2023-031深厚淤泥质基础现浇箱梁贝雷梁支架设计与检算

1、深厚淤泥质根底现浇箱梁贝雷梁支架设计与检算摘要：通过工程实例对在深厚淤泥质河滩根底上搭设现浇箱梁满堂支架的设计与检算进行了详细说明，可为类似工程的建设施工提供理论和实践经验。关 键 词：深厚淤泥质根底贝雷梁支架 设计 1工程概况南昌市洪都大桥是沟通南昌市东北部地区赣江两岸的重要交通工程，北岸引桥工程全长2225.821米。主线桥为预应力砼连续箱梁，共计26联，其中灜上河段箱梁按单联六孔180米整体施工张拉,共计4联，大桥上部结构为现浇连续箱梁，分左右两幅。箱梁为单箱双室断面，现浇施工。 根底为桩柱式柔性墩，桥墩高度为713M，跨径30M。瀛上河河床顶层地层钻探揭示为0.97.2米厚的淤泥质粉质

2、粘土，2方案设计2.1贝雷架支撑方案分析根据本桥所处地形和箱梁结构形式，能够适用于本桥现浇箱梁施工的支架有碗扣式满堂支架和钢管立柱贝雷梁支架两种形式，确定施工方案前，对两种支架从结构受力、平安性能、施工难易以及经济性能等几个方面进行比拟，比拟情况见表2.1.表1支架施工技术比拟支架形式碗扣式满堂支架钢管立柱贝雷梁支架全跨度支架临时支墩结构受力结构受力明确，计算分析简单对贝雷梁要求较高荷载传递途径明确，对钢管立柱和贝雷梁要求低平安性能地基易产生不均匀沉降，较易发生平安事故支架构件较大，数量少，较易保证施工平安支架构件较大，数量少，较易保证施工平安施工难易地笨处理难度大，支架搭设、撤除相对容易支架

3、搭设、撤除容易，主要为吊装作业临时支墩设置较繁琐，支架搭设、撤除上作量大经济性能地基处理费用高，施工人员数量多，机械设备投入较少，施工进度慢，成木高施工进度快，材料周转快，经济性最好施工进度较快，经济性较好本桥位于深厚淤泥质地基段，地基承载力较差，假设采用满堂支架施加固处理，施工过程中地基可能出现不均匀沉降，对上部结构造成危害；假设采用全跨度钢管立柱贝雷梁支架需要在承台上设置预埋件，钢管立柱直接支承在承台上，考虑本工程跨度达30m，这样需要对承台进行加固处理，且对预埋件与支架连接的技术要求很高。经方案比照分析，决定采用采用预应力混凝土管桩和钢管桩综合根底，上面搭设贝雷片组合梁的复合支架结构。支

4、架根本形式见图1。2.2施工难点分析与处理本方案的施工难点在于支架下部根底施工，研究决定，采用如下的处理措施：1首先在河床根底打入500预应力混凝土管桩提高地基的承载力，预应力混凝土管桩上部施工1m1m0.5m的承台，管桩顶部嵌入承台内。2为了保证汛期洪水的通行，在预应力混凝土管桩承台根底上接5米高529钢管桩，中间用角钢将钢管桩联结成排架形式，做为支架的支撑墩。3钢管桩上部横向每排用两根I40工字钢扣焊做支撑横梁，横梁上部用贝雷片拼装成连续梁式桁架，桁架上部横向铺设1215cm方木，作为碗扣式钢管支架施工的根底平台。4根底平台施工完成后，上部的碗扣式钢管支架施工与陆地上施工程序相同。中连续箱

5、梁支架平台根底示意图中连续箱梁支架平台根底示意图水中连续箱梁支架平台根底示意图图1 水中连续箱梁支架平台根底示意图3现浇箱梁支架根底及贝雷梁支架检算2-631计算荷载及组合1荷载形式本工程涉及的荷载形式较多，具体详见表2。表2 本工程涉及的荷载类型表主要荷载类型符号具体类型数值大小模板支架重1a竹胶板方木0.3 kN/m21b钢管支架1 kN/m21c支架下方木0.5 kN/m21d纵梁贝雷1.2 kN/m21e横梁贝雷0.92kN/m1fI45c工字钢分配梁0.94 kN/m1g529钢管桩1.03kN/m426钢管桩0.82kN/m钢筋混凝土重b-18.2 kN/m2施工人员和机具c-1.

6、0 kN/m2振捣混凝土产生的震动荷载d-2.0 kN/m2南昌地区风荷载0-0.45KPa河水流流速-2m/s2荷载组合计算贝雷纵梁时取荷载项，不含1e、1f、1g：荷载取值分项系数:静载系数rG =1.2,活载系数rQ=1.4验算刚度时不考虑分项系数。计算贝雷横梁取荷载项，不含1f、1g。计算PHC砼管桩、钢管桩上工字钢分配梁取项，不含1g。计算PHC砼管桩、钢管桩取项，不含5a。计算支架整体稳定性取项，不含5b。32贝雷梁支架检算1纵向贝雷梁的承载力计算内力计算经计算最大剪力Q纵b左= Q纵b右=235.05 kNQ245kN，瞒住要求挠度计算中跨弹性挠度按简直梁进行检算，偏于平安。经计

7、算：f纵=5ql4(384EI)=519.0810314.14(3842.1108250497.210-8 ) =10.5mm14100400=35.25mm，满足要求。2横向贝雷梁的承载力计算横向贝雷梁的计算见图详见图2图2 横向贝雷梁的计算详图内力计算经计算最大剪力Q横b左=123.06 KNQ245 kN，满足要求。挠度计算经计算得：f横ab= 0.677ql4/(100EI)=0.677119.41031.754(1002.11011250497.210-8 )103=0.01 mm 1700400=4.25 mm，满足要求。边跨端处A点内力检算经计算得最大剪力Q边横b左= -Q边横c

8、右=108.49 KNQ245 kN，满足要求。边跨端处A点挠度计算经计算得：f边横= 0.677ql4/(100EI)=0.67736.91034.94(1002.1108250497.210-8 )=0.003 mm4900400=12.25 mm，满足要求。3.3现浇箱梁支架根底检算本文主要验证复合支架根底的承载力以及钢桁架的强度、刚度和稳定性。1预应力混凝土管桩的承载力检算单根PHC砼管桩允许承载力：P=1/2 (ULiii+AR)，具体参数参考标准P(500)=1.571(1155+1695+11120)+10.1963570002=1272.4KN N+G1149.34KN+45.

9、2KN=1194.54 KNPHC砼管桩稳定性验算计算长度L=15m，D=500mm，d=300mm，i=D2+d2124=0.14577m=Li=15000145.77=102.9，A净=0.12566 m查表得=0.536=N(A)=1014.04103(0.5360.12566)106=15.1 MPa=80 MPa2钢管桩的承载力检算钢管桩承载力计算单根钢管桩允许承载力：P=1/2 (ULiii+AR) ，具体参数参考标准P(529)=1.662(1155+1695+11120)+10.2197870002=1388.3 KNN+G931.32KN+15.45KN=946.77KN钢管

10、桩稳定性验算计算长度L=5m，D=529mm，d=513mm，i=D2+d2124=0.18422m=Li=5000184.22=27.1，A=0.01309 m查表得=0.946=N(A)=946.77103(0.9460.01309)103=76.5 MPa=181.25 MPa该支架方案满足现浇预应力连续箱梁施工贝雷梁支架强度、刚度要求。水流冲击对钢管桩的影响水位高度最大按h=2米计算，作用在支架上的流水压力计算公式为:p=0.8A2/2.g，具体参数参考标准对钢管桩产生的弯矩为M水=0.172230.23 KN.m对钢管桩产生的水平位移为惯性矩:I=(D4-d4)/64=0.00267

11、 m4挠度为:f=PL3/3EI=0.231.333(32.11080.00267)=0.0003mm水流压力对钢管桩顶产生的位移为S=0.2332=0.34 mm，不影响钢管桩的使用，满足稳定性要求。3.4支架抗倾覆力检算1荷载计算作用于脚手架上的水平风荷载标准值对支架的标准风荷载按下式计算： k=0.7zs0，具体参数按现行国家标准?建筑结构荷裁标准?GB50009-2001选取。k =0.71.141.760.450.63KPa作用于侧模的风荷载标准值对支架的标准风荷载按下式计算：wK=Z sZ w0，具体参数参考标准具体参数按现行国家标准?建筑结构荷裁标准?GB50009-2001选取

12、。wK=1.501.01.14 0.450.77KPa2风对横桥方向支架及模板的影响风荷载在支架上产生的水平推力：F1=W.S=0.6337.84=23.84KN。风荷载在模板上产生的水平推力：F2=W.S=0.7754=41.58KN。风荷载对支墩角点的弯矩：M1=F1h1+F2h2=23.84132+41.5813+22=737.08KNm 箱梁模板自重对支墩角点的弯矩：M2=G.b2=793.814.72=5834.43KNm M2M1=5834.43737.08=7.9 M2经计算支墩的抗风倾覆力能够在自重作用下满足要求。4结束语本工程自2023年元月份进行根底预应力混凝土管桩施工，到2023年11月四联箱梁全部施工完成，经历住了冬季冰雪、夏季暴风雨的考验。复合支架根底稳定性高，通过支架预压根本消除了沉降变形，施工的梁体外表轮廓清晰、线条顺直，混凝土实体未出现裂缝。同时，利用钢管桩和贝雷片做现浇梁支架，不需处理地基，防止地基沉降带来的影响，节约了投资，提高了材料的回收利用率。实践证明，本桥支架布设方案是切实可行的，取得了较好的经济效益和社会效益。参考文献1丁勇，钢管立柱贝雷架支撑在软弱根底现浇箱