空心高墩施工工艺218035.docx
《空心高墩施工工艺218035.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《空心高墩施工工艺218035.docx(25页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、技术报告一:高墩爬模施工技术研究报告 评审技术文件 1.概概述赣龙铁路路16标标段松头头江特大大桥、芋芋子英特特大桥及及森坑11号大桥桥设计有有50mm以上空空心高墩墩13个个,其中中最大墩墩身高996.99m,最最大墩径径达133.2mm,累计计墩身高高度10074.1m,混混凝土方方量达33万多方方。墩身身设计采采用C220-225钢筋筋砼,墩墩身外坡坡为400:1,内内坡为559:11,结构构要求最最小墩身身厚度不不小于550cmm。1.1高高墩的设设计1.1.1设计计荷载活载设计活载载采用铁铁路标准准活载,即即“中活载”。其它荷荷载a、风压压强度:按有车车和无车车两种情情况根据据铁路路
2、桥涵设设计基本本规范计计算风压压强度。b、离心心力:按按铁路路桥涵设设计基本本规范第第4.33.6条条计算。c、制动动力或牵牵引力:按铁铁路桥涵涵设计基基本规范范第44.3.7条规规定为竖竖向静活活载的110%,当当与离心心力或冲冲击力同同时计算算时,制制动力或或牵引力力按竖向向静活载载的7%计算。d、冲击击力:顶顶帽设计计时考虑虑活载冲冲击力,冲冲击系数数采用11.1994。1.1.2设计计与计算算墩身结结构尺寸寸的确定定:空心墩内内外边坡坡的选择择,除与与各种荷荷载有关关外,还还受墩顶顶尺寸及及墩顶壁壁厚的影影响。本本设计墩墩顶壁厚厚最小采采用0.5m,墩墩底处壁壁厚在00.8771.84
3、mm之间,考考虑施工工要求,内内外坡率率不小于于40:1,在在满足墩墩顶应力力、墩顶顶位移和和截面尺尺寸的前前提下,确确定经济济、合理理的墩身身边坡顶帽纵横横向尺寸寸满足铁铁路桥涵涵设计基基本规范范第55.3.6条、第第5.33.8条条和第55.3.9条。托托盘下配配筋计算算:按均均匀荷载载作用下下环形简简支薄板板或双向向简支薄薄板计算算。桥墩的的计算墩身计计算截面上合合力偏心心距,主主力+附附加力时时,圆形形截面,ee0.55S;墩身整体体稳定性性检算按按铁路路桥涵混混凝土和和砌体结结构设计计规范第第5.11.2条条计算。局部稳定定由结构构尺寸控控制。根根据铁路路工程设设计技术术手册桥桥梁墩
4、台台,当当最小壁壁厚t满满足下式式:t(00.066700.1)R(RR为墩身身半径)时,可可不检算算局部稳稳定性。墩身强度度按铁铁路桥涵涵混凝土土和砌体体结构设设计规范范第55.1.3条计计算。墩顶弹弹性水平平位移计计算墩顶位移移由三部部分组成成,即墩墩身弹性性位移、日日照位移移、基础础弹性变变形产生生的位移移。a荷载引引起的弹弹性水平平位移,按按下端固固结的悬悬臂梁计计算,设设计时采采用弹性性荷载法法简化计计算:式中:Sii至(i-11)点的的距离Si+11i至至(i+1)点点的距离离Mi-11所有有荷载对对(i-1)点点截面所所产生的的弯矩,kkNmMi所有荷荷载对ii点截面面所产生生的
5、弯矩矩,kNNmMi+11所有有荷载对对(i+1)点点截面所所产生的的弯矩,kkNmE墩墩身材料料弹性模模量,kkPaI墩墩身截面面惯性矩矩,m44hi各点至至墩顶距距离,mmb日照温温差引起起的墩顶顶偏移R=22 (hh2+h3+hn)/hh1+2 (h33+h4+hn)/hh2+2n-11hn/hn-1+1+2+n式中:h1、hh2、h3hn墩身身分段高高度,mm2、n分段段按i=hi2/(22Rc)式计计算,mmRc受日照照温差而而产生的的桥墩曲曲率半径径。c明挖扩扩大基础础地基不不均匀压压缩产生生的墩顶顶位移,明明挖扩大大基础不不均匀压压缩产生生的桥墩墩墩顶水水平位移移:d=H。d桥墩
6、墩墩顶位移移桥上有车车时,墩墩顶处的的弹性水水平位移移应符合合下列规规定:纵向:x0.55 =228.33mm横向:y0.55 =228.33mm 在计算时时,对于于较高的的桥墩,桥桥上无车车时,风风压很大大,考虑虑风振作作用后,部部分墩顶顶位移超超出了容容许值,考考虑到铁铁路桥涵涵设计基基本规范范规定定墩顶位位移的限限值,是是为了行行车平稳稳,保证证行车的的舒畅,因因此桥上上无车时时,墩顶顶位移超超过允许许值少许许,也不不再加大大墩身尺尺寸。自振周周期计算算按柔度矩矩阵法计计算,将将桥墩简简化成多多质点体体系,墩墩顶处放放一换算算质量,仍仍按悬臂臂杆计算算。基本周期期的限值值,按下下式计算算
7、:T11=0.25式中:TT1桥墩自自振周期期,s;H桥桥墩墩顶顶至基础础顶面的的距离,mm固端干扰扰应力计计算:按乘以增增大系数数的简化化方法求求局部应应力。式中:N实体体段顶面面以上的的竖直力力总和,以以负值代代入,kkN;M实体段段顶面以以上横向向水平力力所引起起的弯矩矩,kNNm;Me实体段段顶面以以上总竖竖直力因因偏心产产生的弯弯矩,kkNm;A0实体段段顶面处处墩身截截面面积积,m22;W0实体段段顶面处处墩身截截面抵抗抗矩,mm3。倾覆稳稳定性检检算按铁路路桥涵地地基和基基础设计计规范第第3.11.1条条计算。滑动稳稳定性检检算按铁路路桥涵地地基和基基础设计计规范第第3.11.2
8、条条计算。墩身混混凝土弹弹性模量量Eh的的采用:周期计算算、墩顶顶弹性位位移计算算、日照照位移计计算、纵纵向稳定定性检算算、强度度检算等等E=EEh(EEh为混混凝土的的受压弹弹性模量量)1.1.3构造造及配筋筋墩身为方便便施工,墩墩身尺寸寸不考虑虑托盘颈颈缩,采采用一坡坡到底的的形式。墩墩顶、墩墩底均设设置一定定高度的的实体段段。曲线墩墩设置00.5mm的预偏偏心。墩身内内不设置置纵横隔隔板。实体段段及墩身身壁厚按按铁路路桥涵设设计基本本规范第第5.33.133条及第第5.33.144条计算算。为了调调节墩壁壁内外温温差,在在离地面面5m以以上或设设计水位位以上每每隔3mm高度在在墩身周周围
9、对称称设置通通风孔,其其直径不不小于220cmm。墩身底底部实体体段顶部部应设置置排水坡坡,并在在墩壁设设置排水水孔,以以排除施施工积水水,竣工工后应予予以封堵堵。为了检检查内部部墩壁,在在桥墩纵纵向上实实体段上上设置进进人洞一一个,墩墩身内壁壁设置爬爬梯。支承垫垫石、顶顶帽及墩墩身配筋筋原则支承垫垫石及顶顶帽钢筋筋,按构构造要求求进行配配筋。墩身配配筋时,当当考虑温温度影响响时,温温度应力力产生的的拉应力力并不大大,但由由于壁厚厚较大,应应力转换换为弯矩矩的值较较大,按按此值配配制的钢钢筋很多多,与实实际情况况不符。因因此,不不考虑温温度应力力,墩身身设置护护面钢筋筋,按构构造要求求配筋。墩
10、墩身均采采用级钢筋筋。在上实实体段与与空心墩墩身、空空心墩身身与下实实体段连连接处,考考虑混凝凝土收缩缩和固端端干扰,设设置内外外侧双层层钢筋,以以加强连连接。墩墩顶上实实体段内内、外侧侧加强钢钢筋,上上端伸至至顶帽下下,下端端至局部部干扰区区。为梁梁部施工工中预埋埋托架,上上实体段段长度根根据现场场需要进进行了加加长。建筑材材料顶帽采用用C255钢筋混混凝土,墩墩身采用用C200混凝土土钢筋采用用:级带肋肋钢筋(HRBB3355),级光圆圆钢筋(Q2335)钢料:QQ23551.2本本项目及及桥梁高高墩设计计情况 本标段段几座桥桥梁高墩墩的设计计情况见见表1.1。图图1.11为采用用爬模施施
11、工的松松头江特特大桥。高墩设计计情况表表 表表1.11桥名墩号墩高(mm)下口直径径(cmm)上口直径径(cmm)钢筋数量量(kgg)混凝土方方量(mm3)松头江特大桥468.991065572054444418433596.991325584085000738711676.441162278064577123800759.9988058039144912166芋子英特大桥963.00842530227112.66113551073.55985620511990176331184.5512399820755444298221294.5513099840854998360771352.00807
12、550333779939森坑一号大桥471.0094460042277115433592.551152270074100029755687.001125570063611626800759.5580742031800310355汇总13979.6/7232284.6279669图1.11 采用用爬模施施工的松松头江特特大桥空空心高墩墩2.爬模模设计2.1爬爬模的结结构2.1.1模板板模板在竖竖向分为为两层,外外模采用用大块钢钢模板,每每节高44.0mm,按照照墩径大大小不同同共有339节,每每节按照照卷扬机机的起重重能力设设计为88、122、166块三种种类型的的钢模板板,模板板为框构构结构,
13、具具有足够够的强度度、刚度度和稳定定性,并并且满足足桥墩外外形尺寸寸的要求求,单块块宜进行行整体组组合或装装配组合合。相邻邻模板间间,上下下节钢模模间均用用栓接,并并配有定定位销,定定位销探探伤检验验应为1100%合格。内模采用用翻模,每每节高度度2m,每每个墩设设3组,随随墩身的的逐节上上升按照照4m级级数向上上翻动。内内模的安安装与拆拆除通过过墩内设设置的可可调式工工作盘实实现,工工作盘悬悬挂在爬爬架上,可可随爬架架上升,亦亦可自行行调节位位置,方方便墩内内及墩上上作业。内内模采用用KS220500双曲可可调钢模模,四块块或五块块模板利利用KHH25220或KKH25530可可调桁架架组合
14、成成一个模模板单元元,单元元内模板板之间采采用螺栓栓连接。墩墩身收坡坡通过在在模板单单元之间间设置变变角可调调KB220200尖板实实现,单单元之间间桁架的的连接采采用特制制可收缩缩连接件件,形成成上小下下大的变变截面。每每次立模模高度44m,与与外模同同步。2.1.2爬升升架爬升架具具有承重重和滑升升作用,是是特殊设设计的稳稳定桁架架。每组组爬架有有6对钢钢夹头,每每对钢夹夹头都带带有安全全钢销(安全装装置),在在提升过过程中采采用人工工限位。限限位装在在钢夹头头上,可可垂直滑滑动,卡卡在工字字钢腹板板上起着着限位导导向作用用。爬架架提升采采用yCCD233/2550型提提升千斤斤顶。2.1
15、.3滑道道滑道采用用I3220工字字钢与大大块钢模模焊接为为整体,不不需预埋埋螺栓。爬爬升架与与滑道之之间采用用销接,配配有特殊殊的钢夹夹头在爬爬升架支支点处与与钢滑道道连接,有有足够的的稳定支支点和长长度。钢钢滑道不不垂直度度1m内内为0.5mmm。爬升架与与滑道之之间采用用栓接,配配有特殊殊的钢夹夹头在爬爬升架支支点处与与钢滑道道连接,有有足够的的稳定支支点和长长度,并并能适应应墩柱外外壁变坡坡。 2.11.4提提升桁架架提升桁架架为N型万能能杆件拼拼装成的的“井”字形,爬爬升架的的斜爬升升通过调调整提升升桁架下下的楔形形块来实实现(117、18杆件)。斜斜向爬模模比较复复杂,架架体与模模
16、板都有有一个导导向与平平衡问题题。爬升升架与滑滑升桁架架为刚性性固结确确保在最最不利的的外力组组合下的的稳定性性。提升升时吊点点设在爬爬升架与与提升桁桁架的重重心,设设有防倾倾和稳定定设施。2.1.5扒杆杆解决主墩墩施工材材料和小小型机具具的升高高问题,在在每个爬爬升桁架架上设22付吊重重为3.0t的的起重扒扒杆2.2爬爬模的检检算2.2.1计算算荷载的的确定爬模的设设计本着着安全、先先进、实实用及经经济的原原则。作作用在墩墩身上的的荷载主主要有:模板自自重P11:模板板重量随随着墩径径不同而而变化,计计算时按按每节(4m)模板最最大重量量1800kN考考虑,两两节模板板为21800=3660
17、kNN。爬模重重P2:爬架重重量为2260kkN (2个)。扒杆吊吊重P33:扒杆杆起吊重重量为每每个扒杆杆30kkN,吊吊臂水平平距离最最大L=5m。混凝土土侧压力力q4:取500kPaa。施工人人群机具具荷载PP5:取取20kkN。风荷载载:不予予计算。摩擦力力:摩擦擦系数对对内力计计算有很很大影响响,参照照已有爬爬模资料料,偏于于安全取取较小摩摩擦系数数f=00.088。2.2.2模板板计算竖直力力作用:P=P11+P22+P33+P55=3660+2260+304+220=7760kkNtg11=f=0.008tg22=1/40=0.0025P为竖直直力,RR为混凝凝土对模模板的反反力
18、,QQ为P和和R的合合力,由由模板内内力平衡衡得(计计算简图图见图11.2):图1.22 模模板计算算简图Q=P/tgQ=qh(22d)环向力:模板:螺栓M227,有有效面积积:每个螺栓栓内力: NN1=11201140=30.03kkN爬架及及吊重偏偏心:M=1/4(P11+P33+P55)1.44m=11/438001.44=1333kNNm模板:螺栓内力力:N22=1.411040.00050.11=7.05kkN内力合合计:模板内力力:=1+2=6.03104+1.41104=7.44104kPaa螺栓内力力:N=N1+N2=30.03+7.005=337.008kNN=377.088
19、/(44.410-44)=88.433104kPaa混凝土土侧压力力作用:q=550kPPa螺栓内力力也不控控制。2.2.3爬升升架爬架设计计计算如如下(计计算简图图见图11.3):P=P11/2+P2+P5=2600/2+30+10=1700kNM=P33L=330(5+2)=2100kNm立柱最大大轴力:N1 =1660/44+2110/22=1445kNN另一立柱柱轴力:N2=1600/4=40kkN图1.33 爬爬架计算算简图横梁22200计算w=21.99110-33=3.82=444.822(3.8210-33)=11.177104kPaa立柱下下螺栓60,面面积A=0.0622/
20、4=2.88310-33m2爬架与与轨道连连接R1=(0.5524NN1+22.5224N22)/33.355=(00.52241455+2.524440)/3.35=52.81kkNR2=-52.81kkN假定N11竖向力力全部由由上节点点承担,上上节点44个28螺螺栓,其其A= 00.02282/44=6.1510-44m2(不控制制)2.2.4滑道道滑道与大大块钢模模的焊缝缝高4mmm,计计算长度度按0.6m计计算。桥桥规规定定焊缝计计算长度度不大于于焊高的的50倍倍,是由由于焊缝缝太长受受力不均均匀,但但本连接接受力情情况与桥桥规规定定有所区区别,故故以此计计。环向肋与与轨道连连接按L
21、L=0.12=00.2mm计A=0.70.000420.66+0.70.000420.22=(33.366+1.12)10-33=4.4810-33m22.2.5提升升桁架提升桁架架为N型型万能杆杆件拼装装成的“井”字形,爬爬升架的的斜爬升升通过调调整提升升桁架下下的楔形形块来实实现(117、188杆件)。其其受力不不大,故故不检算算。2.2.6扒杆杆扒杆主要要解决墩墩身施工工材料和和小型机机具的升升高问题题。扒杆杆采用23006无缝缝钢管做做成,其其受力情情况由其其自身的的长细比比控制。L=7.5m2.3爬爬模的加加工制作作及加工工精度要要求爬架、滑滑道、大大模板及及滑升桁桁架的非非标杆件件
22、的加工工全部在在工厂进进行,制制作的关关键是拼拼装的位位置要准准确和拼拼节部件件具有互互换性。为为了确保保加工质质量,除除在加工工过程中中严格按按照设计计要求的的加工精精度进行行控制外外,出厂厂前应在在厂内分分阶段进进行整体体试拼,试试拼要求求不仅同同一组各各块件进进行组装装检查外外,相临临上下节节间进行行互拼。待待检查合合格后再再解体节节段大块块模板运运往现场场组装。制制作的关关键是拼拼装的位位置要准准确和拼拼节部件件的互换换性。模模板上口口直径误误差要求求达到30mm,模模板纵横横肋在相相交位置置应相互互开高77520mm槽口口,正交交焊接。待待检查合合格后,再再解体运运往现场场组装。3.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空心 施工工艺 218035
限制150内