跨长图线施工方案及防护措施

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跨长图线施工方案及防护措施

二、确保既有线行车安全的防护设计 1

1、跨铁路门式支架设置 2

2、防坠物侵线措施 5

DBJ50/T-334-2019 建筑施工钢管脚手架和模板支撑架选用技术标准.pdf3、跨铁路门架安装 5

5、施工安全防护组织 6

四、施工组织机构与施工队伍部署 7

2、施工队伍的来源与组成 7

5、钢筋加工与安装 19

6、预应力孔道安装 20

9、模板、支架拆除 22

六、安全保证体系及措施 22

1、安全保证体系 22

2、安全保证措施 24

七、跨长图线门式膺架验算 27

(一)、荷载计算 27

(二)、纵梁验算 36

(三)、横梁验算 41

(四)、钢管桩验算 43

(五)、地基承载力验算 43

永宁特大桥是长吉城际铁路穿越长春市东北城区的高架铁路桥。该桥出长春站后,先跨越长春市北十条街和既有京哈电气化铁路,然后跨越伊通河并跨越永宁路北半幅道路,沿永宁路中央分割带高架东行,先后跨越的主要道路铁路有:远达大街、国道G102线、铁路专用货场、铁路长图线,出长春城区后上跨长双烟铁路。

本桥中心里程:GDK5+483.79,全长:8050.38m。跨长图线40+64+40m连续现浇梁位于GDK6+409.65~GDK6+555.0,即149#墩~151#墩之间。全联位于缓和曲线和直线上,线间距为4.6m。截面类型为单箱单室、变高度箱梁,底板、腹板、顶板局部向内侧加厚,中支点局部向外加厚。全联在端支点、中跨跨中及中支点处共设5个横隔板,横隔板设置有孔洞,共检查人员通过。前面宽度按人行道栏杆内侧12.1m,桥面板宽12.2m,线路中心至挡砟墙内侧2.2m。该联梁长145.2m,计算跨度为40+64+40m,截面中心线处中支点处梁高5.290m,跨中及边跨梁高2.890m,梁底下缘按圆曲线变化,边支座中心线至梁端0.60m,边支座横桥向中心距4.60m,中支座横桥向中心距4.40m。

该联连续现浇梁64m主跨跨越长图线,在长图线K6+620~K6+700之间与长图线成斜交,具体位置关系见下图:

二、确保既有线行车安全的防护设计

根据设计要求,该梁现浇梁采用支架现浇施工方法,结合现场实际情况,该联主跨跨越既有线长图线部位,采用门式支架,该门式支架既作为跨铁路防护棚,又作为梁体支撑架。施工时严格按《铁路技术管理规程》、《铁路工务规则》和《铁路桥涵施工规范》等有关规定,提报施工要点计划,进行线路加固和防护工作。

1、跨铁路门式支架设置

根据该联现浇梁施工空间高度以及铁路限宽限高要求,该处跨铁路门式支架净宽按7m设置,净高按5.6m设置。具体形式见下图:

跨铁路门式架基础采用混凝土条形基础,顺铁路两侧设置,条形基础长41m,宽1.5m,高0.8m(长×宽×高),基础位于铁路路肩上,该条形基础施工时在铁路维修“天窗”时间施工。

为了防止高空坠物,在跨铁路的门式膺架底层工字钢上满铺15mm厚竹胶板,用8#铁丝将竹胶板固定与门式架横梁上。门式膺架顺铁路方向,向外延伸2m,并搭设于桥面齐平的立面防护网。为防止桥面施工时物品掉落,桥面两侧跨铁路安全区域设置2m高防护栏杆,栏杆上满布密目安全网。此外,为了防止坠物磕碰钢管和碗扣架而坠入线路上,在钢管柱外侧设置网眼小于30mm×30mm的钢板网。

跨铁路门式架安装总的工作量:34根钢管柱,168m纵梁,67根横梁,350㎡防护板。需要三次铁路施工“天窗”时间。

3.1第一次铁路施工“天窗”时间的施工任务:

完成34根钢管柱及168m纵梁安装。施工方法:钢柱安装时,以4根或5根钢管柱为一个组拼单元,先在现场和钢管柱顶的2根I32a工字钢组拼在一起,组拼好后采用25吨汽车吊吊装,并及时将钢柱底部与预埋件焊接,为防止钢管柱倾倒时侵入铁路,在钢管柱外侧设置临时缆风绳。

3.2第二次铁路施工“天窗”时间的施工任务:

完成34根横梁及175㎡防护板的安装。施工方法:先在施工现场将横梁5个一组拼装在一起,然后采用25吨汽车吊吊装就位。安装上后随后铺设15mm厚竹胶板防护板,铺设时采用8#铁丝及时与横梁固定,做到铺设一块固定一块。

3.3第三次铁路施工“天窗”时间的施工任务:

完成33根横梁及175㎡防护板的安装。施工方法同第二次铁路施工“天窗”时间时的施工方法。

此外,在上述三次施工天窗时间内,同时完成钢柱的外侧30mm×30mm钢板网防护网的安装,以及门式架两端头与桥面齐平的立面防护网的施工。门式架两端头防护网采用φ48×3.5mm钢管和密目安全网搭设。

跨铁路门式架拆除总的工作量:67根横梁,350㎡防护板。需要两次铁路施工“天窗”时间。

4.1第一次铁路施工“天窗”时间的施工任务:

完成350㎡防护板及34根横梁的拆除。施工方法:防护板拆除时采用磕丝钳剪断铁丝,人工拆除,并搬离至铁路线路以外。横梁拆除时,先在横梁的跨中和拽出端设置临时支撑架,然后采用卷扬机从横梁的一端直接拽出。

4.2第二次铁路施工“天窗”时间的施工任务:

完成剩余33根横梁的拆除。拆除方法第一次铁路施工“天窗”时间的施工方法。

34根钢管柱,168m纵梁的拆除,在铁路维修“天窗”时间施工。拆除时先采用缆风绳将钢管柱向铁路外侧拉住,然后用气割割开钢管柱与埋件的焊接,用卷扬机将钢管柱和纵梁整体向铁路外侧拽倒的方式拆除。

1、施工期间,由专人进行监控指挥,在天窗时间结束时,及时清理侵线材料、物品以及机械设备。

3、在施工地段设巡道员3人,日夜三班巡道,检查施工地段的线路情况,发现问题及时采取措施;

4、遇有危及行车安全情况时,尽量在列车通过之前处理。如列车到达前不能处理完成时,按“技规”要求与前方车站联系,并派防护人员设置信号,通知列车停止前进。

5、施工人员严禁在既有线轨道上坐卧、休息及行走,以防发生意外。

6、施工机具严禁跨铁路搬移,施工物资、材料严禁跨铁路搬运。

7、工点负责人如发现施工地点有防碍行车安全的异常情况时,除采取紧急措施消除行车故障外,须立即命令防护员显示停车信号和通知驻站联络员转告车站值班员暂不放行列车。

8、当发出停工命令时,施工人员立即清除防碍行车的一切障碍物,并迅速到安全地点待避。工点负责人确认安全后,通知防护员撤除停车防护。

该跨桥计划于2009年8月25日开始,预计2009年10月29日结束

钢管柱基础施工拟于2009年8月24日开始,2009年8月27日结束.

钢管柱及纵横梁施工拟于2009年8月28日开始,2009年8月31日结束

防护板及防护网施工拟于2009年8月29日开始,2009年8月31日结束

梁体支架搭设拟于2009年9月1日开始,2009年9月7日结束

梁体预压2009年9月8日开始,2009年9月17日结束

梁体模板安装2009年9月28日开始,2009年10月1日结束

梁体钢筋及预应力安装2009年9月23日开始,2009年9月27日结束

梁体混凝土施工2009年10月6日开始,2009年10月7日结束

梁体混凝土养护预应力张拉2009年10月7日开始,2009年10月20日结束

梁体支架拆除2009年10月25日开始,2009年10月29日结束

1.1铁路两侧门式架地基处理

人工开挖1.5m×1.5m深1m的基坑,采用30mm~50mm的碎石换填500mm,然后浇筑C15混凝土,混凝土高出地面0.1m。

清除表层500mm虚土和杂填土,用石渣换填,每层回填厚度不大于300mm,采用20t振动压路机碾压逐层碾压,每层碾压遍数不少于5遍,直至无明显压痕为止。然后在浇筑0.15m后C15混凝土。

2.1碗扣架部分支架搭设

支架底部先铺设20mm~30mm厚中砂,然后垫放100mm×200mm落叶松木方;支架立杆底部和顶部同时设置可调支头;支架间距,边支点两侧4.2m范围,翼板下横向间距120cm,纵向间距60cm,腹板部位横向间距30cm,纵向间距60cm,底板部位横向间距60cm,纵向间距60cm;中支点两侧17m范围,翼板下横向间距120cm,纵向间距60cm,腹板部位横向间距30cm,纵向间距60cm,底板部位横向间距60cm,纵向间距60cm;其他部翼板下横向间距120cm,纵向间距90cm,腹板部位横向间距30cm,纵向间距90cm,底板部位横向间距60cm,纵向间距90cm。支架主龙骨采用12cm×14cm木方,底模背楞采用4.5cm×9.5cm木方,全联所有底模木方均按20cm间距布置。侧模背楞采用4.5cm×9.5cm木方,间距20cm,侧模竖向支撑采用10cm×10cm木方,间距60cm。此外,为了增强支架整体受力,支架搭设时,沿梁纵向在支架两外侧及中间设置三道剪刀撑,沿梁横向每隔五跨设置一道剪刀撑,所有剪刀撑沿架体高度全高设置。

墩顶部位,由于梁底和墩帽支架高差不大,可直接采用12cm×14cm木方支承,并用5cm木楔进行底模标高调整。

2.2跨铁路门式钢管支架

门式膺架采用钢管桩支架,钢管采用φ426×7mm,钢管上顺铁路方向放置2I32a工字钢。其上放置I45a工字钢,工字钢共设67排,布置为6×1m+12×0.5m+40×0.4m+12×0.5m+6×1m。门洞高度设置净空为5.6m,净宽为7m,计算跨度为7.5m。为保证门洞下方列车行车安全及上部支架受力传递均匀,I45a工字钢上面满铺15mm厚竹胶板,其上放置10×10cm木方,在放置的10cm×10cm木方上搭设满堂碗扣架。

钢管横桥向布置间距为16×2.5m;钢管立柱高度为6.4m;钢管桩底部设置独立基础,基础宽度为1.5m,长度为1.5m,高度为0.6m,。基础顶面高出原地面高10cm。

此外增强模板支架的整体稳定性,采用φ48×3.5mm的钢管,将碗扣架和钢管柱门式支架连接起来。连接方式:碗扣架侧采用十字扣件固定,不少于3排立杆;钢管柱侧采用焊接方式连接。

按设计图纸及施工规范要求,现浇梁体在模板支立完成后进行加载预压,压重为箱梁自重的120%~130%。该联连续梁截面变化较大,根据该梁的几何特征,可将梁沿纵向按下图形式划分计算各部位梁体的预压荷载。

现场实际施工时按130%的箱梁自重进行预压。

注:混凝土容重按2.6t/m3计算考虑

注:预压荷载按梁自重的130%计算考虑

3.4、加载沉降观测:

在模板上制作沉降观测点,分三个阶段测量沉降值:

第一阶段:加载前测一次观测点标高;

第二阶段:加载过程中,第一层沙袋铺设完成后观测一次,所有沙袋铺设完成后观测一次,随后每6小时观测一次,直至相邻三次观察的沉降值差小于2mm,且观测总时间不少于48小时;

第三阶段:卸载完成后观测一次。

梁部模板采取15mm厚光面竹胶板,翼板模、内模采取钢管支架支撑。底模铺设调整完成后安装外模,外模安装时要严格控制平面位置、垂直度并固定牢固。外模组装完成后绑扎底板及腹板钢筋、预应力管道,然后安装内模。

外模采用15mm厚光面竹胶板安装,拼装时要注意连接平顺、固定牢固,防止模板移位和凸出,保证腹板尺寸。外模倒圆角采用2cm厚木板作成圆弧形状的肋,然后采用2cm厚小木条拼成圆弧,最后在其上铺设0.5mm厚镀锌钢板,这样外模形成了整个木结构。在腹板模板安装过程中,必须设置防倾覆设施。模板与混凝土接触面应平整、光滑,模板缝应粘贴双面胶条防止漏浆。

在底、腹板钢筋绑扎好后安装内模,内模框架采用木排架支承,木排架采用45×95mm木方制作,跨中按200mm间距布置,中支点两侧17m范围和边支点两侧4.2m范围按200mm间距布置,木排架底部采用马凳筋进行支撑,马凳筋采用直径20的螺纹制作。内模面板采用12mm厚竹胶板拼装。

内模拼装时要注意底部支撑稳定,接缝连接平顺。模板与混凝土接触的表面应平整、光滑,模板接缝应粘贴双面胶条防止漏浆。模板安装完毕后检查其节点拼装及纵横向稳定性,检查其平面位置和顶部标高,检查底、腹板厚度。

内模安装时,在顶板跨度1/4处,梁纵向中线位置,设置0.6×1.5米人洞,待内模拆除后,采用高于梁体强度微膨胀混凝土进行封口。

内外模板支撑形式见下图:

端头模板采用15mm厚光面竹胶板加工,因有钢筋及预应力管道孔眼,且都为圆孔,因此模板加工安装时,应采用专用钻孔设备钻孔,确保孔洞几何尺寸准确。模板安装完后采用胶带和海绵条封堵孔眼空隙,确保模板密封严密,不漏浆。

钢筋采取钢筋加工场集中加工制作,现场人工拼装焊接成形的方式。

1、钢筋型号和规格符合设计要求,力学性能符合规定,并具有出厂质量证明书。钢筋进场后,按规范要求进行取样,由工地试验室进行机械性能试验和冷拉试验。钢筋焊接后,每200个同类型接头作为一组,取3个试样做拉力和冷弯试验。

2、钢筋调直:φ10以下光圆钢用单控冷拉调直,其它型号钢筋由调直机调直。

3、钢筋切断:用切断机切断,并以槽钢切口、横加挡板台架控制下料长度。

4、钢筋弯曲:用弯曲机成型。

5、定位网制作:在主筋上,用φ10光圆钢焊接定位,以确保张拉管道安装准确。

6、钢筋骨架绑扎与安装

钢筋绑、焊采取分片在现场装配的成型方法。分成底板、腹板、顶板等单独的钢筋网片,并分别绑焊成型。非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间,用短钢筋点焊支承,以保证位置准确。

现场装配的程序是:安装支座→在底模上准确标出钢筋网的定位线(红油漆)→安装底板钢筋网→穿插波纹管→绑扎腹板钢筋→穿插波纹管→安装内模→绑扎顶板钢筋→穿插波纹管→安装端模、侧模→浇筑底板混凝土→浇筑腹、顶板混凝土。为保证混凝土保护层厚度,在钢筋和模板之间设置不低于本体强度的混凝土垫块,垫块布置按每平方米不少于4块,与钢筋骨架扎紧,成梅花状互相错开。

纵向预应力孔道采用圆形镀锌金属波纹管,横向预应力孔道采用矩形镀锌金属波纹管。波纹管采用定位钢筋固定安装,使其能牢固地置于模板内设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移。定位钢筋间距不大于0.5m,波纹管接头处的连接管采用大一号同类管道连接,连接应保持平顺,连接管长度不小于被连接管道5倍直径,接头连接好后以5cm宽医用胶布粘贴不少于两层,防止接头出渗漏水泥浆堵塞管道。竖向预应力管道采用内径35mm的铁皮套管,安装时按上、中、下各设置一层定位网,网格分别于就位后的梁顶板、腹板、底板主筋焊接。

施工时加强过程监控确保预应力孔道在设计中位置尺寸,其他钢筋或构件与管道发生冲突时,作适当移动或调整。当竖向预应力筋与横向预应力筋管道、腹板纵向预应力筋管道或槽口相碰时,可适当挪动竖向预应力筋。

浇筑混凝土前,将管道两头密封严实,防止水或其他杂物进入。浇筑时严禁振动器或其他工具碰触管道从而造成破损导致堵塞。

混凝土由我方搅拌站集中拌合供应,强制式搅拌机拌和,混凝土罐车运至现场,混凝土输送泵泵输送入模。根据现场实际情况,此部分混凝土浇筑时混凝土汽车泵不少于5台,其中一台备用,混凝土运输罐车不少于12台。

混凝土浇筑时从主跨两个支座部位向两侧对称浇筑,两中墩部位同时进行。汽车泵布置及浇筑形式见下图:

混凝土浇筑时先浇筑底板,然后腹板,最后顶板。底板混凝土由顶板预留孔处输入,待底板混凝土浇筑并振捣完成后封模加固。混凝土浇筑斜向分段,浇筑时段距不大于10m,每层浇筑厚度不大于0.4m,呈台阶状往前推进。为保证混凝土连续性,下一层混凝土必须在上层混凝土初凝前浇筑,同时为保证混凝土整体性,混凝土上下接缝相互错开,不可位于同一平面。当混凝土自流高度大于2m时,采用溜槽或导管输送,并加强振捣。

跨长图铁路区域混凝土浇筑时,加强现场的监督管理工作,坚决禁止混凝土输送管升出未防护区域。

该联连续现浇梁采用的是“纵横竖”三向预应力体系,其中纵向预应力按早期张拉、终张拉两个个阶段进行,分别为:梁体混凝土强度及弹性模量达到设计强度的90%后,且混凝土龄期大于4天,松开端模、内模及侧模板进行早期张拉;梁体混凝土强度及弹性模量达到设计强度的100%后,且混凝土龄期大于10天,进行终张拉。横向预应力于梁体混凝土强度达到设计强度的100%时张拉。竖向预应力也于梁体混凝土强度达到设计强度的100%时张拉。预应力张拉时先张拉纵向预应力筋,在张拉竖向预应力筋,最后张拉横向预应力筋。张拉工艺流程见图:

为防止混凝土裂缝和棱角破损,并满足局部强度要求,混凝土强度达到设计强度标准值的80%以上,梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不宜大于15℃时,方可拆除内模、侧模及端头模。混凝土强度达到设计强度的100%后,纵向预应力终张拉完、横向竖向预应力张拉完后,管道压浆并封锚后,方可拆除底模及支承。拆模时,严禁重击或硬撬,避免造成模板和混凝土饰面损坏。模板拆下后,应及时清除模板表面和接缝处的残余灰浆,并将拆下来的材料码放整齐。

六、安全保证体系及措施

安全保证是工程施工的首要目标,跨既有线施工对安全的要求尤其严格,需提前做好各项准备工作,确保安全万无一失。

建立项目经理全面负责,各部门负责人全力配合,全体参战人员具体操作落实的全员安全网络体系。具体见《安全保证体系组织框图》

1、经理部设安全部,项目队设专职安全员,施工作业班组设青年安全责任岗,形成一个系统的安全管理网络。

2、项目经理作为施工安全的第一责任人,首先在施工生产中树立“安全第一”的指导思想,认真执行国家、部门及行业的各项安全技术规章制度,保障职工人身安全及国家财产不受损失。

3、认真学习国家及铁路既有线施工的安全技术规章制度,让全体参战人员从思想根源上认识到“安全生产”的重要意义及内容。

4、建立安全生产管理网络,落实安全生产责任制,建立安全体系,把各项安全职责落实到人,做到分工到位、责任明确。

5、坚持每周不少于一次的安全教育课,由主管安全的安全人员或项目

主管工程技术人员针对当时的施工项目,结合有关规范、规程上好安全技术教育课。

6、项目队、班组,利用每天点名分工的时间,对所安排的工作要进行有关安全技术的口头或书面教育交底及注意事项。

8、对于特殊工种培训合格后,方可持证上岗。

9、在制定施工方案和下达施工计划时,同时制定和下达施工安全技术

措施,对于特殊工程项目,制定专项的安全技术措施。

10、进入施工现场必须戴安全帽,不得穿拖鞋、高跟鞋及易滑的硬底鞋。

11、在主要施工部位、作业点、危险区、道路通道口,悬挂安全宣传标语或安全警示牌。

12、由于本工程上跨既有京哈铁路,因此在开工前与铁路管理部门就施工中的有关安全问题共同协商确定安全施工方案,以确保某铁路的安全运行。

13、夜间施工时保证足够完善的照明设施。

14、加强对汽车司机的安全教育,严禁无证、无照及酒后开车,遵守交通规则,经过交通道口时,执行“一停二看三通过”的原则。

15、对吊车等重型机械和各种施工机械使用前认真检查,确认完好,符合安全要求,挂牌使用。

(1)加强现场临时用电的管理,临时电线路统一专项设计,电线路的布局合理、简洁、实用,各种接线盒统一配置,坚持“一箱、一闸、一漏保”制度,严禁乱拉接线现象发生。

(2)变配电设备设围栏,围栏符合电力规范要求,围栏外部悬挂“高压危险”等警告牌。

(3)配电室派专人负责,配齐各种安全工具及消防用品。

(4)线杆架设安全稳定,并符合电力线路的布置要求,线杆的架设安全距离按标准施工。

(5)对于可能产生大量蒸汽、气体、粉尘等工作场所使用密闭式电力设备。发电、变配电站内保持通风良好,配备防爆设备,电器设备的金属外壳及支架配电盘等,均配备可靠的接地装置。

(6)凡施工现场内使用的手持电动工具均配备合格的漏电保护装置,漏电保护装置定期检验,保持动作灵敏、性能可靠。

(7)特殊工种持证上岗,防护用品齐全有效,非专业电气工作人员严禁乱动电气设备。

(8)按消防规定设置一定的防火、灭火装置及用品。

1、严禁酒后操作,严禁超劳,严禁在患病和精神失常时操作机械。

2、无证、无照、非操作人员不得进入操作台,严禁机械超荷载作业,

不得随意扩大机械标定的使用范围。

3、夜间作业时,机械上配备有足够的照明设施,作业场地配备辅助照明设备、工作视线不清时不得作业。

4、机械在危险地段作业时,设置明显的安全警示标志,并派专人在安全地带指挥,操作人员只能接受一个人指挥。

5、对于各种机械设备的喇叭、雨刮器、转向指示灯、倒车警示器和其他警报装置保持正常工作。

6、在使用吊机作业时,按《起重作业安全规定》办理,使用前认真检查,确认良好,并经试运转正常后,方可使用。

7、张拉用的千斤顶、油泵等设备进入工地前要进行压力试验,确认合格后方可使用。

1、凡从事高空作业人员,定期进行体格检查,凡不适宜高空作业的人员不得从事本项工作,高空作业人员戴安全带,穿防滑鞋。

3、在铁路附近作业时,设置隔离设施。

4、脚手架专项设计,不能单靠经验组织施工,对脚手架的地面进行专项处理,符合要求后方能进行脚手架施工、脚手架牢固稳定,按设计要求施工,用于梁体施工的满堂架,按设计要求进行预压检查,发现情况,重新计算或进行加固处理。

5、高处作业中所带的工具袋、小型材料放入袋内,较大的工具用绳拴好,防止落下伤人,冬季随时清扫冰雪,在过道上设置防护设施。

7、安全带试验合格方可使用,一般每隔6个月进行一次负荷试验,安装前进行检查,合格后方可安装,安装时要栓在操作人员垂直上方牢固处。

8、高处作业区域的风力达6级以上时停止工作。

9、高处作业附近有高压线时,采取防护措施并设警告标志或限高设施后再行施工。

10、脚手架拆除,按规定自上而下进行,严禁抛扔。

2.5.1在铁路既有线从事作业的所有人员,必须认真落实下列劳动安全措施:

1、严格遵守劳动纪律和作业纪律,认真执行保休制度,班前充分休息,严禁班前、班中饮酒;严禁脱岗、串岗、私自替班或换班,不得做与工作无关的事情。

3、行车、特种作业人员,机械设备、工具操作人员.须经专业安全技术培训考试合格后,方准持证上岗。

4、作业中必须按规定着装、佩戴防护用品和正确使用防护用具,严格执行安全技术操作规程。

5、横越线路时,必须做到“一站、二看、三通过”,严禁抢越。

2.5.2具体控制措施

1、客货车到达施工地点前10 min,必须停止影响客货车安全运行的一切施工,且人员、机具设备等均应撤离至安全地带,物料堆码牢固,保证作业人员安全和货车安全通过。

2、防护人员必须携带齐全防护用品,认真履行职责,集中精力.站在便于瞭望的地点认真防护及时联系和掌握货车运行情况及货车在作业区段的运行时刻,及时通知作业人员下道通车,不允许做与防护无关的其他任何事情。

七、跨长图线门式膺架验算

门式膺架采用钢管桩支架,钢管采用φ426×7mm,钢管上顺铁路方向放置2I32a工字钢。其上放置I45a工字钢,门式膺架平面布置图见图1,工字钢纵梁间距布置图见图2,工字钢共设67排,布置为6×1m+12×0.5m+40×0.4m+12×0.5m+6×1m。门洞高度设置净空为5.6m,净宽为7m,计算跨度为7.5m。为保证门洞下方列车行车安全及上部支架受力传递均匀,I45a工字钢上面满铺2cm厚木板,其上放置10×10cm木方,在10cm×10cm木方上进行满堂碗扣架搭设。

钢管横桥向布置间距为16×2.5m;钢管立柱高度为6.4;钢管桩基础宽度为1.5m,高度为0.6m,长度为42m。基础高度比原地面高10cm。

I区验算截面取主跨跨中截面,分有横隔板和无横隔板部分,该处梁横断面图见图3。

图3I区验算截面横断面图

Ⅱ~Ⅳ区验算截面取最不利截面即距150#墩中心16m处,该处梁横断面图见图4。

图4Ⅱ~Ⅳ区验算截面横断面图

图1跨长图线膺架平面布置图

纵梁工字钢上满铺2cm厚模板,其上放置10×10cm木方并搭设满堂支架,偏心作用小,可以近似按均布荷载取值进行纵梁强度和挠度验算。I区平面图见图5:

从图5中可计算得:顶、底板区面积:21.14㎡;腹板区面积:3.22㎡;翼缘区面积:4.82㎡。

易知顶板厚为430mm,底板厚为440mm,腹板高为2832mm,翼缘平均厚度为450mm。从图3中可知隔板面积为4.12㎡,隔板厚为600mm。

模板自重取,碗扣支架自重偏安全地取,人行机具运输、堆放荷载取,浇筑混凝土时产生的荷载取,振捣混凝土时产生的荷载取。

纵梁工字钢上满铺2cm厚模板,其上放置10×10cm木方并搭设满堂支架,偏心作用小,可以近似按均布荷载取值进行纵梁强度和挠度验算。Ⅱ1区平面图见图6:

从图6中可计算得:顶、底板区面积:35.10㎡;腹板区面积:4.71㎡;翼缘区面积:18.98㎡。

取验算截面尺寸:顶板厚为430mm,底板厚为538mm,腹板高为3490mm,翼缘平均厚度为450mm。

模板自重取,碗扣支架自重偏安全地取,人行机具运输、堆放荷载取,浇筑混凝土时产生的荷载取,振捣混凝土时产生的荷载取。

纵梁工字钢上满铺2cm厚模板,其上放置10×10cm木方并搭设满堂支架,偏心作用小,可以近似按均布荷载取值进行纵梁强度和挠度验算。Ⅱ2区平面图见图7:

从图7中可计算得:顶、底板区面积:17.38㎡;腹板区面积:2.63㎡;翼缘区面积:15.61㎡。

取验算截面尺寸:顶板厚为430mm,底板厚为538mm,腹板高为3490mm,翼缘平均厚度为450mm。

模板自重取,碗扣支架自重偏安全地取,人行机具运输、堆放荷载取,浇筑混凝土时产生的荷载取,振捣混凝土时产生的荷载取。

纵梁工字钢上满铺2cm厚模板,其上放置10×10cm木方并搭设满堂支架,偏心作用较大,按两种均布荷载作用(3.5m段和4.5m段)进行纵梁强度和挠度验算。Ⅲ区平面图见图8:

3.5m部分:顶、底板区面积:5.98㎡;腹板区面积:4.07㎡;翼缘区面积:9.85㎡。

4.5m部分:翼缘区面积:20.85㎡。

取验算截面尺寸:顶板厚为430mm,底板厚为538mm,腹板高为3490mm,翼缘平均厚度为450mm。

模板自重取,碗扣支架自重偏安全地取,人行机具运输、堆放荷载取,浇筑混凝土时产生的荷载取,振捣混凝土时产生的荷载取。

纵梁工字钢上满铺2cm厚模板,其上放置10×10cm木方并搭设满堂支架,偏心作用较大,只作用单侧3m宽均布荷载,按其进行纵梁强度和挠度验算。Ⅳ区平面图见图9:

3m部分:翼缘区面积:21.68㎡。

5m部分:无荷载作用。

取验算截面尺寸:顶板厚为430mm,底板厚为538mm,腹板高为3490mm,翼缘平均厚度为450mm。

模板自重取,碗扣支架自重偏安全地取,人行机具运输、堆放荷载取,浇筑混凝土时产生的荷载取,振捣混凝土时产生的荷载取。

(Ⅰ)Ⅰ区、Ⅱ1区和Ⅱ2区纵梁验算

Ⅰ区面荷载为,Ⅱ1区面荷载为,Ⅱ2区面荷载为,三个区域面荷载相近,取Ⅰ区面荷载作为这三个区的验算荷载。

纵梁采用I45a工字钢,截面特性:

。纵梁布置间距0.4m。

得每片工字钢所受均布荷载:

按简支梁进行计算,计算图示见下图:

3、支座处局部压应力验算:

支座反力为。支承长度,由型钢表查得

纵梁最大弹性挠度:,

纵梁采用I45a工字钢,布置间距0.5m。

得每片工字钢所受均布荷载:

按简支梁进行计算,计算图示见下图:

使用力学求解器得弯矩图和剪力图见下:

从图中可知:最大弯矩,最大剪力

3、支座处局部压应力验算:

支座反力为。支承长度,由型钢表查得

纵梁最大弹性挠度:,,满足要求。

纵梁采用I45a工字钢,布置间距1.0m。

得每片工字钢所受均布荷载:

按简支梁进行计算,计算图示见下图:

使用力学求解器得弯矩图和剪力图见下:

从图中可知:最大弯矩,最大剪力

3、支座处局部压应力验算:

支座反力为。支承长度,由型钢表查得

纵梁最大弹性挠度:,,满足要求。

横梁采用2I32a,截面特性:

Ⅰ区、Ⅱ1区和Ⅱ2区纵梁传给横梁的荷载:

Ⅲ区纵梁传给横梁的荷载:

Ⅳ区纵梁传给横梁的荷载:

Ⅰ区、Ⅱ1区、Ⅱ2区和Ⅲ区纵梁布置间距较密,可近似按均布荷载作用计算横梁。Ⅳ区纵梁布置间距较大,按集中荷载作用计算横梁。

易得Ⅰ区~Ⅱ区横梁所受均布荷载:

Ⅲ区横梁所受均布荷载:

Ⅳ区横梁所受集中荷载:

按16跨等跨连续梁进行计算,计算图示见下图:

3、支座处局部压应力验算:

支座反力为。支承长度,由型钢表查得

图10横梁受力简图(尺寸单位:mm)

经计算绘制横梁弯矩图、剪力图见下:

弯矩图(单位:kN·m)

由图可知:,,(钢管轴向力)

纵梁最大弹性挠度:GA/T 515.4-2019 公安交通指挥系统设计规范 第4部分:制图,

根据当地的材料供应情况,选用Φ426钢管,壁厚7mm。A=92.1cm2,I=20226.5cm2,r=14.82cm.

钢管承载力按最大柱高6.4m,中心受压杆计算:

λ=l/r=640/14.82=43.2,,

(五)、地基承载力验算

钢管桩支承在1.5×1.5×0.6m的C30条形混凝土上,碎石处理角度按35度考虑,可近似按照1.9×1.9m检算地基承载力。

地基承载力HG/T 5637-2019 固体切割泵技术条件.pdf,需要地基承载力大于90.4kPa。

经现场地基处理后试验得地基承载力为200kPa,满足要求。

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