现浇箱梁少支架施工

1、工法论文技术总结申报表题名现浇箱梁少支架施工作者姓名资料类别论文工作单位工程名称职称职务工程师工程完成时间在建总工程师或 技术负责人签字签字时间容 提 要本文以项目部光武大桥主桥箱梁梁体支架施工案为依据，结合现场实际操作，介绍了河床大型现浇箱梁梁体施工的支架案，阐述了少支架施工工艺法，并指出质量控制要点，使施工质量得到了保证。公司(指挥部)初评意见该文结合工程实例，介绍了河床大型现浇箱梁梁体施工的支架案，阐述了少支架施工工艺法，总结出了一套完整的实践操作经验，对冋类工程施工有一定的借鉴意义。单位盖章2011年10月17日现浇箱梁少支架施工中铁十五局七公司一分公司项目部涛锋摘 要：本文结合工程实

2、例介绍了现河床大型现浇箱梁梁体施工的支架案，阐述了少支架施工工艺法，并指出质量控制要点，使施工质量得到了保证，总结施工中的经验教训，为以后同类施工提供 更有效的施工经验。关键词：钢管桩贝雷梁碗口架1、工程概况：桥梁西侧起点桩号 k0+895.0m,东侧终点桩号 K1+735.0m ，桥梁总长度840m,其中主桥长320m， 东、西引桥各长200m，中间引桥长120m。主桥上部结构采用整幅设计，主墩基础采用分离式群桩基 础。结构形式为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁采用变高度分离式双箱截面，桥面宽41.5m，外悬臂2.5m。桥面设置i=1.5%横坡。塔梁采用固结体系。索塔采用简洁明快的外观设计

3、。桥面采用横向 双塔布置，塔身布置在非机动车道和机动车道之间，主塔桥面以上高34.21m，塔身截面顺桥向宽 4m，横向宽2.5m。2、施工案选择：根据本工程施工特点及环境因素等各面考虑，主桥箱梁梁体支架形式采用少支架施工案。2.1少支架施工案是将钢管桩制作成排架形式，做为支架的支撑墩，利用钢管将贝雷片架立地面， 构成支架，用搭设在贝雷片上的碗扣架作为标高调整构件。充分利用钢管桩及贝雷架的特性，承载能力 大，变形小。该支架的特点是：利用贝雷片代替地基处理，材料转利用率高，适用性强，安全可靠，支 架材料重量轻，施工机械化程度高，可有效的节约工期。2.2本桥梁主跨施工位于河床，地下水位较高，汛期时不

4、定因素较大。满堂支架基础遇水浸泡后， 地基承载力会明显下降，易造成不均匀沉降，沉降量不可控。而少支架钢管桩的沉降量是可控的。3、少支架结构设计托架具体的设计案为：托架采用打设钢管桩，钢管桩采用630、529钢管，桩顶纵、横向布设双排I40工字钢垫梁；托架主桁采用贝雷梁，贝雷梁上拼装横向联接系，布置槽钢16作为分配梁，刚度满足要求；槽钢上搭设碗扣架进行预拱度调整；碗扣架上铺木，木上安装底模，然后拼装侧模、端模。 少支架结构立面图及标准段断面图见下图：专业资料文架立曲圏1支架立血图2二00(itilR5?JL JL111勰昭黑對豁觀翼詈豁豁罂黑輟瞇擊觀iB.iuiii| idkifjiilllll

5、! IIFrnw卑艸吟叫出如亠野型弊世IK3K标准段支架示意图4、支架受力演算：4.1钢管桩承载力计算4.1.1529钢管桩承载力计算（按单桩40吨设计）：据南工程地质勘查报告所提供资料，主桥施工支架采用529钢管（壁厚不少于1cm ）桩作为基础,使用激振力为90KN的振动锤击打。单桩的极限承载力分为桩端土的极限承载力和桩侧土的极限摩阻力两部分，即：nRu Aq pi liui qsii 1Ru 单桩竖向极限承载力（kN）；q p 桩端阻力；A 桩身的横截面积（m2 ）;i 震动沉桩对各土层桩摩阻力的影响系数；U 桩身边长度（m）;qsi 桩土的极限摩阻力（kPa）； li按土层划分的各段桩长

6、（m ）。依据公路桥涵设计规，取安全系数为2，则打入式摩擦桩竖向受压的容承载力为:Ru1 AqpiliUiqsi据地质报告所提供的资料，主桥围第一层为粗砂，底板埋深2.6-15.0m ，层厚2.6-10.7m，平均厚度5.26m，结构稍密。第二层为圆砾，层厚如果按不利情况考虑，钢管桩打入深度容承载力为：8.3-19.2m，平均厚度 15.5m，结构中密-密实。12m围均为粗砂层，那么可以计算出529钢管桩的单桩Ru2i1 iliUiqsi0.50.529 (0.9 50 10.7)400kN如果按较有利情况考虑，钢管桩打入深度围上部5.26m为粗砂层，其余为圆砾层，钢管桩取9m ,那么可以计算

7、出529钢管桩的单桩容承载力为:Ru0.50.529 (0.9 50 5.261 75 3.74)429.8kN所以，在全部为中粗砂的围，那么钢管桩入土深度应该大于10.7m。如果按较有利情况考虑，钢管桩打入深度围上部5.26m为粗砂层，其余为圆砾层，那么钢管桩入土深度应该大于9m。4.1.2支架采用630钢管（壁厚不少于1cm ）桩作为基础时，演算过程可参考529钢管打入深度 演算。如果按不利情况考虑，钢管桩打入深度12m围均为粗砂层，那么可以计算出630钢管桩的单桩容承载力为:Ru2i1川皿0.50.630 (0.9 50 9)400kN所以，在全部为中粗砂的围，那么支架钢管桩入土深度应该

8、大于9m。另外，实际打桩施工时，根据实际情况采用单桩承载力动测法对钢管桩的静承载力进行控制，以便 使每根桩都能达到设计的容承载力。4.2贝雷梁承载力计算：4.2.1总体布置跨越体系选用6m +9m+ 12mX4 +7.5m+6.8m+2.56m九跨连续贝雷梁（主桥的四分之一）。横向布置36排贝雷梁，每排贝雷梁由27节贝雷片组装而成。中间支撑在两排立柱上，每排11根钢管柱，垂直桥中心线布设；各排支墩采用630钢管立柱，立柱顶部连接 80cm X80cm X2cm钢板。各排钢管之间用16槽钢及I16工字钢连接，以提高支墩的稳定性。630钢管立柱顶面用 2根顺桥向140b工字钢作为分配梁；其上布置2

9、根横桥向140b工字钢。上 面再布置贝雷纵梁，贝雷纵梁顶面设置 I16工字钢，上面再布置碗扣支架， 10 X15cm木做横梁，10 X 10cm木做纵梁。4.2.2贝雷梁荷载计算一片贝雷梁所受最不利荷载如下:标准段：2966.5/12*12=20.6kN/m4862.4/12*20=20.26kN/m628.8/12*4=13.1kN/m隔板区，一片贝雷梁顶面所受均布荷载为: 箱室区，一片贝雷梁顶面所受均布荷载为: 翼缘区，一片贝雷梁顶面所受均布荷载为: 4.2.3贝雷梁计算模型单片贝雷梁为一超静定结构，见右下图：I材料参数为：上下弦杆：E=200000000kN/m2 ,长度 L=0.7m

10、,截面面积 A=0.255 m，惯性矩 l=3.97E-6。卵iniWUEmwmi.FEnrki川-腹杆：E=200000000kN/ m ,长度L=0.7m ,截面面积A=0.1024 m ,惯性矩 |=1.013E-6。斜杆：E=200000000kN/ m ,长度 L=0.984m ，截面面积 A=0.1024 m,惯性矩 I=1.013E-6。4.2.4贝雷梁计算结果考虑贝雷梁自重及外载共同作用，对贝雷梁结构进行力学计算，其变形图、结构轴力图及应力图如 下所示。rifE, 丄riw-L臧 12 RLJ igl L贝雷梁轴力图（N ）贝雷梁变形图（m）LITEWftEM -1acsi.

11、iKLn*(1M - ME 1MfiX l*TiELEM-r9feL-lii tLM S3 壬aUf-LSU5 -LTIMhL 晰刃 lfS3MEN： .1H1I4O9W . ；ME般 IWM现ALlk中横梁侧贝雷梁轴力图（N）贝雷梁最大应力图（Pa）丄 M. srKE：El岳IKANf 12 RLE!:-IHT 50. L所：141丄丄12-.TTBidt -器7*：出21Va-端横梁侧贝雷梁最大应力图（Pa） 标准段贝雷梁最大应力图（Pa）EMj=4xllt 卍AMHAe 33 2OLE t ：l MJjF MO.lZ*tA.w中横梁侧贝雷梁最大应力图（Pa）贝雷梁最小应力图（Pa）端横梁

12、侧贝雷梁最小应力图（Pa）标准段贝雷梁最小应力图（Pa）|MD3 -”F3E*t? F1H4L 3 fr-i Fl知4ifl， n mf j-r中横梁侧贝雷梁最小应力图（Pa） 贝雷梁最小应力局部示意图（Pa）贝雷梁的最大轴向拉力计算值190878N，贝雷梁的最大轴向压力计算值201220N 。贝雷梁的最大应力计算值188N/mm2 ，贝雷梁的最小应力计算值203N/mm2，均小于贝雷梁的容应力值273N/mm2,因此满足强度要求。贝雷梁的最大变形计算值为0.00824mm ，小于贝雷梁的最大允挠度值V= 12000/400=30mm满足刚度要求。5、施工工艺5.1工艺流程:图5.1支架安装工

13、艺流程图5.2施工步骤5.2.1钢管桩打设521.1钢管桩采用50t履带吊车由便道运至桩位处吊装振 动锤打桩。630钢管桩打入河床有效深度不少于9米，529钢管打深有效深度不少于 11米（有效深度以原河床底进行计算） 沉桩以标高控制。沉桩偏差：桩位平面位置：10cm ;桩顶标高: 10cm ;桩身垂直度：1%。5.2.1.2钢管桩实行设计桩长和振动锤击反算承载力双控， 以保证承载力满足施工要求。桩端位于黏性土或较松软土层时， 应以标高控制，贯入度作为校核，如桩沉至设计标高，贯入度仍较大时，应继续锤击，其贯入度控制值应由设计确定。桩端位于坚硬、硬塑的黏土及中密以上的粉土、 砂、碎类土、风化岩时，

14、应以贯入度控制。当硬层土有冲刷时应以标高控制。贯入度已达到要求，而桩 尖未达到设计标高时，应在满足冲刷线下最小嵌固深度后，继续锤击3阵(每阵10锤)，贯入度不得大于设计规定的数值。521.3钢管桩打设时注意控制桩身的垂直度，在打设前先用两台经纬仪架设在桩架的正面及侧面，校正桩架导向杆及桩的垂直度，并保持锤，振动锤与桩在同一轴线上，然后空打12m 再次校正垂直度后正式打桩。当沉至某一深度并经复核沉桩质量良好时，再行连续打击。若开始阶段发现桩位不正或 倾斜，应调正或钢管桩拔出重新插打。卵层打设时遇到孤时采用反复插拔钢管桩将孤挤压至桩身护壁进 行打设。521.4钢管桩每节长12m，可在空地上提前进行

15、焊接接长，一般采用半自动无气体保护焊机焊接。焊接前，应将桩管焊接部位变形损坏部分修整，桩管端部用角向磨光机磨光，并打焊接剖口，并将衬箍 放置在下节桩侧的挡块上使其坡口搁在焊道上，使两节桩对口的间隙为24mm，在用经纬仪校正垂直度再进行电焊，施焊应对称进行，管壁厚小于9mm的焊两层，大于 9mm的焊3层。焊完每层焊缝后及时清除焊渣；每层焊缝的接头应错开；应充分熔化衬箍，保证根部焊透；遇大风，要安装挡风板；气 温低于0 C时焊件上下100mm 长度要预热。5.2.2钢管桩加强措施钢管桩打设施工完毕后，为保证每排钢管桩的整体稳定性，每排钢管桩相邻两钢管之间焊接剪力撑，剪力撑纵横向斜撑按 45度布置，

16、按交叉、搭接原则布置，剪力撑采用十字交叉形式焊接为一体。剪刀撑为16槽钢，上下平撑为116工字钢 纵向两排钢管桩设斜向平撑，采用116工字钢。横向钢管桩相邻之间剪力撑、水平撑焊接纵向钢管桩相邻之间剪力撑焊接5.2.3桩顶加强措施(1)为增加原地面以上桩的局部刚度，钢管桩钢板蓉“.左扉;加强肋蛙、砼填砂，并在桩顶浇筑 50cm厚C30砼。(2)桩顶侧四个向焊接三角形剪力板( 10cm xiOcm )，然后在钢管顶部焊接2cm厚0.8 X0.8m的钢板，以增加钢管桩顶与工字钢的接触面积。具体做法见右图示意图。5.2.4贝雷梁安装贝雷梁预先在河滩上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，安装在140工字钢横

17、梁上。贝雷梁的位置需放线后确定，以保证支架轴线不偏移。贝雷梁安装到位后， 横向、竖向均焊定位挡块，将其固定在I40工字钢横梁上，以保证贝雷梁的准确位置。见下图。贝雷梁拼装图贝雷梁定挡块图5.2.5贝雷梁上横向分配梁安装贝雷梁拼装完毕，其上铺设116工字钢横向分配梁，间距60cm，中隔板处加密为 30cm , I16与贝雷梁间采用16 “ U ” 型螺栓固定，每个节点1套螺栓。然后在I16上搭设碗扣架立杆。 如与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整其间距。工字钢横向 分配梁作为上层碗扣架底托基础。见右图5.2.6碗扣架搭设I16工字钢横向分配梁铺设完毕后在其上搭设碗扣式脚手架，采用脚手架调整梁底模

18、板标高。满堂支架采用048 X3.5mm碗扣件式脚手架，横向间距 (m):翼缘处0.90 ;腹板处0.3 ;箱室 处0.6 ;纵距(m):0.60，中隔板处加密为 0.30 ;步距(m):1.2 ;立 杆上端伸出至模板支撑点长度 (m):0.20 。主龙骨木材料(mm) : 100 X150木，立放；间距同立杆间距。 次龙骨木材料(mm) : 100 X100木，木的间隔(中到中)(mm):标 准段翼缘处400 ;标准段箱室处300 ;标准段腹板处200 ;中横 梁、中横梁隔板处150。见右图。6. 安全事项6.1支架施工属于高空作业，高空作业人员必须穿戴好个人防护用品，如：不穿紧身服，不穿易滑 鞋、戴安全帽、系安全带等，格遵守施工安全制度。6.2高空作业人员必须经过培训，考试合格，持有劳动部门核发的特种作业安全操作证，才能 上岗作业。6.3高空作业前，必须进行安全技术交底。高空施工用设备、机具等必须进行检查，特种机械取得