中聯箱梁支架施工設計方案

2021-10-30 13:05:16 字數 2571 閱讀 8192

一、綜述

根據龍湖大橋工程樁成孔過程中的實際地質情況分析,②1層土出現了較多的流塑狀土,與原地質報告中的軟塑狀有很大出入,且該②1層土埋藏淺或裸露,承載力很低,壓縮性大,主要分布在大橋中聯區域,且呈不均勻分布,而該橋橋梁為單箱五室整體結構,寬為35.6m,特別是中聯部分的箱梁質量大,採取支架現澆施工時對地基承載力及沉降時均勻度要求高。據此,本專案部認為:

原招標檔案確定的全部採用滿堂支架方案(用15cm碎石墊層對地基進行處理),在此種地基條件下會出現嚴重的不均勻沉降,且老路堤以外部分由於流塑狀淤泥土的存在極可能出現地基失穩,風險很高。經分析比較,本專案部擬採用沉管(夯擴)灌注樁作為大部分箱梁支架的基礎,基礎之上使用貝雷架和型鋼搭建平台,平台之上用碗扣式腳手架搭建滿堂支架;原老堤拆除,老堤部分除承臺區域外,仍採用滿堂支架,但地基做如下處理,原土碾壓2~3遍40cm碎石墊層。

方案編制依據《龍湖大橋施工圖設計》、《龍湖大橋岩土工程勘察報告》、現行《公路橋涵地基與基礎設計規範》、《建築樁基技術規範》(jgj94-94)、公路施工手冊《橋涵》等相關資料,針對本工程專案的特點進行編制,力求使一些難以預料的因素處於受控狀態,最終使箱梁模板支架達到安全可靠的目的。

二、模板支架設計

1、模板設計及布置總體思路

承臺開挖範圍及其影響區域、老路堤兩側堤肩以外部分箱梁模板支架採用貝雷架和型鋼搭建平台,平台豎向支架間距布置順橋向與箱梁澆築節段成模數,橫橋向布置在箱梁每道腹板的正下方,平台之上用碗扣式腳手架搭建滿堂支架;老堤部分仍採用滿堂支架。模板支架設計及布置詳見圖1~5。

2、支架結構構件強度、剛度及穩定性驗算

ⅰ、荷載組成取(2#段進行驗算):

①、箱梁自重;

②、模板及支架重量;

③、貝雷架重量;

砼自重583t,模板0.6t,貝雷架39.7t,方木7.3t,工字鋼11.1t,支架43.3t。

總荷載:583+0.6+39.7+7.3+11.1+43.3=685t

總重:685×9.8×1.25=8391.3kn。

ⅱ、彎矩計算

對於上部分配梁:荷載總重:( 583+0.6+43.3/2)×9.8×1.25=7413.3 kn

單寬重:q=7413.3/6=1236 kn/m

對於6.6m段q=1191.5×6.6/31.2=261.5kn/m

對每排貝雷架:qo=q/8=261.5/8=32.7 kn/m。

最大彎矩:m= qo l2/8=32.7×6×6/8=147.2 kn·m

下部主梁:荷載總重8391.3 kn

單寬重:q=8391.3/31.6=266kn/m

對每排貝雷架:qo=q/4=266/4=66.5kn/m。

最大彎矩:m= qo l2/8=103.4×6×6/8=465.3 kn·m

均滿足貝雷片的允許彎矩(975 kn·m)

ⅲ、撓度計算

分配梁:w=5×q×l4/(384×e×i)

=5×32.7×64×103/384×2×1011×182526×10-8

=0.0015m=1.5mm

主梁:w=5×q×l4/(384×e×i)

=5×66.5×64×103/384×2×1011×182526×10-8

=0.0031m=3.1mm

允許撓度為l/400=3/400=7.5mm

均滿足要求。

ⅳ、貝雷片縱向受力驗算

按總荷載平均分布在四根貝雷片上

則每根貝雷片承受的壓力為:8391.3 kn /8=1049 kn

貝雷片的允許荷載為1326 kn,滿足要求。

三、模板支架基礎設計布置

(一)沉管(夯擴)灌注樁承載力設計計算

擬採用的錘擊沉管(夯擴)灌注樁,樁徑初步選用為450mm,樁底夯擴1m深,樁身砼強度c30。樁頂高程統一確定為16.0m,實際地面低於16.

0m高程的按實際地面高程計算,由於基岩下臥較淺,沉管樁打到基岩表面,樁底高程應計算至岩層表面,沿橋軸線不同地段樁長不等。沉管樁基礎形式見圖6。

不同地段沉管(夯擴)灌注樁容許承載力計算見表1。

(二)沉管樁承受的荷載計算

沉管樁承受的荷載=現澆箱梁重+模板與支架+1/2沉管樁自重

1、現澆箱梁及模板與支架的荷載計算

現澆箱梁及模板與支架的荷載計算見表2。

2、沉管樁自重計算

沉管灌注樁在不同地段樁長不等,由於其自重佔其承受的荷載比例較

小,為簡化起見,按平均樁長10m來計算每根樁的自重。

g=25×(0.452×9+0.72×1)/4

=14.5(kn)

(三)沉管(夯擴)灌注樁基礎布置

根據不同地段沉管(夯擴)灌注樁容許承載力、現澆箱梁及模板與支架的荷載、沉管樁自重因素,同時綜合考慮箱梁分段澆築以及現澆箱梁橫向荷載分布特點,對沉管樁基礎進行布置,詳見附圖一。沉管樁間距順橋向與箱梁澆築節段成模數,橫橋向布置在箱梁每道腹板的正下方,

(四)滿堂支架的區域地基處理

採用滿堂支架的區域,地基做如下處理:原土碾壓2~3遍40cm碎石墊層。

四、支架預壓

支架預壓擬採用鋼水箱充水預壓法,超載係數1.2倍,鋼水箱分塊設定,壓載重量模擬現澆箱梁橫截面荷載分布。不同型別支架的邊界處,考慮到預壓沉降的不均勻性,其水平桿件預壓時暫時斷開,預壓穩定後再連線水平桿件,以保持支架整體穩定性。

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