笔架山大桥支架现浇箱梁施工技术总结Word文档格式.doc

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每增高10m应再加设一组。

缆风绳与地面夹角为45°

-60°

。

此法施工需投入大量的劳动力和周转材料，又无后续工程，其施工成本增加。

采用钢管柱和贝雷梁组成的简易支架法施工，对原山体破坏小，施工安全、简洁。

投入劳动力及周转材料小，能够节约施工成本。

3.总体布置方案

原方案在0#台至1#墩间设四排Φ425*6mm钢管支柱式支，经开挖后，1#支架与2#支架间地基高程基本一致，地基距箱梁底部高度为5米，0#台至1#支架之间地基岩面变化很大，采用钢管支架法施工，需开挖台帽下土石方，造成桩基外露，对结构受力不利，又因箱梁施工完成后，箱梁下回填土石方困难，如采用浆砌锥坡防护方式，增加工程成本。

经过分析比较确定，取消1#支架、2#支架，2#支架改用钢筋混凝土基础上直接放置贝雷纵梁，在1#支架与2#支架间先用开山碎石回填后，浇筑20cm厚C20砼，再搭设满堂脚手架的施工方案。

其总体型式布置见图二、图三。

支架基础采用C20砼扩大基础，基础中预埋钢板与钢管焊接形成排柱式支墩，柱间设置[12.6对扣槽钢系梁。

柱顶设置锲块调整纵坡。

锲块与柱头焊接牢固。

锲块上横向设置2根I30b横梁，横梁上纵向分布12排贝雷梁。

在贝雷梁上横向设置I14横梁，纵向间距0.5米，在I14横梁上纵横向每0.5米间距分布扣件式脚手架，脚手架长1.05米,上托0.15米。

然后横向铺设10*10cm木枋，满铺1.8cm木胶板，1.2cm竹胶板做为箱梁底模。

箱梁腹板外模采用1.2cm竹胶板，内模采用1.8cm木板。

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4．支架结构检算

4.1工字钢（I14）横梁验算

4.1.1工字钢横梁设计

贝雷梁上横向设置I14横梁，纵向间距0.5米，单根长度14米。

布置图如下：

图四、工字钢横梁（I14）布置图

4.1.2受力分析

如图四所示，I14钢横梁受力情况较复杂，为简化计算，箱梁腹板下部贝雷梁分部三片，间距45CM，因腹板砼较重，I14工字钢横梁在此处按固定端考虑，箱梁翼板与箱梁中分别计算。

受力简图如下：

4.1.2.1箱梁翼板处I14钢横梁受力分析

a.箱梁翼板处I14钢横梁受力简图（图五）。

图五、箱梁翼板下I14钢横梁受力简图

b.荷载组合

★砼自重:

q1取26KN/m3计算

q11=0.2*0.5*26=2.6KN/m

q12=0.4*0.5*26=5.2KN/m

q13=0.6*0.5*26=7.8KN/m

★模板、支架、脚手架荷载q2=0.439KN/m

底模1.2cm厚竹胶板q21=0.012*0.5*6=0.036KN/m

底模纵向10*10枋木：

q22=13*0.1*0.1*.5/3.5=0.019KN/m

底模横向10*10枋木：

q23=0.1*0.1*6=0.06KN/m

Φ48钢管脚手：

q24=3*4*0.0333/3.07+5*0.0333+0.5*5*0.0333/3.07=0.324KN/m

★工字钢自重q3=0.1421KN/m

q3=14.21kg/m=0.1421KN/m

★施工人员、施工料具运输、堆放荷载q4=0.75KN/m

q4=1.5*0.5=0.75KN/m

★倾倒混凝土及振捣混凝土产生的荷载q5=1KN/m

q5=2*0.5=1KN/m

★荷载组合计算

qa=q11+q2+q3+q4+q5=2.6+0.439+0.1421+0.75+1=4.93KN/m

qb=q12+q2+q3+q4+q5=5.2+0.439+0.1421+0.75+1=7.53KN/m

qc=q13+q2+q3+q4+q5=7.8+0.439+0.1421+0.75+1=10.31KN/m

c.受力分析

★4.1.2.1.3.1弯矩（见图六）

图六、箱梁翼板下I14钢横梁弯矩图

Mmax=5.56KN/m

★剪力（见图七）：

图七、箱梁翼板下I14钢横梁剪力图

Qmax=9.69KN

d.抗弯验算

σmax=Mmax/w=5.56/102=0.05451GPa=54.51Mpa<

[σw]=145Mpa，满足要求。

e.抗剪验算

τmax=Qmax/A=9.69/21.516*10-4=4.5MPa<

[τ]=85MPa，满足要求。

f.挠度图（见图八）

图八、箱梁翼板下I14钢横梁挠度图

ƒ（x）=3.3mm

4.1.2.2箱梁梁中处I14钢横梁受力分析

a.箱梁梁中处I14钢横梁受力简图（见图九）

图九、箱梁中部I14钢横梁受力简图

★桥梁自重产生的荷载视为均布荷载,砼自重取2.6t/m3计算。

q1=（0.28*0.5*26*4.5+0.25*0.5*2.5*26+（0.25+0.45）*1*1/2*0.5*26*2）/4.5=7.47KN/m

★模板、支架、脚手架荷载q2=0.324KN/m

底模1.6cm厚木胶板q22=0.016*0.5*6=0.048KN/m

q24=1.2*9*0.0333/4.5+2*0.0333+0.5*9*0.0333/4.5=0.18KN/m

★施工人员、施工料具运输、堆放荷载q4=0.75KN/m

q=q1+q2+q3+q4+q5=7.47+0.324+0.1421+0.75+1=9.6861KN/m

★弯矩（见图十）：

图十、箱梁中部I14钢横梁弯矩图

Mmax=0.74KN.m

★剪力图如下（见图十一）：

图十一、箱梁中部I14钢横梁剪力图

Qmax=4.77KN

d.抗弯抗剪验算

由4.1.2.1.4，4.1.2.1.5验算过程可知，满足要求。

e.挠度（见图十二）

图十二、箱梁中部I14钢横梁剪力图

ƒ（x）=0.2mm

4.2贝雷梁结构验算

纵梁采用12排贝雷钢梁。

4.2.1荷载组合

4.2.1.1桥梁自重产生的荷载视为均布荷载,砼自重取2.6t/m3计算:

q1=435.83*26/34.84=325.246KN/m。

4.2.1.2模板、支架、脚手架：

q2=39.99KN/m

底模1.6cm木板:

q21=0.016m*7m*6KN/m3=0.672KN/m

底模1.2cm竹胶板：

q22=0.012m*7m*6KN/m3=0.504KN/m

外模1.2cm竹胶板：

q23=0.012m*（6.14+4.2）m*6KN/m3=0.744KN/m

蕊模2cm木板：

q24=0.02m*（1*2+2.7*2+5.5）m*6KN/m3=1.55KN/m

木材（共需81立方米）：

q25=81*6/44.84=10.84KN/m

Φ48钢管脚手（共需60T）：

q26=600/44.84=13.38KN/m

I14工字钢：

q27=12.64m*（16.88kg/m）/0.5m=426.7kg/m=4.267KN/m

4.2.1.3贝雷梁自重单层单节270kg:

q3=270/3.0*12=1080kg/m=10.8KN/m

4.2.1.4施工人员、料具、运输、堆放荷载：

q4=1Kpa

4.2.1.5振捣砼产生的荷载：

q5=2.0Kpa

4.2.1.6倾倒砼荷载：

q6=2.0Kpa

4.2.1.7荷载组合

贝雷梁所受均布荷载为：

q=q1+q2+q3+q4+q5+q6=381.036KN/m

4.2.2受力分析

4.2.2.10#台至1#墩间贝雷梁荷载计算

a.0#台至1#墩间贝雷梁计算简图（见图十三）：

图十三、0#台至1#墩间贝雷梁受力简图

b.弯矩图（见图十四）：

图十四、0#台至1#墩间贝雷梁弯矩图

Mmax=4787.41KN.m

M中max=2957.42KN.m

c.剪力图（见图十五）：

图十五、0#台至1#墩间贝雷梁剪力图

Qmax=2429.99KN

Ra=1837.6KN

Rb=4768.49KN

RC=1395.65KN

4.2.2.21#墩外侧雷梁荷载计算

a.计算简图（见图十六）

图十六、1#墩外侧雷梁受力简图

b.弯矩（见图十八）

图十八、1#墩外侧雷梁弯矩图

Mmax=2223.33KN.m

c.剪力（见图十九）

图十九、1#墩外侧雷梁受力简图

Qmax=1314.21KN

Ra=1468.22KN

Rb=1961.14KN

4.2.3贝雷梁结构验算

4.2.3.1贝雷梁抗弯验算

贝雷梁单层单排容许弯矩：

[W]=788.2KN，由以上内力分析可知，最大弯矩为：

Mmax=4787.41KN.m<

12[W]=9458.4KN.m，满足要求。

4.2.3.2贝雷梁抗剪验算

贝雷梁单层单排容许剪力：

[Q]=245.2KN，由以上内力分析可知，最大剪力为：

Qmax=2429.99KN<

12[Q]=2942.4KN，满足要求。

4.2.3.3贝雷梁挠度检算

贝雷梁弹性模量E=2.1Gpa，贯性矩I=250500cm4，0-1#墩间贝雷梁挠度图见图二十：

图二十、0-1#墩雷梁挠度图

ƒmax=4.7mm<

<

L/800=10400/800=13mm,满足要求。

1#墩外侧贝雷梁挠度图见图二十一：

图二十一、1#墩外侧雷梁挠度图

ƒmax=2.2mm<

4.3钢管桩墩结构验算

钢管桩采用ø

425*6mm螺旋焊管,其轴向容许应力为[δ]=140Mpa。

截面面积为78.97964cm2。

杆件受力按轴心受压考虑。

由以上计算可知各支架处所受轴向压力为：

3#支架5根钢管：

N3=4768.49KN，

4#支架3根钢管：

N4=1395.65KN，

5#支架3根钢管：

N5=1468.22KN，

6#支架10根钢管：

N6=1961.14KN。

4.3.1钢管抗压强度计算

δ3=N3/A=4768.49/（5*7897.964）=0.12GPa=120MPa<

[δ]=140Mpa,满足要求。

δ5=N5/A=1468.22/（3*7897.964）=0.062GPa=62MPa<

[δ]=140Mpa,满足要求。

4.3.2钢管稳定性计算

钢管按一端固定，一端铰支计算，μ=0.7。

钢管i=148.15mm。

4.3.2.13#支架钢管稳定验算：

自由长度L0取8米计算。

λ=μl0/i=0.7*8000/148.15=37.8，查表得φ=0.9

δ=N3/A=120MPa<

0.9[δ]=126Mpa，满足要求。

4.3.2.25#支架钢管稳定验算，自由长度取12米计算。

λ=μl0/i=0.7*12000/148.15=56.7，查表得φ=0.838

δ=N5/A=62MPa<

0.838[δ]=117Mpa，满足要求。

5、支架施工

5.1支架基础施工

支架基础采用C20砼，条形扩大基础，扩散角按45度计算，厚度1米，宽度2.4米，长度14米。

基坑开挖时，因地形起伏较大，地基应挖至岩石面，以避免山体表面浮土滑坡产生对支架结构稳定的危害。

地基岩面横向起伏较小时，采用小爆破进行整平。

起伏较大时，基础可做成台阶形状。

如山体坡面浮土较厚，开挖易造成结构危险时，可采用桩基础。

基坑开挖成形后，根据不同地形地质情况分别对基础进行配筋计算。

基础砼施工采用泵送砼，施工结束时，及时预埋钢管桩柱底预埋钢板，并注意平面位置的准确性。

5.2钢管柱施工

钢管柱安装前，先完成柱头柱脚的加工制作。

基础施工完成后，复测预埋钢板的高程，精确计算每根钢管的加工长度。

钢管柱单根最大重量约为2.5T（有砼内衬），最大高度24米，安装采用25T汽车吊。

分在4#支架、6#支架处修筑施工便道，如图二十二：

图二十二、支架吊装示意图

钢管柱焊接成型后，25T汽车吊单根安装就位，在4#支架处完成3、4、5#支架共11根钢管柱安装，在6#支架处完成6#支架共10根钢管柱安装。

安装时，调整好平面位置和柱身垂直度后，柱底与预埋钢板四周满焊焊牢。

吊装过程中，专人指挥，经常检查钢丝绳损坏情况，确保施工安全。

5.3楔块与工字钢（2I40b）横梁安装

楔块与工字钢横梁安装前，先搭设双排脚手架，做为安装操作平台。

安装时，先将楔块安放在柱顶，然后吊装工字钢横梁放到楔块上，调整楔块使其中心线与工字横梁中心线重合后与工字钢横梁点焊。

然后调整两侧钢管柱垂直度。

调整完成后，移动楔块与柱头中心线重合并点焊。

最后调整好中间钢管柱柱头与楔块位置并点焊。

再一次进行位置校正与调整，验收合格后，进行柱头与楔块、楔块与工字钢横梁的焊接，要求满焊所有焊缝。

5.4贝雷梁安装

因受场地限制，贝雷梁分组、分段进行安装。

首先安装2-3#支架间贝雷梁，贝雷片2排及3排一组组装成贝雷梁，25T汽车吊就位于1-2#支架平台上，单组吊装贝雷梁至2—3#支架。

然后安装3-6#支架间贝雷梁，贝雷片单片组装成排，吊车就位于4#支架位置，安装附杆，单排吊装与3#支架处贝雷片连接、就位。

5.5I14钢横梁安装

I14钢横梁加工制作完成后，吊到贝雷梁上，按0.5米间距布置完成后，底部用3道纵向钢脚手杆焊接连接成整体。

5.6脚手架施工

箱梁底板处脚手架纵向横向间距均按0.5米布置，施工前，进行放线，用墨线弹出纵横向脚手架安装位置。

脚下手杆高度1.05米，上托0.15米，纵向、横各拉接杆两道。

翼缘板处纵向间距按0.5米布置，横向每侧布置3根脚手杆。

脚手架外侧应设置剪刀撑，翼缘板处横向每0.5米设置一道剪刀撑。

5.7模板安装

脚手架安装完成后，在上托上横向铺设10*10cm枋木，然后满铺木胶板一层，再满铺竹胶板一层。

最后安装侧模模板和翼缘板模板。

6、支架预压

支架预压采用砂袋，随机抽取10袋装完后的砂袋进行称重，称其平均重量做为砂袋标准重量进行加载。

加载总重为1.1倍箱自重，共重1247T。

加载顺序模拟砼浇筑过程。

在每处支架位置和两支架中间位置横向设置3处沉降观测点。

加载前逐点进行高程测量，加载后，每天观测一次。

预压时间为7天。

卸载后再进行一次高程测量，计算沉降量、弹性变形、塑性变形及模板调整高程。

最后通过升降管托调整模板高程，其调整高程计算如下：

调整高程=设计高程+弹性变形+预拱度

其中：

弹性变形=沉降量-塑性变形

沉降量=预压前高程-预压后高程

塑性变形=预压前高程-卸载后高程

7、施工安全措施

a.构件吊装前及吊装过程中，经常检查绳索情况，发现损坏及时更换。

b.施焊时，电焊机应安设在干燥、通风良好的地点，周围严禁存放易燃、易爆物品。

电焊机应设置单独的开关箱，作业时应穿戴防护用品，施焊完毕，拉闸上锁。

遇雨天，应停止露天作业。

把线、地线不得与钢丝绳、钢管、金属构件等接触，不得用这些物件代替接地线。

c.在高空焊接时，必须系好安全带。

焊接周围应备有消防设备。

d.悬空高处作业必须设有可靠的安全防护措施。

e.从事高处作业人员要定期或随时体检，发现有不宜登高的病症，不得从事高处作业。

严禁酒后登高作业。

f.高空作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋。

所需的材料要事先准备齐全，工具应放在工具袋内。

g.高空作业与地面联系，设专人负责。

h.高度超过10米作业时，必须挂安全网，系安全带，戴安全帽。

参考文献：

1、路桥施工计算手册/周水兴，何兆益，邹毅松.北京：

人民交通出版社，2001.5

2、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-86/交通公部公路规划设计院：

1987.1.1

3、新编金属材料手册/滕志斌，忻元华，滕博，岩编.北京：

金盾出版社，1994.12

4、桥涵施工技术规范JTJ041-2000/路桥集团第一公路工程局.北京：

人民交通出版社，2006.3.1

5、公路工程安全施工技术规程JTJ076-95/黑龙江省公路桥梁建设总公司.北京：

人民交通出版社，1995.10.1