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      現(xiàn)澆箱梁支架地基處理及承載力驗算

      時間:2019-05-14 19:29:22下載本文作者:會員上傳
      簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關(guān)的《現(xiàn)澆箱梁支架地基處理及承載力驗算》,但愿對你工作學(xué)習(xí)有幫助,當(dāng)然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《現(xiàn)澆箱梁支架地基處理及承載力驗算》。

      第一篇:現(xiàn)澆箱梁支架地基處理及承載力驗算

      現(xiàn)澆箱梁支架地基處理

      1、地基處理措施

      現(xiàn)澆箱梁支架體系關(guān)鍵部位是橋下地基處理,橋梁施工范圍內(nèi)地基承載力應(yīng)滿足所承受的全部荷載,地基不發(fā)生沉陷現(xiàn)象。橋?qū)挿秶鷥?nèi)先清除表面雜草和廢棄垃圾等,基底碾壓合格后(密實度90%),做1層5%石灰土(厚20cm)和一層道渣墊層(厚15cm)密實度壓至96%以上(重型),個別軟弱地段拋填片石,進行加固處理后填筑石灰土;最后澆注15cm厚C20素混凝土作為面層,在橋墩兩側(cè)各5米范圍內(nèi)灰土厚度為40cm、道渣厚度為15cm、混凝土厚度為20cm,頂面做好排水處理。(具體的地基處理根據(jù)現(xiàn)場試驗和實際情況最后確定,地基處理見下圖。)

      151020砼道渣石灰土基 底

      2、地基承載力驗算

      主線橋支架高度按6米計算,單根立桿的支架重量為:5*(0.6+0.9)*5+6*5=67.5kg。(φ48×3.5mm鋼管每米自重3.84kg,加上扣件按5kg/m考慮)從支架、模板內(nèi)力驗算過程中得知各段立桿承受由縱梁傳遞來有荷載N分別為:21.244KN; 21.488 KN ;28.26 KN ;27.000 KN。立桿底托下用厚5cm×寬20cm的木板作墊板。

      各段基礎(chǔ)底面最大荷載P計算

      0#~14#斷面:(21.244+67.5*10-3*9.8)/(1.5*0.2)=73.0KN/m2; 14#~20#斷面:(21.488+67.5*10-3*9.8)/(1.2*0.2)=92.3KN/m2; 24(27)

      #~

      26(29)

      #斷

      :(28.26+67.5*10-3*9.8)/(1.2*0.2)=120.5KN/m2;

      20#~

      3#斷

      (27.000+67.5*10-3*9.8)/(0.9*0.2)=153.7KN/m2。

      基礎(chǔ)底面下澆注15cm厚C20素混凝土和填筑15cm厚道渣、20cm厚5%石灰土(道渣按18KN/m3,灰土按17.2KN/m3計算)。

      用公式:pcz+pz≤fz,pz =b*p/(b+2Ztgθ)對5%石灰土地基進行驗算。

      pcz------墊層底面處土的自重壓力(KN/m2); pz------墊層底面處的附加壓力(KN/m2); fz------墊層底面處土層的地基承載力(KN/m2); b------基礎(chǔ)底面的寬度(m);

      p------基礎(chǔ)底面壓力(KN/m2),按最大值153.7(KN/m2)計算。

      Z------基礎(chǔ)底面下墊層的厚度(m); θ------墊層的壓力擴散角,灰土取30°; pz

      =b*p/

      (b+2Ztg

      θ)=0.2*153.7/(0.2+2*0.35*tg30°)=50.87(KN/m2);

      pcz =24*0.15+17.2*0.2+18*0.15=9.74(KN/m2); 從地質(zhì)報告的土層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表中得知地基承載力荷載fz =95(KN/m2)。

      pcz+pz =50.87+9.74=60.61≤fz =95,滿足要求。

      計算中未考慮面層C20混凝土的影響,如考慮此因素安全系數(shù)會更高。

      在實際施工中再對5%石灰土進行試驗,得出其各項詳細參數(shù),并通過用太沙基(K.Terzaghi)公式計算5%石灰土地基極限荷載來進行復(fù)核:

      pu=0.4γbNγ+1.2cNc+γdNq pu------地基極限荷載,KPa;

      γ------基礎(chǔ)底面以下地基土的天然重量,KN/m3; c------基礎(chǔ)底面以下地基土的粘聚力,KPa; d------基礎(chǔ)埋深,m; b------基礎(chǔ)邊長,m;

      Nγ;Nc;Nq------地基承載力系數(shù),均為tgα=tg(45+φ/2)的函數(shù),亦即φ的函數(shù)可直接計算或查有關(guān)圖表確定。

      考慮到支架底托直接立在地基表面上,沒有埋深,所以: pu=0.4γbNγ+1.2cNc 地基承載力f= pu /K(K---地基承載力安全系數(shù),K≥3.0)。

      第二篇:現(xiàn)澆箱梁支架地基與基礎(chǔ)處理?

      ①當(dāng)采用滿堂支架施工方案時,必須對支架范圍內(nèi)的泥漿池進行徹底清理和換填;原地面處理采用清除雜草、地基觸探、回填碎石類土進行分層碾壓、高出原地表30cm以上,最后在其上鋪筑20cm厚的水泥穩(wěn)定土墊層。并在周邊開挖排水溝、覆蓋塑料布防止雨水侵蝕。②當(dāng)采用臨時墩支架施工方案時,地基觸探、碾壓后、回填碎石類土進行分層碾壓、高出地表30~50cm,根據(jù)臨時墩支架跨距在橋跨內(nèi)測量放線,放出臨時墩跨距不大于8.5m的中心線,立模澆筑1231m的C25鋼筋混凝土墩柱基礎(chǔ),并預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)板件。以備臨時墩立柱聯(lián)結(jié)。

      ③臨時墩基礎(chǔ)澆筑完畢后,周邊回填寬度不小于3.5m的普通粘性土進行碾壓密實,周邊開挖排水溝,鋪設(shè)塑料布,防止雨水侵蝕。

      ④支架現(xiàn)澆梁施工前,先對施工現(xiàn)場進行場地平整,對搭設(shè)支架場地進行加固處理,確保地基承載力達到滿布荷載的要求,使梁體混凝土澆筑后不產(chǎn)生沉降。⑤支架地基處理可采用換填壓實(壓實度大于96%)、漿砌條石或澆筑混凝土擴大基礎(chǔ)(條形基礎(chǔ))其斷面尺寸應(yīng)根據(jù)施工荷載及地基情況確定,條形基礎(chǔ)頂面不小于20CM,澆筑混凝土?xí)r應(yīng)注意支架連接用的預(yù)埋件的正確安裝。

      ⑥如采用枕木、木板或型鋼基礎(chǔ)時,枕木、木板或型鋼規(guī)格應(yīng)根據(jù)施工荷載及地基情況等因素確定但其寬度不小于20CM,就位前在基頂部施灑細砂一層,使其與地基密貼,縱橫交叉點有縫隙時應(yīng)用薄鋼板或木板等予以填充,不得留有空隙。

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      第三篇:現(xiàn)澆箱梁碗扣式鋼管支架體系驗算.

      現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案 現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案

      1、工程概況

      三環(huán)路東北段B段道路工程(Ⅶ標(biāo)段)橋梁工程主要包括:A匝道橋,設(shè)計起點樁號為AK0-0.039,終點樁號為AK0+292.961,全長293m,橋梁位于R=60m的平曲線內(nèi)。上部結(jié)構(gòu)分別采用普通鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,共四聯(lián),A匝道橋標(biāo)準寬為

      8.50m,下部結(jié)構(gòu)橋墩采用橢圓型花瓶墩,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁;B匝道橋,設(shè)計起點樁號為BK0-0.048,終點樁號為BK0+288.152,全長288.20m,橋梁位于R=60m的平曲線內(nèi),上部結(jié)構(gòu)分別采用普通鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,共四聯(lián),B匝道橋標(biāo)準寬為8.50m,下部結(jié)構(gòu)橋墩采用橢圓型花瓶墩,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁;C匝道橋分為兩段, 第一段設(shè)計起點樁號為CK25+359.04,終點樁號為CK25+791.04,橋長為432m,橋梁位于R=1300m的平曲線內(nèi),第二段設(shè)計起點樁號為CK26+011.675,終點樁號為CK26+201.675,橋長為190m, 橋梁位于R=350m的平曲線內(nèi), 上部結(jié)構(gòu)分別采用普通鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,第一段共四聯(lián),第二段共兩聯(lián),第一段橋跨布置為(30x4)+(30x2+27)+(30x3)+(27x5)m,第二段橋跨布置為(20x2)+(30x5)m,C匝道標(biāo)準橋?qū)挒?8.75m;洪灣主路高架橋設(shè)計起點樁號為K26+614,終點樁號為K27+040,全長426m,橋跨布置為右幅4x30+(30+27+36+33)+3x30+3x30=426m,左幅4x30+(30+33+36+27)+3x30+3x30=426m,采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,梁高1.8m。結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)、地形以及各聯(lián)箱梁的具體情況,采用碗扣式鋼管滿堂支架作為現(xiàn)澆箱梁支架?,F(xiàn)就C匝道橋第一段第三聯(lián)所采用的碗扣式鋼管滿堂支架體系進行驗算。

      2、檢算依據(jù)

      施工檢算荷載計算項目按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000執(zhí)行、《路橋施工計算手冊》 人民交通出版社 2001年5月(周水興、何兆益、鄒毅松等編著)。

      3、碗扣式鋼管滿堂支架體系設(shè)計概述

      C匝道橋第一段第三聯(lián)跨徑均為30m,此聯(lián)箱梁為等截面單箱雙室箱梁結(jié)構(gòu),梁高

      1.8米,橋面寬為18.75 米。支架立桿縱橋向布置為47×60cm,共48排;橫向立桿布置為39×60cm,共40排;碗扣式鋼管滿堂支架體系由支架基礎(chǔ)(80cm厚砂碎石墊層+20cm 1 現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案

      厚C20砼)、υ48mm×3.5mm鋼管立桿、橫桿、剪刀撐(扣件式)、斜撐桿、可調(diào)托架、12×12cm方木橫橋向分配梁、12×12cm方木順橋向分配梁以及上鋪15mm厚竹膠板組成。側(cè)模板下布置12×12cm的縱橋向方木,間距為20cm,其下布置定型鋼骨架,縱向間距80cm,定型鋼骨架上下弦桿采用[10槽鋼,立柱采用υ48mm×3.5mm鋼管制作。

      碗扣式鋼管支架體系各組成部分所采用材料及相關(guān)參數(shù)如下: 模板:采用規(guī)格尺寸為2440×1220×15mm優(yōu)質(zhì)竹膠板。竹膠板密度為γ

      =8.3KN/m3;抗彎強度[σw板竹膠板]=60.0MPa,彈性模量為Em=5000MPa。木方木:為馬尾松,橫向方木間距為60cm;縱向方木間距為20cm;方木密度為γ

      =6.0KN/m3,方木抗彎強度為[σw方木]=12MPa,方木橫紋抗剪強度[τj方木]=1.5MPa,彈性模量E方木=9.0×103MPa。橫向方木直接鋪設(shè)在碗扣式滿堂支架立桿頂部的可調(diào)頂托

      上??v向方木鋪設(shè)在橫向方木上。υ48mm×3.5mm鋼管:立桿間距為60×60cm,橫桿層距(即立桿步距)為120cm,立桿豎向容許荷載[N]=33.1KN,其抗壓強度值[σ鋼管]=215MPa,鋼材彈性模量為Eg=2.1 ×105MPa,截面積A=4.89×10-4m2,慣性矩I=1.215×10-7m4,抵抗矩W=5.078×10-6m3,回轉(zhuǎn)半徑i=1.578×10-2m,每米重量3.84Kg。支架在橋縱向每1.8m間距設(shè)置剪刀撐;立桿頂部安裝可調(diào)頂托,立桿底部支立在底托上;底托下設(shè)置墊木,以確?;A(chǔ)受力均勻。

      4、碗扣式鋼管滿堂支架驗算 4.1 荷載標(biāo)準值計算

      梁端實體橫隔梁下的底板模板受力最大,作為控制驗算部位。分析相關(guān)荷載如下:

      (1)竹膠板自重:q11=0.015×8.3=0.125KN/m2;縱向方木自重:q12=0.12×0.12×1 ×5×6.0=0.432KN/m;橫向方木自重:q13=(0.12×0.12×1×2×6.0)/1.2=0.144 KN/m;

      (2)C50鋼筋混凝土自重:梁端 q2=1.8×26=46.8KN/m2。(3)計算支撐模板及直接支撐模板的小棱時施工荷載取均布荷載q31=2.5 KN/m2,另以集中荷載P=2.5KN進行檢算。計算直接支撐小棱的梁時,施工均布荷載取q32=1.5 KN/m2。計算支架立柱時,取均布荷載q33=1.0 KN/m2。(4)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生荷載:q4=2.0 KN/m2。4.2 竹膠板強度及剛度驗算 4.2.1 竹膠板計算模型 22 現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案

      竹膠板計算模型取跨度為20cm的簡支梁進行驗算,計算范圍為20×100cm。4.2.2 竹膠板強度驗算(1)驗算時荷載組合:

      情況一:q竹膠板1=(0.125×1+46.8×1+2.5×1+2.0×1)×0.20=10.285KN/m。情況二:q 載P=2.5KN。(2)內(nèi)力計算:

      情況一:M1= q竹膠板1l2/8=10.285×0.202/8=0.051KN.m。情況二:M2= q竹膠板2l2/8+P×l/4=9.785×0.202/8+2.5×0.20/4=0.174KN.m。(3)強度驗算:

      W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5m3 σ=Mmax/W=M2/W=0.174×103/(3.75×10-5)=0.0464×108Pa =4.64MPa<[σw板竹膠板2 =(0.125×1+46.8×1+2.0×1)×0.20=9.785KN/m,且承受集中荷]=60.0MPa 強度滿足要求。4.2.3 竹膠板剛度驗算

      對于現(xiàn)澆混凝土模板驗算剛度時,按照最不利原則,取恒、活荷載均布線荷載標(biāo)準值進行驗算

      I=bh3/12=1×0.0153/12=2.813×10-7m4 ν1=5 q竹膠板1l4/(384EI)= 5×10.285×103×0.204/(384×5×109×2.813×10-7)=0.152×10-3m ν2=5 q竹膠板2l4/(384EI)+Pl3/48EI= 5×9.785×103×0.204/(384×5×109×2.813 ×10-7)+2.5×103×0.203/(48×5×109×2.813×10-7)=0.441×10-3m<0.20/400=0.500×10-3m 剛度滿足要求。4.3 縱向方木強度及剛度驗算 4.3.1 縱向方木計算模型

      縱向方木其下橫向方木間距為60cm,縱向方木每根長度為3m;故縱向方木計算模型取五跨等跨連續(xù)梁進行驗算。4.3.2 縱向方木強度驗算

      (1)強度驗算時荷載組合:

      情況一:q縱向方木1=(0.125+46.8+0.432+2.5+2.0)×0.20=10.371KN/m。現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案 情況二:q P=2.5KN??v向方木2 =(0.125+46.8+0.432+2.0)×0.20=9.871KN/m 且承受集中荷載(2)內(nèi)力計算:

      情況一:M1max= 0.105q縱向方木1l2=0.105×10.371×0.62=0.392KN.m Q1max= 0.606q縱向方木1l=0.606×10.371×0.6=3.771KN 情況二:M2max=0.105q縱向方木2l2+0.158Pl =0.105×9.871×0.62+0.158×2.5×0.6=0.610KN.m。Q2max= 0.606q縱向方木2l+P=0.606×9.871×0.6+2.5=6.089KN(3)強度驗算:

      W=bh2/6=0.12×0.122/6=2.88×10-4m3 σ=Mmax/W=M2max/W=0.610×103×10-6/(2.88×10-4)=2.12MPa<[σw方木]=12MPa 抗彎強度滿足要求。

      τ=3Qmax/(2bh)=3×6.089×103×10-6/(2×0.12×0.12)=0.634MPa<[τj方木]=1.5MPa 抗剪強度滿足要求。4.3.3 縱向方木剛度驗算

      按照最不利原則,取恒、活荷載均布線荷載標(biāo)準值對其剛度進行驗算 I=bh3/12=0.12×0.123/12=1.728×10-5m4 ν1=0.664×5q縱向方木1l4/384EI= 0.664×5×10.371×103×0.604/384×9×109× 1.728×10-5=0.747×10-4m<0.6/400=1.5×10-3m ν2=0.664×5q縱向方木2l4/384EI+1.097×Pl3/48EI = 0.664×5×9.871×103× 0.604/384×9×109×1.728×10-5+1.097×2.5×103×0.63/48×9×109×1.728×10-5=1.505×10-4m<0.6/400=1.5×10-3m 剛度滿足要求。4.4 橫向方木強度及剛度驗算 4.4.1 橫向方木計算模型

      橫向方木其下立桿間距為60×60cm,橫向方木每根長3m,計算模型取五跨等跨連續(xù)梁進行驗算。

      4.4.2 橫向方木強度驗算

      (1)強度驗算時荷載組合:

      現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案

      q橫向方木=(0.125+46.8+0.432+0.144+1.5+2.0)×0.6=30.601KN/m。(2)內(nèi)力計算:

      M=0.105q橫向方木l2=0.105×30.601×0.62=1.157 KN.m。

      Q= 0.606q橫向方木l=0.606×30.601×0.6=11.127KN(3)強度驗算:

      W=bh2/6=0.12×0.122/6=2.88×10-4m3 σ=M/W=1.157×103×10-6/(2.88×10-4)=4.017MPa<[σ 要求。

      τ=3Q/(2×b×h)=3×11.127×103×10-6/(2×0.12×0.12)=1.159MPa<[τ =1.5MPa 抗剪強度滿足要求。4.4.3 橫向方木剛度驗算

      對于現(xiàn)澆混凝土模板支架橫向方木的剛度進行驗算

      I=bh3/12=0.12×0.123/12=1.728×10-5m4 ν=0.664×5q橫向方木l4/384EI= 0.664×5×30.601×103×0.604/384×9×109×1.728 ×10-5=0.220×10-3m<0.6/400=1.5×10-3m 剛度滿足要求。4.5 碗扣式鋼管滿堂支架立桿的強度及穩(wěn)定性驗算 支架立桿間距為60×60cm,橫桿層距(即立桿步距)為120cm,每米重量38.4N。支架在橋縱向每1.8m間距設(shè)置剪刀撐;立桿頂部安裝可調(diào)頂托,立桿底部支立在底托上;底托下設(shè)置墊木,以確?;A(chǔ)受力均勻。第三聯(lián)箱梁C10墩身處支架最高為10.7m,按最不利原則以該處碗扣式鋼管滿堂支架布設(shè)情況來考慮扣件桿件自重: 計算一跨支架的重量

      立桿總長:48×40×10.7=20544m 橫桿總長:(47×40+48×39)×0.6×9=20260.8m 剪刀撐總長:13×2×8×16×2.16=7188.48m 支架總重量:(20544+20260.8+7188.48)×38.4=1842941.952N 支架荷載:1842941.952/28.2×23.4=2.793KN/m2。4.5.1 立桿荷載計算 立桿間距為60×60cm,單根立桿所受荷載為: j方木w方木]=12MPa抗彎強度滿足]

      現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及模板施工方案

      P=(0.125+0.432+0.144+2.793+46.8+1.0+2.0)×0.6×0.6=19.186KN。4.5.2 立桿強度驗算

      分配到每根碗扣式支架立桿荷載:

      N=P=19.186KN<[N]=33.1KN 滿足步距為120cm的承載力要求。

      4.5.3 碗扣式鋼管滿堂支架立桿穩(wěn)定性驗算

      每根立桿承受軸向壓力N=P=19.186KN,取橫桿層距(即立桿步距)L0=120cm,驗算

      立桿的穩(wěn)定,支架立柱采用多層水平、縱向橫桿、斜撐桿等構(gòu)件連接成整體支架體系,碗扣式鋼管滿堂支架立桿穩(wěn)定性驗算時按照軸心受壓構(gòu)件考慮,即按照σ=N/υA≤[σ鋼管]=215MPa進行驗算。截面積A=4.89×10-4m2,回轉(zhuǎn)半徑i=1.578×10-2m。

      λ= L0/i=1.2/1.578×10-2=76.046<[λ]=150 查《路橋施工計算手冊》λ=76.0461時,立桿軸心受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)υ=0.676 σ=N/υA=19.186×103×10-6/(0.676×4.89×10-4)=58.040 MPa≤[σ鋼管]=215MPa 滿足穩(wěn)定性要求。

      4.6 立桿地基承載力驗算

      地基承載力根據(jù)基礎(chǔ)底面積而定,地基容許承載力應(yīng)滿足:P=N/Ab=19.186/0.36=53.3KPa。

      根據(jù)試驗檢驗報告得知,第三聯(lián)箱梁地基基礎(chǔ)天然狀態(tài)下抗壓強度為50~100KPa。經(jīng)過對局部軟弱地基(如魚塘、打樁用泥漿池、承臺處回填土等)進行換填,以及對滿堂支架天然地基進行碾壓,采用80cm厚的砂碎石墊層+20cm厚C20混凝土作為支架基礎(chǔ),基礎(chǔ)承載力能夠滿足容許承載力P≥53.3KPa要求。

      5、施工時注意事項

      碗扣式鋼管滿堂支架體系受鋼管材料質(zhì)量(如鋼管厚度不足、碗扣式支架頂?shù)淄胁缓细?、鋼管不鉛直、銹蝕等)、地基處理情況(如未壓實、地基不均勻、積水等)和人為因素(施工時不嚴格認真、節(jié)點未錯開、節(jié)點未裝好等)等不利因素影響較多,因此施工時應(yīng)加強對支架體系的材料、搭設(shè)、驗收等環(huán)節(jié)進行質(zhì)量控制及現(xiàn)場監(jiān)督管理,確保工程施工安全。

      第四篇:水中現(xiàn)澆箱梁支架搭設(shè)方案

      支架搭設(shè)方案

      (水中現(xiàn)澆箱梁)

      中鐵二十局一處蘇州市 官瀆里立交工程項目經(jīng)理部 二OO二年四月十七日

      目 錄

      一、工程概況

      二、施工方法及施工方案

      1、臨時支墩布設(shè)

      2、貝雷梁支架的布設(shè)

      3、貝雷梁的架設(shè)

      4、支架搭設(shè)

      三、附圖

      1、H橋(H20-C30)支架結(jié)構(gòu)布置圖

      2、C橋(C28-C30)支架結(jié)構(gòu)布置圖

      3、B橋(B29-B32)支架結(jié)構(gòu)布置圖

      四、計算資料

      1、C橋支架布設(shè)計算資料

      2、B橋支架布設(shè)計算資料

      3、臨時樁坐標(biāo)一覽表

      水中現(xiàn)澆箱梁支架搭設(shè)方案

      一、工程概況:

      蘇州市官瀆里立交工程共有三座跨河,分別為B、C、H三線橋,所跨河道為蘇瀏河壩基橋段,與新建壩基橋平行跨越。三橋中,B線橋B29-B32為一聯(lián)四跨現(xiàn)澆鋼筋砼連續(xù)箱梁,C橋C27-C30,H橋H19-C30均為一聯(lián)三跨現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。三橋中以C線橋跨徑最大,為3×34m,而以B橋的橋面最寬,其最寬處達19m,為漸變段。

      三橋均為現(xiàn)澆箱梁跨河,因此施工存在一定的難度,尤以對現(xiàn)澆箱梁的支架有更高,更嚴的要求。需水面上搭設(shè)現(xiàn)澆箱梁支架,且同時需考慮橋下通航。支架搭設(shè)的成功與否,直接關(guān)系到整個官瀆里立交工程的成敗。為確保整個工程順利進行,按時、保質(zhì)、高效的完成水中現(xiàn)澆箱梁施工任務(wù),經(jīng)過多種方案詳細比較、篩選,我標(biāo)段擬在水中布設(shè)臨時鉆孔樁支墩,在支墩橫梁上架設(shè)貝雷梁跨越,然后在其上鋪設(shè)工字鋼,形成基礎(chǔ),搭設(shè)碗扣支架,鋪底模的方法搭設(shè)水中支架。具體搭設(shè)方案見下。

      二、施工方法及施工方案:

      1、臨時支墩布設(shè)

      根據(jù)B、C、H線三橋各自的特點及跨徑,為確保水中支架的安全,擬在三橋每跨中加設(shè)一個臨時支墩,以縮小貝雷梁跨徑,從而縮小支架材料的跨中彎矩,達到既安全又節(jié)省材料的效果。水中臨時支墩擬采用跨中附近布置一排橫橋向鉆孔樁,其數(shù)量根據(jù)橋?qū)拋頉Q定,H橋和C橋為兩根,B橋則采用三根樁,樁徑均采用1m,樁頂標(biāo)高高出水面40cm,鉆孔樁橫橋向布置在箱梁底板邊緣下方,來承受箱梁主要荷載。以C線橋為例,C橋臨時鉆孔樁布置在跨中橋梁中心線兩側(cè),兩樁中心間距為6m。臨時鉆孔樁樁長經(jīng)過計算,為確保安全擬采用25m,其承載力完全滿足現(xiàn)澆箱梁支架施工要求。鉆孔樁施工方法同主橋的鉆孔樁施工,以確保其質(zhì)量。水中鉆孔樁施工完畢后,即可在其上接樁進行墩柱澆注,臨時支墩均為樁柱一體式,經(jīng)調(diào)查,為滿足緊急情況下通航要求,凈空擬按5m計算。據(jù)此,從貝雷梁底標(biāo)高進行推算,從而確定臨時支墩的高度,立柱擬采用1.0m的圓柱,在立柱頂部兩邊預(yù)埋上兩根角鐵,并在立柱中心預(yù)埋一塊A3鋼板,以穩(wěn)定橫梁工字鋼。同時在樁與立柱交接處預(yù)埋一塊A3鋼板,加設(shè)一道鋼橫系梁,材料采用工字鋼,以增加鉆孔樁的橫向穩(wěn)定性。

      2、貝雷梁支架布設(shè)

      根據(jù)現(xiàn)澆箱梁支架的需要,為確保施工質(zhì)量及進度,經(jīng)過多種方案比較,我標(biāo)段擬采用水中跨為貝雷梁跨越,因貝雷梁整體剛性好,強度大。為保證一定的凈空和凈寬,需在兩端和跨中設(shè)置支墩,跨中支墩采用樁柱一體式,兩端則擬采用鋼管支墩,同樣,以C線為例,因為C橋的橋?qū)捄涂鐝奖菻線橋大,在同樣標(biāo)準下,滿足了C橋,也就能滿足H橋。B橋雖橋?qū)捰兴黾?,但B橋鉆孔樁增加到三根,同樣也能滿足要求。在C橋28#墩上承臺布置12根φ600×6mm的鋼管樁,用I30b工字鋼連接,上擱橫橋向一排4I30b工字鋼,并連成一個整體,作為支撐貝雷梁的橫梁。在C29#一側(cè),在承臺上布置兩個鋼支墩,每個支墩由4根φ600×6mm的鋼管構(gòu)成,其底部和頂部各焊接一塊A3鋼板,調(diào)平,在其上同樣也搭設(shè)一根橫梁,橫梁由4根I30b工字鋼構(gòu)成。上述布置經(jīng)過計算,其受力情況滿足要求。C28和C29#墩的鋼支墩長度不相等,但必須滿足使其各自頂上所支承的4根I50b工字鋼橫梁在同一標(biāo)高上,從而保證貝雷梁在同一高度。水中橫梁標(biāo)高由立柱來控制。水中臨時支墩上的橫梁,因C線橋兩臨時樁間距較大,經(jīng)過計算,橫梁擬采用4根I50b工字鋼作為橫梁,用鋼板將4根焊成一個整體。在橫梁兩端和焊接處加筋板,以增加受力和強度。橫梁與立柱頂上的預(yù)埋鋼板焊接,并固定在兩預(yù)埋的角鐵之間,以增加橫梁的穩(wěn)定性。B、C、H三橋跨中臨時墩上的橫梁均采用4根I50b的工字鋼,以力求保險。橫梁頂通過標(biāo)高來控制水平。在承臺的布置的鋼管支墩,所采用的φ600×6mm的鋼管,其承載力完全滿足貝雷梁架設(shè)的要求。鋼管的上、下兩端均焊接一塊70×70cm、2cm厚的A3鋼板,下底的A3鋼板通過地腳螺栓和承臺連在一起,以增加支墩的穩(wěn)定性。各鋼管支墩之間均通過水平綴條和斜撐連接。鋼管支撐與橫梁之間也通過焊接的方式固定在一起。這樣在承臺上的所有鋼管支墩就連成一個整體,大大提高了支墩的穩(wěn)定性。

      3、貝雷梁的架設(shè)

      鋼管支墩和臨時鉆孔樁支墩的橫梁搭設(shè)完畢,標(biāo)高符合要求后,即可在其上架上縱橋向的貝雷梁,貝雷梁采用上下加強型雙排單層貝雷梁,經(jīng)過計算,綜合橋?qū)捄涂鐝剑珺橋在B29-B30#一跨布置6組12片,其余為5組10片貝雷梁,在C橋、H橋分別為4組8片雙排單層貝雷梁跨越。經(jīng)過計算,此種布置形式完全能夠滿足現(xiàn)澆箱梁的施工,其強度撓度均能達到規(guī)范要求。每組貝雷梁與橫梁之間能過U形卡子與橫梁連接,用螺栓擰緊,必要時通過在橫梁上加焊角鐵的方法來固定貝雷梁。每組貝雷梁的安放位置經(jīng)過計算,保證受力均勻,分布合理。

      貝雷梁為定型鋼構(gòu)件,其標(biāo)準尺寸為1.5×3 m,因此,在布置臨時支墩的時候,應(yīng)盡量考慮使支點位置位于兩片貝雷梁的接頭處,或者是貝雷梁腹桿加強處,臨時支墩位置不一定在跨中,但以最大跨徑34m來計算,仍能滿足施工要求,故在架設(shè)貝雷梁時對此可不與考慮。C29-C30之間有一部份地基位于水中,所以對C28-C29跨貝雷梁予以延長9m到岸邊,在岸上設(shè)一臨時支墩來支撐貝雷梁。一跨4組成5組貝雷之間,通過角鐵或者是法蘭連接,形成拉桿,以增加貝雷梁的自身穩(wěn)定性。拉桿位置每隔6m左右設(shè)置一道,貝雷梁的架設(shè)應(yīng)嚴格按要求施工,保證其受力效果。經(jīng)計算,整個水中支架共計需用540片左右加強型貝雷梁。

      4、支架搭設(shè)

      貝雷梁架設(shè)完畢,便可在上面鋪設(shè)一層I20b工字鋼,用來分布上面?zhèn)鬟f下來的荷載,同時也就用作上層碗扣件支架的基礎(chǔ),即同于以后陸地上施工時的地基。I20b工字鋼橫橋向布置,間距控制在1m,在橫梁處適當(dāng)予以加密,工字鋼與貝雷梁之間全部用U形卡子連接,螺栓擰緊,I20b工字鋼鋪完以后,即同于陸地上箱梁施工的基礎(chǔ),在其上搭設(shè)碗扣件支架鋪設(shè)方木和底模,搭設(shè)要求同陸地上施工要求,其施工方法見現(xiàn)澆梁施工方案。

      水中支架驗算

      水中現(xiàn)澆箱梁支架的計算,主要是驗算貝雷梁的撓度、強度以及在臨時支墩上的橫梁驗算。C線橋橋?qū)挒?.5m,跨徑為34m,在橋?qū)捄涂鐝缴隙急菻線橋要大,因此,以同樣的標(biāo)準搭設(shè)H橋支架,在驗算支架時,滿足了C橋同時也就滿足了H線橋。B橋因處于變截面上,以B29#~B31#一跨橋面最寬,B30#~B31#墩跨徑最大,所以以B29#~B30#墩一跨的重量來驗算B30#~B31#一跨的跨徑,這樣,在整個B橋上也都適應(yīng)。

      一、C線橋支架計算:(C28#~C29#)

      1、荷載組合:

      (1)砼自重:g1=506/(34×3)×2.6=12.9T/m

      3(2)竹膠板重量:

      C線橋每延米底模竹膠板用量為S1=12.18m2,取竹膠板比重ρ=0.8T/m3,厚度為h =1.5cm竹膠板,則每延米竹膠板重量為:

      g2=12.18×0.0015×0.08≈0.015T/m

      (3)底模用方木重量:

      在1m斷面范圍內(nèi)共設(shè)置3根橫向10×10cm的,縱向9根15×15cm的方木,共計總重量為:

      g3=0.8×(0.1×0.1×10×3+0.15×0.15×1×9)≈0.4T/m

      (4)碗扣件支架(取縱向為0.9m一排)

      經(jīng)計算貝雷梁以上至箱梁底以下的碗扣件支架搭設(shè)平均高度為7m,在每一延米范圍內(nèi):

      立桿:3×14.02×9≈0.38T

      橫桿:3.97×9×5=0.18T

      頂托、底托:(6.75+6.45)×9=0.119T

      平均每延米范圍內(nèi),碗扣件支架重量為:g4=0.68T/m

      (5)橫向I20b工字鋼自重:

      g5=0.311T/m

      (6)一片上下加強型貝雷梁自重:

      貝雷片自重:0.27T

      加強弦桿2根:2×80=0.16T

      插銷:2×0.003=0.006T

      支承件:0.021T

      一片上加強型貝雷梁自重為:g6=0.27+0.16+0.006+0.021≈0.5T

      因此,貝雷梁以上部分砼,底模方木,碗扣件支架總重量為:

      q1=(12.9+0.015+0.4+0.68)=14T/m

      拆合成砼自重為ρ=(14×34×3)/506≈2.822T/m3

      計算時為安全起見,考慮到部分施工荷載的影響,對I20b工字鋼以部份重量按砼自重ρ=3.0T/ m3來計算考慮。

      則有:q1=506×3.0/34×3≈14.822T/m2、C28-C29頂層I20b工字鋼驗算:

      C28-C29一跨擬采用4組8片加強型雙排單層貝雷梁跨越,四片梁最大間距2.13m(見附后布置圖),在貝雷梁上鋪設(shè)一層I20b工字鋼,橫橋向間距為1.0m,長度采用10m長。

      (1)平均分配到I20b工字鋼上的均布荷載計算:

      一跨長度為34m,則所需工字鋼根數(shù)約為32根

      則有:q2=(14.822×34)/(32×10)=1.581T/m

      (2)強度計算

      按最不利的受力情況,簡支狀態(tài)來計算

      查表得:I20b工字鋼

      Ix=2500cmWx=250cm則跨中最大彎矩為Mc=1/8qLMc=1/8×1.581×10×2.132=8.966KN·m

      由強度公式б=Mc/Wx可得

      бmax=Mc/Wx=8.966×103/250×10-6≈35.864MPa<[б]=210MPa強度符合要求

      (3)撓度計算

      因I20b工字鋼上以荷載較多,可視其為均布荷載,故撓度公式為:

      fmax=5qL4/384EI

      fmax=(5×1.581×104×2.13×103)(/384×210×109×2500×10-8)≈0.81mm

      而允許撓度f允=L/400≈4mm

      有fmax=0.81mm

      3、C28-C29一跨縱橋向貝雷梁驗算

      (1)貝雷梁上所受的均布荷載計算

      a、I20b工字鋼上部重量按砼比重ρ=3.0T/m來計算,則有:

      G1=ρ〃v=14.882×34≈506T

      b、32根I20b工字鋼重量:

      G2=32×10×0.0311=9.952T

      c、四組8片加強型貝雷梁自重:

      G3=0.5×12×2×4=48T

      則平均分布到貝雷梁上的均布荷載為:

      q3=(506+9.952+48)/(4×34)=4.147T/m

      (2)強度計算

      根據(jù)布置圖:取計算跨徑Lo=16.5m

      查公路計算手冊,雙排單層(加強型)貝雷梁:

      Ix=1154868.8cm

      4Wx=15398.8cm按最不利情況計算(取簡支狀態(tài))

      跨中彎矩:Mc=1/8qL2

      Mc=1/8×4.147×10×16.52=1411.3KN·m

      而手冊中,貝雷梁允許承受最大彎矩為M允=3375 KN·m

      Mc=1411.3KN·m

      則由公式б=Mc/Wx可得

      бmax=Mc/Wx=1411.3×103/15398.3×10-6≈91.653MPa<[б]=210MPa強度符合要求

      (3)撓度計算

      由撓度公式:f=5qL4/384EI可得

      fmax=(5×4.147×104×16.54×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)≈16.5mm

      而允許撓度f=L/400≈37.5mm撓度符合要求

      (4)支點處剪力計算

      QA=QB=qL/2=(16.5×4.147×10)/2=342.13KN

      QA=QB=342.13KN

      b、取實際受力情況,按連續(xù)梁計算

      (1)強度計算

      彎矩計算

      由力學(xué)近似公式求得:

      M=Km〃q·L2,取彎矩系數(shù)Km=0.07

      則有:M=0.07×4.147×10×16.52=790.32KN·m符合要求

      бmax=Mc/Wx=790.32×103/15398.3×10-6≈51.325MPa<[б]=210MPa強度符合要求

      (2)撓度計算

      由近似公式可得f=Kw×(q×L4/100EI),取撓度系數(shù)Kw=0.521

      則有:fmax=(0.521×(4.147×104×16.54×103))/(100×210×109×1154868.8×10-8)≈6.6mm撓度符合要求

      (3)支點處剪力計算

      由近似公式可得

      Q=Kv〃q·L,取剪力系數(shù)Kv=0.625

      則有:Q=0.625×4.147×10×16.5=427.66KN

      4、C28-C29臨時支墩上橫梁計算

      C橋臨時支墩擬采用φ1.0m的鉆孔樁,鉆孔樁中心間距為6.14m,擬采用4根I50b工字鋼組焊成一根整橫梁。

      (1)荷載計算

      a、橫梁以上部份總重量為:G4=G1+G2+GG4=506+9.952+48=563.952T

      則臨時墩上橫梁所承受的荷載為:

      Q=1/2G4=1/2×563.952=281.98T

      b、4根9m長I50b工字鋼自重為:

      G5=4×9×0.101=3.636T

      則平均分布于單根I50b工字鋼上的均布荷載為q5=0.101T/m

      c、四組貝雷梁作用于橫梁上,可視為四個集中荷載

      則有:P1=P2=P3=P4=(G4×1/2)/4=G4/8≈704.94KN

      RA=RB=(1/2G4+G5)/2≈(281.98+3.636)/2≈1428.1KN

      (2)強度計算

      由公式可得,跨中彎矩為Mc

      則有Mc=P1L1+P2L2-1/2q5L32-RAL4

      =704.9×(2.01+2.13/2)+704.9×2.13/2+1/2×0.101×(4.5/2)2-1428.1×3.07

      =-1456.4KN·m

      查表得,I50b工字鋼:Ix=48560cm

      4Wx=1940cm所以單根I50b工字鋼所能承受的最大彎矩為:

      M=[б] ×Wx=210×109×1940×10-6=407.4KN·m

      4根共計承受總彎矩為:M總=4×407.4≈1629.6 KN·m

      Mc=1456.4 KN·m< M總=1629.6 KN·m

      故采用4根I50b工字鋼符合要求

      5、C28-C29一跨跨中臨時樁樁長計算

      (1)荷載計算

      a:P1=RA=RB=1428.1KN b:按樁長為22m考慮,則樁本身重量為: P2=ρv=2.5×π×(1。05/2)2×22≈476KN

      (2)按單樁軸向容許承載力計算

      P=ρj/K

      計算時,取安全系數(shù)K=2,則有ρ=1/2ρj P=P1+P2=1904KN

      則有p=1/2ρj =1/2UΣLiτi+λMoA{[бo]+K2γ2(h-3)}

      (3)參數(shù)取定:

      ①臨時樁樁徑采用1.0m,則周長取C=2πr=π×1.05=3.3m

      ②λ:樁入土長度影響的修正系數(shù) 取λ=0.85 ③考慮孔底沉淀淤泥影響的清孔系數(shù):取mo=0.7 ④A:樁底截面積:A=πr2=π×(0.52)2=0.85m

      2⑤[бo]:對臨時樁按[бo]=0來考慮

      ⑥k2:地基土容許承載力隨深度的修正系數(shù):取k2=3 ⑦γ2;查地質(zhì)堪察報告:取γ2=19KN/m

      3⑧τ:取極限摩阻力按取τ=30KPa

      由公式得:

      1904=1/2×3.3×h×30+0.85×0.7×0.85×{0+3×19×(h-3)}

      反求得:h=25m

      注:在此計算中:

      ①不考慮樁底的承載力

      ②安全系數(shù)取K=2

      ③極限摩阻力取偏小值τ=30KPa

      ④按樁長為20m來考慮樁自重

      二、B橋支架計算

      B橋的支架驗算,因詳細的施工圖未到,故擬采用以B29#-B30#一跨的重量來驗算最大跨徑,B30#-B31#墩。根據(jù)布置圖取計算跨徑Lo=12m,經(jīng)計算B29-B30#墩平均截面積為9.877m2。

      ①荷載計算

      a、每延米砼自重:q6=9.877×3=29.631T/m

      b、B30-B31#墩跨徑為25m

      則該跨砼重量:G5=25×29.631=740.775T

      c、5組10片加強型貝雷梁自重:G6=0.5×2×5×8=40T

      d、貝雷梁上I20b工字鋼重量G7

      承I20b工字鋼平均長度為16m,跨徑為25m,則:

      G7=25×16×0.0311=12.44T

      e、橫梁自重G8

      B線橋臨時支墩上橫梁也擬采用4根I50b工字鋼,長度為15m

      則:G8=5×16×0.101=8.08T

      ②B30-B31#墩縱向貝雷梁計算

      a、按最不利受力情況簡支狀態(tài)來計算

      平均分配到每延米貝雷梁上的荷布荷載為:

      q7=(G5+G6+G)/L=(740.775+40+12.44)/5×24=6.61T/m

      則有Mc=1/8qL2

      Mc=1/8×6.61×10×122=1189.8KN〃m

      查手冊得,加強型雙排單層貝梁

      Ix=1154868.8cm4 Wx=15398.3cm允許最大彎矩:M允=3375KN〃m

      Mc=1189.8KN〃m< M允=3375KN〃m符合要求

      бmax=Mc/Wx=1189.8×103/15398.3×10-6=77.3MPa<[б]=210MPa強度符合要求

      (2)撓度計算

      由公式f=5qL4/384EI

      fmax=(5×6.61×104×123×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)≈7.4mm

      fmax=7.4mm

      (3)剪力驗算

      QA=QB=qL/2=1/2×6.61×10×12=396.6KN< Q允=490.5KN剪力符合要求

      b、取實際受力情況,按連續(xù)梁計算

      (1)強度計算

      查公路手冊,連續(xù)梁彎矩計算公式為:

      M=Km〃qL2取彎矩系數(shù)=0.07

      則有:M=0.07×6.61×10×122=666.3KN·m

      M=666.3 KN·m

      由強度公式б=Mc/Mx可得

      [б] =Mc/Mx=666.3×103/15398.3×10-6=43.3MPa<[б]=210MPa強度符合要求

      (2)撓度驗算

      由撓度計算公式f=Kw×qL4/100EI可得,取撓度系數(shù)Kw=0.521

      fmax=(0.521×6.61×104×124×103)/(100×1154868.8×10-8×210×109)≈3mm撓度符合要求

      (3)剪力計算

      由公式Q=Kv〃qL得,取剪力系數(shù)Kv=0.625

      Q=0.625×6.61×10×12=495.78>Q允=490.5KN

      剪力略大于容許剪力,在支點處對貝雷梁適應(yīng)用槽鋼予以加強

      3、B橋橫梁計算

      B橋臨時樁擬采用3根,以B29-B30#墩之間橋面最寬,因此,B29-B30之間的鉆孔樁間距最大,按取兩樁中心間距L=6.8m來計算,橫梁擬采用4根I50b工字鋼組焊而成。

      (1)荷載計算

      a、橫梁以上部份重量:G9=(G5+G6+G7)×1/2

      G9=(740.775+40+12.44)×1/2=396.61T

      b、橫梁上均布荷載q8=0.101T/m

      (2)強度計算

      取實際受力情況:按連續(xù)梁計算,由連續(xù)梁彎矩近似計算公式可得

      M=Km〃P〃L取Km=-0.333

      則有:M=-0.333×661.1×6.8≈1497KN·m

      4根I50b工字鋼所承受的跨中最大彎矩為:

      M總=4× [б] ×Wx

      =4×210×109×1940×10-6=1629.6KN·m

      M=1497 KN·m< M總=1629.6KN·m

      故采用4根I50b工字鋼用作橫梁,符合要求

      (3)撓度計算

      由撓度近似計算公式可得f=Kw×FL4/100EI可得,取撓度系數(shù)Kw=2.508

      fmax=(2.508×6.61×104×6.83×103)/(100×210×109×4×48560×10-8)≈12.8mm

      f允=L/400=17mm

      fmax=12.8mm< f允=17mm撓度符合要求

      4、B線橋臨時樁樁長計算

      B線橋臨時樁所承受的最大軸向壓力為:RA=1349KN,而C線橋25m樁所承受的反力為:1428KN。B線橋樁所承受的力小于C線橋,故C橋的樁長在B橋同樣適應(yīng),為安全起見B橋臨時樁樁長采用L=25m。

      臨時鉆孔樁樁長計算

      根據(jù)單樁軸向受壓容許承載力公式計算

      [P]=1/2U∑Liτi+λmoA{[бo]+k2γ2(h-3)}

      以最大跨徑的C線橋為例

      C橋平均每聯(lián)重531T,按跨中取1/3重量,則分配到每根臨時鉆的重量為:P=1/6×531=88.5噸

      取k=2的安全系數(shù),則P=88.5×2=177噸≈1770KN

      1、參數(shù)確定:

      (1)臨時樁樁徑采用1.0m,則周長取C=2πr=π×1.3=4.084m

      (2)λ:樁入土長度影響的修正系數(shù)

      取λ=0.85(3)考慮孔底沉淀淤泥影響的清孔系數(shù):取mo=0.7(4)A:樁底截面積:A=πr2=π×(0.52)2=0.85m

      2(5)[бo]:樁底取處土的容許承載力:

      取[бo]=170KPa

      (6)k2:地基土容許承載力隨深度的修正系數(shù):取k2=3(7)γ2;壩基橋附近土層:eo=0.8~0.085,查地質(zhì)資料:取γ2=19KN/m

      3(8)τ:極限摩阻力:取τ=45KPa 由公式:

      ∴1770=1/2×4.084×h×45+0.88×0.7×0.85{170+3×19×(h-3)=91.89h+0.506×(170+57(h-3))

      解方程得:

      ∴1770=91.89h+0.506×[170+57h-171] = 91.89h+86.02+28.842h-86.526 h=14.66m 取h=15m來進行施工

      2、C28-C29跨中貝雷梁計算

      (1)上層32根10m長I20b工字鋼重量為:G1=32×10×0.0311=9.952T

      采用 且加強型的雙排單層貝雷梁,計算路徑取17.5m

      則平均分配到每組貝雷梁上的均布荷載為(取1.5的不均勻折成系數(shù))

      q=(506+9.952)×1.5/(4×36)=5.375T/m

      查手冊,加強型雙排單層貝雷梁:

      IX=1154868.8cmWX=15398.3cm則跨中彎矩:

      Mc=1/8qL2=1/8×5.375×17.52=205.762T〃m=2057.62KN〃m

      查手冊,雙排單層貝雷梁允許跨中彎矩為M=3375KN〃m

      Mc=2057.62KN·m<3375KN,故彎矩滿足要求

      fmax=5qL4/384EI=(5×5.375×104×17.54×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=2.71cm

      δmax=Mc/Wx=2057.62/153983×10-6=133MPa<[δ]=210MPa強度符合要求

      水中支架驗算

      一、頂層I20工字鋼驗算:

      1、綜合考慮,為簡化計算,確保安全,計算受力圖示均按簡支梁來計算,砼比重按ρ=3T/m3來考慮

      以C28-C29一跨來計算,該跨砼體積為:V=506/3=168.67m則該跨砼自重G=506T,該跨跨徑為L=34m

      則平均每延米噸位數(shù)為:q1=506T/34m=14.89T/m

      (1)計算頂層I20工字鋼,間距按1.0m來考慮,下層四組8片貝雷梁間距為1.6m,平均分配到每根I20工字鋼的均布荷載為:

      q=506/32×10=1.582T/m

      取1.5的不均勻折誠系數(shù):則q=1.582×1.5=2.372T/m

      跨中最大彎矩計算:Mc=1/8×2.372×1.62=0.759 T〃m=7.59KN·m

      查表得:I20b工字鋼:

      IX=2500cm

      4WX=250cm3

      則бmax=Mc/Wx=7.59×103/250-6=30.36MPa<[δ]=210MPa fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×2.372×104×1.64×103)/(384×210×109×2500×10-8)=0.386mm

      (2)橫橋向的橫梁計算

      先按2根I40b工字鋼進行驗算

      4組36m長貝雷梁自重:(雙排單層加強型),按每節(jié)24.5KN來計算(查手冊)

      一組為12節(jié),4 組共計48節(jié),則自重為:

      G1=48×24.5KN/節(jié)=1176KN

      則三排橫梁共計承重為:

      G=(506+9.95+117.6)×1.5/3=316.78T

      以跨徑最大的水中臨時墩來考慮:

      先擬采用3根I40b工字鋼作橫梁,長度采用9m

      RA=RB=316.78/2=158.39T=1583.9KN

      則Mc=P1L1+P2L2=PAL

      =791.95×4.46+791.95×2.23-1583.9×2.5=1338.4KN·m

      查表得I40b工字鋼:IX=22780cm4

      WX=1140cm3

      I40b容許應(yīng)力[δ]=210MPa

      ∴容許彎矩:W=[δ] ×WX=210×109×1140×10-6=239.4KN〃m

      則每排所需I40b工字鋼根數(shù)為:n=1338.4/239.4≈6根

      若取I56b工字鋼來計算:

      IX=68512.5 WX=2246.69

      則容許彎矩M=[δ] ×WX=210×109×2446.69×10-6=513.8

      則n=1338.4/513.8=3根

      材料計算(C橋)

      C28-C29貝雷梁考慮向C30方向延橋6m(兩節(jié))

      1、則C橋共計需貝雷片:(36+6)/3×8=112片(加強型)2、9m長I56b工字鋼:

      3×3×9=54m,共計重:54×0.115=6.21T

      3、I20b工字鋼:單根長10m

      10×32=320m

      G=320×0.0311=9.952T

      4、φ700×10mm的鋼護筒,兩根單根長:C28#墩

      臨時立柱頂?shù)较淞旱赘叨葹椋海?.012+0.15+0.2+1.5+0.56+0.08)=2.502m

      臨時墩柱頂標(biāo)高:C28=15.224-2.502=12.722m

      C29=14.564-2.802=12.062m

      則φ200的長度為:9.722m

      8根φ245的鋼管:長度:9.562m

      φ32精軋螺紋鋼:4根,長度:3.5m

      B橋計算

      B橋因圖紙未到,加上安全因素,平均按每延米35T來考慮計算荷載,以B30~B31#墩為例,取計算跨徑25m

      則該跨總重量為:25×35=875T

      1、計算貝雷梁

      擬彩和5組加強型雙排單層貝雷梁

      則平均每組貝雷梁承重為:q=875/5=175T

      按計算跨徑為27m來計算,則平均每延米承得為6.482T/m,按13米的跨徑來檢算貝雷梁

      查表得:IX=1154868.8cm

      4WX=15398.3cm3

      則跨中彎矩:Mc=1/8qL2=1/8×6.482×132=136.94T/ m=1369.4KN〃m

      Mc<3375KN〃m的容允彎矩:安全系數(shù)K=2.46 fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×6.482×104×134×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=9.94mm

      δmax=Mc/Wx=1369.4×103/15398.3×10-6=96.7MPa<[δ]=210MPa強度符合要求

      B橋臨時墩頂橫梁計算

      一、重量計算:

      5組貝雷梁重:

      G1=45×24.5KN/節(jié)=1102.5KN=110.25T

      該跨砼自重按:每延米35T來考慮,則重點為875T

      則總重為:G總=875+110.25=985.25T

      在跨中中間寬度15m的貝雷梁計算

      鉆孔樁擬定樁距采用6m

      平均每片橫梁上承受荷載:983.25/3=328.42

      平均到每組貝雷梁的荷載為:328.42/5=65.7T

      由公式可得:先計算B點處的最大彎矩

      MB支=KM〃PL 取修正系數(shù)Km=0.203

      =-0.203×657KN×6m=800.23KN·m ∴fmax=(5qL4)/(384EI)=(5×800.23×104×64×103)/(384×210×109×1154868.8×10-8)=5.6mm δmax=Mc/Wx=800.23×103/15318.3×10-6=52MPa<[б]=210MPa強度符合要求

      B橋材料計算

      B29#-B30#跨徑:20米

      B30#-B31#跨徑:2.5米

      B31#-B32#跨徑:23米

      貝雷梁片數(shù):

      21米:56片

      25米:64片

      23米:64片

      橫梁:40片+5×6=70片

      共計用貝雷梁片數(shù)為:56+64+64+70=254片

      C橋材料計算:

      貝雷梁:(36+6)/3×8=112片

      H橋

      共需貝雷片:128片

      三種橋共計需用貝雷片:245+128+112=485片

      水中現(xiàn)澆箱梁支架驗算

      B、C、H三線橋中,以C28-C29一跨跨徑最大,而以B29-B30一跨橋面最寬,處于變截面段,在同樣條件下,以B橋和C橋來驗算支架,也就滿足了H橋,現(xiàn)就以C橋和B橋來進行檢算。

      一、1、綜合考慮,為簡化計算,保證安全,所有計算受力圖示均按簡支狀態(tài)來計算。

      2、結(jié)合我單位長期的施工經(jīng)驗,對砼比重按P=3T/m3來考慮,取值時,其內(nèi)已包含了該部份砼數(shù)量的施工模板,機具、人群,操作荷載及砼自重。

      3、計算時,從安全角度出發(fā),統(tǒng)一取1.5的不均勻折減系數(shù)。

      二、C28-C29一跨頂層I20b工字鋼驗算

      1、重量計算

      查圖紙可得,該跨砼自重為G1=506/3×3=506T

      則該跨平均每延米自重為:q1=506/34=14.89T/m

      取I20b工字長度為10m長計算,下層用作支承的雙排單層貝雷梁間距為1.6m,I20b工字鋼縱橋向間距為1.0m。

      則平均分配到每根I20b工字鋼的均布荷載q2為:

      q2=(506/32×10)×1.5=2.372T/m

      2、I20b工字鋼強度和撓度驗算

      查表得I20b工字鋼:

      IX=2500cm

      4WX=250cm4

      跨中最大彎矩Mc

      Mc=1/8qL2=1/8×2.372×1.62=0.759T·m

      由公式可知:

      бmax=Mc/Wx=0.759×10×103/250×10-6=30.36MPa<[б]=210MPa

      f max=5qL4/384EI=(5×2.372×104×1.64×103)/(384×210×109×2500×10-8)=0.386mm

      f max=0.386

      三、C28-C29縱橋向4組貝雷梁驗算

      1、荷載組合:

      (1)上層32根10m長I20b工字鋼自重:GG2=32×10×0.311=9.952T

      (2)經(jīng)設(shè)計和計算,貝雷梁采用4組加強型雙排單層,查手冊得:

      雙排單層貝雷梁:IX=1154868.8cm

      4Wx=15398.3cm3

      每節(jié)(3m)貝雷梁自重:按24.5KN來計算,取計算跨徑為17.5m

      4組36m長貝雷梁自重:G3=36/3×4×24.5=1176KN

      則平均分配到每組貝雷梁上的均布荷載為:qq3=(506+9.95+117.6)×1.5/(4×36)=6.6T/m

      (3)跨中彎矩Mc=1/8q3L2

      Mc=1/8×6.6×17.52=252.66T·m≈2526.6KN·m

      查手冊,雙排單層貝雷梁允許最大跨中彎矩為:Mo=3375KN·m

      Mc=2526.6KN·m< Mo=3375KN·m 彎矩符合要求

      (4)бmax=Mc/Wx=2526.6×103/15398.3×10-6=164.1MPa<[б]=210MPa 強度符合要求

      (5)f max=5qL4/384EI=(5×6.6×104×17.54×103)/(384×210×109×1154868。8×10-8)=33mm

      f允許=L/400=175000/400=43.8mm

      f max=33

      (6)支點處剪力驗算

      支點處剪力QA=G/2=(6.6×17.5×10)/2=577KN

      允許剪力Q允=490.5KN

      QA>Q允故在支點處對貝雷梁應(yīng)予以加強

      四、支墩上橫梁驗算

      按采用3根I56a工字鋼來考慮:

      3根9m長I56工字鋼自重為G4

      G4=3×9×0.1062=2.87T

      橫梁跨中彎矩Mc計算

      三排橫梁共計承重為G5

      G5=(506+9.95+117.6+2.87)=636.42T

      則每排橫梁承重:G=212.14×1.5=318.21T

      支點處支座僅力為:RA=RB=318.21/2=159.11T

      每排橫梁共計受四個集中荷載:

      P1=P2=P3=P4=318.21/2=79.56T

      則跨中彎矩為Mc=P1L1+P2L2-RA〃L

      ∴Mc=795.6×4.46+795.6×2.23-1591.1×2.5=1344.82KN〃m

      查表得I56a工字鋼:

      IX=68512.5cm

      4WX=2446.69cm則跨中允許彎矩Mo=[б] ×WX

      ∴Mo=210×109×2446.69×10-6=513.8KN·m

      ∴3根I56a工字鋼允許彎矩為:

      M允=3×513.8=1541.4KN·m>1344.82 KN·m

      故采用3根I56a工字作橫梁符合要求

      五、B橋縱橋向貝雷梁計算

      B橋因圖紙未到,參考C橋箱梁自重為q1=14.89T/m,考慮安全原因,B橋砼自重按q5=35T/m來考慮計算,現(xiàn)計B30-B31一跨25m來計算

      1、荷載計算

      (1)砼按q5=35T/m來計算,忽略I20b工字的重量

      則砼自重為:G6=35×25=875T

      (2)采用5組加強型雙排單層貝雷梁,該跨跨徑為25m

      5組貝雷梁自重:G7=27/3×5×24.5=110.25T

      則平則分配到每組貝雷梁上均布荷載:qq4=(875+110.25)/5×27=7.298T/m×1.5=10.95T

      按13m跨徑來驗算貝雷梁

      跨中彎矩為Mc

      Mc=1/8qL2=1/8×10.95×132=231.32T·m

      Mc=2313.2KN·m

      f max=5qL4/384EI=(5×10.95×104×134×103)/(384×210×109×1154868。8×10-8)=16.8mm

      бmax=Mc/Wx=2313.2×103/15398.3×10-6=150MPa<[б]=210MPa 強度符合要求

      QA=QB=ql/2=10.95×10×13=711.75KN>490.5KN故在支點處對貝雷梁應(yīng)予以加強

      六、B線橋橫梁驗算

      因B線橋較寬,該橋下用口作支撐貝雷梁用的橫梁也隨之加寬且B線橋臨時支墩均為一排三根鉆孔樁,所以B線橋的橫梁擬采用雙排單層貝雷梁,長度擬定為15m,在橋面中心布置三根鉆孔樁,樁中心間距為6m。

      1、一根橫梁自重G8=15/3×24.5=12.25T 2、5組貝雷梁自重G9=G7=110.25T

      3、砼自重G10=G6=875T

      ∴單根橫梁所承受的總重量為G總=(875+110.25+12.25×3)=1022T

      一根橫梁有三個支撐點,上擱5組貝雷梁

      則有:

      RA=RB=RC=1022/3×3=113.56T

      每個集中荷載力為:

      P1=P2=P3=P4=P5=1022/3×5=38.14T

      查手冊經(jīng)計算,多跨連續(xù)梁B點的彎矩為:

      MB支=Km×P×C=0.203×681.4×6≈830KN·m

      MB支=830KN·m

      對B點剪力進行計算

      QB=P4+P5-RB=68.14×2-113.56=27.72KN

      ∴бmax=Mc/Wx=830×103/15398.3×10-6=53.9MPa<[б]=210MPa 強度符合要求

      第五篇:現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工技術(shù)探討

      現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工技術(shù)探討

      [摘 要]滿堂支架法是目前橋梁上部現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。本文結(jié)合工程實例,對現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的施工技術(shù)作一些探討。

      [關(guān)鍵詞]現(xiàn)澆箱梁 滿堂支架 施工技術(shù)

      中圖分類號:F332 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)11-0177-01

      滿堂支架法是目前橋梁上部現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。滿堂支架的施工,是整個現(xiàn)澆箱梁施工的一個非常重要的、基礎(chǔ)性的工藝環(huán)節(jié)。支架地基的承載力是否滿足要求,支架的強度和穩(wěn)定性是否符合要求,支架壓載試驗的數(shù)據(jù)是否準確、真實,這些環(huán)節(jié)將直接影響到施工安全和工程質(zhì)量。本文結(jié)合工程實例,對現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的施工技術(shù)作一些探討。

      一、工程概況

      某市政互通立交橋型布置為27.2+30+27.2m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,采用滿堂式碗扣支架現(xiàn)澆,支架高度8-17m,梁體高度1.8m,頂板寬度L=12-16m,底板寬度8-12m,在與匝道連接部橋梁變寬,為單箱三室箱梁。橋面縱坡3.00%,橋面橫坡2%。箱梁采用C50混凝土。

      二、滿堂支架施工技術(shù)

      1、支架地基的處理

      (1)場地平整。用挖掘機和推土機對原地面進行整平、壓實,壓實度達到96區(qū)要求,地基承載力在200Kpa以上,且無軟弱下臥層。地基的處理范圍至少寬出搭設(shè)支架之外0.5m。同時,為便于施工,同一跨內(nèi)的標(biāo)高盡量與路線設(shè)計標(biāo)高一致。

      (2)防積水措施為防止下雨積水造成地基浸泡,造成地基承載力降低,產(chǎn)生地面不均勻下沉,對梁施工質(zhì)量造成影響,在支架順橋向兩側(cè)設(shè)排水溝,以便將雨水及時排除,如逢下雨安排專人負責(zé)排除積水。

      2、支架搭設(shè)

      (1)支架的搭設(shè)采用WDJ滿堂落地式碗扣支架,支架布距60cm×60cm。碗扣式支架型號為:WDJ48×3.5型,要求每根桿件做到無變形、無彎曲,桿件有變形和受傷以及碗托有破裂的嚴禁使用。立桿布距為60cm×60cm。橫桿步距為90cm間距??v橫向水平拉桿按2個步距的間距設(shè)置??v橫向加設(shè)剪刀撐,其縱向角度控制在45°-65°,其下部在縱橫向設(shè)置交會,交會點距地面的高度大于40cm,剪刀撐采用9米鋼管,鋼管長度搭接大于60cm,并采用雙扣聯(lián)接,扣件接頭部位的外露鋼管長度大于10cm。縱向鋪設(shè)15cm×15cm方木;橫向鋪設(shè)10cm×10cm方木,跨中凈間距為15cm,小橫梁處凈間距10cm。支架高度根據(jù)現(xiàn)場實測在為8-17米。

      (2)腹板及翼板位置做定型排架,支架均為10cm×10cm方木。在排架上釘10×4cm木板條,凈距10cm,以防止竹膠板變形過大。

      (3)木排架的加固,除了縱向用木板兩兩相連,有部分加固作用外,在縱橫方木相交處C20鉆孔,用螺栓擰緊。

      (4)通過底腳螺栓初步控制支架底面標(biāo)高,計算立桿長度。

      (5)測設(shè)頂托實際標(biāo)高,并通過調(diào)整頂托螺旋來調(diào)整支架標(biāo)高,調(diào)絲器不使用偏心桿件,出絲長度保持一致,并要求越短越好。

      (6)模板拼裝時,必須對縫平整,底板與腹板結(jié)合部,為防止漏漿采用“底包側(cè)”方式,并加墊“L”型橡皮墊;腹板?c翼板結(jié)合部采用“腹頂翼”方式,防止?jié)仓^程中,因受擾動而造成漏漿。端部模板制作時應(yīng)準確量測各部尺寸。

      (7)頂托標(biāo)高調(diào)整完畢后,在其上安放15×15cm的方木縱梁,在縱梁上間距30cm安放10×10cm的方木橫梁,橫梁長度隨橋梁寬度而定,比頂板一邊各寬出至少50cm,以支撐外模支架及檢查人員行走。安裝縱橫方木時,應(yīng)注意橫向方木的接頭位置與縱向方木的接頭錯開,且在任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面上。

      (8)人行坡道坡度可為1:3,并在坡道腳手板下增設(shè)橫桿,坡道可折線上升;人行梯架設(shè)置在尺寸為1.8×1.8m的腳手架框架內(nèi),梯子寬度為廊道寬度的1/2,梯架可在一個框架高度內(nèi)折線上升。梯架拐彎處應(yīng)設(shè)置腳手板及扶手。

      3、支架的預(yù)壓及預(yù)拱度

      (1)預(yù)壓的目的。為檢查地基承載力及支架承受梁體荷載的能力,減少和消除支架產(chǎn)生的非彈性變形、方木間的間隙、地基瞬時沉降等并獲取支架預(yù)壓沉降觀測值用來做設(shè)置預(yù)拱值的參考數(shù)據(jù)。

      (2)加載的方法。支架的預(yù)壓方式擬用沙袋或水袋預(yù)壓。預(yù)壓時間不少于7天,在預(yù)壓前必須進行整體支架檢查和驗收,并對臨時荷載的重量進行檢驗。預(yù)壓時,根據(jù)箱梁的結(jié)構(gòu)形式計算箱梁的重量,然后用沙袋(沙袋容砂體積1立方米,帶吊帶)或水袋按上部混凝土重量分布情況進行布載,加載重量按設(shè)計要求不小于恒載,擬定為恒載的1.2倍。因沙袋在下雨過程中會吸水增重,對支架穩(wěn)定定造成影響,現(xiàn)場必須準備彩條布,下雨前及時將所有沙袋全斷面覆蓋遮雨。

      (3)布點及觀測。

      ①加載前布設(shè)觀測點,在地基和底模上沿支點、跨徑的L/

      4、L/2等截面處橫橋向腹板處各布設(shè)3個觀測點,在跨徑的L/2翼板處各布2個觀測點,觀測點的布設(shè)要上下對應(yīng),目的是既要觀測地基的沉降量(墊木上),又要觀測支架、方木的變形量(底模上),在觀測點處采用鋼釘標(biāo)識或預(yù)埋鋼筋的方法,保護觀測點不擾動,以便測量預(yù)壓前后及卸載后的標(biāo)高。

      ②加載順序按混凝土澆筑的順序進行,加載時沙袋堆放均衡平穩(wěn),不可重放或加載過于集中而損傷支架。加載時分三次進行,各次加載的重量分別為總重(梁體重量的1.2倍)的30%、30%和40%。加載完成后觀測一次,加載12小時、加載24小時、加載48小時和加載完畢各觀測一次,加上加載前觀測一次,共6次,連續(xù)兩次觀測累計沉降量不超過3mm,即為趨于穩(wěn)定,沉降穩(wěn)定48小時且總預(yù)壓時間不小于7天后,經(jīng)監(jiān)理工程師同意,即可進行卸載。卸載時先卸載完上層砂袋(卸載時要保證均勻,防止支架受過大偏壓),再卸載下層砂袋,使支架受到的壓力均勻減少。

      ③支架的預(yù)壓應(yīng)加強穩(wěn)定性觀測,確保安全,一旦發(fā)現(xiàn)變形量不收斂則立即采取卸載或緊急撤離等措施。

      ④卸載后及時進行回彈后觀測,根據(jù)觀測記錄整理出預(yù)壓沉降結(jié)果,計算支架、地基綜合非彈性變形值及支架彈性變形值,作為在支架上設(shè)置預(yù)拱的依據(jù),通過測量調(diào)整箱梁底模高程。

      ⑤混凝土在澆筑過程中,加強對支架的觀測,在箱梁的不同點位懸掛標(biāo)尺,用水準儀對支架沉降情況進行測量,根據(jù)測量結(jié)果決定下一步混凝土的澆筑方案和對支架安全性的評估,及時調(diào)整澆筑方案并對支架進行加固處理。

      (4)數(shù)據(jù)整理分析。觀測結(jié)束對測量數(shù)據(jù)進行處理,根據(jù)總沉降值和卸載后觀測值計算彈性變形量。根據(jù)試驗所測得的數(shù)據(jù)進行分析,對本工程所設(shè)計的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁模板支架進混凝土澆筑時產(chǎn)生的變形進行有效的控制??梢罁?jù)變形量調(diào)整箱梁的底標(biāo)高,實現(xiàn)混凝土澆筑完成后能達到設(shè)計所要求的梁底標(biāo)高。如發(fā)現(xiàn)立柱下沉比較明顯,需對地基處理進行加強。

      (5)預(yù)拱度的設(shè)置。預(yù)拱度設(shè)置按設(shè)計注明考慮,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁除為抵消支架彈性變形而設(shè)置的預(yù)拱外,支架不另設(shè)預(yù)拱?;炷翝沧⑹┕で皯?yīng)通過計算出跨中預(yù)拱度,其它各點的預(yù)拱度以此點按直線或二次拋物線進行分配。

      三、結(jié)束語

      滿堂支架的施工是一個非常重要的基礎(chǔ)性施工工藝環(huán)節(jié),在施工過程中一定要對地基的處理,支架體系的設(shè)計和搭設(shè),支架的壓載試驗等工序給予充分的重視,嚴格按照有關(guān)規(guī)范和要求施工,確保施工質(zhì)量和施工安全。

      參考文獻

      [1] 林鳳飛,現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的施工技術(shù),《城市建設(shè)理論研究》2012年第5期

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