跨高桥互通++m连续梁施工贝雷架和支架搭设与计算

PAGE沪杭客运专线ⅥⅥⅥ标项目部部跨高桥互通3222+488+332m连续梁施施工工贝雷架和支架搭搭搭设与计计算、沪杭客运专线ⅥⅥⅥ标项目部部三三分部2009年8月月月17日跨高桥互通3222+488+332m连续梁施施工工支架搭设与计算算算一、工程概况桐海特大桥位于于于浙江省省嘉桐桐市境内内，线线位基本本平行行既有沪沪杭高高速公路路，桥桥址范围围地势势平坦，沿沿途途跨越较较多的的河流、公公路路及道路路。高高桥互通通跨沪沪杭高速速公路路桐乡市市高桥桥收费站站，在在35#墩-38#墩间，设设计计为(32.775+448++32..755)m连续梁跨跨过过，连续续梁全全长113..55m。起止里里程DK11122+7770..65DK11122+8884..25。边墩和和中中墩基础础采用用钻孔桩桩基础础；墩身身采用用圆端形形墩，支支座采用GTQZZ-Ⅵ系列球形形钢钢支座。梁体结构：结构构构形式为为变高高度连续续箱梁梁，单箱箱单室室截面，梁梁高高3.25米，箱梁梁顶顶板全宽12.0米，梁部部设4个中各板板，分分别位于于两主主墩和两两边墩墩上，设设计线线间距5.0米，两支支座座中心间间距为为4.4米。箱梁梁采采用斜腹腹板形形式，梁梁顶板板厚35厘米，底底板板厚47.55~~65厘米，腹腹板板厚67~11110厘米，支支承承处箱梁梁顶、底底、腹板板局部部加厚。主主要要工程数数量：：C50混凝土1334433m3，钢筋：143tt..二、上部梁体施施施工方案跨高桥互通（3332.775++48++322.755)mm连续梁，受地件高费上通限为保保证证工期要要求求，节约约工程程造价。36#墩-37#墩跨高桥桥费左右道道，此此跨采用用贝雷雷支架，35#墩-36#墩、37#墩-38#墩间采用用碗口口式满堂支支架架施工方方法。主主要工序序的施施工流程程为：：临时道道路该该移修建建、地地基支墩墩处理理、贝雷雷架和和满堂支支架搭搭设、安装装支支座、堆载载预预压、沉沉降观观测、逐逐级卸卸载、设设置预预拱度、安安装装外模、制制安安钢筋、现现浇浇梁混凝凝土、混凝凝土养护、张张拉压浆、拆拆除侧模、拆除底模模板、拆除除贝雷架或或满堂支架架。支架具体体布置如图附附图所示。1、地基处理当35#墩-3338#墩承台完完成成后、用用石渣渣或二灰灰土回回填基坑坑；清清除35#墩-36#墩、37#墩-38#墩间表面面松松土，如如有泥泥浆坑，必必须须清理干干净，用用石渣或或二灰灰土回填填，然然后碾压压表层层，在分分层回回填60厘米厚的的二二灰土,宽度15米，再浇浇筑20厘米后的C20混凝土,宽度14米。36#墩-3777#墩跨高桥桥互互通匝道道左右右道，在在中间间隔离带带设立立受力支支撑钢钢管柱。原原高高速公路路基层层碾压按93区考虑，经经经过动力力触探探试验，3米范围高高度度内，其其地基基承载力[σ]≥300KKPP,清除表面面松松散土至至高速速公路基基层顶顶面，夯夯实浇浇筑（12.2米长、3.5米宽、高高度1.0米+12..2米长、1.5米宽、高高度0.5米）的C30钢筋混凝凝土土，钢筋筋参照照C0型承台钢钢筋筋配置；；由上上高速匝匝道至至承台外外边之之间的临临时支支墩、37#墩-38#墩间临时时支支墩，因因地面面以下0~2米范围内内均均为硬塑塑粘土土，承载载力[σ]=12200KP，2~13米范围内内均均为软塑塑淤泥泥质黏土土，承承载力[σ]=600KKP，处理如如下下：在支支撑钢钢管柱处3.5××112.9米范围内内打打入65根φ30㎝的木桩桩，间间距为0.755**0.99m，共设5排，长度4米，在其其上上面换填30㎝石碴，木木木桩露处处整平平面10㎝，然后后在在上面浇浇筑3.5××112.9米，高度1.0米的C30混凝土，板板板底布置Φ16钢筋，双双向向，间距20㎝。再在在上上部浇筑筑长度度12.0、宽1.5米、高度0.5米的C30混凝土。因中跨采采采用贝雷雷架，需需在承台台和中中间支撑撑墩立立609××116㎜钢管立立柱柱，每个个支撑撑柱下需需预埋埋200××2200××100㎜钢板，便便便于支撑撑柱与与预埋钢钢板焊焊接，保保证稳稳固，具具体如如图所示示：2、贝雷架搭设设设36#墩-3777#墩间、37#墩-38#墩间各选选用26片单层上上下下加强贝贝雷梁梁作为支支撑骨骨架，支支撑点点下为2根32工字钢，32工字钢下下为为钢管制制作的的砂筒，砂砂筒筒下用φ22螺栓连接609××116㎜钢管支支撑撑墩，钢钢管墩墩与承台台和处处理墩用用预埋埋钢板连连接，钢钢管柱支支间采采用10号槽钢交交叉叉撑连接接，钢钢管高度度根据据墩台身身高度度计算确确定。贝贝雷梁之之间除除标准斜斜支撑撑外，还还需采采用10号槽钢把把每每组贝雷雷梁架架间连接接。中中间长度度采用用14片标准长长度度为3m贝雷。在在贝贝雷架上上方横横向铺设12×1155cm方木，间间距0.6米，纵向向铺铺设10×1100cm方木，间间距0.3米,再铺15㎜竹胶板板底底模；在在翼缘缘板处贝贝雷梁梁上方搭搭设钢钢管脚手手架做做侧模和和翼缘缘板模支支撑,纵向铺设设100×100cmm方木，再再铺铺翼缘板板模板板。底模模通过过木楔设设置预预拱度,翼缘板通通过过脚手架架设置置预拱度度。3、满堂支架施施工工地基表层为2...0左的米后后粘粘土，地地基承承载力为100KKPPa，下部为为淤淤泥质黏黏土层层,地基承载载力力为60KPPaa,清除地表表整整平后，用用二二灰土回回填60厘米厚，分分分层碾压,宽度15米，上部部再再浇筑20厘米后的C20混凝土,宽度14米。选用碗式支架作作作为支撑撑骨架架，支架布布置置为：(1)在主墩5米范围内,满堂支架架顺顺桥向立立杆排排距0.6m，横桥向立立杆杆中间4排排距0.9m，两侧2排排距0.9m，两侧靠腹腹板2排排距0.6m，腹板下5排排距0.3m，所有水水平平杆步距距均为为0.6m。(2)在主墩5米范围外,满堂支架架顺顺桥向立立杆排排距0.9m，横桥向立立杆杆中间4排排距0.9m，两侧2排排距0.9m，两侧靠腹腹板2排排距0.6m，腹板下5排排距0.3m，所有水水平平杆步距距均为为0.6m。支架支支撑撑在专用用地托托上，以以确保保受力均均匀,支架上端端采采用专用用天托托，横向向采用用12×1155cm方木，纵纵向向采用10×1122cm方木,间距0.3米,通过支架架上上端的天天托设设置预拱拱度。36#墩37#墩间,在靠37#墩处有一一条2.9米宽乡村村道道路,碗式支架架两两侧搭设设顺桥桥向立杆杆排距距0.3m,横向与其其他他一致。在在横横向12×1155cm方木上铺铺设32的工字钢,腹板下1.0米范围内内间间距0.3米,底板间距0.5米,翼沿板下下与与碗式支支架搭搭设间距距一致致.4、堆载预压为消除非弹性变变变形，取取得贝贝雷架弹弹性变变形量、碗碗式式支架弹弹性变变形和地地基沉沉降变形形。在在方木铺铺设完完毕且加加固稳稳固后选选用砂砂带进行行分级级堆载预预压。预预压采用用分跨跨预压，从从一一个边跨跨向另另一个边边跨进进行，施施加荷荷载总重重：梁梁体自重重＋施施工荷载(梁体自重20%)。模拟砼砼施施工过程程按30%、70%、120%逐级加载载。在在加载过过程中中设置沉沉降观观测点，观观测测点分别别设在在翼缘板板、底底板处，每每断断面设5点，每4米设一个个观观测断面面。堆堆载预压压时间间不小于48小时，卸卸载载采用分分级逐逐步卸载载。每每次堆载载、卸卸载均做做好沉沉降观测测，并并做好记记录。5、预拱度设置置预拱度计算公式式式为f=ff11+f2，其中f1：贝雷架或或支支架弹性变变形(由预压得出出数数据)，f2=梁片设计计预预拱度值值。最最大预拱拱度值值设置在在梁的的跨中位位置，并并按二次次抛物物线形式式进行行分配，算算得得间距2米各点处处的的预拱度度值后后，按折折线通通过木楔对底模模和和翼缘板进行行调调整。6、钢筋制安钢筋在钢筋加工工工场地制制作，大大于或等等于φ16钢筋采用用闪闪光对焊焊焊接接或套筒筒连接接,根据钢筋筋绑绑扎的先先后顺顺序采用用人工工配合汽汽车、吊吊车运输输到模模板。钢钢筋绑绑扎顺序序：从从一段向向另一一段进行行，箱箱梁底板板、箱箱梁腹板板、箱箱梁底、腹腹板板波纹管管、箱箱梁顶板板、预预留钢筋筋和预预埋件埋埋设。按照设计图纸和和和验标要要求进进行钢筋筋的绑绑扎安装装，同同时注意意钢筋筋接头按按要求求错开，钢钢筋筋绑扎时时要按按设计图图纸的的钢筋编编号从从下到上上、从从一头到到另一一头分顺顺序绑绑扎，为为避免免在安装装时将将误差集集中到到某一头头，可可分成几几段进进行。保保证所所有的钢钢筋规规格、型型号、间间距、数数量及及保护层层等满满足设计计要求求。钢筋筋交接接点绑扎扎均采采用十字字交叉叉绑，不不允许许采用梅梅花跳跳绑，且且绑扎扎铁丝的的尾段段不应伸伸入保保护层内内。钢钢筋保护护层采采用购买买的同同等级砂砂浆垫垫块，梁梁体侧侧面和底底面的的垫块至至少应应为4个/m2。箱梁施工中主要要要预埋件件有泄泄水孔、伸伸缩缩缝预埋埋件、电电缆槽、接接触触网支柱柱锚固固螺栓及及加强强钢筋、人人行行道栏杆杆及声声屏障预预埋筋筋、综合合接地地措施和和施工工预埋件件等，施施工时应应严格格按照设设计图图纸要求求进行行预埋。（详详见作业业指导导书）。7、砼施工砼浇筑采用2台台台混凝土土汽车车泵自梁梁的两两主墩向向边跨跨和中部部进行行，最后后在中中间合拢拢。混混凝土浇浇筑水水平分层层、斜斜向分段段、对对称、连连续浇浇注的原原则。浇浇注砼时时，每每层砼的的厚度度40厘米为宜宜，不不得超过50厘米，砼砼振振捣和下下料交交替进行行，采采用插入入式振振捣棒振振捣。浇浇注桥面面砼时时，先用用插入入式振捣捣棒振振捣砼，再再用用悬空式式整平平机振捣捣成型型，人工工二次次抹面。砼砼浇浇注成型型终凝凝后，覆覆盖土土工布浇浇水养养护。（混混凝凝土施工工详见见作业指指导书书）。三、贝雷架和满满满堂支架架结构构验算（一）中跨贝雷雷雷架验算算1.贝雷梁相相关关参数桥梁几何特性表表表几何何何特性结构构造W(cm3)J(cm4)单排单层不加强3578.5250497...2加强7699.1577434...4双排单层不加强7157.1500994...4加强15398.333115486888.8三排单层不加强10735.666751491...6加强23097.444173230333.2双排双层不加强14817.999214858888.8加强30641.777459525555.2三排双层不加强22226.888322288333.2加强45962.666689438222.8桁架容许内力表表表（例：357888.5xx2110/110000=77511.155KNN.m）桥型容许内力不加强桥梁加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩（KN.mmm）788.21576.42246.43265.44653.21687.53375.04809.46750.09618.8剪力（KN）245.2490.5698.9490.5698.9245.2490.5698.9490.5698.9贝雷梁上的荷载载载：贝雷梁上荷载主主主要为混混凝土土荷载，贝贝雷雷梁自重重荷载载，其他他荷载载组成。混凝土荷载主要要要为设计计图Ⅲ--Ⅲ，如下图图所所示，其其截面面混凝土土面积积S=111..29337㎡，Q1=11.222937××226=22933.644KNN/m贝雷梁自重荷载载载:Q2==00.466×226÷33×110=339..87KNN/m其他荷载按梁体体体混凝土土200%计算:Q3==2993.664××0.22=558.773KKN/mm经过计算，总荷荷荷载:Q=22993.664＋39.887＋58.7733=33922.244KNN/m贝雷架搭设最大大大宽度为17.000米,其跨中弯弯矩矩：M＝0.12255ql2=0.11225×33922.244×1172＝1416699.7kkN..m最大剪力Q=qqql,最宽度处处剪剪力最大;Q=qqll=0..6225×33922.244×117=441667.66KNN贝雷梁所需算数数数计算按抗弯强度计算算算：一个双排单层加加加强梁能能承受受的弯矩矩：33755kkN.mm共需要：1411169..7÷÷33775==4.2个双排单单层层加强梁梁，10片单层加加强强贝雷梁梁片按抗剪强度计算算算：最大剪力：411167..6KKN共需要：416667.66/4490..5==8.5个双排单单层层加强梁梁，共共18片单层加加强强梁片,实际采用26片单层加加强强梁片.贝雷梁刚度计算算算：Fmax=5qqql4/(38844EI))双排单层加强贝贝贝雷架梁梁片惯惯矩Ig=1553398..3ccm3×80㎝=1155448733cmm4=0.001123118664mm4,E=22..1X11055Mpa=2..11X100111pa,为安全实实际际采用13个双排单层层加加强梁片.Fmax=5qqql4/(38844EI))=55×3992..24××1774×100000/(33844×133×00.01123318664××2.11X11011)=00..01227mm容许挠度：2555.755/4400==0..06444mm(、可以)5、贝雷梁承力力力钢管柱计计算算贝雷梁承力钢管管管柱采用φ609××116㎜的钢管,最大高度11.3米,受力最大大在在公路中中间隔隔离带钢钢管柱柱,每根钢管管最最大压力:N=33992.244×（17+1155.25）÷2÷77==9033.66KN长细比λ=hhh/ii=((I//A)1//22h代表步距,取取取11.33mm,钢管外径609㎜,钢管内径577㎜,I=π(60994-55774)/644,,A=π(6092-57772)/4i=｛[π(66094-57774)/644]]/【π(6092-57772)/4】｝1/22=2009.773㎜长细比λ=hhh/i==111.3××10000//2009.773==53..9<<〖λ〗=1000(立杆稳定),为保证安安全全钢管柱柱支间间采用10号槽钢交交叉叉撑连接接。钢管柱允许承载载载力[N]=φA[σ][σ]=1400MMpaA=π(666092-57772)/4==2298007mmm2=0.002279m22查表得φ=0...85[N]=φA[[[σ]=0..885×00.002799×1140==33320KKN＜N=90033.6KKN((可以)安全系数:333320÷÷9003.66=33.6776、钢管柱地基基基承载力计计算算边跨和中跨两边边边钢管柱柱立于于墩身承承台上上,承载力满满足足要求。中间隔离带支撑撑撑墩计算算：中间隔离带支撑撑撑钢管柱柱处理理后的混混凝土土上，原原高速速公路基基层碾碾压按93区考虑，经经经过动力力触探探试验，3米范围高高度度内，其其地基基承载力[σ]≥300KKPP,清除表面面松松散土至至高速速公路基基层顶顶面，夯夯实浇浇筑12.2米长、3米宽、高高度1.0米的C30混凝土。中间基础最大压压压力:N=33992.224××（17+1155.25）÷2=663325KKN平均压力P=N/AA=663255÷112.22÷33=1773KKPa≤fg=3000Kpaa,满足施工工要要求。边跨中间支撑墩墩墩计算：：因地面以下0~~~2米范围内内均均为硬塑塑粘土土，承载载力[σ]=12200KP，2~5米范围内内均均为软塑塑淤泥泥质黏土土，承承载力[σ]=600KKP，处理如如下下：在支支撑钢钢管柱处3.5××112.9米范围内内打打入65根φ30㎝的木桩桩，长长度4米，在其其上上面换填30㎝石碴，木木木桩露处处整平平面10㎝，然后后在在上面浇浇筑3.5××112.9米，高度1.0米的C30混凝土，板板板底布置Φ16钢筋，双双向向，间距20㎝。再在在上上部浇筑筑长度度12.0、宽1.5米、高度0.5米的C30混凝土。根据桩允许承载载载力公式:[P]==UΣαiliτi+αΑσR[P]--桩允允允许承载载力U桩周长长长,U==00.3π=0.994425mmli承承台底以下下下各土层层厚度度,li=4米τi与与对对应的各土土土层与桩桩壁的的极限摩摩阻力力,软塑黏土土为20-3300Kpa,此时取25Kpa,硬塑粘土土为50-8800Kpa,此时取65KpaσR桩尖尖处处土的极限限限承载力,取最小值60KpaΑ—桩的截面积积,,Α=0.332×π÷4=00..071㎡αi、α分别为为震动动沉桩对对各土土层桩周周摩阻阻力和桩桩底承承载力的的影响响系数,对于采用用震震动垂击击其值值取1.065根木桩承载载力力[P]==665(UΣαiliτi+αΑσR)=655××[(00.994255×11.0××2××2500000+0..94425××1..0×22×6650000))+1..0××0.00711×6000000]==11130441550N==1113004..6KNN受力最大在中跨跨跨中间隔隔离带带钢管柱,钢管总受受最最大压力:N===qql=33922.244×（17+88..45）÷2=224496KKN＜1130044.6KKN安全系数：11113044.66÷244966=4..533(可以)(二)满堂支架架结构构验算1、碗口支架相相相关参数立杆和横杆设计计计允许荷荷载横杆步距（m）立杆允许荷载(((KN)横杆步距（m）跨中集中允许荷荷荷载(KN)均布允许总荷载载载(KN)备注0.6400.96.7714.811.2301.25.0811.111.8251.54.068.892.4201.83.397.40碗口支架钢管外外外径48㎜,钢管内径41㎜,回旋半径i=｛｛｛[π(484-414)/644}}/{π(484-414)/4}｝1/2=1155.78㎜2、支架荷载支架上荷载主要要要为混凝凝土荷荷载及支支架上上其他荷荷载（混混凝土荷荷载的的20%计）组成成。在主墩4米范围围围内混凝凝土荷荷载最大大为设设计图Ⅱ—Ⅱ，其截面面混混凝土面面积S1=1144.722122㎡，在主主墩4米范围外外混混凝土荷荷载为为设计图Ⅲ--Ⅲ，其截面面混混凝土面面积S2=1111.299377㎡，3、支架轴向受受受力检算（1）支架轴向向力力按平均检检检算:在主墩4米范围围围外：平均每延米混凝凝凝土荷载载为q=111..29337××2.66×110=22933.644KNN，方木模模板板荷载、支支架架荷载、人人及及机具活活载等等按梁体20%计算，则则平平均每延延米支支架立杆杆的轴轴向受力力值N=1..22×2993..64==3552.336((KN)所有受力均按在在在底板宽宽度6米范围内内计,每延米碗碗口口脚手架架立杆杆数量为1÷0..99×133=114.444根单根立柱承载力力力=3522..36÷÷144.444=224.44(KKN)<<[NN]=440((KN),,安全系数=4000/244.44=1..644(可以)在主墩4米范围围围内：平均每延米混凝凝凝土荷载载为q=144..72114××2.66×110=33822.766KNN，方木模模板板荷载、支支架架荷载、人人及及机具活活载等等按梁体20%计算，则则平平均每延延米支支架立杆杆的轴轴向力受受值N=1..22×3882..76==4559.331((KN)所有受力均按在在在底板宽宽度6米范围内内计,每延米碗碗口口脚手架架立杆杆数量为1÷0..66×133=221.7根单根立柱承载力力力=4855..31÷÷211.7==222.833(KKN)<<[NN]=440((KN)安全系数=4000/222.883=11.775(可以)（2）支架轴向向力力按腹板下下下最大受受力检检算:在主墩4米范围围围外：每延米腹板下混混混凝土荷荷载为为q=3..225×00.667×22.66×100=556.66155KN，方木模模板板荷载、支支架架荷载、人人及及机具活活载等等按混凝凝土20%计算，则则每每延米腹腹板下下支架立立杆的的轴向受受力值值N=1..22×566.6615==677.944(KKN)，腹板下下支支架立杆杆每延延米数量量按3根计。单根立柱承载力力力=67..994÷33=222.665((KN)<<[[N]==400(KNN),,安全系数=4000/222.665=11.777(可以)在主墩4米范围围围内：每延米腹板下混混混凝土荷荷载为为q=3..225×11.11×2..6××10==922.955KNN，方木模模板板荷载、支支架架荷载、人人及及机具活活载等等按混凝凝土20%计算，则则每每延米腹腹板下下支架立立杆的的轴向受受力值值N=1..22×922.995=11111.544(KKN)，腹板下下支支架立杆杆每延延米数量1÷0..66×4==6..7根计。单根立柱承载力力力=1111..54÷÷6..7=116..65((KNN)<[[N]]=400(KKN),,安全系数=4000/166.665=22.44(可以)4、支架稳定性性性检算长细比λ=hhh/ii=((I//A)1//22h代表步距,取取取0.6mm,钢管外径48㎜,钢管内径41㎜,I=π(4844-4114)/644,,A=π(484-414)/4i=｛[π(4484-4144)/644}}/{π(484-414)/4}｝1/2=1155.78㎜长细比λ=hhh/i==0..6×110000/115..78==388<〖λ〗=1000稳定安全系数===1000/338=22.663,立杆稳定定。5、顺桥方向方方方木扰度检检算算由满堂支架设计计计图可将将分布布方木受受力图图简化如如下图图：根据公路桥涵设设设计手册册中有有关简支支梁的的扰度计计算公公式：顺桥方向为1000×12㎝分布方方木,间距30㎝.f=5ql4///(3884EEI)其中：E=1000×1003Mpa=100××109paI=bh3/1112=00.11×0.11223/12按腹板下最大受受受力考虑虑，按按0.9米跨距计计算:q=3..225×00.33×2..6××10××1..2=330..42KNN//mf=5×30...42××10000××0..94/(38844×100×1109×0.1××0..103/12))==0.0001179m==11.79㎜<[0..99/4000]]=2..255㎜(符合要求)6、