現(xiàn)澆箱梁少支架施工

1、工法論文技術(shù)總結(jié)申報(bào)表題名現(xiàn)澆箱梁少支架施工作者姓名資料類別論文工作單位工程名稱職稱職務(wù)工程師工程完成時(shí)間在建總工程師或 技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字簽字時(shí)間容 提 要本文以項(xiàng)目部光武大橋主橋箱梁梁體支架施工案為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際操作，介紹了河床大型現(xiàn)澆箱梁梁體施工的支架案，闡述了少支架施工工藝法，并指出質(zhì)量控制要點(diǎn)，使施工質(zhì)量得到了保證。公司(指揮部)初評(píng)意見該文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了河床大型現(xiàn)澆箱梁梁體施工的支架案，闡述了少支架施工工藝法，總結(jié)出了一套完整的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)冋類工程施工有一定的借鑒意義。單位蓋章2011年10月17日現(xiàn)澆箱梁少支架施工中鐵十五局七公司一分公司項(xiàng)目部濤鋒摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)

2、例介紹了現(xiàn)河床大型現(xiàn)澆箱梁梁體施工的支架案，闡述了少支架施工工藝法，并指出質(zhì)量控制要點(diǎn)，使施工質(zhì)量得到了保證，總結(jié)施工中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為以后同類施工提供 更有效的施工經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：鋼管樁貝雷梁碗口架1、工程概況：橋梁西側(cè)起點(diǎn)樁號(hào) k0+895.0m,東側(cè)終點(diǎn)樁號(hào) K1+735.0m ，橋梁總長度840m,其中主橋長320m， 東、西引橋各長200m，中間引橋長120m。主橋上部結(jié)構(gòu)采用整幅設(shè)計(jì)，主墩基礎(chǔ)采用分離式群樁基 礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)形式為獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主梁采用變高度分離式雙箱截面，橋面寬41.5m，外懸臂2.5m。橋面設(shè)置i=1.5%橫坡。塔梁采用固結(jié)體系。索塔采用簡潔明快的外觀設(shè)計(jì)

3、。橋面采用橫向 雙塔布置，塔身布置在非機(jī)動(dòng)車道和機(jī)動(dòng)車道之間，主塔橋面以上高34.21m，塔身截面順橋向?qū)?4m，橫向?qū)?.5m。2、施工案選擇：根據(jù)本工程施工特點(diǎn)及環(huán)境因素等各面考慮，主橋箱梁梁體支架形式采用少支架施工案。2.1少支架施工案是將鋼管樁制作成排架形式，做為支架的支撐墩，利用鋼管將貝雷片架立地面， 構(gòu)成支架，用搭設(shè)在貝雷片上的碗扣架作為標(biāo)高調(diào)整構(gòu)件。充分利用鋼管樁及貝雷架的特性，承載能力 大，變形小。該支架的特點(diǎn)是：利用貝雷片代替地基處理，材料轉(zhuǎn)利用率高，適用性強(qiáng)，安全可靠，支 架材料重量輕，施工機(jī)械化程度高，可有效的節(jié)約工期。2.2本橋梁主跨施工位于河床，地下水位較高，汛期時(shí)不

4、定因素較大。滿堂支架基礎(chǔ)遇水浸泡后， 地基承載力會(huì)明顯下降，易造成不均勻沉降，沉降量不可控。而少支架鋼管樁的沉降量是可控的。3、少支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)托架具體的設(shè)計(jì)案為：托架采用打設(shè)鋼管樁，鋼管樁采用630、529鋼管，樁頂縱、橫向布設(shè)雙排I40工字鋼墊梁；托架主桁采用貝雷梁，貝雷梁上拼裝橫向聯(lián)接系，布置槽鋼16作為分配梁，剛度滿足要求；槽鋼上搭設(shè)碗扣架進(jìn)行預(yù)拱度調(diào)整；碗扣架上鋪木，木上安裝底模，然后拼裝側(cè)模、端模。 少支架結(jié)構(gòu)立面圖及標(biāo)準(zhǔn)段斷面圖見下圖：文架立曲圏1支架立血圖2二00(itilR5?JL JL111勰昭黑對(duì)豁觀翼詈豁豁罌黑輟瞇擊觀iB.iuiii| idkifjiilllll! II

5、Frnw卑艸"£吟叫出如亠野型弊世IK3K標(biāo)準(zhǔn)段支架示意圖4、支架受力演算：4.1鋼管樁承載力計(jì)算529鋼管樁承載力計(jì)算（按單樁40噸設(shè)計(jì)）：據(jù)南工程地質(zhì)勘查報(bào)告所提供資料，主橋施工支架采用529鋼管（壁厚不少于1cm ）樁作為基礎(chǔ),使用激振力為90KN的振動(dòng)錘擊打。單樁的極限承載力分為樁端土的極限承載力和樁側(cè)土的極限摩阻力兩部分，即：nRu Aq pi liui qsii 1Ru 單樁豎向極限承載力（kN）；q p 樁端阻力；A 樁身的橫截面積（m2 ）;i 震動(dòng)沉樁對(duì)各土層樁摩阻力的影響系數(shù)；U 樁身邊長度（m）;qsi 樁土的極限摩阻力（kPa）； li按土層劃分的各

6、段樁長（m ）。依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)，取安全系數(shù)為2，則打入式摩擦樁豎向受壓的容承載力為:Ru1 AqpiliUiqsi據(jù)地質(zhì)報(bào)告所提供的資料，主橋圍第一層為粗砂，底板埋深2.6-15.0m ，層厚2.6-10.7m，平均厚度5.26m，結(jié)構(gòu)稍密。第二層為圓礫，層厚如果按不利情況考慮，鋼管樁打入深度容承載力為：8.3-19.2m，平均厚度 15.5m，結(jié)構(gòu)中密-密實(shí)。12m圍均為粗砂層，那么可以計(jì)算出529鋼管樁的單樁Ru2i1 iliUiqsi0.50.529 (0.9 50 10.7)400kN如果按較有利情況考慮，鋼管樁打入深度圍上部5.26m為粗砂層，其余為圓礫層，鋼管樁取9m ,那么可

7、以計(jì)算出529鋼管樁的單樁容承載力為:Ru0.50.529 (0.9 50 5.261 75 3.74)429.8kN所以，在全部為中粗砂的圍，那么鋼管樁入土深度應(yīng)該大于10.7m。如果按較有利情況考慮，鋼管樁打入深度圍上部5.26m為粗砂層，其余為圓礫層，那么鋼管樁入土深度應(yīng)該大于9m。4.1.2支架采用630鋼管（壁厚不少于1cm ）樁作為基礎(chǔ)時(shí)，演算過程可參考529鋼管打入深度 演算。如果按不利情況考慮，鋼管樁打入深度12m圍均為粗砂層，那么可以計(jì)算出630鋼管樁的單樁容承載力為:Ru2i1川皿0.50.630 (0.9 50 9)400kN所以，在全部為中粗砂的圍，那么支架鋼管樁入土深

8、度應(yīng)該大于9m。另外，實(shí)際打樁施工時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況采用單樁承載力動(dòng)測(cè)法對(duì)鋼管樁的靜承載力進(jìn)行控制，以便 使每根樁都能達(dá)到設(shè)計(jì)的容承載力。4.2貝雷梁承載力計(jì)算：總體布置跨越體系選用6m +9m+ 12mX4 +7.5m+6.8m+2.56m九跨連續(xù)貝雷梁（主橋的四分之一）。橫向布置36排貝雷梁，每排貝雷梁由27節(jié)貝雷片組裝而成。中間支撐在兩排立柱上，每排11根鋼管柱，垂直橋中心線布設(shè)；各排支墩采用630鋼管立柱，立柱頂部連接 80cm X80cm X2cm鋼板。各排鋼管之間用16槽鋼及I16工字鋼連接，以提高支墩的穩(wěn)定性。630鋼管立柱頂面用 2根順橋向140b工字鋼作為分配梁；其上布置2根橫

9、橋向140b工字鋼。上 面再布置貝雷縱梁，貝雷縱梁頂面設(shè)置 I16工字鋼，上面再布置碗扣支架， 10 X15cm木做橫梁，10 X 10cm木做縱梁。貝雷梁荷載計(jì)算一片貝雷梁所受最不利荷載如下:標(biāo)準(zhǔn)段：2966.5/12*12=20.6kN/m4862.4/12*20=20.26kN/m628.8/12*4=13.1kN/m隔板區(qū)，一片貝雷梁頂面所受均布荷載為: 箱室區(qū)，一片貝雷梁頂面所受均布荷載為: 翼緣區(qū)，一片貝雷梁頂面所受均布荷載為: 貝雷梁計(jì)算模型單片貝雷梁為一超靜定結(jié)構(gòu)，見右下圖：I材料參數(shù)為：上下弦桿：E=200000000kN/m2 ,長度 L=0.7m ,截面面積 A=0.25

10、5 m，慣性矩 l=3.97E-6。卵iniWUEmwmi.FEnrki川-腹桿：E=200000000kN/ m ,長度L=0.7m ,截面面積A=0.1024 m ,慣性矩 |=1.013E-6。斜桿：E=200000000kN/ m ,長度 L=0.984m ，截面面積 A=0.1024 m,慣性矩 I=1.013E-6。貝雷梁計(jì)算結(jié)果考慮貝雷梁自重及外載共同作用，對(duì)貝雷梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，其變形圖、結(jié)構(gòu)軸力圖及應(yīng)力圖如 下所示。rifE, 丄riw-L臧 12 RLJ' igl L貝雷梁軸力圖（N ）貝雷梁變形圖（m）LITEWftEM -1acsi. iKLn*(1M - M

11、E 1MfiX l*>TiELEM-r9feL-li<i Lrt-EiHE -Int»i 海盂j SMEn Mil! fcC .ELZFf-JzI*W1 -Lj.trj?-3MR'S LMH?9bjT?4*Ldfiin-Tfcflftl-35653TC6®中橫梁側(cè)貝雷梁軸力圖（N ）標(biāo)準(zhǔn)段貝雷梁軸力圖（N）UfeS：3TALSUS - LTlffrLCMIO即ERMUM 2DL22& ELZH-'EnJw(ELZF-L»1啲12測(cè)LCD *21:12 FLZT K>i tLM S3® 壬aUf-LSU5 -LTI

12、MhL 晰刃 lfS3MEN： .1H1I4O9W . ；ME般 IWM現(xiàn)ALlk中橫梁側(cè)貝雷梁軸力圖（N）貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa）丄 M. srKE：El岳IKANf 12 RLE>!:-IHT 50. L所：141丄丄12-.TTBidt -器7*'：出21Va-端橫梁側(cè)貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa） 標(biāo)準(zhǔn)段貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa）EMj=4xllt 卍'AMHA'e' 33 2OLE t ：l ' MJ'jF MO.lZ*t£A.w»中橫梁側(cè)貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa）貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa）端橫梁側(cè)貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa）

13、標(biāo)準(zhǔn)段貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa）|»>MD3 -”F3E*t? F1H4L 3 "fr-i Fl知4ifl， n mf j-r中橫梁側(cè)貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa） 貝雷梁最小應(yīng)力局部示意圖（Pa）貝雷梁的最大軸向拉力計(jì)算值190878N，貝雷梁的最大軸向壓力計(jì)算值201220N 。貝雷梁的最大應(yīng)力計(jì)算值188N/mm2 ，貝雷梁的最小應(yīng)力計(jì)算值203N/mm2，均小于貝雷梁的容應(yīng)力值273N/mm2,因此滿足強(qiáng)度要求。貝雷梁的最大變形計(jì)算值為0.00824mm ，小于貝雷梁的最大允撓度值V= 12000/400=30mm滿足剛度要求。5、施工工藝5.1工藝流程:圖5.1支架

14、安裝工藝流程圖5.2施工步驟鋼管樁打設(shè)521.1鋼管樁采用50t履帶吊車由便道運(yùn)至樁位處吊裝振 動(dòng)錘打樁。630鋼管樁打入河床有效深度不少于9米，529鋼管打深有效深度不少于 11米（有效深度以原河床底進(jìn)行計(jì)算） 沉樁以標(biāo)高控制。沉樁偏差：樁位平面位置：±10cm ;樁頂標(biāo)高: ±10cm ;樁身垂直度：1%。鋼管樁實(shí)行設(shè)計(jì)樁長和振動(dòng)錘擊反算承載力雙控， 以保證承載力滿足施工要求。樁端位于黏性土或較松軟土層時(shí)， 應(yīng)以標(biāo)高控制，貫入度作為校核，如樁沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，貫入度仍較大時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊，其貫入度控制值應(yīng)由設(shè)計(jì)確定。樁端位于堅(jiān)硬、硬塑的黏土及中密以上的粉土、 砂、碎類土、風(fēng)化

15、巖時(shí)，應(yīng)以貫入度控制。當(dāng)硬層土有沖刷時(shí)應(yīng)以標(biāo)高控制。貫入度已達(dá)到要求，而樁 尖未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)在滿足沖刷線下最小嵌固深度后，繼續(xù)錘擊3陣(每陣10錘)，貫入度不得大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值。521.3鋼管樁打設(shè)時(shí)注意控制樁身的垂直度，在打設(shè)前先用兩臺(tái)經(jīng)緯儀架設(shè)在樁架的正面及側(cè)面，校正樁架導(dǎo)向桿及樁的垂直度，并保持錘，振動(dòng)錘與樁在同一軸線上，然后空打12m 再次校正垂直度后正式打樁。當(dāng)沉至某一深度并經(jīng)復(fù)核沉樁質(zhì)量良好時(shí)，再行連續(xù)打擊。若開始階段發(fā)現(xiàn)樁位不正或 傾斜，應(yīng)調(diào)正或鋼管樁拔出重新插打。卵層打設(shè)時(shí)遇到孤時(shí)采用反復(fù)插拔鋼管樁將孤擠壓至樁身護(hù)壁進(jìn) 行打設(shè)。521.4鋼管樁每節(jié)長12m，可在空地上提

16、前進(jìn)行焊接接長，一般采用半自動(dòng)無氣體保護(hù)焊機(jī)焊接。焊接前，應(yīng)將樁管焊接部位變形損壞部分修整，樁管端部用角向磨光機(jī)磨光，并打焊接剖口，并將襯箍 放置在下節(jié)樁側(cè)的擋塊上使其坡口擱在焊道上，使兩節(jié)樁對(duì)口的間隙為24mm，在用經(jīng)緯儀校正垂直度再進(jìn)行電焊，施焊應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，管壁厚小于9mm的焊兩層，大于 9mm的焊3層。焊完每層焊縫后及時(shí)清除焊渣；每層焊縫的接頭應(yīng)錯(cuò)開；應(yīng)充分熔化襯箍，保證根部焊透；遇大風(fēng)，要安裝擋風(fēng)板；氣 溫低于0 C時(shí)焊件上下100mm 長度要預(yù)熱。鋼管樁加強(qiáng)措施鋼管樁打設(shè)施工完畢后，為保證每排鋼管樁的整體穩(wěn)定性，每排鋼管樁相鄰兩鋼管之間焊接剪力撐，剪力撐縱橫向斜撐按 45度布置，按交

17、叉、搭接原則布置，剪力撐采用十字交叉形式焊接為一體。剪刀撐為16槽鋼，上下平撐為116工字鋼 縱向兩排鋼管樁設(shè)斜向平撐，采用116工字鋼。橫向鋼管樁相鄰之間剪力撐、水平撐焊接縱向鋼管樁相鄰之間剪力撐焊接樁頂加強(qiáng)措施(1)為增加原地面以上樁的局部剛度，鋼管樁鋼板蓉“.左扉;加強(qiáng)肋蛙、砼填砂，并在樁頂澆筑 50cm厚C30砼。(2)樁頂側(cè)四個(gè)向焊接三角形剪力板( 10cm xiOcm )，然后在鋼管頂部焊接2cm厚0.8 X0.8m的鋼板，以增加鋼管樁頂與工字鋼的接觸面積。具體做法見右圖示意圖。貝雷梁安裝貝雷梁預(yù)先在河灘上按每組尺寸拼裝好，然后運(yùn)輸?shù)轿?，安裝在140工字鋼橫梁上。貝雷梁的位置需放線

18、后確定，以保證支架軸線不偏移。貝雷梁安裝到位后， 橫向、豎向均焊定位擋塊，將其固定在I40工字鋼橫梁上，以保證貝雷梁的準(zhǔn)確位置。見下圖。貝雷梁拼裝圖貝雷梁定擋塊圖貝雷梁上橫向分配梁安裝貝雷梁拼裝完畢，其上鋪設(shè)116工字鋼橫向分配梁，間距60cm，中隔板處加密為 30cm , I16與貝雷梁間采用16 “ U ” 型螺栓固定，每個(gè)節(jié)點(diǎn)1套螺栓。然后在I16上搭設(shè)碗扣架立桿。 如與“U”型螺栓螺母沖突時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整其間距。工字鋼橫向 分配梁作為上層碗扣架底托基礎(chǔ)。見右圖碗扣架搭設(shè)I16工字鋼橫向分配梁鋪設(shè)完畢后在其上搭設(shè)碗扣式腳手架，采用腳手架調(diào)整梁底模板標(biāo)高。滿堂支架采用048 X3.5mm碗扣件式腳手架，橫向間距 (m):翼緣處0.90 ;腹板處0.3 ;箱室 處0.6 ;縱距(m):0.60，中隔板處加密為 0.30 ;步距(m):1.2 ;立