门架式现浇盖梁施工支架设计

1、门架式现浇盖梁施工支架设计摘要：文章主要论述了大跨度、超重门架式现浇盖梁构造的施工支架设计，通过采用钻孔灌注桩、钢管混凝土柱、贝雷梁组合支架体系解决现浇盖梁的施工问题。主题词：门架式现浇盖梁 施工支架 设计一、工程简介上海市A15公路工程，从浙江与上海的市界处k0+000至上海闵行与南汇的分界处，全长约。主要参建单位，建立单位：上海公路投资建立开展；设计单位：上海市政工程设计研究总院；施工单位：中铁十八局集团。-k33+原水工程箱涵，公路和箱涵中线交角为10。33，。桥梁构造设计如下：门架式桥墩，群桩承台根底，桩基为1200钻孔灌注桩，现浇盖梁，桥面 21-22m跨度空心板梁。见图1。由于两线

2、交角比拟小，根据桥墩与原水箱涵的相对位置，门架式盖梁最大跨度40.7m，圬工量570m3，重量1425t；最小跨度，圬工量366m3，重915t。二、原水箱涵简介受施工影响范围内的黄浦江上游原水引水管渠为上世纪80年代中期建造的，至今已运营了约20年。该管渠为4孔钢筋混凝土构造，每2孔为一整体，水平平行排列。管渠横断面内净尺寸为m m22，壁厚，外包宽、高，每节箱涵长约为22.0m -，纵向每2节箱涵间设有伸缩缝。管渠无根底支承。管渠顶面埋深约为-，管渠底面标高约为。 该原水引水管渠是上海市最主要的原水引水管渠之一，如果不能正常使用会影响到市区大局部单位和广阔居民的正常用水问题，不仅造成巨大的

3、经济损失，而且会引起较大的社会影响。三、原水箱涵的平安控制在桥梁施工中，最大限度使箱涵不受到扰动，确保原水箱涵的绝对平安。由于箱涵不是承重构造，杜绝将施工荷载直接作用在箱涵顶部或两侧；杜绝箱涵两侧受力不均现象。平安控制参数：原水管渠水平位移的极限值均为2.5mm。 四、支架设计1、总体思路1由于原水箱涵不是承重构造，门架式盖梁跨度大，重量大，施工时的承重支架就不能直接布置在箱涵顶上，设计主要考虑为梁式支架。同时考虑临时支墩位置是否能满足支架梁的强度、稳定和挠度问题。但是，临时支墩的位置又涉及到支墩桩基与箱涵的距离和对箱涵的影响，需要综合考虑。2根据图1，以典型跨度0m、重量1425t的盖梁为设

4、计构造。3支架梁拟采用贝雷片梁。临时支墩立柱采用500钢管混凝土，顶部设置型钢横梁。2、具体方案以图1断面为代表，跨度，盖梁圬工量570m3，重量1425t。方案1从根本方案入手，在承台上设置临时支墩，把所有荷载通过承台直接传递到桩基上，这样，对箱涵影响最小。支架梁采用双层4排贝雷梁，4根500钢管混凝土立柱。见图2。盖梁：570251.2/43.57/4=98KN/m；贝雷梁:14KN/m；I20工字钢:1KN/m； 活载:5KN/m；荷载合计118KN/m。通过计算，贝雷梁跨中最大弯矩Mmax=1908KNmM=975 KNm，且挠度到达470mm，远大于模板支架要求的L/400=100m

5、m。因此，此方案不满足要求。由于施工荷载太大，且盖梁底净空尺寸较小，钢梁的刚度已经无法增加，只能在跨间增设支点，减小贝雷梁的跨度，使梁的强度和刚度满足要求。根据支架的受力分析，中间支点处最大反力980KN，上海地区的1层:灰色淤泥质粉质粘土地基承载力只有20KPa，采用浅根底面积要到达62m2，且荷载会直接作用在箱涵顶部，对箱涵而言，是十分危险的，故支墩根底采用桩根底。方案2横梁采用双层4排贝雷梁，并通过反复计算、比拟，只有在承台上和距箱涵边1米位置左、右设置共8个临时支墩。4个位于承台上，4个需要设置支墩根底。形成1.2+7.6+20.8+7.6+3孔连续梁构造，相对可行。根据受力分析，抗剪

6、等不是控制性因素，本文只列贝雷梁变形、立柱稳定的计算，见图3。a弯矩计算通过计算，跨中最大弯矩Mmax=3338KNm，Mmax/8=417KNmM=975 KNm。挠度按照简支构造计算也只有68mm。b边柱立柱处最大反力位于左立柱处，为3516KN，采用5008mm钢管砼构件，内填C30混凝土，可满足要求，承台襟边需50cm以上。I=3.0710-3m4i= =l/i=40(高度按照5米考虑)=P/A=17.9MPaa承台做为立柱基座，由于局部承压，需放置钢筋网片，并埋设1cm厚钢板，采用螺栓与钢管进展连接。c中柱在水渠每侧1米外各设置2根800钻孔桩作为中间支点的根底。通过计算，支点反力4

7、290KN，采用5008mm钢管砼构件，内填C30混凝土，可满足要求。I=3.0710-3m4i= =l/i=40(高度按照5米考虑)=P/A=21.8MPaM桩顶做为立柱基座，由于局部承压，需放置钢筋网片，并埋设1cm厚钢板，埋设螺栓与支撑进展连接。d根底设计：根据支架计算荷载、设计地质勘探报告、桥梁设计标准对中间支点的钻孔桩承载力进展设计，对沉降量进展计算。本计算书以图3中间支点反力为4290KN为例，其余计算从略。根据地质勘探报告，此桩对应的地质情况为：层：填土，标高3.21.6；1层：黄灰色粉质粘土，标高1.6-0.4；fs=15KPa1层:灰色淤泥质粉质粘土，标高-0.4-5.2；f

8、s=20KPaT层:灰色粉质粘土，标高-5.2-15.2；fs=40KPa1层:灰色粘土，标高-15.2-19；fs=30KPa1层：暗绿黄色粉质粘土，标高-19-23.4；fs=60KPa12层:黄灰色砂质粉土,标高-23.4-28.2；fs=70KPa2层:灰色粉细砂,标高-28.2以下；fs=80KPa；fp=2500 KPa桩长选择40m，桩径单桩承载力允许值计算：Ra=1/2uqikLi+Apqrqr计算大于1000 KPa，根据标准取1000 KPa，Ra=4764KN4290KN沉降量计算桩基沉降量由桩身压缩量、沉碴压缩量、桩端土压缩量组成。桩身压缩量PL/2EAp=5mm沉碴压

9、缩量=hpe/(1+e)=12mm桩端土压缩按照分层总和法采用计算软件计算，为3mm。故桩基沉降量为20mm。五、施工要点1、1200mm临时桩基1护筒采用10mm厚钢板卷制护筒。为了保护原水箱涵在钻孔施工时不受扰动，考虑到箱涵周围均是回填土的实际情况，护筒底深入到箱涵底50cm以下。这样，每个护筒长度7m。护筒不考虑拔除。钻孔桩底进展压浆处理，解决桩基下沉问题。2钻孔控制临时支墩桩成孔先按14h成孔进展试验，随着工程进展和沉降观测数据的收集，最终确定适宜时间。泥浆相对密度，取1.2以上，粘度不小于19Pas，钻进中，始终保持孔内水位与地面平。并在钻桩过程中随时取样监测。3箱涵沉降缝保护经过现

10、场实际勘探，原水箱涵沉降缝为22-25m一道，本段桥梁工程临时桩距箱涵沉降缝的最小距离为 4.15 m，临时支墩钻孔施工不会造成沉降缝影响。同时本段不受箱涵的透气孔和黄泥潮箱涵附近河道顶管检修井的影响。2、临时支墩1支墩采用500mm壁厚10mm的钢管，内浇筑C30混凝土。2管底焊接10mm厚的钢板，钢板尺寸为6060cm，通过预埋螺栓拧紧与桩基连接。3安装钢管时，使用吊车；管内混凝土浇筑时，使用汽车泵；吊车和汽车泵应停在距箱涵10m保护区以外。3、贝雷梁1吊装就位4片贝雷梁分别在保护区外组拼，单片拼装完毕，先由1台吊车移至墩柱附近，放置地面混凝土临时支墩上，然后，由2台吊车抬起就位。2预压预

11、压前，把4片贝雷梁横向联接在一起，成为1个受力整体。然后，在其顶面铺设I5a工字钢做为横梁，间距30cm。并根据不同跨度设置预拱度。预压材料为沙袋，荷载为盖梁全重。3撤除把4片贝雷梁拆成2局部，每2片做为一个整体，用吊车移位落到地面混凝土临时支墩上。4、混凝土浇筑由于盖梁小那么366m3，大那么570 m3，属于大体积砼，因此，浇筑施工采用2台泵车进展。泵车均停在箱涵保护区外。砼浇筑应从两侧进展，应水平分层浇筑，以免出现冷缝。浇筑速度不宜太快，防止支架和横梁变形过快，造成平安事故。六、施工效果由于外界因素的影响，工程施工过程中箱涵难免发生各种变化。且引水管渠在设计时仅考虑其上下一定范围内的荷载

12、或地下水浮力的影响，而未考虑其所受的侧向力的作用，如果伸缩缝两侧的管渠遭受不均匀的上下或侧向压力很容易造成脱开。一旦发生类似情况，引水管渠内的水受自有的压力作用，会喷射而出，造成严重后果。在工程施工期间，对影响范围内的引水管渠进展了有效、全面、及时的监测，并做到了信息化施工，确保了引水管渠的稳定和平安运营。1、原水管渠水平位移：极限值2.5mm，实测最大位移量1.5mm。2、原水管渠垂直位移：极限值2.5mm，实测最大位移量1.2mm。3、桩基轴力：计算最大内力为980KN，设计最大内力为1400KN，实测最大内力为880KN。4、桩基垂直位移：设计允许位移量20mm，实测最大位移量12mm。5、支架挠度变形