跨河道連續(xù)箱梁現(xiàn)澆支架施工方案_secret

1、跨河道連續(xù)箱梁膺架平臺(tái)設(shè)計(jì)與施工1.工程概況 xx高速公路xx河立交橋設(shè)計(jì)為28+40+40+28m變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，全橋長(zhǎng)136m。梁高由2.5m按二次拋物線漸變至1.5m，梁截面型式為單箱雙室結(jié)構(gòu)，橋面寬12.75m。該橋1#2#墩橫跨西江排洪河道xxx河，河道跨寬度為45m。2#3#墩橫跨省道，道路寬為10m，設(shè)計(jì)凈空5m。該橋設(shè)計(jì)箱梁混凝土為一次性澆筑成型。2.支架的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)因素、橋址情況及考慮施工安全可靠，針對(duì)跨河道處現(xiàn)澆箱梁施工，采用鋼管樁、貝雷片搭設(shè)膺架平臺(tái)，然后在平臺(tái)上再搭設(shè)碗口滿堂支架進(jìn)行施工。設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題有兩個(gè)方面：一是鋼管樁的承載力、剛度和穩(wěn)定性；二是貝雷片

2、梁的整體強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度。主要材料：530-10螺旋鋼管、321型貝雷片（高1.5m、每節(jié)長(zhǎng)3m）、I40b工字鋼、I20b工字鋼、碗口式腳手架。主要設(shè)備：50T汽車吊一臺(tái)、DZ-90振動(dòng)錘一臺(tái)、電焊機(jī)4臺(tái)3.膺架平臺(tái)的設(shè)計(jì)現(xiàn)澆平臺(tái)平面（附圖1）及平臺(tái)斷面圖（附圖2）如下：3.1膺架平臺(tái)的布置延箱梁橫截面布置6根530-10螺旋鋼管，箱室范圍4根，翼板處各一根。利用DZ-90振動(dòng)錘打入河床持力層做為樁基礎(chǔ)，鋼管樁頂部橫向是雙I40b工字鋼做橫梁，橫梁上放置7組單層雙排貝雷片做縱梁，貝雷片上橫向布置I20b工字鋼，縱向間距為60cm，利用I20b工字鋼在其上搭設(shè)碗口式滿堂架。鋼管樁與橫梁通過(guò)焊

3、接固結(jié)聯(lián)系、橫梁與貝雷梁U型螺栓聯(lián)系、I20b工字鋼通過(guò)5道5槽鋼縱向通長(zhǎng)點(diǎn)焊構(gòu)成整體。碗口架下旋底托與I20b工字鋼采用梅花狀點(diǎn)焊聯(lián)系。3.2受力機(jī)理橫向工字鋼及貝雷梁的受力橫向工字鋼的受力既是碗扣支架傳來(lái)的豎向力。橫向工字鋼是直接放置在貝雷梁膺架上的，因此其承受的荷載將直接傳遞給貝雷梁膺架，對(duì)于貝雷梁膺架的加載，采用梁?jiǎn)卧奢d形式，即間距為60cm的橫向工字鋼的受力將折算為均布荷載，也就是將橫向工字鋼傳遞給貝雷梁膺架的集中力除以60cm，就是貝雷梁膺架的均布力。支墩橫梁受力貝雷梁膺架是直接放置在鋼管支墩橫梁上的，支墩橫梁將作為連續(xù)梁承受7組貝雷梁傳遞下來(lái)的集中力。臨時(shí)支墩受力臨時(shí)支墩的受力

4、就是支墩橫梁傳遞的集中荷載。4.膺架平臺(tái)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算4.1驗(yàn)算說(shuō)明混凝土按照實(shí)際荷載計(jì)算，但需乘以1.3的模板和施工荷載系數(shù)。貝雷梁膺架承受的荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載計(jì)算。4.2貝雷梁驗(yàn)算由于混凝土箱梁的單位重量受位置影響不斷變化，因此導(dǎo)致貝雷梁在各段的受力不盡相同，計(jì)算上需要找出最不利的受力工況。最不利的工況顯然是在墩頂橫隔墻下那一跨的貝雷梁受力最不利。如果此跨均為2.5m梁高的橫隔墻，那么貝雷梁承受的均布荷載是：18.94m2×1m×2.65t/(m2)×1.365.3t/m此65.3t為每米混凝土箱梁的重量，那么全部分配給混凝土箱梁底板下的貝雷梁，按10片(單排)計(jì)

5、，并乘以1.3的不均勻系數(shù)，可得每片貝雷梁承受的均布荷載是：(65.3t/m)/(10片)×1.38.5t/m從安全保守的角度進(jìn)行貝雷梁的受力分析，在承受8.5t/m的均布荷載工況下，貝雷梁按7.5m跨的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算：貝雷梁承受的彎矩是M(1/8)×(8.5t/m)×(7.5m)259.8tm此彎矩值小于單層單排貝雷梁的容許受力值78tm，能夠滿足要求。4.3鋼管樁受力計(jì)算 2#墩墩頂實(shí)體橫梁為整個(gè)截面最大部位，其下部2排鋼管樁受力最大，如果該處通過(guò)驗(yàn)算，那么其他部位鋼管樁可以不再驗(yàn)算。鋼管立柱受力計(jì)算橫梁處鋼管樁最大受力是65t，樁基礎(chǔ)采用的是直徑530mm壁

6、厚10mm的鋼管，鋼管面積是163.3cm2，那么在荷載65t情況下的應(yīng)力是40MPa。最大墩高是5m，此鋼管的回轉(zhuǎn)半徑是i18.3cm，鋼管的柔度是27，查表得鋼管穩(wěn)定折減后的應(yīng)力是：36MPa/0.94643MPa，能夠滿足要求。鋼管樁入土深度計(jì)算如下： 基樁設(shè)計(jì)參數(shù)成樁工藝: 鋼管樁承載力設(shè)計(jì)參數(shù)取值: 地勘資料孔口標(biāo)高0.00 m樁頂標(biāo)高0.00 m樁身設(shè)計(jì)直徑: d = 0.53 m樁身長(zhǎng)度: l = 5.8 m樁尖端部構(gòu)造形式: 閉口.巖土設(shè)計(jì)參數(shù)層號(hào)土層名稱層厚(m)層底埋深(m)極限側(cè)阻力qsik(kPa)極限端阻力qpk(kPa)1粘性土3.303.304002細(xì)砂1.404

7、.703503卵石2.106.80160450 計(jì)算參數(shù)表土層計(jì)算厚度li(m)極限側(cè)阻力qsik(kPa)極限端阻力qpk(kPa)13.3040021.4035031.10160450樁身周長(zhǎng)u、樁端面積Ap計(jì)算u = p × 0.53 = 1.67 mAp = p × 0.532 / 4 = 0.22 m2單樁豎向抗壓承載力估算根據(jù)樁基規(guī)范按下式估算單樁承載力Quk = Qsk + Qpk土的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值為：Qsk = lsmåqsikli = 1.00 × 1.67 × (40 × 3.30 + 35 × 1.

8、40 + 160 × 1.10) = 594 kN總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值為：Qpk = lpqpkAp = 1.00 × 450 × 0.22 = 99 kN 單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為：Quk = Qsk + Qpk = 594 + 99 = 694 kN由于此結(jié)構(gòu)為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，能夠滿足受力要求。因此，將鋼管樁(閉口或交叉鋼板分四格)打入到卵石層內(nèi)即可。5.平臺(tái)施工質(zhì)量控制5.1 管樁定位要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行定位，在震動(dòng)過(guò)程中全程測(cè)控糾偏，管樁垂直度控制在1%，平面位置控制在50mm內(nèi)。5.2 管樁打入采用入土深度和貫入度雙控制，以貫入度為主。沉入設(shè)計(jì)深度巖層，在

9、每分鐘貫入度小于3mm,繼續(xù)激振3min貫入度穩(wěn)定可以停止施工。如入土深度小于5.8m，則繼續(xù)激振2min,至貫入度穩(wěn)定在3mm/min之下則停止施打。5.3 每根管樁施工要對(duì)入土深度、貫入度形成施工記錄，做到有據(jù)可查。5.4 每排鋼管樁施工完成后采用橫向剪刀撐聯(lián)系，保證管樁橫向穩(wěn)定性。5.5 管樁插打完成后，管頂由于反復(fù)沖擊摩擦受力，局部會(huì)發(fā)生變形而導(dǎo)致截面剛度發(fā)生改變，施工時(shí)需切除該部分。5.6 管樁頂標(biāo)高要嚴(yán)格控制，避免安裝橫梁時(shí)出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，造成管樁不能充分受力，而改變平臺(tái)受力機(jī)理。5.7 膺架平臺(tái)各連接部位確保連接牢固，保證平臺(tái)的整體穩(wěn)定性。6.平臺(tái)施工安全控制6.1 管樁施工期間由

10、項(xiàng)目部派專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的指揮和協(xié)調(diào)，確保施工質(zhì)量及安全。6.2 施工前對(duì)振動(dòng)錘液壓、電氣系統(tǒng)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查，確保無(wú)故障隱患方可施工。6.3 振動(dòng)錘鉗夾螺旋管時(shí)必須鉗緊無(wú)空隙，待壓力表達(dá)到額定壓力值時(shí)，才可以松開(kāi)安全繩進(jìn)行起吊。6.4 汽車吊在搭設(shè)好的平臺(tái)上就位時(shí)，支腿必須支承在貝雷梁上，不得在兩排貝雷梁之間空擋處支腿，避免吊車支腿處受力薄弱而失穩(wěn)。6.5 振動(dòng)前，首先利用錘體自重將管樁壓穩(wěn)不再沉降后方可開(kāi)錘，避免出現(xiàn)空振導(dǎo)致吊臂振幅過(guò)大出現(xiàn)安全事故。6.6 每完成一跨平臺(tái)立即在左右邊界臨水面安裝圍欄封閉，當(dāng)天施工完成后對(duì)平臺(tái)進(jìn)行整體封閉嚴(yán)禁人員進(jìn)入，除此還需安排專人看守。7.結(jié)束語(yǔ)7.1 設(shè)計(jì)方面在膺架平臺(tái)設(shè)計(jì)方面，我們對(duì)平臺(tái)受力最不利的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行了檢算，同時(shí)依據(jù)梁截面不同，帶來(lái)的線性受力分布變化，對(duì)結(jié)構(gòu)上也進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，在既滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的情況下，同時(shí)又避免了材料的浪費(fèi)。在后續(xù)支架預(yù)壓過(guò)程中，通過(guò)對(duì)每個(gè)管樁基礎(chǔ)和貝雷梁跨中彈性撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，沉降量、撓度均滿足施工規(guī)范要求。7.2 施工方面充分利用了鋼管樁基礎(chǔ)和貝雷梁膺架這兩個(gè)相對(duì)成熟的施工工藝，并把它們進(jìn)行了有效結(jié)合。結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用中，安裝較為簡(jiǎn)便，管樁承載力和平臺(tái)整體穩(wěn)定性也能滿足施工要求，同時(shí)為下步滿堂