建筑土木]客运专线现浇箱梁支架设计及施工计算书施工组织设计贝雷梁

建筑土木]客运专线现浇箱梁支架设计及施工计算书施工组织设计贝雷梁内容摘要：

工时不再 在 一联各跨内同时施工，而是用一套设备，从桥梁一端逐孔施工 ，也可以是预制梁的逐孔架设施工，即简支变连续或悬臂变连续。 (如图 13) 逐孔施工法从施工技术方面有三种类型： (1) 采用临时支承组拼预制节段逐孔施工：它是将每一桥跨分成若干节段预制完成后在临时支承上逐孔组拼施工。 (2) 使用移动支架逐孔现浇施工；此法亦称移动模梁法，它是在可移动的支架、模板上完成一孔桥梁的全部工序。 由于此法是在桥位亡现浇施工，可免去大型运输 和吊装设备。 桥梁整体性好；同时它还具有在桥梁预制厂生产的特点，可提高机械设备图 13梁桥逐孔施工法 4 的利用率和生产效率。 (3) 采用整孔吊装或分段吊装逐孔施工： 这种施工方法是早期连续梁桥采用逐孔施工的惟一方法，可用于混凝土连续梁和钢连续梁桥的施工。 采用逐孔施工的主要特点： 优点： (1) 不需要设置地面支架，因此不影响通航和桥下交通，提高施工安全性、可靠性； (2) 因其有良好的施工环， 使 施工质量 得到保障 ，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点； (3) 机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度，上 下部结构可以平行作业，缩短工期； (4) 通常每一施工梁段的的长度取用一孔梁长，接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位； (5) 宜在桥梁跨径小于 50m的多跨长桥上使用； 缺点： 移动模架设备投资大，施工准备和操作都较复杂。 悬臂施工法 悬臂施工方法就是从已建桥墩开始， 对称逐段地沿桥跨方向向两边延伸施工，并通过预应力筋的张拉将新建节段与已有节段集成整体。 (如图 14)由于悬臂施工过程中不需要搭设支架，为了使其能承受施工荷载产生的不平衡弯矩，需首先将墩和梁临时固结，施工时先形成两端带悬臂的 T 形钢 架，待合龙后才成为连续梁，因此施工过程中存在体系转换。 悬臂施工包括悬臂拼装和悬臂现浇，有时也会两者结合起来，同时使用。 悬臂施工主要有主跨连续悬臂施工、T 构 单悬臂 连续施工、 T 构 双悬臂 连续施工三种施工工序。 讲到悬臂施工，就必须说 现浇 悬臂施工的关键设备 — 挂篮。 挂篮的主要功能是支撑模板，承受新浇混凝土重量。 目前挂篮的形式很多，可分别按使用材料、 按受理原图 14悬臂现浇施工 5 理、抗倾覆平衡方式、移动方式等，分为不同的类型。 悬臂浇筑施工优点明显：机具少，免去了设置支架，不须占有很大预制场地；可以很方便地跨越深谷，逐段浇筑易 于调整和控制梁段位置，提高了施工精度；主要作业区被挂篮保护在其内，因此可不受恶劣环境的影响，大大的提高了施工效率。 但也有缺点：由于要达到混凝土强度，因此施工周期长，并且混凝土的收缩、徐变对预应力影响也较大。 悬臂拼装优点：施工周期较现浇周期短，梁体塑性变形小，减少由此产生的预应力损失。 缺点：预制块件时需占用较大测场地，在拼装施工时也需要大型的运输和起吊设备。 顶推施工法 顶推施工法是在沿桥轴方向的台后设置预制场地，分节段预制梁体，并用纵向预应力筋将预制节段与已完成的梁段联成整体，然后通过水平千斤顶 施力，将梁体向前顶推出预制场地，之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制，以此类推，直到全桥完成为止。 (如图 15) 顶推的方法很多，按照顶推的实力方法分为单点顶推和多点顶推；按按顶推方向分为单向顶推和双向顶推；按支撑体系分为临时滑动支承和使用与永久支承兼用的滑动支承。 顶推施工法的特点： (1) 顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁，施工费用低，施工平稳无噪声，可在水深、山谷和高桥墩上采用，也可在曲率相同的弯桥和坡桥上采用； (2) 主梁分段预制，连续作业，结构整体性好；由于不需要大型起重设备，所以施工节段的长度一般可取用 10m20m。 (3) 桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业。 同时，模板、设备可多次周转使用，在正常情况下，节段的预制周期 7d10d. 图 15 顶推法施工 6 (4) 顶推施工时，梁的受力状态变化很大，施工阶段的梁的受力状态与运营时期的受力状态差别较大，因此在梁截面设计和布索时要同时满足施工与运营的要求，由此而造成的用钢量较高；在施工时也可采取加设临时墩，设置前导梁和其他措施，用以减少施工内力； (5) 顶推法宜在等截面梁上使用，当桥梁跨径较大时，选用等截面梁会造成材 料用量的不经济，也增加施工难度，因此以中等跨径的桥梁为宜，桥梁的总长也以500m600m为宜。 除上述四种常用的施工方法外，还有转体施工法、横移施工法、提升与浮运施工法，在此不再做详细介绍。 有支架就地浇筑 支架 施工工艺 就地浇筑首先应设计好支架，支架按其构造分为支柱式、梁式和梁柱式三种。 对于陆地或不通航的河道，或桥墩不高的小跨径连续梁可采用支柱式支架（见下图 16 a、 b）；有通航要求的中小跨径桥梁可采用梁式支架（见下图 16 c、 d）；跨径小于 10m时可采用梁柱式支架，使梁支承在支架或临时墩上 形成多跨连续支架（见下图 16 e、f）。 （ a） （ b） （ c） （ d） 7 支架虽为临时结构，必须有足够的强度和刚度，在保证支架基础可靠的同时，构件结合要紧密，并要有足够的纵、横、斜的连接杆件，使支架结构成为一个整体。 设计时要考虑到支架在受荷后有变形和挠度，因此在安装前要进行计算，设置预拱度，使结构的外形尺寸和标高符合设计要求，另外，支架上要设置落架设备，落架时要对称、均匀，不应使主梁发生局部受力状态。 毕业设计 介绍 毕业设计内容 在本毕业设计中，将要讲述 客专 箱梁现浇 支架的设计 ： (1) 要假定 地质情况，然后进行地基处理； (2) 本文中采用梁柱式支架，对支架的刚度和强度进行设计。 (3) 然后设置落架设备，及贝雷梁。 其中模型的建立要借助迈达斯，施工图及设计图的绘制需要借助于 AutoCAD。 课题研究的意义 在施工中经常用到的临时性结构由于受施工条件、受力形式及用途等各方面因素的影响，有时难以达到理论上的最优，发挥其应有的效应。 但应把它们设计的更加合理，或者说是近优。 对于工程结构来说，只有受力合理才能充分发挥材料的作用。 因此如何设计研究临时结构对桥梁工程的顺利安全高质量的完成具有重要的 意义。 通过该毕业设计了解箱梁现浇的施工方法，掌握支架现浇施工技术，掌握支架现浇各工序，熟悉施工图的设计和计算分析方法。 （ e） （ f） 图 16 梁桥的支架构造 8 第 2 章 贝雷梁支架设计 地基处理 该地段为中密粉砂土，其基本承载力 约 为 110kPa， 此类土的工程特点为强度低，密度不高，中等压缩性，承载能力低。 由于存在不良地质状况，简支箱梁的施工难度大，为了达到安全施工的要求，必须对该地段地基进行处理，以提高地基承载力，现对地基采取以下处理措施： (1) 对表面进行灰土换填，换填厚度为 150cm，灰土分层厚度为 30cm，分层碾压，压实度达到 235KPa； (2) 处理完后，在支架范围内 填筑 ，也是每层 30cm，进行分层碾压，以满足承载力要求，同时预留 % 的横向排水坡； (3) 为避免地基遇水浸泡导致承载力降低，表层采用 20cm混凝土进行封面处理。 (4) 用 C50 混凝土 做成 2m 基础。 支架结构形式及截面类型 该工程采用净跨度为 24m 的贝雷梁为临时施工桥梁，桥宽为 14m。 桥梁主要构件自上而下主要为横梁、贝雷梁、横梁、支撑钢柱。 横桥向主要受力构件为横梁，纵桥向主要受力构件为贝雷梁。 支架的设计与计算 支架的总体布置 贝雷支架下部采用 Φ600mm 钢管作为支撑立柱，支架的传力途径为：荷载传给模板 分配梁 U型螺栓 贝雷片纵梁 工字钢横梁 钢管立柱 混凝土基础 处理后的地基。 贝雷梁柱式支架的总体布置见下图 2 （详细参数见附图 2）。 荷载计算 竖向荷载主要包括梁段混凝土自重、钢结构 (横梁、贝雷梁 )自重、临时施工荷载 9 (设备 及人工荷载、混凝土浇筑冲击及振捣荷载 )。 箱梁截面图如下图 22 所示： (1)梁体自重： 翼缘板荷载： (+)/225=腹板荷载： 25=60 kN/m2 箱室荷载： (+) 25= kN/m2 (2)外模 自重： 模 板采用 5mm厚的钢板 外模 自重 ： = kN/m2 图 21贝雷支架总体纵向布置 图 23箱梁截面 单位 (mm) 4010cm 10cm 10 (3)内模及液压系统荷载： 2 kN/m2 (4)设备及人工荷载： kN/m2 (5)振捣荷载： 2 kN/m2 贝雷支架横桥向布置图见下图 23： 将面荷载转换为线荷载 ： (1)梁体自重： 翼缘板荷载： = kN/m 腹板荷载： 60=24 kN/m 箱室荷载 ： =13 kN/m (2)外模自重： = kN/m (3)内模及液压系统自重： 2=(4)设备及人工荷载： = kN/m (5)振捣荷载： 2= kN/m 通过计算， 为了保证强度足够，均乘以 ， 得出每片贝雷梁上的荷载，则从两边到中间，贝雷梁上的线荷载依次为： kN/m、 kN/m、 kN/m、 kN/m、 kN/m、 kN/m、 kN/m对称布置。 贝 雷梁有限元分析 计算按照空间整体结构对以上构件建立模型。 单元模拟：梁单元结构 图 23贝雷支架横桥向布置图 11 边界模拟： 横梁与贝雷梁之间 、贝雷梁与钢柱之间 均为弹性连接 (刚接 )，支撑钢柱与地面基础固结 (钢柱与混凝土浇筑在一起 )。 利用有限元分析，利用 MIDAS 建立结构。