一种用于防撞墙的拆除工法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410356054.1

申请日:

2014.07.24

公开号:

CN104099879A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):E01D 24/00变更事项:申请人变更前权利人:上海绿地建设(集团)有限公司变更后权利人:上海建工四建集团有限公司变更事项:地址变更前权利人:200083 上海市虹口区西江湾路500号变更后权利人:200126 上海市浦东新区耀华路251号变更事项:申请人变更后权利人:上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司 上海绿地建设(集团)有限公司登记生效日:20150312|||著录事项变更IPC(主分类):E01D 24/00变更事项:发明人变更前:张伟 陈学方 叶绍铭 金钱华 黄兵变更后:张伟 陈学方 叶绍铭 金钱华 黄兵 刘涛 朱自强 张铭 郑晏华|||实质审查的生效IPC(主分类):E01D 24/00申请日:20140724|||公开

IPC分类号:

E01D24/00

主分类号:

E01D24/00

申请人:

上海绿地建设(集团)有限公司

发明人:

张伟; 陈学方; 叶绍铭; 金钱华; 黄兵

地址:

200083 上海市虹口区西江湾路500号

优先权:

专利代理机构:

上海三方专利事务所 31127

代理人:

吴干权;钱品兴

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内容摘要

本发明涉及施工工程领域,具体是一种用于防撞墙的拆除工法,防撞墙设在高架桥桥壁上并与路灯局部连接,其拆除工法步骤为:在防撞墙下端外侧板上切割观察口→切割下端外侧板的下半部→切割下端隔板→切割剩余下端外侧板→对切割后的防撞墙进行受力验算,防撞墙受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算→对切割后的防撞墙进行焊缝验算→对切割后的路灯进行受力验算,路灯受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算→对切割后的路灯进行焊缝验算→拆除防撞墙上的路灯、标牌、电缆线及其他连接物→切割桥面以上部分防撞墙。本发明施工工艺不影响交通,大大降低了施工成本,在确保安全的前提下保证施工效率、质量,并达到施工预期目的。

权利要求书

1.  一种用于防撞墙的拆除工法,所述的防撞墙设在高架桥的桥壁上,防撞墙与路灯局部连接,其特征在于所述防撞墙的拆除工法步骤为:
1)在防撞墙下端外侧劲板(F-2)上切割观察口;
2)切割下端外侧劲板(F-2)的下半部;
3)切割下端隔板(F-3a);
4)切割剩余下端外侧劲板(F-2);
5)对切割后的防撞墙进行受力验算,防撞墙受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;
6)对切割后的防撞墙进行焊缝验算;
7)对切割后的路灯基座进行受力验算,路灯受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;
8)对切割后的路灯基座进行焊缝验算;
9)拆除防撞墙上的路灯、标牌、电缆线及其他连接物;
10)切割桥面以上部分防撞墙。

2.
  如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的防撞墙受力验算方法为:
a.测量防撞墙的劲板尺寸及截面几何参数,将测量后的已知截面几何参数输入MTStool软件中,得出截面力学参数,截面力学参数包括:防撞墙截面面积、防撞墙x轴截面抵抗矩、防撞墙x轴回转半径、防撞墙腹板厚度、防撞墙焊缝长度、防撞墙x轴截面面积矩;
b.根据《JTG/TD81-2006公路交通安全设施设计细则》中的桥梁护栏碰撞荷载规定确定防撞墙防撞等级,并通过劲板尺寸并根据《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的桥梁护栏碰撞荷载规定计算出防撞墙承受剪力Vmax|防撞墙,然后通过截面每米质量和劲板尺寸计算出防撞墙轴心力N防撞墙
c.防撞墙强度验算;首先根据公式M防撞墙=V防撞墙×s防撞墙,得出防撞墙承受弯矩M,式中:M防撞墙为防撞墙承受弯矩,V防撞墙为防撞墙承受剪力,s防撞墙为撞击点离桥面的距离,取0.93m;其次,根据公式验算防撞墙抗弯强度,式中:N防撞墙为防撞墙轴心力,An为截面面积,Mx为主轴x的弯矩,γx为对主轴x的截面塑形发展系数,Wnx为主轴x的截面抵抗矩,My为主轴y的弯矩,γy为对主轴y的截面塑形发展系数,Wny为主轴y的截面抵抗矩,γx、γy按照《钢结构设计规范GB50017-2003》中的规定取值,f1为钢材的抗弯强度设计值,当计算结果满足公式时,则防撞墙强度满足要求;
d.稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中:N防撞墙为防撞墙轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比λx确定,其中l为构件对主轴的计算长度,i为构件截面对主轴回转半径,再根据《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,βmx为等效弯矩系数,按照《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的规定取值;Wlx为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;N′Ex为参数,其中E为钢材的弹性模量;f2为 稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;
e.抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中:Sx为防撞墙x轴截面面积矩,lx为x轴截面惯性矩,Tw为腹板厚度;f3为抗剪设计值;当满足σ=MxSxlxTwf3]]>时,为符合抗剪要求。

3.
  如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的防撞墙焊缝及路灯基座焊缝的验算方法为:首先,测量加劲板两侧角焊缝焊脚高度,再通过测得的已知参数采用公式计算焊缝组合在弯矩作用下的强度,式中:σm为加劲板的焊缝强度,Wx焊缝组合为加劲板焊缝的截面抵抗矩,f4为焊缝强度设计值;式中:A焊缝为焊缝的截面面积;σn为组合焊缝在轴力作用下的强度;式中:τ为剪应力,V为剪力,A剪切为剪切面积;得出σm、σn、τ后根据σ=[(σnmm)2/1.2222]0.5计算焊缝组合应力,式中:σ为焊缝组合应力;当σm、σn、τ、σ均小于焊缝强度设计值时,满足焊缝强度要求。

4.
  如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的切割后路灯基座受力验算方法为:
a.强度验算;根据路灯自重及根据《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的桥梁护栏碰撞荷载规定算出每个截面上承受的撞击 力、弯矩、轴心力、剪力后,根据公式验算强度,式中:N为路灯基座的轴心力,An为截面面积,Mx为主轴x的弯矩,γx为对主轴x的截面塑形发展系数,Wnx为主轴x的截面抵抗矩,My为主轴y的弯矩,γy为对主轴y的截面塑形发展系数,Wny为主轴y的截面抵抗矩,γx、γy按照《钢结构设计规范GB50017-2003》中的规定取值,f1为钢材的抗弯强度设计值,当满足时,符合强度要求;
b.稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中:N为路灯基座的轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比λx确定,其中l为构件对主轴的计算长度,i为构件截面对主轴回转半径,再根据《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,βmx为等效弯矩系数,按照《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的规定取值;Wlx为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;N′Ex为参数,其中E为钢材的弹性模量;f2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;
c.抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中:Sx为路灯基座x轴截面面积矩,lx为x轴截面惯性矩,Tw为腹板厚度;f3为抗剪设计值;当满足σ=MxSxlxTwf3]]>时,为符合抗剪要求。

5.
  如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的观察口尺寸为长1mm,宽100mm。

6.
  如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于切割施工时,在防撞墙顶沿上安装有挂架,挂架沿防撞墙长度1.5m,挂架上设有2个链条葫芦,先在需切割的板块上焊接吊耳,通过链条葫芦临时固定后开始切割;挂架底部满铺镀锌铁皮,形成接火盆。

7.
  如权利要求6所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的挂架采用L50*3和L50*5角钢焊接而成。

说明书

一种用于防撞墙的拆除工法
[技术领域]
本发明涉及施工工程领域,具体是一种用于防撞墙的拆除工法。
[背景技术]
在紧邻原有高架旁新增钢结构箱型梁匝道时,现有技术的常规施工方法为现将原有匝道的防撞墙拆除,封闭临近原有的车道并设置临时的混凝土防撞墙再进行钢结构箱型梁匝道的吊装。其施工工序为:封闭高架上一根车道并做好硬隔离→全部拆除钢防撞墙→钢箱梁吊装。
众所周知,在高架上封闭一根车道所要耗费的时间基本处在半年以上,这样一来便给本来就拥挤的高架上更加雪上加霜,允许通过的车辆较少后造成了高架上车流更堵的局面。而且,现有技术中的施工工艺在施工同时需要做好硬隔离,做硬隔离也需要不菲的成本投入。在人力、物力、时间上都耗费较大,也给交通带来了不便。
[发明内容]
本发明的目的就是为了解决现有技术中防撞墙拆除施工中耗时耗力,为交通带来不便等不足和缺陷,提供一种结构新颖、安全可靠,可大大降低施工成本、提高施工效率的用于防撞墙的拆除工法,所述的防撞墙设在高架桥的桥壁上,防撞墙与路灯局部连接,其特征在于所述防撞墙的拆除工法步骤为:
1)在防撞墙下端外侧劲板F-2上切割观察口,切割高度为1m左右;
2)切割下端外侧劲板F-2的下半部,切割高度为1-2m左右;
3)切割下端隔板F-3a,切割到隔板上部与桥梁顶板水平,隔板下部与侧板水平;
4)切割剩余下端外侧劲板F-2;
5)对切割后的防撞墙进行受力验算,防撞墙受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;
6)对切割后的防撞墙进行焊缝验算;
7)对切割后的路灯基座进行受力验算,路灯受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;
8)对切割后的路灯基座进行焊缝验算;
9)拆除防撞墙上的路灯、标牌、电缆线及其他连接物;
10)切割桥面以上部分防撞墙。
所述的防撞墙受力验算方法为:
a.测量防撞墙的劲板尺寸及截面几何参数,将测量后的已知截面几何参数输入MTStool软件中,得出截面力学参数,截面力学参数包括:防撞墙截面面积、防撞墙x轴截面抵抗矩、防撞墙x轴回转半径、防撞墙腹板厚度、防撞墙焊缝长度、防撞墙x轴截面面积矩;
b.根据《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的桥梁护栏碰撞荷载规定确定防撞墙防撞等级,并通过劲板尺寸计算出防撞墙承受剪力Vmax|防撞墙,然后通过截面每米质量和劲板尺寸计算出防撞墙轴心力N防撞墙
c.防撞墙强度验算;首先根据公式M防撞墙=V防撞墙×s防撞墙,得出防撞墙承受弯矩M防撞墙,式中:M防撞墙为防撞墙承受弯矩,V防撞墙为防撞墙承受剪力,s防撞墙为撞击点离桥面的距离,取0.93m;其次,根据公式验算防撞墙抗弯强度,式中:N防撞墙为轴心力,An为截面面积,Mx为主轴x的弯矩,γx为对主轴x的截面塑形发展系数,Wnx为主轴x的截面抵抗矩,My为主轴y的弯矩,γy为对主轴y的截面塑形发展系数,Wny为主轴y的截面抵抗矩,γx、γy按照《钢结构设计规范GB50017-2003》中的规定取值,f1为钢材的抗弯强度设计值,当计算结果满足公式时,则防撞墙强度满足要求;
d.稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中:N防撞墙为防撞墙轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比λx确定,其中l为构件对主轴的计算长度,i为构件截面对主轴回转半径,再根据《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,βmx为等效弯矩系数,按照《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的规定取值;Wlx为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;N′Ex为参数,其中E为钢材的弹性模量;f2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;
e.抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中:Sx为防撞墙x轴截面面积矩,lx为x轴截面惯性矩,Tw为腹板厚度;f3为抗剪设计值;当满足σ=MxSxlxTwf3]]>时,为符合抗剪要求。
所述的防撞墙焊缝及路灯基座焊缝的验算方法为:首先,测量加劲板两侧角焊缝焊脚高度,再通过测得的已知参数采用公式计算组合焊缝在弯矩作用下的强度,式中:σm为加劲板的焊缝强度,Wx焊缝组合为加劲板焊缝的截面抵抗矩,f4为焊缝强度设计值;式中:A焊缝为焊缝的截面面积;σn为组合焊缝在轴力作用下的强度;式中:τ为剪应力,V为剪力,A剪切为剪切面积;得出σm、σn、τ后根据σ=[(σnmm)2/1.2222]0.5计算焊缝组合应力,式中:σ为焊缝组合应力;当σm、σn、τ、σ均小于焊缝强度设计值时,满足焊缝强度要求。
所述的切割后路灯基座受力验算方法为:
a.强度验算;根据路灯自重及根据《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的桥梁护栏碰撞荷载规定算出每个截面上承受的撞击力、弯矩、轴心力、剪力后,根据公式验算强度,式中:N为路灯基座的轴心力,An为截面面积,Mx为主轴x的弯矩,γx为对主轴x的截面塑形发展系数,Wnx为主轴x的截面抵抗矩,My为主轴y的弯矩,γy为对主轴y的截面塑形发展系数,Wny为主轴y的截面抵抗矩,γx、γy按照《钢结构设计规范GB 50017-2003》 中的规定取值,f1为钢材的抗弯强度设计值,当满足时,符合强度要求;
b.稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中:N为路灯基座的轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比λx确定,其中l为构件对主轴的计算长度,i为构件截面对主轴回转半径,再根据《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,βmx为等效弯矩系数,按照《钢结构设计规范GB 50017-2003》中的规定取值;Wlx为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;N′Ex为参数,其中E为钢材的弹性模量;f2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;
c.抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中:Sx为路灯基座x轴截面面积矩,lx为x轴截面惯性矩,Tw为腹板厚度;f3为抗剪设计值;当满足σ=MxSxlxTwf3]]>时,为符合抗剪要求。
所述的观察口尺寸为长1mm,宽100mm。
在切割施工前先要到交通部门办理相关的手续,设置限速标牌并设置专职的交通安全协调员。工人站在直壁登高车上作为人员的操作平台,使用氧乙炔气割进行分段施工作业。切割施工时,在防撞墙顶沿上安装有挂架,挂架沿防撞墙长度1.5m,挂架上设有2个链条葫芦,先在需切割的板块上焊接吊耳,通过链条葫芦临时固定后开始切割,防止切割后板块直接掉落地面造成事故,挂架底部满铺镀锌铁皮,形成接火盆,防止切割的火星直接坠落地面对行人、车辆等造成伤害。切割下来的钢板放置在高空车的操作平台上,再运至地面。
所述的挂架采用L50*3和L50*5角钢焊接而成。
本发明同现有技术相比,其优点在于采用本发明的施工工艺既不会影响交通,也大大降低了施工成本。解决了现有技术中在施工时需要封闭一条交通道而影响了正常交通运行的不足。能够在确保安全的前提下保证施工效率、质量,以无需关闭交通道、不影响任何交通正常通行的状态下高效、安全地达到施工预期目的。
[附图说明]
图1是现有技术中的施工工艺示意图;
图2是采用本发明施工工艺后的结构示意图;
图3是本发明实施例中需要拆除的防撞墙结构示意图;
图4是本发明实施例中的防撞墙标准断面结构示意图;
图5是本发明实施例中的照明灯座及监控设备基础断面图;
图6是本发明实施例中的防撞墙第一步切割结构示意图;
图7是本发明实施例中的防撞墙第二步切割结构示意图;
图8是本发明实施例中的防撞墙第三步切割结构示意图;
图9是本发明实施例中的防撞墙切割后的示意图;
图10是本发明实施例中的切割立面示意图
图11是本发明实施例中的防撞墙切除下端后的标准断面图;
图12是发明实施例中的计算简图;
图13是本发明中下端切割后路灯受力验算图;
如图所示,图中包括:1.高架路  2.临时钢结构防撞墙  3.车道  4.新增匝道钢箱梁  5.铺装层  F-1.内侧劲板  F-2.外侧劲板  F-3.隔板  F-3a.下端隔板G-1.壁厚为3.5mm的Q235A电缆线钢套管  G-2.壁厚为4mm的Q235A电缆线钢套管  G-8.壁厚为3mm的Q235A电缆线钢套管  6.挂架  7.链条葫芦  8.接火盆  9.直臂高空车  10.路灯基座  22.原钢结构防撞墙;
指定图2为本发明的摘要附图。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步说明,这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明对一高架路立交匝道新建工程进行实施例实施试验,钢箱梁由西南向东北拼接段,然后跨越西向南转向段,以及相连北向南拼接三部分组成,总长度约1010m。其中西南向东北拼接段梁面标高16.2m~26.5m,西向南转向段梁面标高26.5m~30.7m~28.8m,北向南拼接段梁面标高28.8m~16.7m。西南向东北拼接段自0轴至10轴,总长273.5m。此范围内的钢箱梁相拼段桥面标高与高架路路面标高一致,相拼间隙设计为2cm。因此,相拼部位现有高架路的防撞墙需拆除,示意图如图3所示,照明灯座及监控设备基础断面图如图5所示。其中,其中F-1为内侧劲板,板厚14mm,采用Q235C钢材;F-2为外侧劲板,板厚10mm,采用Q235C钢材;F-3为隔板,板厚14mm,采用Q235C钢材,间距1m。G-1为Q235A电缆线钢套管,壁厚为3.5mm,G-8为钢套管,壁厚为3mm。
钢防撞墙拆除施工流程主要为:限速标牌设置→钢防撞墙下端外侧劲板F-2上切割观察口→切割下端外侧劲板F-2→切割下端隔板F-3a→切割剩余下端外侧劲板F-2→新增匝道钢梁吊装→拆除防撞墙上路灯、标牌及电缆线等→切割桥面以上部分钢防撞墙。本匝道相拼段钢防撞墙下端的拆除,采用直壁登高车,型号为S-80型,作业高度26.38m,作为人员的操作平台,使用氧乙炔气割进行施工作业,切割流程如图6~图9所示。图6为第一步切割示意图,在加劲板之间切割长1m,宽100mm的观察口,观察电缆线套管的位置。第二步切割如图7所示,确定外侧劲板安全切割位置并切割掉外侧劲板。第三步切割如图8所示,切割内隔板,切割后的示意图如图9所示。切割立面示意图如图10所示,图中挂架采用L50*3和L50*5角钢焊接而成,挂架沿防撞墙长度1.5m。挂架上设置0.5T链条葫芦2个,先在需切割的板块上焊接吊耳,通过链条葫芦临时固定后方可开始切割,防止切割后板块直接掉落地面造成事故。挂架底部满铺镀锌铁皮,形成接火盆,确保切割作业时割渣不掉落到交通道路上。切割施工时,直 壁高空车行驶在路面上作业,即本工程的基础及柱施工区域。钢防撞墙的拆除在新增匝道钢箱梁吊装前5天开始进行。切割下来的钢板放置在高空车的操作平台上,再运至地面。根据高空车厂家提供的技术资料得知:S-80型直壁高空车承载能力为227kg;高空车上限载2人,共160kg;故切割板块重量需控制在60Kg之内。根据图纸可知,隔板下端切割面积为0.157m2,重17.25kg,故可以一次切割;外侧劲板每米长度重80.61Kg,故一次切割长度为0.7m;与钢箱梁焊接的外侧劲板每米长度重14.13kg,故一次切割长度为4m。
经计算,钢防撞墙按上述方案下端切割后,按A、Am级混凝土混凝土护栏所受碰撞荷载,满足要求。由于靠施工一侧的通行道路会采取限速措施,同时一般的临时防撞墙均为混凝土防撞墙,故设计要求切割后的钢防撞墙的防撞性能要满足混凝土混凝土护栏护栏防撞性能即可。
《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的护栏防撞性能表如下:
表1护栏防撞性能


防撞墙验算方法如下:
如图11所示,图11为本发明切除下端后的防撞墙标准断面图,切割后下端隔板F-3a上部与桥梁顶板平,隔板F-3a下部与桥梁侧板水平,其中F-4a板厚14mm,F-6a板厚14mm,均为Q235C钢材。根据《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的规范,作用于桥梁护栏上的碰撞荷载,其大小和作用点分布可按表2确定。Vmax由《JTG/T D81-2006公路交通安全设施设计细则》中的混凝土护栏所受碰撞荷载的分布表得出:
表2混凝土混凝土护栏所受碰撞荷载的分布

根据上述规定,切割下端后的钢防撞墙按A级防撞进行受力验算。故取车辆的撞击力标准值为53KN/m。撞击点按离桥面930mm计算。因F-6a间距为1m,故每个T型截面上承受撞击力为53KN。
计算简图如图12所示,防撞墙碰撞时,受力截面按T型截面计算,截面高度为250mm。截面已知参数及测量几何参数如下,截面型号为T-250*1000*14*14;用户自定义截面;截面材料类型:Q235;截面每米质量:234.23kg/m;截面高度H =250mm;截面宽度B=1000mm;腹板厚度Tw=14mm;翼缘厚度Tf=14mm;交接圆弧半径Rw=8mm。将以上参数输入MTStool软件中可得出截面力学参数。截面力学参数如下,形心距截面左边Cx=50cm,形心距截面下边Cy=21.91cm,截面面积A=173.31cm2;x向剪切面积Ax=116.66cm2;y向剪切面积Ay=35cm2;x轴截面惯性矩;Ix=5733.77cm4;y轴截面惯性矩Iy=116672cm4;截面抗扭惯性矩Iz=116.269cm4;xy轴截面惯性矩Ix=0cm4;x轴截面抵抗矩Wx=261.62cm3;x轴最大截面抵抗矩Wxmax=1858.99cm3;y轴截面抵抗矩Wy=2333.44cm3;y轴最大截面抵抗矩Wymax=2333.44cm3;x轴回转半径ix=5.75cm;y轴回转半径iy=25.94cm;x轴截面面积矩Sx=336.2cm3;y轴截面面积矩Sy=1755.9cm3
受力验算:
防撞墙承受剪力Vmax=53KN,
防撞墙承受弯矩Mmax=53KN*0.93m=49.29KN.m
防撞墙承受轴压力Nmax=2.34KN
①强度验算:
NAn±MxγxWnx±MyγyWnyf]]>
σ=N/A+M/1.05/Wx=2.34KN/173.31cm2+49.29KN.m/1.05/261.62cm3=179.56N/mm2<[σ]=215N/mm2
故满足强度要求。
②稳定性验算

本防撞墙构件λ=980/57.5=17,查表得
NEx=π2EA/(1.1λx2)3.142*3.142*2.06*100000N/mm2*173.31cm2/(1.1*17*17)=1.11*1e8]]>
2.34KN/173.31cm2/0.978+1.0*49.29KN.m/1.05/261.62cm3/(1-0.8*0.00002)
=179.56N/mm2<[σ]=215N/mm2
故满足稳定性要求。
③抗剪运算
σ=49.29KN*336.2cm3/5733.77cm4/14mm=20.6N/mm2<[f]=125N/mm2
故满足抗剪要求。
焊缝验算:
剪力V=53KN,弯矩M=49.29KN.m,轴向压力N=2.34KN,加劲板两侧角焊缝焊脚高度8mm,焊缝强度设计值:f=160N/mm2
Wx焊缝组合=310.8cm3,σm=Mx/Wx焊缝=158.6N/mm2<[f]=160N/mm2
满足要求。
σn=2.34KN/179.92cm2=0.13N/mm2<[f]=160N/mm2
τ=V/A=53KN/11666mm2=4.54N/mm2<[f]=160N/mm2
焊缝组合应力:
σ=[(σN+σMx+σMx)2/1.2222]0.5
σ=[(0.13+158.6)2/1.22/1.22+4.542]0.5=130.2N/mm2<[f]=160N/mm2
满足焊缝要求!
下端切割后路灯基座的受力验算如下:
如图13所示,图13是下端切割后路灯受力验算图,防撞墙下端切割后,路灯相对剩余防撞墙偏心452mm。路灯顶部灯盏的偏心弯矩对防撞墙有利,故不考虑,只考虑路灯的自重,设为G。路灯基座下防撞墙进行了加强,此处内隔板间距为0.7m。截面参数如下,截面型号:T-250*700*14*14,截面材料类型:Q235,截面几何参数如下,截面高度H=250mm;截面宽度B=700mm;腹板厚度Tw=14mm;翼缘厚度Tf=14mm;交接圆弧半径Rw=8mm。
输入MTStool软件后得出截面力学参数如下,形心距截面左边Cx=35cm,形心距截面下边Cy=21.15cm,截面面积A=131.31cm2,x向剪切面积Ax=81.66cm2,y向剪切面积,Ay=35cm2,x轴截面惯性矩Ix=5411.76cm4,y轴截面惯性矩Iy=40022.3cm4,截面抗扭惯性矩Iz=88.8288cm4,xy轴截面惯性矩Ixy=0cm4,x轴截面抵抗矩Wx=255.83cm3,x轴最大截面抵抗矩Wxmax=1406.76cm3,y轴截面抵抗矩Wy=1143.49cm3,y轴最大截面抵抗矩Wymax=1143.49cm3,x轴回转半径ix=6.41cm,y轴回转半径iy=17.45cm,x轴截面面积矩Sx=313.21cm3,y轴截面面积矩Sy=863.4cm3
受力验算:
未受撞击时防撞墙承受弯矩
Mmax=(2.32+G/2)KN*0.452m=(1.05+0.226G)KN.m
未受撞击时防撞墙承受轴压力Nmax=2.32KN+0.5G
强度验算:
NAn&PlusMinus;MxγxWnx&PlusMinus;MyγyWnyf]]>
σ=N/A+M/1.05/Wx=(2.32+0.5GKN)/121.87cm2+(1.05+0.226G)KN.m/1.05/186.66cm3<[σ]=215N/mm2
求得:GMax=175.4KN
取路灯自重G=3.5KN
切割后路灯基座部位防撞墙受撞击验算:
每个T型截面上承受撞击力为53*0.7=37.1KN
弯矩M=37.1*0.93KN.m+1.84KN.m(自重偏心弯矩)=36.343KN.m
压力N=4.07KN
剪力V=37.1KN
①强度验算:
NAn&PlusMinus;MxγxWnx&PlusMinus;MyγyWnyf]]>
σ=N/A+M/1.05/Wx=4.07KN/131.31cm2+36.343KN.m/1.05/255.83cm3=135.4N/mm2<[σ]=215N/mm2
故满足强度要求。
②稳定性验算:

本防撞墙构件λ=980/64.1=15.3,查表得
N’Ex=π2EA/(1.1λ2)=3.142*3.142*2.06*100000N/mm2*131.31cm2/(1.1*15.3*15.3)=1.04*1e8
4.07KN/131.31cm2/0.982+1.0*36.343KN.m/1.05/255.83cm3/(1-0.8*0.00004)=135.6N/mm2<[σ]=215N/mm2
故满足稳定性要求。
③抗剪验算:
σ=37.1KN*313.21cm3/5411.76cm4/14mm=15.34N/mm2<[f]=125N/mm2
故满足抗剪要求!
焊缝验算:
剪力V=37.1KN,弯矩M=36.343KN.m,轴向压力N=4.07KN,加劲板两侧角焊缝焊脚高度8mm,焊缝强度设计值:f=160N/mm2,Wx焊缝组合=302.77cm3
σm=Mx/Wx=120N/mm2<[f]=160N/mm2
满足要求;
σn=4.07KN/137.92cm2=0.3N/mm2<[f]=160N/mm2
τ=V/A=53KN/12470mm2=4.25N/mm2<[f]=160N/mm2
焊缝组合应力:
σ=[(σN+σMx+σMx)2/1.2222]0.5
σ=[(0.3+120)2/1.22/1.22+4.252]0.5=98.7N/mm2<[f]=160N/mm2
故满足焊缝要求。
高架拼接段钢防撞墙下端切割后,需限速40Km/h。故切割施工前需在切割起始点,即0轴线处逆向车辆行驶方向最少150m处挂设“前方施工,减速慢行”、“限速40”的交通标示牌。防撞墙下端切割拆除投影线两侧各加3m的下方地面区域须以警戒线或交通围栏隔离,并安排专人监护。防撞墙内部电缆线均有钢管套管,切割施工时能对电缆线起到良好的保护作用;但为确保安全,下端切割前须作内部线缆阶段性断电,并确认。切割时,火焰斜向下方并控制切割速度,防止火焰停留时间过长造成钢套管内电缆线损伤。钢防撞墙下端切割拆除后,仍保留路灯杆和监控立杆。
钢防撞墙上端切割工作,在新建匝道钢箱梁安装完毕后进行,操作人员在新建钢箱梁桥面上进行切割施工。此时需在钢防撞墙边放置临时隔离墩。
如图1所示,图1是现有技术中常规的施工方法,原钢结构防撞墙2在施工时需要全部拆除并临时增设临时防撞墙,车道3需要封闭,造成车辆无法通行,对交通造成影响。使用本发明施工工艺后对原防撞墙进行优化后的效果如图2所示,对现有的钢结构防撞墙2进行优化后车道3无需封闭,车辆可以正常通行,对交通无影响。

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1、10申请公布号CN104099879A43申请公布日20141015CN104099879A21申请号201410356054122申请日20140724E01D24/0020060171申请人上海绿地建设(集团)有限公司地址200083上海市虹口区西江湾路500号72发明人张伟陈学方叶绍铭金钱华黄兵74专利代理机构上海三方专利事务所31127代理人吴干权钱品兴54发明名称一种用于防撞墙的拆除工法57摘要本发明涉及施工工程领域,具体是一种用于防撞墙的拆除工法,防撞墙设在高架桥桥壁上并与路灯局部连接,其拆除工法步骤为在防撞墙下端外侧板上切割观察口切割下端外侧板的下半部切割下端隔板切割剩余下端外侧。

2、板对切割后的防撞墙进行受力验算,防撞墙受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算对切割后的防撞墙进行焊缝验算对切割后的路灯进行受力验算,路灯受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算对切割后的路灯进行焊缝验算拆除防撞墙上的路灯、标牌、电缆线及其他连接物切割桥面以上部分防撞墙。本发明施工工艺不影响交通,大大降低了施工成本,在确保安全的前提下保证施工效率、质量,并达到施工预期目的。51INTCL权利要求书3页说明书10页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书10页附图6页10申请公布号CN104099879ACN104099879A1/3页21一种用于防撞墙的。

3、拆除工法,所述的防撞墙设在高架桥的桥壁上,防撞墙与路灯局部连接,其特征在于所述防撞墙的拆除工法步骤为1在防撞墙下端外侧劲板F2上切割观察口;2切割下端外侧劲板F2的下半部;3切割下端隔板F3A;4切割剩余下端外侧劲板F2;5对切割后的防撞墙进行受力验算,防撞墙受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;6对切割后的防撞墙进行焊缝验算;7对切割后的路灯基座进行受力验算,路灯受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;8对切割后的路灯基座进行焊缝验算;9拆除防撞墙上的路灯、标牌、电缆线及其他连接物;10切割桥面以上部分防撞墙。2如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的防撞墙受力。

4、验算方法为A测量防撞墙的劲板尺寸及截面几何参数,将测量后的已知截面几何参数输入MTSTOOL软件中,得出截面力学参数,截面力学参数包括防撞墙截面面积、防撞墙X轴截面抵抗矩、防撞墙X轴回转半径、防撞墙腹板厚度、防撞墙焊缝长度、防撞墙X轴截面面积矩;B根据JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的桥梁护栏碰撞荷载规定确定防撞墙防撞等级,并通过劲板尺寸并根据JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的桥梁护栏碰撞荷载规定计算出防撞墙承受剪力VMAX|防撞墙,然后通过截面每米质量和劲板尺寸计算出防撞墙轴心力N防撞墙;C防撞墙强度验算;首先根据公式M防撞墙V防撞墙S防撞墙,得出防撞墙承。

5、受弯矩M,式中M防撞墙为防撞墙承受弯矩,V防撞墙为防撞墙承受剪力,S防撞墙为撞击点离桥面的距离,取093M;其次,根据公式验算防撞墙抗弯强度,式中N防撞墙为防撞墙轴心力,AN为截面面积,MX为主轴X的弯矩,X为对主轴X的截面塑形发展系数,WNX为主轴X的截面抵抗矩,MY为主轴Y的弯矩,Y为对主轴Y的截面塑形发展系数,WNY为主轴Y的截面抵抗矩,X、Y按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值,F1为钢材的抗弯强度设计值,当计算结果满足公式时,则防撞墙强度满足要求;D稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中N防撞墙为防撞墙轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比X确定,。

6、权利要求书CN104099879A2/3页3其中L为构件对主轴的计算长度,I为构件截面对主轴回转半径,再根据钢结构设计规范GB500172003中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,MX为等效弯矩系数,按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值;WLX为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;NEX为参数,其中E为钢材的弹性模量;F2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;E抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中SX为防撞墙X轴截面面积矩,LX为X轴截面惯性矩,TW为腹板厚度;F3为抗剪设计值;当满足时,为符合抗剪要求。3如权利要求1所述的一种用于防撞墙的。

7、拆除工法,其特征在于所述的防撞墙焊缝及路灯基座焊缝的验算方法为首先,测量加劲板两侧角焊缝焊脚高度,再通过测得的已知参数采用公式计算焊缝组合在弯矩作用下的强度,式中M为加劲板的焊缝强度,WX焊缝组合为加劲板焊缝的截面抵抗矩,F4为焊缝强度设计值;式中A焊缝为焊缝的截面面积;N为组合焊缝在轴力作用下的强度;式中为剪应力,V为剪力,A剪切为剪切面积;得出M、N、后根据NMM2/1222205计算焊缝组合应力,式中为焊缝组合应力;当M、N、均小于焊缝强度设计值时,满足焊缝强度要求。4如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的切割后路灯基座受力验算方法为A强度验算;根据路灯自重及根据J。

8、TG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的桥梁护栏碰撞荷载规定算出每个截面上承受的撞击力、弯矩、轴心力、剪力后,根据公式验算强度,式中N为路灯基座的轴心力,AN为截面面积,MX为主轴X的弯矩,X为对主轴X的截面塑形发展系数,WNX为主轴X的截面抵抗矩,MY为主轴Y的弯矩,Y为对主轴Y的截面塑形发展系数,WNY为主轴Y的截面抵抗矩,X、Y按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值,F1为钢材的抗弯强度设计值,当满足时,符合强度要求;权利要求书CN104099879A3/3页4B稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中N为路灯基座的轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换。

9、算长细比X确定,其中L为构件对主轴的计算长度,I为构件截面对主轴回转半径,再根据钢结构设计规范GB500172003中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,MX为等效弯矩系数,按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值;WLX为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;NEX为参数,其中E为钢材的弹性模量;F2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;C抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中SX为路灯基座X轴截面面积矩,LX为X轴截面惯性矩,TW为腹板厚度;F3为抗剪设计值;当满足时,为符合抗剪要求。5如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的。

10、观察口尺寸为长1MM,宽100MM。6如权利要求1所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于切割施工时,在防撞墙顶沿上安装有挂架,挂架沿防撞墙长度15M,挂架上设有2个链条葫芦,先在需切割的板块上焊接吊耳,通过链条葫芦临时固定后开始切割;挂架底部满铺镀锌铁皮,形成接火盆。7如权利要求6所述的一种用于防撞墙的拆除工法,其特征在于所述的挂架采用L503和L505角钢焊接而成。权利要求书CN104099879A1/10页5一种用于防撞墙的拆除工法技术领域0001本发明涉及施工工程领域,具体是一种用于防撞墙的拆除工法。背景技术0002在紧邻原有高架旁新增钢结构箱型梁匝道时,现有技术的常规施工方法为现将。

11、原有匝道的防撞墙拆除,封闭临近原有的车道并设置临时的混凝土防撞墙再进行钢结构箱型梁匝道的吊装。其施工工序为封闭高架上一根车道并做好硬隔离全部拆除钢防撞墙钢箱梁吊装。0003众所周知,在高架上封闭一根车道所要耗费的时间基本处在半年以上,这样一来便给本来就拥挤的高架上更加雪上加霜,允许通过的车辆较少后造成了高架上车流更堵的局面。而且,现有技术中的施工工艺在施工同时需要做好硬隔离,做硬隔离也需要不菲的成本投入。在人力、物力、时间上都耗费较大,也给交通带来了不便。发明内容0004本发明的目的就是为了解决现有技术中防撞墙拆除施工中耗时耗力,为交通带来不便等不足和缺陷,提供一种结构新颖、安全可靠,可大大降。

12、低施工成本、提高施工效率的用于防撞墙的拆除工法,所述的防撞墙设在高架桥的桥壁上,防撞墙与路灯局部连接,其特征在于所述防撞墙的拆除工法步骤为00051在防撞墙下端外侧劲板F2上切割观察口,切割高度为1M左右;00062切割下端外侧劲板F2的下半部,切割高度为12M左右;00073切割下端隔板F3A,切割到隔板上部与桥梁顶板水平,隔板下部与侧板水平;00084切割剩余下端外侧劲板F2;00095对切割后的防撞墙进行受力验算,防撞墙受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运算;00106对切割后的防撞墙进行焊缝验算;00117对切割后的路灯基座进行受力验算,路灯受力验算包括强度验算、稳定性验算、抗剪运。

13、算;00128对切割后的路灯基座进行焊缝验算;00139拆除防撞墙上的路灯、标牌、电缆线及其他连接物;001410切割桥面以上部分防撞墙。0015所述的防撞墙受力验算方法为0016A测量防撞墙的劲板尺寸及截面几何参数,将测量后的已知截面几何参数输入MTSTOOL软件中,得出截面力学参数,截面力学参数包括防撞墙截面面积、防撞墙X轴截面抵抗矩、防撞墙X轴回转半径、防撞墙腹板厚度、防撞墙焊缝长度、防撞墙X轴截面面积矩;0017B根据JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的桥梁护栏碰撞荷载规定确定防撞墙防撞等级,并通过劲板尺寸计算出防撞墙承受剪力VMAX|防撞墙,然后通过截面每说明书CN1。

14、04099879A2/10页6米质量和劲板尺寸计算出防撞墙轴心力N防撞墙;0018C防撞墙强度验算;首先根据公式M防撞墙V防撞墙S防撞墙,得出防撞墙承受弯矩M防撞墙,式中M防撞墙为防撞墙承受弯矩,V防撞墙为防撞墙承受剪力,S防撞墙为撞击点离桥面的距离,取093M;其次,根据公式验算防撞墙抗弯强度,式中N防撞墙为轴心力,AN为截面面积,MX为主轴X的弯矩,X为对主轴X的截面塑形发展系数,WNX为主轴X的截面抵抗矩,MY为主轴Y的弯矩,Y为对主轴Y的截面塑形发展系数,WNY为主轴Y的截面抵抗矩,X、Y按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值,F1为钢材的抗弯强度设计值,当计算结果满足公。

15、式时,则防撞墙强度满足要求;0019D稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中N防撞墙为防撞墙轴心力;为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比X确定,其中L为构件对主轴的计算长度,I为构件截面对主轴回转半径,再根据钢结构设计规范GB500172003中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,MX为等效弯矩系数,按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值;WLX为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;NEX为参数,其中E为钢材的弹性模量;F2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;0020E抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中SX为防撞墙X轴截面面积。

16、矩,LX为X轴截面惯性矩,TW为腹板厚度;F3为抗剪设计值;当满足时,为符合抗剪要求。0021所述的防撞墙焊缝及路灯基座焊缝的验算方法为首先,测量加劲板两侧角焊缝焊脚高度,再通过测得的已知参数采用公式计算组合焊缝在弯矩作用下的强度,式中M为加劲板的焊缝强度,WX焊缝组合为加劲板焊缝的截面抵抗矩,F4为焊缝强度设计值;式中A焊缝为焊缝的截面面积;N为组合焊缝在轴力作用下的说明书CN104099879A3/10页7强度;式中为剪应力,V为剪力,A剪切为剪切面积;得出M、N、后根据NMM2/1222205计算焊缝组合应力,式中为焊缝组合应力;当M、N、均小于焊缝强度设计值时,满足焊缝强度要求。002。

17、2所述的切割后路灯基座受力验算方法为0023A强度验算;根据路灯自重及根据JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的桥梁护栏碰撞荷载规定算出每个截面上承受的撞击力、弯矩、轴心力、剪力后,根据公式验算强度,式中N为路灯基座的轴心力,AN为截面面积,MX为主轴X的弯矩,X为对主轴X的截面塑形发展系数,WNX为主轴X的截面抵抗矩,MY为主轴Y的弯矩,Y为对主轴Y的截面塑形发展系数,WNY为主轴Y的截面抵抗矩,X、Y按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值,F1为钢材的抗弯强度设计值,当满足时,符合强度要求;0024B稳定性验算;根据公式验算稳定性,式中N为路灯基座的轴心力;为弯。

18、矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,由换算长细比X确定,其中L为构件对主轴的计算长度,I为构件截面对主轴回转半径,再根据钢结构设计规范GB500172003中的受压构件的稳定系数表,得出对应的值;A为截面面积,MX为等效弯矩系数,按照钢结构设计规范GB500172003中的规定取值;WLX为在弯矩作用平面内对较大受压限位的毛截面模量;NEX为参数,其中E为钢材的弹性模量;F2为稳定性设计值;当计算结果满足时,则满足稳定性要求;0025C抗剪验算;抗剪验算按公式计算,式中SX为路灯基座X轴截面面积矩,LX为X轴截面惯性矩,TW为腹板厚度;F3为抗剪设计值;当满足时,为符合抗剪要求。0026所述的。

19、观察口尺寸为长1MM,宽100MM。0027在切割施工前先要到交通部门办理相关的手续,设置限速标牌并设置专职的交通安全协调员。工人站在直壁登高车上作为人员的操作平台,使用氧乙炔气割进行分段施工作业。切割施工时,在防撞墙顶沿上安装有挂架,挂架沿防撞墙长度15M,挂架上设有2个说明书CN104099879A4/10页8链条葫芦,先在需切割的板块上焊接吊耳,通过链条葫芦临时固定后开始切割,防止切割后板块直接掉落地面造成事故,挂架底部满铺镀锌铁皮,形成接火盆,防止切割的火星直接坠落地面对行人、车辆等造成伤害。切割下来的钢板放置在高空车的操作平台上,再运至地面。0028所述的挂架采用L503和L505角。

20、钢焊接而成。0029本发明同现有技术相比,其优点在于采用本发明的施工工艺既不会影响交通,也大大降低了施工成本。解决了现有技术中在施工时需要封闭一条交通道而影响了正常交通运行的不足。能够在确保安全的前提下保证施工效率、质量,以无需关闭交通道、不影响任何交通正常通行的状态下高效、安全地达到施工预期目的。附图说明0030图1是现有技术中的施工工艺示意图;0031图2是采用本发明施工工艺后的结构示意图;0032图3是本发明实施例中需要拆除的防撞墙结构示意图;0033图4是本发明实施例中的防撞墙标准断面结构示意图;0034图5是本发明实施例中的照明灯座及监控设备基础断面图;0035图6是本发明实施例中的。

21、防撞墙第一步切割结构示意图;0036图7是本发明实施例中的防撞墙第二步切割结构示意图;0037图8是本发明实施例中的防撞墙第三步切割结构示意图;0038图9是本发明实施例中的防撞墙切割后的示意图;0039图10是本发明实施例中的切割立面示意图0040图11是本发明实施例中的防撞墙切除下端后的标准断面图;0041图12是发明实施例中的计算简图;0042图13是本发明中下端切割后路灯受力验算图;0043如图所示,图中包括1高架路2临时钢结构防撞墙3车道4新增匝道钢箱梁5铺装层F1内侧劲板F2外侧劲板F3隔板F3A下端隔板G1壁厚为35MM的Q235A电缆线钢套管G2壁厚为4MM的Q235A电缆线钢。

22、套管G8壁厚为3MM的Q235A电缆线钢套管6挂架7链条葫芦8接火盆9直臂高空车10路灯基座22原钢结构防撞墙;0044指定图2为本发明的摘要附图。具体实施方式0045下面结合附图对本发明作进一步说明,这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。0046本发明对一高架路立交匝道新建工程进行实施例实施试验,钢箱梁由西南向东北拼接段,然后跨越西向南转向段,以及相连北向南拼接三部分组成,总长度约1010M。其中西南向东北拼接段梁面标高162M265M,西向南转向段梁面标高265M307M288M,北向南拼接段梁面标高288。

23、M167M。西南向东北拼接段自0轴至10轴,总长2735M。说明书CN104099879A5/10页9此范围内的钢箱梁相拼段桥面标高与高架路路面标高一致,相拼间隙设计为2CM。因此,相拼部位现有高架路的防撞墙需拆除,示意图如图3所示,照明灯座及监控设备基础断面图如图5所示。其中,其中F1为内侧劲板,板厚14MM,采用Q235C钢材;F2为外侧劲板,板厚10MM,采用Q235C钢材;F3为隔板,板厚14MM,采用Q235C钢材,间距1M。G1为Q235A电缆线钢套管,壁厚为35MM,G8为钢套管,壁厚为3MM。0047钢防撞墙拆除施工流程主要为限速标牌设置钢防撞墙下端外侧劲板F2上切割观察口切割。

24、下端外侧劲板F2切割下端隔板F3A切割剩余下端外侧劲板F2新增匝道钢梁吊装拆除防撞墙上路灯、标牌及电缆线等切割桥面以上部分钢防撞墙。本匝道相拼段钢防撞墙下端的拆除,采用直壁登高车,型号为S80型,作业高度2638M,作为人员的操作平台,使用氧乙炔气割进行施工作业,切割流程如图6图9所示。图6为第一步切割示意图,在加劲板之间切割长1M,宽100MM的观察口,观察电缆线套管的位置。第二步切割如图7所示,确定外侧劲板安全切割位置并切割掉外侧劲板。第三步切割如图8所示,切割内隔板,切割后的示意图如图9所示。切割立面示意图如图10所示,图中挂架采用L503和L505角钢焊接而成,挂架沿防撞墙长度15M。。

25、挂架上设置05T链条葫芦2个,先在需切割的板块上焊接吊耳,通过链条葫芦临时固定后方可开始切割,防止切割后板块直接掉落地面造成事故。挂架底部满铺镀锌铁皮,形成接火盆,确保切割作业时割渣不掉落到交通道路上。切割施工时,直壁高空车行驶在路面上作业,即本工程的基础及柱施工区域。钢防撞墙的拆除在新增匝道钢箱梁吊装前5天开始进行。切割下来的钢板放置在高空车的操作平台上,再运至地面。根据高空车厂家提供的技术资料得知S80型直壁高空车承载能力为227KG;高空车上限载2人,共160KG;故切割板块重量需控制在60KG之内。根据图纸可知,隔板下端切割面积为0157M2,重1725KG,故可以一次切割;外侧劲板每。

26、米长度重8061KG,故一次切割长度为07M;与钢箱梁焊接的外侧劲板每米长度重1413KG,故一次切割长度为4M。0048经计算,钢防撞墙按上述方案下端切割后,按A、AM级混凝土混凝土护栏所受碰撞荷载,满足要求。由于靠施工一侧的通行道路会采取限速措施,同时一般的临时防撞墙均为混凝土防撞墙,故设计要求切割后的钢防撞墙的防撞性能要满足混凝土混凝土护栏护栏防撞性能即可。0049JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的护栏防撞性能表如下0050表1护栏防撞性能0051说明书CN104099879A6/10页1000520053防撞墙验算方法如下0054如图11所示,图11为本发明切除下端后。

27、的防撞墙标准断面图,切割后下端隔板F3A上部与桥梁顶板平,隔板F3A下部与桥梁侧板水平,其中F4A板厚14MM,F6A板厚14MM,均为Q235C钢材。根据JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的规范,作用于桥梁护栏上的碰撞荷载,其大小和作用点分布可按表2确定。VMAX由JTG/TD812006公路交通安全设施设计细则中的混凝土护栏所受碰撞荷载的分布表得出0055表2混凝土混凝土护栏所受碰撞荷载的分布00560057根据上述规定,切割下端后的钢防撞墙按A级防撞进行受力验算。故取车辆的撞击力标准值为53KN/M。撞击点按离桥面930MM计算。因F6A间距为1M,故每个T型截面上承受撞。

28、击力为53KN。说明书CN104099879A107/10页110058计算简图如图12所示,防撞墙碰撞时,受力截面按T型截面计算,截面高度为250MM。截面已知参数及测量几何参数如下,截面型号为T25010001414;用户自定义截面;截面材料类型Q235;截面每米质量23423KG/M;截面高度H250MM;截面宽度B1000MM;腹板厚度TW14MM;翼缘厚度TF14MM;交接圆弧半径RW8MM。将以上参数输入MTSTOOL软件中可得出截面力学参数。截面力学参数如下,形心距截面左边CX50CM,形心距截面下边CY2191CM,截面面积A17331CM2;X向剪切面积AX11666CM2;。

29、Y向剪切面积AY35CM2;X轴截面惯性矩;IX573377CM4;Y轴截面惯性矩IY116672CM4;截面抗扭惯性矩IZ116269CM4;XY轴截面惯性矩IX0CM4;X轴截面抵抗矩WX26162CM3;X轴最大截面抵抗矩WXMAX185899CM3;Y轴截面抵抗矩WY233344CM3;Y轴最大截面抵抗矩WYMAX233344CM3;X轴回转半径IX575CM;Y轴回转半径IY2594CM;X轴截面面积矩SX3362CM3;Y轴截面面积矩SY17559CM3。0059受力验算0060防撞墙承受剪力VMAX53KN,0061防撞墙承受弯矩MMAX53KN093M4929KNM0062防撞。

30、墙承受轴压力NMAX234KN0063强度验算00640065N/AM/105/WX234KN/17331CM24929KNM/105/26162CM317956N/MM2215N/MM20066故满足强度要求。0067稳定性验算00680069本防撞墙构件980/57517,查表得00700071234KN/17331CM2/0978104929KNM/105/26162CM3/108000002007217956N/MM2215N/MM20073故满足稳定性要求。0074抗剪运算00754929KN3362CM3/573377CM4/14MM206N/MM2F125N/MM20076故满足。

31、抗剪要求。0077焊缝验算0078剪力V53KN,弯矩M4929KNM,轴向压力N234KN,加劲板两侧角焊缝焊脚高度8MM,焊缝强度设计值F160N/MM2,说明书CN104099879A118/10页120079WX焊缝组合3108CM3,MMX/WX焊缝1586N/MM2F160N/MM2,0080满足要求。0081N234KN/17992CM2013N/MM2F160N/MM20082V/A53KN/11666MM2454N/MM2F160N/MM20083焊缝组合应力0084NMXMX2/1222205008501315862/122/1224542051302N/MM2F160N/。

32、MM20086满足焊缝要求0087下端切割后路灯基座的受力验算如下0088如图13所示,图13是下端切割后路灯受力验算图,防撞墙下端切割后,路灯相对剩余防撞墙偏心452MM。路灯顶部灯盏的偏心弯矩对防撞墙有利,故不考虑,只考虑路灯的自重,设为G。路灯基座下防撞墙进行了加强,此处内隔板间距为07M。截面参数如下,截面型号T2507001414,截面材料类型Q235,截面几何参数如下,截面高度H250MM;截面宽度B700MM;腹板厚度TW14MM;翼缘厚度TF14MM;交接圆弧半径RW8MM。0089输入MTSTOOL软件后得出截面力学参数如下,形心距截面左边CX35CM,形心距截面下边CY21。

33、15CM,截面面积A13131CM2,X向剪切面积AX8166CM2,Y向剪切面积,AY35CM2,X轴截面惯性矩IX541176CM4,Y轴截面惯性矩IY400223CM4,截面抗扭惯性矩IZ888288CM4,XY轴截面惯性矩IXY0CM4,X轴截面抵抗矩WX25583CM3,X轴最大截面抵抗矩WXMAX140676CM3,Y轴截面抵抗矩WY114349CM3,Y轴最大截面抵抗矩WYMAX114349CM3,X轴回转半径IX641CM,Y轴回转半径IY1745CM,X轴截面面积矩SX31321CM3,Y轴截面面积矩SY8634CM3。0090受力验算0091未受撞击时防撞墙承受弯矩0092。

34、MMAX232G/2KN0452M1050226GKNM0093未受撞击时防撞墙承受轴压力NMAX232KN05G0094强度验算00950096N/AM/105/WX23205GKN/12187CM21050226GKNM/105/18666CM3215N/MM20097求得GMAX1754KN0098取路灯自重G35KN0099切割后路灯基座部位防撞墙受撞击验算0100每个T型截面上承受撞击力为5307371KN0101弯矩M371093KNM184KNM自重偏心弯矩36343KNM0102压力N407KN0103剪力V371KN0104强度验算说明书CN104099879A129/10页。

35、1301050106N/AM/105/WX407KN/13131CM236343KNM/105/25583CM31354N/MM2215N/MM20107故满足强度要求。0108稳定性验算01090110本防撞墙构件980/641153,查表得0111NEX2EA/11231423142206100000N/MM213131CM2/111531531041E80112407KN/13131CM2/09821036343KNM/105/25583CM3/1080000041356N/MM2215N/MM20113故满足稳定性要求。0114抗剪验算0115371KN31321CM3/541176C。

36、M4/14MM1534N/MM2F125N/MM20116故满足抗剪要求0117焊缝验算0118剪力V371KN,弯矩M36343KNM,轴向压力N407KN,加劲板两侧角焊缝焊脚高度8MM,焊缝强度设计值F160N/MM2,WX焊缝组合30277CM30119MMX/WX120N/MM2F160N/MM20120满足要求;0121N407KN/13792CM203N/MM2F160N/MM20122V/A53KN/12470MM2425N/MM2F160N/MM20123焊缝组合应力0124NMXMX2/12222050125031202/122/122425205987N/MM2F160N。

37、/MM20126故满足焊缝要求。0127高架拼接段钢防撞墙下端切割后,需限速40KM/H。故切割施工前需在切割起始点,即0轴线处逆向车辆行驶方向最少150M处挂设“前方施工,减速慢行”、“限速40”的交通标示牌。防撞墙下端切割拆除投影线两侧各加3M的下方地面区域须以警戒线或交通围栏隔离,并安排专人监护。防撞墙内部电缆线均有钢管套管,切割施工时能对电缆线起到良好的保护作用;但为确保安全,下端切割前须作内部线缆阶段性断电,并确认。切割时,火焰斜向下方并控制切割速度,防止火焰停留时间过长造成钢套管内电缆线损伤。钢防撞墙下端切割拆除后,仍保留路灯杆和监控立杆。0128钢防撞墙上端切割工作,在新建匝道钢。

38、箱梁安装完毕后进行,操作人员在新建钢箱梁桥面上进行切割施工。此时需在钢防撞墙边放置临时隔离墩。说明书CN104099879A1310/10页140129如图1所示,图1是现有技术中常规的施工方法,原钢结构防撞墙2在施工时需要全部拆除并临时增设临时防撞墙,车道3需要封闭,造成车辆无法通行,对交通造成影响。使用本发明施工工艺后对原防撞墙进行优化后的效果如图2所示,对现有的钢结构防撞墙2进行优化后车道3无需封闭,车辆可以正常通行,对交通无影响。说明书CN104099879A141/6页15图1图2图3说明书附图CN104099879A152/6页16图4图5说明书附图CN104099879A163/6页17图6图7说明书附图CN104099879A174/6页18图8图9图10说明书附图CN104099879A185/6页19图11图12说明书附图CN104099879A196/6页20图13说明书附图CN104099879A20。

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