跨河道连续箱梁现浇支架施工方案

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跨河道连续箱梁膺架平台设计施工
1.工程概况
不锈钢筛网种类xx高速公路xx河立交桥设计为28+40+40+28m变截面预应力连续箱梁,全桥长136m。梁高由2.5m按二次抛物线渐变至1.5m,梁截面型式为单箱双室结构,桥面宽12.75m。该桥1#—2#墩横跨西江排洪河道xxx河,河道跨宽度为45m。2#—3#墩横跨省道,道路宽为10m,设计净空≥5m。该桥设计箱梁混凝土为一次性浇筑成型。
2.支架的设计
根据设计因素、桥址情况及考虑施工安全可靠,针对跨河道处现浇箱梁施工,采用钢管桩、贝雷片搭设膺架平台,然后在平台上再搭设碗口满堂支架进行施工。
设计主要解决的问题有两个方面:一是钢管桩的承载力、刚度和稳定性;二是贝雷片梁的整体强度、稳定性和刚度。
主要材料:Φ530-10螺旋钢管、321型贝雷片(高1.5m、每节长3m)、I40b工字钢、I20b工字钢、碗口式脚手架。
主要设备:50T汽车吊一台、DZ-90振动锤一台、电焊机4台
3.膺架平台的设计
现浇平台平面(附图1)及平台断面图(附图2)如下:
3.1膺架平台的布置
延箱梁横截面布置6根Φ530-10螺旋钢管,箱室范围4根,翼板处各一根。利用DZ-90振动锤打入河床持力层做为桩基础,钢管桩顶部横向是双I40b工字钢做横梁,横梁上放置7组单层双排贝雷片做纵梁,贝雷片上横向布置I20b工字钢,纵向间距为60cm,利用I20b工字钢在其上搭设碗口式满堂架。
钢管桩与横梁通过焊接固结联系、横梁与贝雷梁U型螺栓联系、I20b工字钢通过5道[5槽钢纵向通长点焊构成整体。碗口架下旋底托与I20b工字钢采用梅花状点焊联系。
3.2受力机理
3.2.1横向工字钢及贝雷梁的受力
横向工字钢的受力既是碗扣支架传来的竖向力。
贝雷梁横向工字钢是直接放置在贝雷梁膺架上的,因此其承受的荷载将直接传递给贝雷梁膺架,对于贝雷梁
膺架的加载,采用梁单元荷载形式,即间距为60cm的横向工字钢的受力将折算为均布荷载,也就是将横向工字钢传递给贝雷梁膺架的集中力除以60cm,就是贝雷梁膺架的均布力。
3.2.2支墩横梁受力
贝雷梁膺架是直接放置在钢管支墩横梁上的,支墩横梁将作为连续梁承受7组贝雷梁传递下来的集中力。
3.2.3临时支墩受力
临时支墩的受力就是支墩横梁传递的集中荷载。
4.膺架平台的设计验算
4.1验算说明
4.1.1混凝土按照实际荷载计算,但需乘以1.3的模板和施工荷载系数。
4.1.2贝雷梁膺架承受的荷载转化为均布荷载计算。
4.2贝雷梁验算
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由于混凝土箱梁的单位重量受位置影响不断变化,因此导致贝雷梁在各段的受力不尽相同,计算上需要出最不利的受力工况。
最不利的工况显然是在墩顶横隔墙下那一跨的贝雷梁受力最不利。
如果此跨均为2.5m梁高的横隔墙,那么贝雷梁承受的均布荷载是:
18.94m^2×1m×2.65t/(m^2)×1.3=65.3t/m
此65.3t为每米混凝土箱梁的重量,那么全部分配给混凝土箱梁底板下的贝雷梁,按10片(单排)计,并乘以1.3的不均匀系数,可得每片贝雷梁承受的均布荷载是:
(65.3t/m)/(10片)×1.3=8.5t/m
从安全保守的角度进行贝雷梁的受力分析,在承受8.5t/m的均布荷载工况下,贝雷梁按7.5m跨的简支梁进行计算:
贝雷梁承受的弯矩是M=(1/8)×(8.5t/m)×(7.5m)^2=59.8tm
此弯矩值小于单层单排贝雷梁的容许受力值78tm,能够满足要求。
4.3钢管桩受力计算
2#墩墩顶实体横梁为整个截面最大部位,其下部2排钢管桩受力最大,如果该处通过验算,那么其他部位钢管桩可以不再验算。
4.3.1钢管立柱受力计算
横梁处钢管桩最大受力是65t,桩基础采用的是直径530mm壁厚10mm的钢管,钢管面积是163.3cm^2,那么在荷载65t情况下的应力是40MPa。
磁卡读卡器最大墩高是5m,此钢管的回转半径是i=18.3cm,钢管的柔度是λ=27,查表得钢管稳定折减后的应力是:36MPa/0.946=43MPa,能够满足要求。
钢管桩入土深度计算如下:
4.3.2 基桩设计参数
成桩工艺: 钢管桩
承载力设计参数取值: 地勘资料
孔口标高0.00 m
桩顶标高0.00 m
桩身设计直径: d = 0.53 m
桩身长度: l = 5.8 m
桩尖端部构造形式: 闭口
4.3.3.岩土设计参数
4.3.4 计算参数表
4.3.5桩身周长u、桩端面积Ap计算
u = π× 0.53 = 1.67 m
Ap = π× 0.532 / 4 = 0.22 m2
sds聚丙烯酰胺凝胶电泳4.3.6单桩竖向抗压承载力估算
根据桩基规范按下式估算单桩承载力
Quk = Qsk + Qpk
土的总极限侧阻力标准值为:
Qsk = λsμ∑qsikli = 1.00 × 1.67 × (40 × 3.30 + 35 × 1.40 + 160 ×1.10) = 594 kN
总极限端阻力标准值为:
Qpk = λpqpkAp = 1.00 × 450 × 0.22 = 99 kN
单桩竖向抗压极限承载力标准值为:
Quk = Qsk + Qpk = 594 + 99 = 694 kN
由于此结构为临时结构,能够满足受力要求。
因此,将钢管桩(闭口或交叉钢板分四格)打入到卵石层内即可。
5.平台施工质量控制
5.1  管桩定位要严格按设计位置进行定位,在震动过程中全程测控纠偏,管桩垂直度控制在<1%,平面位置控制在50mm内。
5.2  管桩打入采用入土深度和贯入度双控制,以贯入度为主。沉入设计深度岩层,在每分钟贯入度小于3mm,继续激振3min贯入度稳定可以停止施工。如入土深度小于  5.8m,则继续激振2min,至贯入度稳定在3mm/min之下则停止施打。
5.3 每根管桩施工要对入土深度、贯入度形成施工记录,做到有据可查。5.4 每排钢管桩施工完成后采用横向剪刀撑联系,保证管桩横向稳定性。

本文发布于:2024-09-22 15:23:34,感谢您对本站的认可!

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