岩溶区大跨度大吨位型刚构梁支承及沉降控制技术鉴定文件技术报告之二

岩溶区大跨大吨位T型刚构桥转体法成桥关键技术文件三鉴鉴定文件技术报告之二岩溶区大跨度大吨位T型刚构梁支承及沉降控制技术中铁十一局集团有限公司中铁十一局集团第三工程有限公司二〇一四年八月岩溶区大跨大吨位T型刚构桥转体法成桥关键技术文件三3岩溶区大跨度大吨位T型刚构梁支承技术梁体下部的支撑体系是保证梁体浇筑质量，控制不均匀沉降的关键所在，同时还要兼顾经济合理性及避免影响既有线的运营。本章结合工程所在地质状况、梁体的结构特点和工期需要，通过分析CFG桩配合满堂支架、打入钢管桩接长配合满堂支架及墩梁式组合体系等几种支撑体系的各自优点，最终确定选用针对不同梁段的复合支撑体系。3.1支承方案工程所在区域地面24m以下，溶洞比较发育，地面至24m范围内，基本为黏土及细沙，承载能力较低。跨转体T型刚构桥先在京广铁路上、下行铁路之间的夹心地带支架上现浇梁体，脱架后转体，根据场地情况，采用不同的支架结构方式。T型刚构梁第一梁段：主墩承台基坑范围内采用主墩承台或承台支护冠梁+钢管柱+工字钢横梁+纵向桁架分配梁；主墩承台基坑范围外采用管桩基础+钢筋混凝土承台+钢管柱+工字钢横梁+纵向桁架分配梁。其他梁段采用管桩基础+钢筋混凝土承台+钢管柱+工字钢横梁+纵向贝雷梁+碗扣支架。现浇支架搭设完毕后，对支架进行预压，测出支架的沉降量，设置支架预拱度（图3.1-1）。图3.1-1墩柱支支架里面布置置图3.2支承体系设计与分析3.2.1支撑体系设计一、支架设计1、第一梁段临时支架：钢管柱顶设置Ⅰ63a工字钢纵梁，其上布置Ⅰ45a工字钢横梁（3根工字钢一组），纵向间距60cm，共设置11根横梁，Ⅰ45a工字钢横梁上配置自制桁架，悬臂部分间距60cm,共计6片，腹板间距30cm，共计6片，底板间距30cm，共计13片。从基础至上部结构依次为：1)管桩，桩径500mm，桩长根据计算长度设17m，但实际成桩过程时要求以“三控”为成桩标准：计算桩长、贯入荷载大小、即将成桩时最后1m贯入时每次的贯入度。注：第二-五梁段管桩成桩时桩长方式要求均以第一梁段的成桩标准成桩。大小里程侧管桩布置见图3.2.1-1（图中红色圆圈表示该管桩计算时未予考虑，仅有利于承台受力）。图3.2.1-1小里程程第一梁段基基础管桩布置置图2）钢筋混凝土承台基础(管桩伸入承台10cm，因紧靠抗滑桩位置，此处将承台同抗滑桩边成一体)，大小里程侧布置详见图6-1，6-2，图中洋红色区域即为第一梁段承台设置方式。3）φ630mm钢管柱，大小里程侧布置方工见平面图6-3，6-4。钢管柱之间采用L75×6作为平联和横联。4）纵桥向Ⅰ63工字钢+横桥向Ⅰ45a型工字钢+［16槽钢组成的桁架结构+纵铺Ⅰ25a工字钢+14×14cm方木(横桥向布置，间距30cm)+1.8cm竹胶板。其中槽钢桁架的横向布置间距为：（2*60cm+30cm+3*40cm+70cm+5*60cm+70cm+3*40cm+30cm+2*60cm），共计18片桁架，桁架的竖杆间距均为60cm。2、第二梁段临时支架采用立柱，贝雷梁，3根Ⅰ45a工字钢横梁，碗扣支架构成，从下往上为管桩（桩长17m直径0.5m，承台下方按3×8布置）+钢筋混凝土承台基础（管桩伸入承台10cm，长11.5m×宽2.5m×高1.5m）+纵向8排φ630mm钢管柱（横断面单排6根，其中同湿接缝C搭接处钢管柱同合拢段C下钢管柱共同搭设在一个承台上，钢管柱之间采用L75×6作为平联和横联）+横桥向Ⅰ45a工字钢+单层加强型贝雷梁(贝雷梁间距30cm)—Ⅰ28a工字钢—碗口支架—纵向、横向方木—1.8cm竹胶板。其中贝雷梁横向布置间距为：（38*30cm），共计39片贝雷梁，其中一片贝雷梁纵向由7片基本贝雷片连接而成。3、第三梁段临时支架采用立柱，贝雷梁，3根Ⅰ45a工字钢横梁，碗扣支架构成，从基础至上部依次为：管桩（桩长17m直径0.5m，承台下方按3×8布置）+钢筋混凝土承台基础（管桩伸入承台10cm，长11.5m×宽2.5m×高1.5m）+纵向9排φ630mm钢管柱(横断面单排4根，其中同合拢段B搭接处钢管柱同合拢段B下钢管柱共同搭设在一个承台上，钢管柱之间采用L75×6作为平联和横联)+横桥向Ⅰ45a工字钢+单层加强型贝雷梁（贝雷梁间距30cm）—Ⅰ28a工字钢—碗口支架—纵向、横向方木—1.8cm竹胶板。其中贝雷梁横向布置间距为：（38*30cm），共计39片贝雷梁，其中一片贝雷梁纵向由8片基本贝雷片连接而成。4、湿接缝B+第四梁段+湿接缝A+部分第五梁段（15m）采用立柱，贝雷梁，3根工45a横梁，碗扣支架构成，第四、五梁段从基础至上部依次为：管桩（桩长17m直径0.5m，承台下方按3×8布置）+钢筋混凝土承台基础（管桩伸入承台10cm，管桩伸入承台10cm，长11.5m×宽2.5m×高1.5m）+纵向10排φ630mm钢管柱（横断面单排4根，其中最后一片贝雷梁直接搭设于梁端处钢筋混凝土柱上，钢管柱之间采用L75×6作为平联和横联）+横桥向I45a型工字钢+单层加强型贝雷梁（贝雷梁间距30cm)——Ⅰ28a工字钢——碗口支架——纵向、横向方木——1.8cm竹胶板。其中贝雷梁横向布置间距为：（4*60cm+9*30cm+2*60cm+9*30cm+4*60cm），共计29片贝雷梁，其中一片贝雷梁纵向由14片基本贝雷片连接而成。钢管柱之间采用L75×6作为平联和横联。二、临时支墩设计因临时支墩位置的重要及支架设置的独特性，临时支墩设置作单独考虑。梁端处(转体前的主梁梁端)设置临时支墩，支墩纵向支承点距梁端1.0m，横向与主梁腹板中心对齐；单侧梁端临时支墩承受不少于8000KN的竖向荷载（单侧梁端两道腹板合计8000KN，一道腹板4000KN，全桥4×4000KN，此数值不包含施工设备重，未考虑预应力钢束张拉及落梁过程支架逐步拆除时的受力情况，支架设计按照不小于10000KN考虑，图3.2.1-3）。图3.2.1-3梁端临临时支承示意意图转体前(支架现浇时)主梁梁端临时支墩设置：采用管桩基础(40根，桩径500mm)+承台(管桩伸入承台10cm)+钢筋混凝土柱+两层I63工字钢上铺两层14mm厚钢板，钢板上放置混凝土预制块支撑。混凝土预制块中心位置距梁端1m，沿纵、横桥向对称分部于梁腹板位置(共四个位置，如图中所示)，预制块采用不同高度块体共同叠加而成，单个位置块体数量以施工时实际要求为准，混凝土预制块上放置钢板，钢板同梁底模板接触，以减小混凝土预制块顶面同梁底模间产生的纵向或横向摩擦力(混凝土预制块只作为轴向抗压，而在梁段施工过程中会因支架搭设、混凝土施工、预应力筋张拉产生纵桥向或横桥向力，从而影响混凝土预制块稳定)。梁端钢筋混凝土柱临时支承，用以支承梁端腹板压力，以防止主梁落梁后梁端以较快速度下挠，进而影响梁体。3.2.2支撑体系分析1荷载选取永久荷载：包括作用在模板支架上的结构荷载、组成模板支架结构的杆系自重、配件自重。可变荷载：包括人群、混凝土振捣、模板重、风荷载，根据规范《碗扣支架安全技术规范》(JGJ166-2008)，考虑梁顶宽9m，支架顺桥向间距的30cm以及60cm，计算后加入模型。施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0KN/㎡。振捣混凝土时产生的荷载标准值可采用2.0KN/㎡。模板重取0.75KN/㎡。作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：Wk=0.7μz·μs·Wo式中：Wk为风荷载标准值（KN/m2）；μz为风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用；μs为风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）竖直面取0.8；Wo为基本风压（KN/m2），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用。计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值，取其标准值乘以永久荷载的分项系数1.2，可变荷载的分项系数1.4。2砼浇筑顺序墩顶第一节段混凝土以墩中心为起点，对称浇筑成型。考虑到第一节梁段同第二节梁段之间未设置湿接缝，顺序浇筑第二梁段；第一阶段开始施工时开始对距第一梁段最远的第五节梁段对称浇筑，浇筑顺序为以当前梁段中心线为中心，采用两台泵车，依次从中心线往两侧进行，严格控制对称梁段浇筑完成时间，完成时间相差最大不得超过一周，保证各节对称梁段完成养护后强度相同以及主梁整体稳定性，从而利于保证湿接缝的顺利浇筑和全梁段的整体性；在第一、第五梁段养护过程中浇筑第三梁段及第四节梁段后，开始浇筑合拢段A、B、C，浇筑前严格控制两即将合拢梁段的对接位置标高、两对接位置混凝土浇筑前的接缝处理、同时严格照图施工钢筋、结于合拢段B有腹板张拉槽口的提前考虑，以保证主梁整体线形。保证二同三、三同四及四同五各节梁段顺利对接，最终完成完成整梁的混凝土浇筑（图3.2.2-1）。图3.2.2-1梁体浇浇筑分段简图图3受力分析利用Midas/Civil建立分别建立主梁计算模型和支架计算模型。（1）主梁计算模型：建立全桥上部结构计算模型，模拟全桥混凝土浇注、预应力张拉、拆除支架等施工过程。支架对主梁弹性支撑模拟：在主梁节点下方对应位置建立刚性约束节点，两节点间用弹性连接模拟支架对梁的支撑作用。弹性连接的刚度取值：在支架模型相应位置作用单位力，用计算出的位移值反算支架刚度。计算能反映整个施工过程梁体受力及对支架的作用。（2）支架计算模型：建立支架三维模型，施加主梁计算模型导出的在各施工阶段产生的支架最大反力，及人群、混凝土振捣、模板重等可变荷载对支架进行验算。支架模型分为四个部分建立，包括小里程第一梁段支架、大里程第一梁段支架、第二梁段支架模型图、合拢段B+第四梁段+合拢段A+部分第五梁段支架模型（图3.2.2-2~图3.2.2-6）。图3.2.2-2小里程第第一梁段支架架图图3.2.2-3大里程第第一梁段支架架图图3.2.2-4小里程程第二梁段支支架图图3.2.2-5大里程第第三梁段支架架图图3.2.2-6（合拢段段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段）支架架模型图3模拟结果（1）应力云图图3.2.2-7小小里程第一梁梁段支架整体体应力图（单单位：Mpaa）图3.2.2-8大大里程第一梁梁段支架整体体应力图（单单位：Mpaa）图3.2.2-9小里里程第一梁段段支架碗扣部部分应力图（单单位：Mpaa）图3.2.2-100大大里程第一梁梁段支架碗扣扣部分应力图图（单位：MMpa）图3.2.2-111小小里程第一梁梁段支架自制制桁架部分应应力图（单位位：Mpa）图3.2.2-122大大里程第一梁梁段支架自制制桁架部分应应力图（单位位：Mpa）图3.2.2-133小小里程第一梁梁段支架钢管管柱部分应力力图（单位：：Mpa）图3.2.2-144大大里程第一梁梁段支架钢管管柱部分应力力图（单位：：Mpa）图3.2.2-155第第二梁段支架架总体应力图图（单位：MMPa）图3.2.2-166第第二梁段支架架碗扣部分应应力图（单位位：MPa）图3.2.2-177第第二梁段支架架贝雷梁部分分应力图（单单位：MPaa）图3.2.2-188第第二梁段支架架钢管柱部分分应力图（单单位：MPaa）图3.2.2-199第第三梁段支架架总体应力图图（单位：MMPa）图3.2.2-200第第三梁段支架架碗扣部分应应力图（单位位：MPa）图3.2.2-211第第三梁段支架架贝雷梁部分分应力图（单单位：MPaa）图3.2.2-222第第三梁段支架架钢管柱部分分应力图（单单位：MPaa）图3.2.2-233支架总体应应力图（合拢拢段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，单位位：MPa）图3.2.2-244支架碗扣部部分应力图（合合拢段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，单位位：MPa）图3.2.2-255支架贝雷梁梁部分应力图图（合拢段BB+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，单位位：MPa）图3.2.2-266支架钢管柱柱部分应力图图（合拢段BB+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，单位位：MPa）（2）屈曲模态图3.2.2-277小里程程第一梁段支支架一阶屈曲曲模态图（系系数：7.7738）图3.2.2-288小里程程第一梁段支支架二阶屈曲曲模态图（系系数：7.7749）图3.2.2-299小小里程第一梁梁段支架三阶阶屈曲模态图图（系数：110.91）图3.2.2-300大大里程第一梁梁段支架一阶阶屈曲模态图图（系数：77.764）图3.2.2-311大大里程第一梁梁段支架二阶阶屈曲模态图图（系数：77.776）图3.2.2-322大大里程第一梁梁段支架三阶阶屈曲模态图图（系数：110.96）图3.2.2-333第二梁段支支架一阶屈曲曲模态图（系系数：5.1167）图3.2.2-344第二梁段支支架二阶屈曲曲模态图（系系数：5.1173）图3.2.2-355第二梁段支支架三阶屈曲曲模态图（系系数：5.2262）图3.2.2-366第三梁段支支架一阶屈曲曲模态图（系系数：6.9940）图3.2.2-377第三梁段支支架二阶屈曲曲模态图（系系数：6.9940）图3.2.2-388第三梁段支支架三阶屈曲曲模态图（系系数：7.3328）图3.2.2-399支架架一阶屈曲模模态（合拢段段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，系数数：5.1551）图3.2.2-400支架二阶阶屈曲模态（合合拢段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，系数数：5.1883）图3.2.2-411支架三三阶屈曲模态态（合拢段BB+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，系数数：5.1884）（3）反力反力包括人群机具，模板以及上部箱梁传递给支架的支架反力：图3.2.2-422小小里程第一梁梁段支架反力力图（单位：：KN）图3.2.2-433大大里程第一梁梁段支架反力力图（单位：：KN）图3.2.2-444第第二梁段支架架模型底座反反力（单位::KN）图3.2.2-455第第三梁段支架架模型底座反反力（单位::KN）图3.2.2-466支架模模型底座最大大反力（合拢拢段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，单位位:KN）（4）贝雷梁剪应力图图3.2.2-477第第一梁段支架架自制桁架剪剪应力图（单单位：MPaa）图3.2.2-488第第二梁段支架架贝雷梁剪应应力图（单位位：MPa）图3.2.2-499第第三梁段支架架贝雷梁剪应应力图（单位位：MPa）图3.2.2-500支架贝贝雷梁剪应力力图（合拢段段B+第四梁段段+合拢段A+部分第五五梁段，单位位：MPa）4结果分析根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》中规定Q235A强度设计值（f=205MPa），《钢结构设计规范GB50017-2003》中规定Q345A强度设计值（f=295MPa）。（1）大里程第一梁段支架一、二、三阶屈曲模态特征值分别为7.764、7.776、10.96，大于4，满足稳定性要求。支架最大拉应力为69.9Mpa，最大压应力为123.7Mpa均小于Q235强度设计值（f=205Mpa），满足强度要求。小里程第一梁段支架一、二、三阶屈曲模态特征值分别为7.738、7.749、10.91，大于4，满足稳定性要求。支架最大拉应力为46.2Mpa，最大压应力为123.1Mpa均小于Q235强度设计值（f=205Mpa），满足强度要求。（2）第二梁段支架一、二、三阶失稳特性值分别为5.167，5.173，5.262，大于4，稳定性满足要求。碗扣支架最大拉应力为79.40MPa，最大压应力为120.0MPa，均小于Q235A强度设计值（f=205MPa）；钢管柱的最大拉应力为21.8MPa,最大压应力为52.7MPa，均小于Q235A强度设计值（f=205MPa）；贝雷梁最大拉应力为189.5MPa,最大压应力为192.9MPa，均小于Q345A强度设计值（f=295MPa）。复合地基处的单柱最大反力为1024.2kN（3）第三梁段支架一、二、三阶失稳特性值分别为6.940，6.940，7.328，大于4，稳定性满足要求。碗扣支架最大拉应力为83.90MPa，最大压应力为158.07MPa，均小于Q235A强度设计值（f=205MPa）；钢管柱的最大拉应力为26.9MPa,最大压应力为109.2MPa，均小于Q235A强度设计值（f=205MPa）；贝雷梁最大拉应力为200.90MPa,最大压应力为217.81MPa，均小于Q345A强度设计值（f=295MPa）。复合地基处的单柱最大反力为1156.6kN（4）合拢段B+第四梁段+合拢段A+部分第五梁段支架一、二、三阶失稳特性值为5.086，5.086，5.121，大于4，稳定性满足要求。碗扣支架最大拉应力为110.76MPa，最大压应力为176.77MPa，均小于Q235A强度设计值（f=205MPa）；钢管柱的最大拉应力为13.36MPa,最大压应力为136.48MPa，均小于Q235A强度设计值（f=205MPa）；贝雷梁最大拉应力为110.90MPa,最大压应力为275.07MPa，均小于Q345A强度设计值（f=295MPa）。复合地基处的单柱最大反力为1401.6KN。3.3管桩基础沉降分析3.3.1模型建立1支架作用在基础承台上的荷载参数采用荷载计算值：根据施工方案中上部支架结构计算结果，各支墩下方承台荷载取计算值，各承台对应计算荷载值如表3.1.1-1所示。表3.1.1-1承台计算荷载值梁段承台编号荷载值（kN）118211.8224317.134822.644637.654181.364077.873823.583655.5392160.2102475.0112549.6122645.0132979.8143647.8153717.6164572.74173361.4184160.0193459.9204100.35213467.5224177.1233383.3243383.3253383.3263383.3在主梁和支架自重荷载作用下，沿主梁轴线和横断面方向，支架基础的受力变形可以简化为平面应变问题，因此可以简化为2D模型进行计算分析，并考虑纵向和横向两种计算简化模式，横向距离较短，沉降均匀，以纵向分析为主。采用上部支架荷载计算值，分别计算各段支架基础沉降和基础内力，对应的地基计算模型见图3.3.1.1。支架基础管桩桩径500mm，壁厚100mm，混凝土强度等级C80，桩长15m（进入砂层1m），间距1.5m。承台C30混凝土，厚1.5m。桩基础与承台之间的连接均按铰接考虑。图3.3.1-1纵向向计算模型地基模型计算单元网格见图3.3.1-2图3.3.1-2纵向向计算单元网网格（1）纵向模型计算步骤：阶段1：管桩及承台的建造，共20d。阶段2：1.2倍使用荷载预压1、5梁段，预压10d。阶段3：1.2倍使用荷载预压2、4梁段，预压10d。阶段4：1.2倍使用荷载预压3梁段，预压10d。阶段5：施工1、5梁段，养护10d。阶段6：施工4梁段，拆1梁段支架，养护10d。阶段7：施工3梁段，养护10d。阶段8：施工2梁段，养护10d。阶段9：拆2梁段支架，3、4、5梁段养护10d。阶段10：3、4、5梁段养护20d。3.3.2结果分析1沉降计算成果承台沉降计算结果汇总。纵向模型各承台沉降计算结果(mm)施工过程梁段编号阶段5（10d）阶段6(10d))阶段7(10d))阶段8(10d)阶段9(10d)阶段10(10d)沉降量沉降差沉降量沉降差沉降量沉降差沉降量沉降差沉降量沉降差沉降量沉降差1123.7223.72支架拆除52625.909.56.3320.892.696.462.433.235.676.194.373.862531.398.504.012.736.615.182434.3911.105.283.307.716.012335.3814.536.494.018.956.802235.4019.487.734.8110.337.552130.6327.229.155.6611.868.2342036.887.8711.1117.116.313.1813.565.438.820.891937.2614.177.2915.399.281836.5119.308.3517.289.601729.3928.229.4918.999.7131642.5121.1411.0125.7419.9015.369.656.491544.8912.0819.909.271444.9013.2919.838.691343.2115.0519.07.891239.6617.7017.176.881135.3721.6914.045.711030.2527.639.204.44923.7636.754.543.162847.6213.96支架拆除752.52654.27554.26453.11348.92240.31最大值35.4023.7237.2620.8944.9021.1454.2725.7419.9015.369.716.49各施工阶段支架基础及地基变形计算结果如图3.3.2-1~3.3.2-6所示：图3.3.2-1阶段5支架基础及及地基变形图图图3.3.2-2阶段6支架基础及及地基变形图图图3.3.2-3阶段7支架基础及及地基变形图图图3.3.2-4阶段8支架基础及及地基变形图图图3.3.2-5阶段9支架基础及及地基变形图图图3.3.2-6阶段10支架基础础及地基变形形图2地基超孔隙水压力计算结果如图3.3.2-7~图3.3.2-7所示。图3.3.2-7阶段5地基超孔隙隙水压力云图图图3.3.2-8阶段6地基超孔隙隙水压力云图图图3.3.2-9阶段7地基超孔隙隙水压力云图图图3.3.2-100阶段8地基超孔隙隙水压力云图图图3.3.2-111阶段9地基超孔隙隙水压力云图图图3.3.2-122阶段10地基超孔孔隙水压力云云图3计算结果分析（1）各梁段施工后最初10d内沉降速率最大，以后沉降速率逐渐减小至2mm/d以内，有利于后期梁段拼装。（2）在纵向计算模式下，各梁段施工时相邻梁段之间存在相互影响。与整体一次加载计算结果相比，分段施工加载计算得到的支架基础沉降明显减小，有利于结构施工，且先施工的梁段沉降小，后施工的梁段沉降大。根据施工顺序，各梁段计算结果为：①第1梁段混凝土浇注10d后，支架承台沉降量为23.72mm，与桥墩（假定不动）差异沉降23.72mm。②第5梁段混凝土浇注10d后，支架承台最大沉降量为35.40mm，梁段差异沉降9.5mm。③第4梁段浇注10d后支架承台最大沉降量为37.26mm，梁段差异沉降7.87mm。④第3梁段浇注10d后支架承台最大沉降量为44.90mm，梁段差异沉降21.14mm。⑤第2梁段浇注10d后支架承台最大沉降量为54.27mm，梁段差异沉降13.96mm。4应对措施第1梁段与主桥墩之间由于刚度悬殊的差异沉降最明显，将第1梁段支架承台与第2梁段支架承台连成整体，形成大承台，支架荷载传至更大范围，则作用在承台的荷载相应减少至67%。承台中心桩桩长增加，从15m增大至17m，进入砂层3m，大规模减少沉降。第一及第二梁段荷载较大，承台做预压处理，消除沉降变形。3.4基础及加固验算3.4.1复合地基处应力检算按照45度扩散角扩散到混凝土垫层底面，单柱子的作用面积为1.8×1.8m的正方形，最大单柱反力为1398.4KN，应力为：1398.4*1.2/1.8/1.8=517.9KPa;大于粉质黏土：[σ0]=120KPa。地基承载力不满足要求，需要加固。3.4.2地基基加固地基加固拟采用混混凝土搅拌桩桩复合地基加加固，经过计计算，采用桩桩径0.6mm，桩长15mm，桩间距0..7m，三角角形布置时，复复合地基承载载力为：3447KPa，依依然满足不了了要求满足承承载力要求。面面积置换率为为0.269986。当桩桩间距过小时时，受力后桩桩与桩之间相相互影响严重重，不利于发发挥单桩的承承载力。故选选用管桩加固固地基。3.4.3临时管管桩基础加固固检算1小里程第一梁梁段临时管桩桩基础加固检检算现在采用17根直直径为5000mm的管桩桩、8根直径为10000mm的的抗滑桩与承承台相连作为为上部支架的的基础，上部部支架传递给给基础的反力力为60433.1KN，承承台自重22261.255KN。（1）管桩验算图3.4.3-1小里程第第一梁段基础础管桩计算图图（2）抗滑桩验算图3.4.3-2小里程第第一梁段基础础抗滑桩计算算图2大里程第一梁梁段临时管桩桩基础加固检检算现在采用10根直直径为5000mm的管桩桩、9根直径为10000mm的的抗滑桩与承承台相连作为为上部支架的的基础，上部部支架传递给给基础的反力力为3884.77KN，承台台自重17225KN。（1）管桩验算图3.4.3-3大里程第第一梁段基础础管桩计算图图（2）抗滑桩验算图3.4.3-4大里程第第一梁段基础础抗滑桩计算算图上部传递给基础的的力通过承台台均分给管桩桩与抗滑桩，经经过计算管桩桩与抗滑桩均均满足单桩承承载力要求3第二、三、四、五五梁段临时管管桩加固地基基验算现在采用2×8根根直径为5000mm的管管桩与承台相相连作为上部部支架的基础础，上部支架架传递给基础础的最大反力力为45288KN，承台台自重10880KN，根根据地质资料料将桩持力层层选择在粉质质粘土（软塑塑），桩端进进入持力层大大于两倍的桩桩径，取5..13m，根根据第一梁段段与第二梁段段衔接处的临临时管桩基础础加固检算可可知：F=415KKN>（4823++1080）/16=3368.9KKN，此时桩桩长理论取为为17m。4临时墩处管桩地基基验算临时墩处承台需改改成如图所示示两墩下承台台相连的形式式，并采用88×5根直径为5000mm管桩桩的布桩形式式，具体如附附图所示。通过全桥模型中支支座反力的最最大值51226.2KNN，其中临时时支墩由两个个分离的方形形钢筋混凝土土柱共同承担担受力，传到到桩基的力为为144588.2KN，均均分给40根桩后的的桩顶外荷载载为361..5KN，计计算地基承载载力见下图：：图3.4.3-5单桩承承载力计算图图计算结果为：计算表明：采用桩径0.5mm，桩长15mm，按8×5根的布置能能满足要求，而而且每根桩的的外荷载小于于单桩承载能能力，根据计计算结果承台台尺寸以及桩桩基布置进行行调整（图33.4.3--6）3.4.3-6桩基布置置图承台尺寸为12×77.5m，桩桩中心间距11.5m，桩桩距承台外缘缘净距0.55m，按8×5根等距布置置。5结论及注意事项根据以上计算及检检算结果，可可得出以下主主要结论：（1）碗扣支架应力及及稳定性满足足要求，表明明支架方案可可行。（2）地基应力不满足足承载力要求求，需要加固固。（3）地基加固采用水水泥搅拌桩复复合地基加固固，桩径0..6m，桩长长15m，桩间间距0.7mm，三角形布布置时，复合合地基承载力力为：3477KPa，依依然不满足承承载力要求。复复合地基处的的加固方案不不可行。（4）第一梁段与第一一梁段衔接处处三排钢管柱柱采用管桩加加固的区域采采用3×8根直径为5000mm的预预制管桩，持持力层进入粉粉质粘土（软软塑）5.113m的时候候，能满足上上部传递给基基础的力。（4）第二、三、四、五五梁段单排钢钢管柱采用管管桩加固的区区域采用2×8根直径为5000mm的预预制管桩，持持力层进入粉粉质粘土（软软塑）5.113m的时候候，能满足上上部传递给基基础的力。（5）基础预压（作为为验证试验）1）、单桩预压：由由于采用静压压管桩成桩方方式，采用建建筑基桩检测测技术规范中中慢速维持荷荷载法，直接接采用静压管管桩设备及其其配重作对反反力装置，进进行单桩承载载力检测，检检测过程及结结果分析需满满足规范要求求。2）、管桩上部承台台施工完成后后预压：以上上部传递下的的最大荷载的的1.2倍，采采用钢锭预压压。以第二梁梁段横桥向第第一排承台为为例。从钢管管柱向下传递递荷载为：4431.7吨吨(已乘以1.22的系数)。钢锭每层层0.5m，承承台大小111.5*2..5，需铺设设钢锭4层，高2m。3）、通过基础预压压，减少后期期塑形变形及及沉降。3.5梁体浇筑及及预应力施加加3.5.1浇筑方方案T构转体桥梁体相关关参数如表55.2.1--1所示：表5.2.1-1T构转体体桥梁体参数数第一段第二段湿接缝C第三段湿接缝B第四段湿接缝A第五段长度(m)2621321321330.8方量(m3)600.5556465.5374.242.3259.732.8361.7底板面积(m2))54126181261812618184.8最大截面积(m22)51.8753917.52717.52214.26213.87811.80211.6重量（t）1729.581624.3188.641077.7121.82747.9494.461041.7（1）墩身及第一梁段施施工；（2）第二梁段施工；；（3）三、四、五节段的的混凝土施工工；（4）湿接缝、穿束张张拉第三、四四、五节段；；（5）拆除支架、临时时支墩支撑连连续梁；（6）转体、转体到位位后封铰固定定；（7）边墩临时支承顶顶梁、施工支支撑垫石、安安装支座、去去除顶梁设备备、全桥张拉拉；（8）施工边墩不等高高侧部分。3.5.2支架预预压为了检查支架的承承载力，减少少和清除支架架的非弹性变变形及地基的的沉降量。预预压重量按支支架所承受最最大施工荷载载的60%→100%→110%分三三次逐级加载载。即先铺设设一定层数的的钢锭，达到到荷载要求的的60%后预压压，预压过程程中按规范要要求严格监控控沉降量，全全部完成后；；再铺相应层层数钢锭，达达到施工荷载载的100%%，同时监控控；最后将荷荷载加载至最最大施工荷载载的110%%，并做好监监控记录。预预压时每跨55个断面，每每个断面设66个观测点。其其中底模板上上设置3个，支架底底基础上设置置3个。同时，在在钢管支墩处处各布置一个个观测断面。支架预压以第二梁梁段为例：第第二梁段总重重1624tt，底模方木木铺设完毕后后先进知600%总荷载等等级预压，即即974.44t。底模面面积126mm2，每层钢钢锭以50ccm计，则第第一级预压层层数2层。同理，第第二、三层层层预压层数分分别为3.33层、3.6层。采采用钢锭预压压，预压荷载载的分布较易易控制，可确确保同支架施施工荷载分布布基本一致，加加载重量偏差差控制在同级级荷载±5%%以内。支架预压完成后，根根据预压所得得数据通过顶顶托调整底模模板，以重新新调整预拱度度，对因预压压造成底模变变形、破损的的及时更换。3.5.3模板设设计及验算1模板设计全梁段底模采用木木模。梁段外外侧模板利用用钢模板，梁梁段内模板用用竹胶板，以以内、外模桁桁架及Ф200精轧螺纹钢钢筋组成模板板支撑体系；；先立外模板板，绑扎腹板板、横隔板及及底板部分的的普通钢筋，并并布放竖向预预应力筋和纵纵向、横向预预应力波纹管管；再立内模模板及内隔板板模板；安装装顶模架、顶顶板模板和预预应力管道。安装底模时，于距距梁端2.55m范围内单单独制做钢模模，并将钢模模固定于梁端端上，支架及及模板拆除时时该段模板不不拆除，保证证钢模稳定与与梁接触紧密密，以满足落落梁时千斤顶顶顶力、转体体后千斤顶上上顶的整体性性。2模板验算因该连续梁模板种种类较多，不不能一一验算算。在连续梁梁模板中编号号为b1的模板面面积最大使用用最广跟其他他模板的结构构构造也基本本一致，固只只对b1进行验算算。其图纸如如下。3模板材料面板采用δ=5mmm，横筋均均采用8#[[，背架采用用10#[，竖竖筋采用δ==6mm扁钢钢，法兰采用用δ=10mmm，对拉杆杆采用直接为为20mm的精精轧螺纹钢。4荷载计算对竖直模板来说，模模板承受的力力有新浇筑的的混泥土侧压压力、振动器器产生的荷载载、倾倒混凝凝土产生的冲冲击荷载。P=P混混+P振+P倾当混凝土的浇筑速速度在6m//h以下时，作作用于侧模板板的压力按下下式计算：PP混=K×γ×h当v/T≤0.0335时：h==0.22++24.9vv/T当v/T＞0.0335时：h==1.53++3.8v//TP混—新浇筑混凝土对模模板的最大侧侧压力（knn/m）。h—有效压头高度度。T—混凝土入模时时的温度。取取T=30℃K—外加剂影响修修正系数；不不加是时，KK=1;掺缓缓凝剂时K==1.2γ--混凝土的重力力密度（knn/m）,取γ=25kkN/m3v—混凝土浇筑速速度（m/hh），取v=22m/h。H—混凝土浇筑层层（在水泥初初凝时间以内内）的高度在本工程中v/TT=2/300=0.0667＞0.0355h=1.553+3.88v/T=11.53+33.8*0..067=11.785mmP混=K×γ×h=11.2*255*1.7885=53..55KN//㎡对模板的总压力PP=P混+P振+P倾=53.555+4+44=61.555KN//㎡为方便计算取P==62KNN/㎡=0.0662N/m㎡㎡5强度计算1）面板计算面板横筋竖筋间距距均为4000mm，采用用5mm钢板。Ly/Lx=400/4400=1..0,查附附表二（路桥桥施工计算手手册）得KMx0=-0..0600,,KMy0=-0.00550,KMx=0..0227,,KMy=0.00168,Kf=0.00016.取1mm宽面板为计计算均布载荷q＝＝P*l＝0.0622×1＝0.0622N/mmm求支座弯矩：Mx0=KMx0××qlx2=-0.006×0.0062×40002=-5592N•mmmMy0=KMy0×qlly2=-0.0055×0..062×44002=--545.66N•mmm截面模数：WW=bh2/6=11*5*5//6=4.1167mmm3则σx=Mx0/Wxx=592//4.1677=142N/mm22＜215NN/mm满足要求。求跨中弯矩求支座座弯矩：Mx==KM××qlx2=0.02227×0..062×44002=2225N•mmmMy==KMy×qly2=0.00168×00.062××4002==166.77N•mmm钢材泊松比ν=00.3，故需需换算为：Mx（v）=Mx+νMMy=225++166.77*0.3==275NN•mmMy（v）=ννMx+My=2255*0.3++166.77=234N•mm应力为σy=My0/Wyy=2755/4.1667=66N/mm22＜215NN/mm面板的强度设计能能满足要求。扰度计算：查“结构静力计算算表”得ωmax=0..0016××ql4/K而K==Eh3b/122(1-r2)=2.11×105×53×1/12((1-0.33×0.3)==24.544×105则ωmaax=0.00016×0.0622×4004/24.554/1055=0.755mm＜1/5000=0.8mmm面板的刚度设计能能满足要求。2）横筋计算横筋间距400，采采用[8其截面系系数W=255.3×103mm3,惯性矩Ⅰ=101..3×104m3荷载：q=Ph==0.0622×400=224.8N//mm采用迈达斯软件计计算其结果如如下：由弯矩图可得最大大弯矩Mmaax=1.116×106N//mm应力σmax=MMmax/W==45.8NN/mm＜＜215NN/mm悬臂部分挠度验算算：ω=q*l4/8//E/I=00.3mm＜＜l/5000=0.8mmm跨中部分验算ω=q*l4/3884/E/II*（5-24λ2）=0.2993mm＜l/5000=0.8mmm竖筋满足要求3）竖向背架计算：：竖向背架间距7550，选用2[110,以三道道对拉杆为支支撑点，W==79.4××103mm3，I=3966×104m3荷载：q=Ph==0.0622×750=446.5N//mm采用迈达斯软件计计算其结果如如下：由弯矩图可得最大大弯矩Mmax=2..61×106N//mm应力σmax=MMmax/W==32.8NN/mm＜＜215NN/mm悬臂部分挠度验算算：ω=q*l4/8//E/I=00.027mmm＜l/5000=0.5mmm跨中部分验算ω=q*l4/3884/E/II*（5-24λ2）=0.8mmm＜l/5000=1.5mmm竖向背架满足要求求。4）对拉杆的验算：：对拉杆横向间距7750，竖向向间距7500，采用直径径为20的精轧螺螺纹钢。对拉杆承受的拉力力F=0.0062*7550*7500=348775N对拉杆截面面积SS=10*110*3.114=3144mm²对拉杆受拉应力σσ=F/S==111NN/mm2＜500NN/mm2。模板符合连续梁施施工要求。3.5.4立模标标高主梁支架现浇过程程中，通过已已经建立好了了的有限元模模型，将各个个施工阶段的的主梁变形值值统计好，再再计算得出每每个梁段的立立模标高，通通过计算分析析可以得出混混凝土浇筑前前后、预应力力钢束张拉前前后各个梁段段的挠度位移移值。转体时时最大悬臂状状态以及施加加二恒后的主主梁竖向位移移变形图如图图5.2.44-1、图5.2..4-2所示示。图5.2.4-1转体时最最大悬臂状态态竖向位移变变形图（单位位：mm）图5.2.4-2施加二恒恒后竖向位移移变形图（单单位：mm）在主梁的支架现浇浇过程中，梁梁段立模标高高与主梁线形形是否平顺密密切相关。立立模标高并不不等于桥梁的的设计标高，一一般要设置一一定的预拱度度，以抵消施施工中产生的的各种变形，余余家湾特大桥桥主桥立模标标高由下式确确定：（4.1）式中：—阶段立模标高；—阶段设计标高；—阶段计算所得的预预拱度；—阶段自重、预应力力等合计荷载载引起的挠度度；—支架弹性变形值；；—支架地基沉降；在立模标高计算中中，与在倒退分析析计算中已经经加以考虑，而而表示的支架架弹性变形值值由支架预压压试验来估算算，表示的地地基沉降，通通过两支架承承台的沉降来来推算各点的的沉降值。通通过模型分析析及同类桥梁梁施工的经验验，最终采用用的立模标高高值见表5..2.4-11。表5.2.4-1立模标高值值（单位：mm）梁节段里程距离梁底板高程预拱度值支架变形值地基沉降量立模标高1026.355535.8102660.0000000000.0008133660.00000000035.811077366第五梁段1.61027.955535.8294660.0004022950.0010355610.00011000035.8310008563.51031.455535.8714660.0023566270.0019033510.00013000035.8758449781.21032.655535.8858660.0032477270.0024511360.00023000035.8917888633.11035.755535.9230660.0056999940.0027033540.00057000035.9320333483.11038.855535.9602660.0085744840.0029633160.00056000035.9723558003.31042.155535.9838660.0116555180.0029199850.00055000035.99898850231045.155535.9858660.0144711250.0030344910.00052000036.00388861631048.155535.9708660.0173033300.0028611340.00050000035.99152246331051.155535.9408660.0200644340.0030255490.00067000035.96461198331054.155535.8968660.0225933670.0029633170.00082000035.92323368431057.155535.8398660.0246900440.0031800360.00075000035.86848808031060.155535.7688660.0264388360.0029944820.00069000035.798988318第四梁段31063.155535.6848660.0279533960.0032100680.00066000035.71668846431066.155535.5888660.0290766810.0029911180.00064000035.62156679931069.155535.4798660.0299911840.0032055680.00063000035.51368875231072.155535.3598660.0303044170.0028077850.00061000035.39358820231075.155535.2278660.0303388750.0025311680.00065000035.26138804331078.155535.0838660.0299644100.0021000000.00071000035.11663341031081.155534.9298660.0292322280.0020411320.00085000034.96198836031084.155534.7638660.0280911350.0019111070.00102000034.794888241第三梁段31087.155534.5868660.0269200240.0025033690.00062000034.61690039331090.155534.3988660.0251844790.0022499740.00092000034.42721145331093.155534.2008338550.0235122510.0018033650.00081000034.22696647131096.155533.9901992050.0219022670.0014600620.00069000034.01424453431099.155533.7696445550.0201677550.0015333930.00077000033.79211170331102.155533.5371999050.0183233830.0013355120.00076000033.55761179931105.155533.2938552550.0165466160.0013266680.00034000033.31206653931108.155533.0386006050.0144999600.0012600390.00084000033.055200604第二梁段31111.155532.7734559550.0125833820.0015588250.00077000032.78837716131114.155532.4964113050.0106411680.0015722600.00039000032.50901173331117.155532.2094666550.0088055290.0015544790.00046000032.22028866431120.155531.9106220050.0070922910.0017299110.00036000031.9198002073.51123.655531.549322830.0053533640.0018688010.00092000031.5574669952.51126.155531.2832227050.0041033970.0016411050.00096000031.28993320731129.155530.9526880550.0028400700.0003388700.00073000030.956588995第一梁段1.71130.855530.760700470.0022533480.0008700810.00000000030.76382289831133.855530.414744820.0015499700.0018899210.00000000030.4181887113.51137.355529.8976661450.0009499160.0000000000.00000000029.8986110600.81138.155529.6476441050.0009711870.0000000000.00000000029.6486112921.81139.955529.6608661150.0007100590.0000000000.00000000029.6615771730.81140.755529.6666332750.0007899410.0000000000.00000000029.6674222161.41142.155529.6765779050.0000000000.0000000000.00000000029.6765779051.41143.555529.6863229350.0007899410.0000000000.00000000029.6871118760.81144.355529.6918112950.0007100590.0000000000.00000000029.6925223531.81146.155529.7039117050.0009711870.0000000000.00000000029.7048888920.81146.955529.9651992650.0009499160.0000000000.00000000029.9661441803.51150.455530.531522090.0015499700.0018899210.00000000030.53495598131153.455530.919688440.0022533480.0008700810.00000000030.9228008681.71155.155531.1355777550.0028400700.0003388700.00073000031.139488695第二梁段31158.155531.5083331050.0041033970.0016411050.00096000031.5150336072.51160.655531.809600480.0053533640.0018688010.00092000031.8177446453.51164.155532.2201338050.0070922910.0017299110.00036000032.22932200731167.155532.5611991550.0088055290.0015544790.00046000032.57201116431170.155532.890699750.0106411680.0015722600.00039000032.90330017831173.155533.211199750.0125833820.0015588250.00077000033.22610095731176.155533.520699750.0144999600.0012600390.00084000033.53729975031179.155533.821199750.0165466160.0013266680.00034000033.839411034第三梁段31182.155534.110699750.0183233830.0013355120.00076000034.13111164431185.155534.390199750.0201677550.0015333930.00077000034.41266689831188.155534.658699750.0219022670.0014600620.00069000034.68275507931191.155534.918199750.0235122510.0018033650.00081000034.94432236631194.155535.165699750.0251844790.0022499740.00092000035.19405520331197.155535.403199750.0269200240.0025033690.00062000035.43324414331200.155535.629699750.0280911350.0019111070.00102000035.66071199131203.155535.845199750.0292322280.0020411320.00085000035.877322110第四梁段31206.155536.048699750.0299644100.0021000000.00071000036.08147716031209.155536.242199750.0303388750.0025311680.00065000036.27571179331212.155536.423699750.0303044170.0028077850.00061000036.45741195231215.155536.593199750.0299911840.0032055680.00063000036.62702250231218.155536.751699750.0290766810.0029911180.00064000036.78440054931221.155536.897199750.0279533960.0032100680.00066000036.92902221431224.155537.030699750.0264388360.0