超達(dá)家園門洞施工方案

長(zhǎng)春市兩橫兩縱快速路系統(tǒng)工程N(yùn)1、X5段箱梁門洞專項(xiàng)方案編制：審核：北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司2023年4月

箱梁門洞專項(xiàng)方案一、工程概況本工程北起朝陽區(qū)繁榮路，順前進(jìn)大街南至朝陽區(qū)火炬路，西起朝陽區(qū)奔騰東路，順硅谷大街、衛(wèi)星路東過衛(wèi)明街300米。主線全長(zhǎng)5.6km。道路紅線寬41.9-76.6米。道路主路采用連續(xù)高架橋形式，按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；地面道路按城市主干道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。擬同步實(shí)行道路、橋梁、排水工程設(shè)施等市政公用工程。本項(xiàng)目涉及X5、N1及N2標(biāo)3個(gè)標(biāo)段。重要工程量為：主線高架橋段落全長(zhǎng)3963.1m，地面式道路1659m，匝道橋長(zhǎng)2254mN主線高架橋標(biāo)準(zhǔn)斷面全寬25m，過渡段25m~45m；上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和鋼箱梁；預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁標(biāo)準(zhǔn)梁高2米。橫斷面布置為：0.5m（橋側(cè)護(hù)欄）+11.75m（行車道）+0.5m（中央護(hù)欄）+11.75m（行車道）+0.5m（橋側(cè)護(hù)欄）=25m，主線橫坡為雙向1.5%。二、計(jì)算依據(jù)《長(zhǎng)春市兩橫兩縱快速路系統(tǒng)工程之西部快速路X5段施工圖紙》《長(zhǎng)春市兩橫兩縱快速路系統(tǒng)工程之南部快速路N1段施工圖紙》《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2023）《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》三、門洞方案由于N主線與現(xiàn)況道路交叉，為保證箱梁施工不影響現(xiàn)況交通運(yùn)營(yíng)，需在奔騰東路與硅谷大街路口（N11#~N12#墩柱間）、超達(dá)家園門口（N27#~N28#墩柱間）設(shè)立門洞，方案如下：考慮現(xiàn)況道路寬度和凈空規(guī)定，門洞設(shè)立為2×8.4m，為雙向四車道，非機(jī)動(dòng)車及人行道寬在門洞兩側(cè)布置，寬1.5m。門洞與混凝土現(xiàn)澆箱梁斜交，交角為85度，順橋向門架兩排立柱間距8.5米，橫橋向門洞立柱中心間距3米，立柱用∮377mm直縫焊接鋼管，壁厚7mm，高5米1、門洞設(shè)計(jì)凈高5.8m，凈寬8.4m，自下而上結(jié)構(gòu)為C30砼條形基礎(chǔ)，φ377×9mm鋼管立柱，45b工字鋼縱梁，間距50cm，因腹板處荷載較大，故在腹板處雙工字鋼并置并焊接成整體。25#槽鋼橫梁，間距1.5m縱橫向工字鋼和鋼管立柱采用焊接連接成整體。2、C30砼條形基礎(chǔ)平行設(shè)立，中間寬1.0m，兩邊各寬1.0m。長(zhǎng)273、每根條形基礎(chǔ)自西向東分別安裝10根鋼管立柱，自縱向中心線向兩側(cè)均勻布置，立柱上下口均焊接50×50×2cm的鋼板做墊塊，下口與條形基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接連接，上口與工字鋼縱梁焊接連接。4、立柱上、下口鋼板均焊接8塊三角形小鋼板作為加強(qiáng)肋塊。10根立柱之間采用10#工字鋼焊接剪刀撐連接。7、25#槽鋼橫梁之間掛防拋網(wǎng)，防止掉物傷人。8、門洞口立柱張貼反光條，夜間采用霓虹燈引導(dǎo)交通。9、門洞口外5m處設(shè)立限高、限寬門架，地面設(shè)立減速帶，同時(shí)按照交通安全規(guī)定設(shè)立各種警示標(biāo)記牌。四、荷載計(jì)算以X5標(biāo)26~30#墩現(xiàn)澆箱梁為例，箱梁梁長(zhǎng)120m，梁體高2m，跨徑為30+30+30+30m。1、荷載計(jì)算①模板及支架荷載：P1=2KPa②鋼筋混凝土重:鋼筋砼密度取26KN/m3總重：2871×2.6×9.8=73153.1kNP平均=73153.1÷120÷25=24.38KN/m2橫隔梁處：P2=γh=26×2=52KN③施工人員荷載：P3=2.5KPa④振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對(duì)底板取2.0KPa，對(duì)垂直側(cè)板取4.0KPa⑤新澆混凝土對(duì)模板側(cè)面壓力P=0.22γt0K1K2V1/2混凝土的密度：γ=25KN/m3混凝土的初凝時(shí)間：to=3h外加劑影響修正系數(shù)：K1=1.2(摻加外加劑)混凝土坍落度影響修正系數(shù)：K2混凝土的澆筑速度：V=1m/h混凝土澆筑高度：h=2mP5=0.22×25×3×1.2×1.15×11/2=22.77Kpa⑥傾倒砼產(chǎn)生水平荷載P6=2KPa將以上荷載進(jìn)行記錄匯總編號(hào)項(xiàng)目荷載（Kpa）①模板、支架自重2②鋼筋混凝土自重平均荷載24.38，橫隔梁52③施工人員及機(jī)具等外在荷載2.5④振搗砼產(chǎn)生的荷載底板2.0，水平4.0⑤新澆混凝土對(duì)側(cè)模壓力22.77⑥傾倒砼產(chǎn)生的荷載水平2.02、強(qiáng)度荷載組合計(jì)算：底板平均豎向荷載：q1=1.2×（①+②）+1.4×（③+④）=1.2×（2+20.64）+1.4×（2.5+2）=33.456KN/m橫隔梁部位豎向荷載：q2=1.2×（①+②）+1.4×（③+④）=1.2×（2+52）+1.4×（2.5+2）=71.1KN/m腹板水平荷載q3=1.2×⑤+1.4×（④+⑥）=1.2×22.77+1.4×（4+2）=35.72KN/m3、剛度荷載組合計(jì)算：底板平均豎向荷載：q4=1.2×（①+②）=1.2×（2+20.63）=27.156KN/m橫隔梁部位豎向荷載：q5=1.2×（①+②）=1.2×（2+52）=64.8KN/m腹板水平荷載q6=1.2×⑤=1.2×22.77=27.32KN/m（一）箱梁荷載組合1、強(qiáng)度驗(yàn)算：箱梁平均豎向荷載：q1=1.2×（①+②）+1.4×（③+④）=33.456KN/m腹板部位豎向荷載：q2=1.2×（①+②）+1.4×（③+④）=71.1KN/m2、剛度荷載組合計(jì)算：箱梁平均豎向荷載：q4=1.2×（①+②）=27.156KN/m腹板部位豎向荷載：q5=1.2×（①+②）=64.8KN/m（二）順橋向I45b工字鋼驗(yàn)算順橋向在立柱頂部放置I45b工字鋼上，間距0.5米，計(jì)算跨徑8.5米，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。1、底板下部：(1)荷載箱梁平均荷載:q1=33.456kN/m（2）截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo)I45b工字鋼截面參數(shù)：Wx=1500cm3，Ix=33800cm4，q=0.087485KN/m（3）強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算[σ]=215Mpa，E=2.05×105Mpa工字鋼間距0.6m，橫橋向每米范圍有2根45號(hào)工字鋼M=q1l2/8=33.456×0.6×8.52強(qiáng)度：σ=M/W=181.29/1.5×10-3=120.86MPa<[δw]=215MPa剛度：f=5ql4/(384EI)=5×27.156×103×8.5^4/384×2.05×105×106×33.8×10-5=0.016m﹤8.5/400=0.0213m2、腹板底部強(qiáng)度：腹板部位豎向荷載：q2=71.1KN/m剛度：腹板部位豎向荷載：q5=64.8KN/m腹板寬50cm，下面放置2根45b工字鋼M=q1l2/8=71.1/2/2×8.52強(qiáng)度：σ=M/W=160.5/1.5×10-3=107.02MPa<[δw]=215MPa剛度：f=5ql4/(384EI)=5×64.8×103/4×8.5^4/384×2.05×105×106×33.8×10-5=0.0159m﹤8.5/400=0.0213m（三）鋼管柱上兩邊墩橫向采用雙I30工字鋼，中墩上采用雙I40工字鋼，鋼管柱橫橋向中心間距3m，工字鋼按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。（1）荷載計(jì)算縱向45號(hào)工字鋼傳來每延米荷載：P1=q1l×0.6縱向工字鋼自重每延米荷載：P2=0.0875×2×8.5/2=0.74KNP=P1+P2=142.188+0.83=142.93KN30號(hào)橫向工字鋼荷載：q30=P/1m=142.93KN/m40號(hào)橫向工字鋼荷載：q40=2×P/1m=285.86KN/m（2）截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo)I40工字鋼截面特性：Ix=21714cm4，Wx=1086I30工字鋼截面特性：，Ix=8950cm4Wx=597cm3[σ0]=215MpaE=2.05×105Mpa（3）強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算M30=q1l2/8=142.93/2×32M40=q1l2/8=285.86/2×32I30工字鋼強(qiáng)度：σ=M/W=80.40×103/0.597×10-3=134.673MPa<[σ]=215MPa②I30工字鋼剛度：f=5ql4/(384EI)=5×142.93/2×3^4/384×2.05×105×8.95×10-5=0.0041<3/400=0.0075m③I40工字鋼強(qiáng)度：σ=M/W=160.80×103/1.086×10-3=148.06MPa<[σ]=215MPa④I40工字鋼剛度：f=5ql4/(384EI)=5×285.86/2×3.6^4/384×2.05×105×2.17×10-4=0.00339<3/400=0.0075m4、∮377mm焊接鋼管立柱驗(yàn)算立柱頂部I30工字鋼上，立柱受軸向壓力，柱高5米,壁厚7mm。(1)荷載組合橫橋向每延米箱梁及工字鋼荷載豎向荷載：N1=33.456×8.5/2=142.188KN每延米I45b工字鋼自重：N2=P2=0.08748×2×8.5/2=0.743KN立柱自重：N3=A×5=0.0104×5×79=4.11KN鋼管柱間距3m，兩側(cè)單根鋼管柱軸向力：N3=3×(N1+N2)+N3=3×(142.188+0.743)+4.11=432.903KN中間單根鋼管柱軸向力：N4=2×N3=865.806KN(2)截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo)A=3.1416×(D2-d2)/4=3.1416(3772-3632)/4=8.14×10-W=3.1416(R4-r4)/(4×R)=5.91×106I=3.1416(R4-r4)/4=2.23×109i=SQRT(D2+d2)/4=130.84a立柱穩(wěn)定性長(zhǎng)細(xì)比λ=L/i=5000/130.84=38.21<[150]查表得：φ=0.892，則：[N]=φA[σ]=0.892×0.00814×215×1000=1561kNN4<[N]合格b強(qiáng)度驗(yàn)算σ=N4/A=865.806/8.14×10-3=106.36Mpa≤[σ]=215MPa合格（四）地基承載力計(jì)算立柱立于C30混凝土條形基礎(chǔ)上，