工法论文技术总结申报表
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作者姓名 | | 资料类别 | 论 文 |
工作单位 | | lvds屏线工程名称 | |
职称职务 | 工程师 | 工程完成时间 | 在 建 |
总工程师或 技术负责人签字 | | 签字时间 | |
内 容 提 要 | 本文以南阳项目部光武大桥主桥箱梁梁体支架施工方案为依据，结合现场实际操作，介绍了河床内大型现浇箱梁梁体施工的支架方案，阐述了少支架施工工艺方法，并指出质量控制要点，使施工质量得到了保证。 |
公司 （指挥部）初评意见 | 该文结合工程实例，介绍了河床内大型现浇箱梁梁体施工的支架方案，阐述了少支架施工工艺方法，总结出了一套完整的实践操作经验，对同类工程施工有一定的借鉴意义。 单位盖章 2011年10月17日 |
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现浇箱梁少支架施工
中铁十五局七公司一分公司南阳项目部 杨涛锋
摘 要：本文结合工程实例介绍了现河床内大型现浇箱梁梁体施工的支架方案，阐述了少支架施工工艺方法，并指出质量控制要点，使施工质量得到了保证，总结施工中的经验教训，为以后同类施工提供更有效的施工经验。
1、工程概况：
桥梁西侧起点桩号k0+,东侧终点桩号K1+，桥梁总长度840m,其中主桥长320m，东、西引桥各长200m，中间引桥长120m。主桥上部结构采用整幅设计，主墩基础采用分离式桩基础。结构形式为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁采用变高度分离式双箱截面，桥面宽，外悬臂。桥面设置i=%横坡。塔梁采用固结体系。索塔采用简洁明快的外观设计。桥面采用横向双塔布置，塔身布置在非机动车道和机动车道之间，主塔桥面以上高，塔身截面顺桥向宽4m，横向宽。 2、施工方案选择：
根据本工程施工特点及环境因素等各方面考虑，主桥箱梁梁体支架形式采用少支架施工方案。
少支架施工方案是将钢管桩制作成排架形式，做为支架的支撑墩，利用钢管将贝雷片架立地面，构成支架，用搭设在贝雷片上的碗扣架作为标高调整构件。充分利用钢管桩及贝雷架的特性，承载能力大，变形小。该支架的特点是：利用贝雷片代替地基处理，材料周转利用率高，适用性强，安全可靠，支架材料重量轻，施工机械化程度高，可有效的节约工期。
本桥梁主跨施工位于河床内，地下水位较高，汛期时不定因素较大。满堂支架基础遇水浸泡后，地基承载力会明显下降，易造成不均匀沉降，沉降量不可控。而少支架钢管桩的沉降量是可控的。
3、少支架结构设计胸片数据库
托架具体的设计方案为：托架采用打设钢管桩，钢管桩采用Φ630、Φ529钢管，桩顶纵、
横向布设双排I40工字钢垫梁；托架主桁采用贝雷梁，贝雷梁上拼装横向联接系，布置槽钢[ 16作为分配梁，刚度满足要求；槽钢上搭设碗扣架进行预拱度调整；碗扣架上铺方木，方木上安装底模，然后拼装侧模、端模。少支架结构立面图及标准段断面图见下图：
标准段支架示意图
4、支架受力演算：
钢管桩承载力计算
钢管桩承载力计算（按单桩40吨设计）透水混凝土施工方案:
据南工程地质勘查报告所提供资料，主桥施工支架采用Φ529钢管（壁厚不少于1cm）桩作为基础，使用激振力为90KN的振动锤击打。贝雷梁
单桩的极限承载力分为桩端土的极限承载力和桩侧土的极限摩阻力两部分，即：
——单桩竖向极限承载力（kN）；
——桩端阻力；
——桩身的横截面积（m2）；
——震动沉桩对各土层桩周摩阻力的影响系数；
——桩身周边长度（m）；
——桩周土的极限摩阻力（kPa）；
——按土层划分的各段桩长（m）。
依据公路桥涵设计规范，取安全系数为2，则打入式摩擦桩竖向受压的容许承载力为：
据地质报告所提供的资料，主桥范围内第一层为粗砂，底板埋深，层厚，平均厚度，结构稍密。第二层为圆砾，层厚，平均厚度，结构中密-密实。
如果按不利情况考虑，钢管桩打入深度12m范围内均为粗砂层，那么可以计算出Φ529钢管桩的单桩容许承载力为：
如果按较有利情况考虑，钢管桩打入深度范围内上部内为粗砂层，其余为圆砾层，钢管桩取9m，那么可以计算出Φ529钢管桩的单桩容许承载力为：
所以，在全部为中粗砂的范围内，那么钢管桩入土深度应该大于。
如果按较有利情况考虑，钢管桩打入深度范围内上部内为粗砂层，其余为圆砾层，那么钢管桩入土深度应该大于9m。
支架采用Φ630钢管（壁厚不少于1cm）桩作为基础时,演算过程可参考Φ529钢管打入深度演算。
如果按不利情况考虑，钢管桩打入深度12m范围内均为粗砂层，那么可以计算出Φ630钢管桩的单桩容许承载力为：
所以，在全部为中粗砂的范围内，那么支架钢管桩入土深度应该大于9m。
另外，实际打桩施工时，根据实际情况采用单桩承载力动测方法对钢管桩的静承载力进行控制，以便使每根桩都能达到设计的容许承载力。
贝雷梁承载力计算:
总体布置
跨越体系选用6m +9m+ 12m×4 +++九跨连续贝雷梁（主桥的四分之一）。横向布置36排贝雷梁，每排贝雷梁由27节贝雷片组装而成。中间支撑在两排立柱上，每排11根钢管柱，垂直桥中心线布设；各排支墩采用Ф630钢管立柱，立柱顶部连接80cm×80cm×2cm钢板。各排钢管之间用[16槽钢及I16工字钢连接，以提高支墩的稳定性。
Ф630钢管立柱顶面用2根顺桥向I40b工字钢作为分配梁；其上布置2根横桥向I40b工字钢。
上面再布置贝雷纵梁，贝雷纵梁顶面设置I16工字钢，上面再布置碗扣支架，10×15cm方木做横梁， 10×10cm方木做纵梁。
贝雷梁荷载计算
一片贝雷梁所受最不利荷载如下：
标准段：
隔板区，一片贝雷梁顶面所受均布荷载为：12*12=m。
箱室区，一片贝雷梁顶面所受均布荷载为：12*20=m。
翼缘区，一片贝雷梁顶面所受均布荷载为：12*4=m。
贝雷梁计算模型
单片贝雷梁为一超静定结构，见右下图：
材料参数为：
上下弦杆：E=0kN/㎡，长度L=，截面面积A=㎡，惯性矩I=。
腹杆：E=0kN/㎡，长度L=，截面面积A=㎡，惯性矩I=。
斜杆：E=0kN/㎡，长度L=，截面面积A=㎡，惯性矩I=。
贝雷梁计算结果
考虑贝雷梁自重及外载共同作用，对贝雷梁结构进行力学计算，其变形图、结构轴力图及应力图如下所示。
贝雷梁变形图（m） 贝雷梁轴力图（N）
中横梁侧贝雷梁轴力图（N） 标准段贝雷梁轴力图（N）
中横梁侧贝雷梁轴力图（N） 贝雷梁最大应力图（Pa）
端横梁侧贝雷梁最大应力图（Pa） 标准段贝雷梁最大应力图（Pa）
中横梁侧贝雷梁最大应力图（Pa） 贝雷梁最小应力图（Pa）
端横梁侧贝雷梁最小应力图（Pa） 标准段贝雷梁最小应力图（Pa）
中横梁侧贝雷梁最小应力图（Pa） 贝雷梁最小应力局部示意图（Pa）
贝雷梁的最大轴向拉力计算值190878N，贝雷梁的最大轴向压力计算值201220N。
贝雷梁的最大应力计算值188N/mm2，贝雷梁的最小应力计算值203N/mm2，均小于贝雷梁的容许应力值273N/mm2,因此满足强度要求。
贝雷梁的最大变形计算值为，小于贝雷梁的最大允许挠度值[V]= 12000/400=30mm；满足刚度要求。
5、施工工艺
工艺流程：
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