第二道支撑一端通过围檩撑在围护桩上面。该处位置在先期施工风道结构端墙和底板上预埋钢板,架设型钢斜支撑,并加厚风道端墙等措施保证安全,该堵墙厚度设计为800mm。待社区事务受理中心主体地下结构部分完工后,可拔除围护桩内型钢。

(二)围护结构设计

1.围护桩入土深度及基坑稳定性检算。围护桩的入土深度主要通过整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗渗等综合因素确定。车站围护桩的入土比为

11.2,型钢间距900mm,即型钢采用插二跳一法,桩长17.8m,插入比为1.2。桩底位于⑤层灰褐色粉质粘土。

2.支撑体系。基坑沿深度方向设二道支撑,第一道采用钢筋混凝土支撑1000×800(高×宽),第二道支撑采用φ609壁厚16mm的钢管撑,支撑平均间距均为5m。第二道支撑两端设置钢围檩,围檩规格为双拼H500×200×10×16型钢。

受现场施工场地限制,在基坑中部设置施工栈桥,栈桥下设置φ800mm的钻孔灌注桩立柱支撑,栈桥端部下立柱支撑尽量靠近围护结构内边缘设置(如图8所示)。

3.地基加固与坑内降水。坑底以下土体为23砂质粉土,4淤泥质粘土,经计算,为提高被动区土体抗力,减小基坑开挖对周边环境的影响,需对基坑底进行地基加固,采用裙边加固,加固深度5m,宽6m。因需加固土体范围内存在23砂质粉土,4淤泥质粘土,而砂质粉土在降水疏干后,其土体抗力能满足设计要求,因此在加固方案的选择上,采用23层土降水,其下4层土选喷桩加固的方法,既能满足基坑变形设计的要求,又节约了工程造价(如图9所示)。

五、结论

最终的施工成果证明,通过以上分析与设计,基坑围护结构达到了对周边环境有效保护的设计目的,并总结出以下几点经验,希望可以为类似工程提供

参考:

1.SMW工法可以应用在复杂环境条件下的基坑围护结构。

2.降水与水泥系加固方法的结合设计在复杂环境条件下是可行的。

3.利用有限元软件分析基坑开挖对周边环境的影响,可以预估出影响趋势,但其结果受土体本构模型影响较大,在分析时应注意对比,以达到最终的分析目的。

参考文献

[1] 石礼安,等.地铁1号线工程[M].上海:上海科学技术出版社,1995.

[2] 夏明耀,曾进伦.地下工程设计施工手册[M].北京:建筑工业出版社,1992.

栈桥施工总结范文6

Abstract: The steel-concrete composite beam cable-stayed bridge has the advantages of beautiful shape and light weight, so it is widely used in the bridge construction. How to simplify the complex construction procedures and use safe, economical and feasible installation method is an important issue worthy of bridge technical staff thinking about. In this paper, the advantages of the large section construction of the support slippage method are expounded by comparing the construction methods of the unequal cable-stayed bridge.

P键词: 斜拉桥;钢-混组合梁;大节段;支架滑移

Key words: cable-stayed bridge;steel-concrete composite beam;large section;support slippage

中图分类号:U448.27 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)15-0112-03

0 引言

钢-混组合梁是斜拉桥典型的主梁形式,常见桥面吊机悬拼施工方法,属于逐个节段安装、挂索的方法。本文就所施工的工程实例为对象,对单一节段与大节段施工进行比选、对不同安装方案进行比选,分析在本工程条件下应采取的最优施工方法。

1 工程概况

新沂市北京路大桥横跨沭河,主桥为(100+87)m独塔双索面不等跨钢-混组合梁斜拉桥,塔梁墩固结体系,桥宽40.1m。主梁采用钢-混凝土组合梁双钢箱主肋断面,一个钢梁节段由2道钢主梁、2道钢横梁、4道钢托梁和6道小纵梁等单件组成(钢梁节段如图1),共21个节段,最大节段长9m、重120t;钢梁上方安装25cm厚的预制混凝土桥面板,每节段6块,桥面板之间为现浇湿接缝;因两跨不等,边跨7~11号段设压重块,压重量220kN/m。桥梁总体布置如图2。桥梁所处的沭河是不通航河道,水深2~6m,水面宽度310m,水位受季节性上游变化较大。

2 成桥方法比选

2.1 设计成桥程序

设计成桥程序为索塔施工完成后,对称同步施工主、边跨1~6号段,再施工边跨7~10号段并安装配重完成边跨合龙,然后逐段施工主跨7~11号段完成主跨合龙,可概括为“先塔后梁、梁索同步”。每节段的施工顺序为:钢梁安装就位主梁连接焊接安装桥面板浇筑湿接缝湿接缝混凝土养护张拉前一节段梁段预应力挂设本节段斜拉索张拉本节段斜拉索。由此可知,实际施工段为14个,每个施工段又分为8道工序。

分析以上施工程序并结合施工场地条件,可总结三个特点:一是每节段施工工序相似、繁杂、耗时多;二是主、边跨施工并非完全同步,施工作业面有闲置;三是钢梁安装是本工程施工难点。

2.2 大节段施工

根据以上前两个特点,我们提出把成桥程序优化为“塔梁同步、先梁后索”,即大节段施工,将非常有利工期的缩短。塔梁同步为塔梁结合段施工后,同步施工索塔和安装钢梁、安装桥面板、施工湿接缝、预应力等;先梁后索为大节段梁段和索塔完成后再逐道挂设并张拉斜拉索。这样不但可以利用索塔施工时间安装钢梁,也可节省单个节段施工时混凝土养护期。

“先塔后梁、梁索同步”的设计目的是通过逐节段安装、挂索,逐步成桥,使成桥过程梁的内力梯度变化,钢梁压应力、混凝土桥面板的拉应力以及斜拉索最大应力在安全可靠的范围内。为了保证在梁索内力允许的范围内实现该优化目标,我们与设计方充分论证,最终确定为主、边跨各分为两个大节段施工,即1~6号段合并为第一大节段,其余节段合并为第二大节段,实际施工段由原来的14个减少为2个。

2.3 效果对比

2.3.1 工期对比

按小节段施工时,塔柱10个节段和上横梁的施工周期共88天,每个小节段8道工序的施工周期共15天,14个节段共210天,两项合计298天。采用大节段施工后,塔柱施工时间不再计算,第一个大节段钢梁安装后即安装桥面板,紧后施工桥面板湿接缝、挂拉斜拉索,施工周期105天。第二个大节段在第一大节段钢梁安装完成后即开始施工,在第一个大节段施工完成时已完成钢梁安装、桥面板安装、预应力穿束以及湿接缝钢筋等可以完成的工作,在完成两第大节段的钢梁对接后再完成剩余工作,施工周期65天。两个大节段合计170天。

由此可见,优化为大节段施工后,工期由原来的298天减少为170天,减少了128天,效果显著。引申而言,假如本桥主、边跨跨度相等均为100m,每跨各有11个节段,则小节段施工的实际施工段为11个,小节段施工工期应为253天,优化为大节段施工后可节省83天,工期优化的效果有所降低。

2.3.2 成本对比

若按小节段施工,在一个15天的周期内,钢结构吊装班组、桥面板安装班组、钢筋班组、斜拉索班组等不能够连续施工,一直处在干干停停的状态,无形中增加了劳动力成本,而采用大节段施工后,各班组均能实现连续施工,有效降低了劳动力成本。另外,工期缩短后,也可节省机械设备、周转材料等成本支出。

2.3.3 成桥效果

影响本桥成桥效果的参数有很多,如结构刚度、梁段的重量、斜拉索拉力、 拉索的非线性、施工荷载、混凝土的收缩徐变、温度和预应力等。现在一般采用自适应控制法进行施工控制,是“预告-测量-修正-再预告”的循环过程。小节段施工时桥面施工荷载不稳定、混凝土的收缩徐变不一致、温度变化大等,这些因素都会使预告数据出现偏差,对成桥效果控制不利。而采用大节段施工后,桥面荷载固定,湿接缝混凝土采用一次性浇筑,相似性高,温度稳定,对施工控制预告较为有利。经监控单位实测,最终成桥后的单根斜拉索最大极限索力误差为5.6%,且平均索力仅超过设计均值的1.8%;成桥时主梁线形平顺,最大高程误差11mm;主梁和索塔应力实测值均在设计和规范允许范围内。成桥效果非常理想。

3 主梁施工方法比选

3.1 跨墩龙门吊安装方案

该方案是在设计钢梁下方河道中搭设支架,桥梁两侧搭设龙门吊走行轨道,塔柱两侧各安装一台160t跨墩龙门吊,钢梁单元件进场后,在桥梁后方河岸上的拼装场利用龙门吊把单元件拼装成小节段,然后用龙门吊吊梁安装。该方案需投入680m走行轨道及其支架、2台龙门吊以及钢梁安装支架。

优点:龙门吊施工灵活,在钢梁节段就位时,可以任意调整钢梁空间位置,同时可以兼顾材料卸车、单元件组装和桥面板安装。

缺点:投入的走行轨道及其支架、2台龙门吊费用较高,不经济。

3.2 浮吊吊装方案

因沭河不通航,浮吊需汽运至桥位处再拼装,钢梁在岸边的拼装场拼装成梁段后,由运梁船将钢梁节段水运至安装位置附近,再由浮吊吊装至钢梁安装支架上。本方案需投入浮吊、运梁船和钢梁安装支架。

优点:无需搭设钢栈桥和轨道支架。

缺点:沭河水位不稳定,如遇旱季则无法使用;因拼装场地在河岸,需要将河床岸边区域挖深后方可使用。

3.3 支架上散拼方案

因本桥桥面较宽,需要沿桥梁两侧搭设钢栈桥,吊车立于钢栈桥上吊装单元件直接在支架上拼装成钢梁节段。本方案需投入680m钢栈桥、2台吊车以及钢梁安装支架。

优点:单元件直接拼装时,最大起重量仅26t,较易实现。

缺点:需搭设两侧钢栈桥,成本较高;在安装支架上直接拼装,拼装质量难以保证。

3.4 桥面吊机悬拼方案

本方案需在桥面上安装2套桥面吊机,钢梁在拼装场组成节段后,用运梁船水运至桥面吊机下方,由桥面吊机吊梁至安装位置,临时锁定后焊接梁段对接环口。

优点:本方案无需搭设梁下安装支架,较经济。

缺点:水运的困难同浮吊吊装方案;无法实现大节段安装,即使按梁索同步方案也需要每节段都安装、拆除桥面吊机,因为桥面吊机所占位置影响了桥面板安装。

3.5 支架滑移方案

综合以上方案的共同特点是无论上述哪种成桥程序,哪种安装方案,钢梁就位后都需要在稳固的状态进行焊接,这就需要搭设钢梁安装支架。由此可以想到在该支架上设置滑道,单元件组装成钢梁节段后,利用设置在结合段的卷扬机牵引节段滑移安装就位。该方案的优点是利用既有安装支架,无需增加龙门吊轨道支架、龙门吊和两侧钢栈桥等高投入设施。该方案描述如下。

3.5.1 安装支架和滑道设置

在每个节段设置4个支墩做为支点,相邻两节段钢梁共用两个支墩,1号梁段后端与结合段共用结合段支架作为支撑,末段梁段前端直接靠支座支撑。支墩顶部布置滑道梁、施工平台、拼装区胎架支撑结构、纠偏结构等。大节段施工时,钢梁、桥面板、湿接缝等荷载均要作用于安装支架上,经计算,一个钢管支墩采用4根529mm×10mm的螺旋钢管,顶部采用H488型钢作为分配梁与钢管焊接,形成支墩的截面为3m×3m,其上安装滑移轨道,轨道外侧在分配梁上安装100t千斤顶,以调整钢梁各支点高程。如图3、图4。

3.5.2 钢梁节段滑移施工

滑移轨道顶面用角钢作为侧向限位,电动卷扬机、滑车组和钢丝绳作为牵引系统,4个100T重物移运器作移动支承,组装完成的钢梁节段落梁于重物移运器上用马板固定,牵引点位于主纵梁腹板上方的面板上,在结合段上布置2台同步电机控制的低速电动卷扬机同时同向牵引,从主桥边墩向塔柱方向滑移钢梁节段。节段滑移到位后停车,落梁到分配梁上的8个钢支墩上,落梁高度约30mm,采用支墩处4个100t液压千斤顶调整胃鼋诙蔚南咝巍⒈旮咭约坝肷弦唤诙味越佣丝诘募湎逗痛肀吡浚落梁完成后移出重物移运器。

3.6 安装方法比较

综合分析以上五种安装方法,各有特点,从安全、质量、成本、进度等四个方面进行对比,如表1,按单项1~5分计算,经对比,支架滑移法是最优方案,实际施工效果证明该方法安全可靠、经济合理。

4 结束语

本桥钢-混组合梁因设置了斜拉索又不等跨,因而与其它钢-混组合梁不同,施工程序也不相同,确定施工方法时应结合桥梁特点、环境场地因素等综合分析选定最优方案,希望本文能为以后类似桥梁施工提供借鉴。

参考文献:

[1]陈明宪.斜拉桥建造技术[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]杜振华.大跨度斜拉桥钢-混结合梁组合效应研究[D].成都:西南交通大学,2009.

[3]谭鑫波.组合梁斜拉桥参数敏感性分析与施工控制[D].成都:西南交通大学,2010.

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