跨高桥互通++m连续梁施工贝雷架和支架搭设与计算

PAGE沪杭客运专线ⅥⅥ标项目部跨高桥互通322+48+332m连续梁施工工贝雷架和支架搭搭设与计算、沪杭客运专线ⅥⅥ标项目部三三分部2009年8月月17日跨高桥互通322+48+332m连续梁施工工支架搭设与计算算一、工程概况桐海特大桥位于于浙江省嘉桐桐市境内，线线位基本平行行既有沪杭高高速公路，桥桥址范围地势势平坦，沿途途跨越较多的的河流、公路路及道路。高高桥互通跨沪沪杭高速公路路桐乡市高桥桥收费站，在在35#墩-38#墩间，设计计为(32.775+48++32.755)m连续梁跨过过，连续梁全全长113.55m。起止里程DK1122+770..65DK1122+884..25。边墩和中中墩基础采用用钻孔桩基础础；墩身采用用圆端形墩，支支座采用GTQZ-Ⅵ系列球形钢钢支座。梁体结构：结构构形式为变高高度连续箱梁梁，单箱单室室截面，梁高高3.25米，箱梁顶顶板全宽12.0米，梁部设4个中各板，分分别位于两主主墩和两边墩墩上，设计线线间距5.0米，两支座座中心间距为为4.4米。箱梁采采用斜腹板形形式，梁顶板板厚35厘米，底板板厚47.5~~65厘米，腹板板厚67~1110厘米，支承承处箱梁顶、底底、腹板局部部加厚。主要要工程数量：：C50混凝土133433m3，钢筋：143t..二、上部梁体施施工方案跨高桥互通（332.75++48+322.75)mm连续梁，地高上限为保证证工期要求求，节约工程程造价。36#墩-37#墩跨高桥费左右道，此此跨采用贝雷雷支架，35#墩-36#墩、37#墩-38#墩间采用碗口口式满堂支架架施工方法。主主要工序的施施工流程为：：临时道路该该移修建、地地基支墩处理理、贝雷架和和满堂支架搭搭设、安装支支座、堆载预预压、沉降观观测、逐级卸卸载、设置预预拱度、安装装外模、制安安钢筋、现浇浇梁混凝土、混凝土养护、张拉压浆、拆除侧模、拆除底模板、拆除贝雷架或满堂支架。支架具体布置如图附图所示。1、地基处理当35#墩-338#墩承台完成成后、用石渣渣或二灰土回回填基坑；清清除35#墩-36#墩、37#墩-38#墩间表面松松土，如有泥泥浆坑，必须须清理干净，用用石渣或二灰灰土回填，然然后碾压表层层，在分层回回填60厘米厚的二二灰土,宽度15米，再浇筑20厘米后的C20混凝土,宽度14米。36#墩-377#墩跨高桥互互通匝道左右右道，在中间间隔离带设立立受力支撑钢钢管柱。原高高速公路基层层碾压按93区考虑，经经过动力触探探试验，3米范围高度度内，其地基基承载力[σ]≥300KPP,清除表面松松散土至高速速公路基层顶顶面，夯实浇浇筑（12.2米长、3.5米宽、高度1.0米+12.2米长、1.5米宽、高度0.5米）的C30钢筋混凝土土，钢筋参照照C0型承台钢筋筋配置；由上上高速匝道至至承台外边之之间的临时支支墩、37#墩-38#墩间临时支支墩，因地面面以下0~2米范围内均均为硬塑粘土土，承载力[σ]=1200KP，2~13米范围内均均为软塑淤泥泥质黏土，承承载力[σ]=60KKP，处理如下下：在支撑钢钢管柱处3.5×112.9米范围内打打入65根φ30㎝的木桩，间间距为0.75**0.9m，共设5排，长度4米，在其上上面换填30㎝石碴，木木桩露处整平平面10㎝，然后在在上面浇筑3.5×112.9米，高度1.0米的C30混凝土，板板底布置Φ16钢筋，双向向，间距20㎝。再在上上部浇筑长度度12.0、宽1.5米、高度0.5米的C30混凝土。因中跨采采用贝雷架，需需在承台和中中间支撑墩立立609×116㎜钢管立柱柱，每个支撑撑柱下需预埋埋200×2200×100㎜钢板，便便于支撑柱与与预埋钢板焊焊接，保证稳稳固，具体如如图所示：2、贝雷架搭设设36#墩-377#墩间、37#墩-38#墩间各选用26片单层上下下加强贝雷梁梁作为支撑骨骨架，支撑点点下为2根32工字钢，32工字钢下为为钢管制作的的砂筒，砂筒筒下用φ22螺栓连接609×116㎜钢管支撑撑墩，钢管墩墩与承台和处处理墩用预埋埋钢板连接，钢钢管柱支间采采用10号槽钢交叉叉撑连接，钢钢管高度根据据墩台身高度度计算确定。贝贝雷梁之间除除标准斜支撑撑外，还需采采用10号槽钢把每每组贝雷梁架架间连接。中中间长度采用用14片标准长度度为3m贝雷。在贝贝雷架上方横横向铺设12×155cm方木，间距0.6米，纵向铺铺设10×100cm方木，间距0.3米,再铺15㎜竹胶板底底模；在翼缘缘板处贝雷梁梁上方搭设钢钢管脚手架做做侧模和翼缘缘板模支撑,纵向铺设100×10cmm方木，再铺铺翼缘板模板板。底模通过过木楔设置预预拱度,翼缘板通过过脚手架设置置预拱度。3、满堂支架施施工地基表层为2..0左的米后粘粘土，地基承承载力为100KPPa，下部为淤淤泥质黏土层层,地基承载力力为60KPaa,清除地表整整平后，用二二灰土回填60厘米厚，分分层碾压,宽度15米，上部再再浇筑20厘米后的C20混凝土,宽度14米。选用碗式支架作作为支撑骨架架，支架布置置为：(1)在主墩5米范围内,满堂支架顺顺桥向立杆排排距0.6m，横桥向立杆杆中间4排排距0.9m，两侧2排排距0.9m，两侧靠腹板2排排距0.6m，腹板下5排排距0.3m，所有水平平杆步距均为为0.6m。(2)在主墩5米范围外,满堂支架顺顺桥向立杆排排距0.9m，横桥向立杆杆中间4排排距0.9m，两侧2排排距0.9m，两侧靠腹板2排排距0.6m，腹板下5排排距0.3m，所有水平平杆步距均为为0.6m。支架支撑撑在专用地托托上，以确保保受力均匀,支架上端采采用专用天托托，横向采用用12×155cm方木，纵向向采用10×122cm方木,间距0.3米,通过支架上上端的天托设设置预拱度。36#墩--37#墩间,在靠37#墩处有一条2.9米宽乡村道道路,碗式支架两两侧搭设顺桥桥向立杆排距距0.3m,横向与其他他一致。在横横向12×155cm方木上铺设32的工字钢,腹板下1.0米范围内间间距0.3米,底板间距0.5米,翼沿板下与与碗式支架搭搭设间距一致致.4、堆载预压为消除非弹性变变形，取得贝贝雷架弹性变变形量、碗式式支架弹性变变形和地基沉沉降变形。在在方木铺设完完毕且加固稳稳固后选用砂砂带进行分级级堆载预压。预预压采用分跨跨预压，从一一个边跨向另另一个边跨进进行，施加荷荷载总重：梁梁体自重＋施施工荷载(梁体自重20%)。模拟砼施施工过程按30%、70%、120%逐级加载。在在加载过程中中设置沉降观观测点，观测测点分别设在在翼缘板、底底板处，每断断面设5点，每4米设一个观观测断面。堆堆载预压时间间不小于48小时，卸载载采用分级逐逐步卸载。每每次堆载、卸卸载均做好沉沉降观测，并并做好记录。5、预拱度设置置预拱度计算公式式为f=f11+f2，其中f1：贝雷架或支支架弹性变形(由预压得出数数据)，f2=梁片设计预预拱度值。最最大预拱度值值设置在梁的的跨中位置，并并按二次抛物物线形式进行行分配，算得得间距2米各点处的的预拱度值后后，按折线通通过木楔对底模和和翼缘板进行调调整。6、钢筋制安钢筋在钢筋加工工场地制作，大大于或等于φ16钢筋采用闪闪光对焊焊接接或套筒连接接,根据钢筋绑绑扎的先后顺顺序采用人工工配合汽车、吊吊车运输到模模板。钢筋绑绑扎顺序：从从一段向另一一段进行，箱箱梁底板、箱箱梁腹板、箱箱梁底、腹板板波纹管、箱箱梁顶板、预预留钢筋和预预埋件埋设。按照设计图纸和和验标要求进进行钢筋的绑绑扎安装，同同时注意钢筋筋接头按要求求错开，钢筋筋绑扎时要按按设计图纸的的钢筋编号从从下到上、从从一头到另一一头分顺序绑绑扎，为避免免在安装时将将误差集中到到某一头，可可分成几段进进行。保证所所有的钢筋规规格、型号、间间距、数量及及保护层等满满足设计要求求。钢筋交接接点绑扎均采采用十字交叉叉绑，不允许许采用梅花跳跳绑，且绑扎扎铁丝的尾段段不应伸入保保护层内。钢钢筋保护层采采用购买的同同等级砂浆垫垫块，梁体侧侧面和底面的的垫块至少应应为4个/m2。箱梁施工中主要要预埋件有泄泄水孔、伸缩缩缝预埋件、电电缆槽、接触触网支柱锚固固螺栓及加强强钢筋、人行行道栏杆及声声屏障预埋筋筋、综合接地地措施和施工工预埋件等，施施工时应严格格按照设计图图纸要求进行行预埋。（详详见作业指导导书）。7、砼施工砼浇筑采用2台台混凝土汽车车泵自梁的两两主墩向边跨跨和中部进行行，最后在中中间合拢。混混凝土浇筑水水平分层、斜斜向分段、对对称、连续浇浇注的原则。浇浇注砼时，每每层砼的厚度度40厘米为宜，不不得超过50厘米，砼振振捣和下料交交替进行，采采用插入式振振捣棒振捣。浇浇注桥面砼时时，先用插入入式振捣棒振振捣砼，再用用悬空式整平平机振捣成型型，人工二次次抹面。砼浇浇注成型终凝凝后，覆盖土土工布浇水养养护。（混凝凝土施工详见见作业指导书书）。三、贝雷架和满满堂支架结构构验算（一）中跨贝雷雷架验算1.贝雷梁相相关参数桥梁几何特性表表几何何特性结构构造W(cm3)J(cm4)单排单层不加强3578.5250497..2加强7699.1577434..4双排单层不加强7157.1500994..4加强15398.3311548688.8三排单层不加强10735.66751491..6加强23097.4417323033.2双排双层不加强14817.9921485888.8加强30641.7745952555.2三排双层不加强22226.8832228833.2加强45962.6668943822.8桁架容许内力表表（例：35788.5x2110/10000=7511.15KNN.m）桥型容许内力不加强桥梁加强桥梁单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩（KN.mm）788.21576.42246.43265.44653.21687.53375.04809.46750.09618.8剪力（KN）245.2490.5698.9490.5698.9245.2490.5698.9490.5698.9贝雷梁上的荷载载：贝雷梁上荷载主主要为混凝土土荷载，贝雷雷梁自重荷载载，其他荷载载组成。混凝土荷载主要要为设计图Ⅲ--Ⅲ，如下图所所示，其截面面混凝土面积积S=11..2937㎡，Q1=11.22937×226=2933.64KNN/m贝雷梁自重荷载载:Q2=00.46×226÷3×110=39..87KNN/m其他荷载按梁体体混凝土200%计算:Q3=2993.64××0.2=558.73KKN/m经过计算，总荷荷载:Q=2993.64＋39.87＋58.733=3922.24KNN/m贝雷架搭设最大大宽度为17.00米,其跨中弯矩矩：M＝0.1255ql2=0.1225×3922.24×1172＝141699.7kN..m最大剪力Q=qql,最宽度处剪剪力最大;Q=qll=0.6225×3922.24×117=41667.6KNN贝雷梁所需算数数计算按抗弯强度计算算：一个双排单层加加强梁能承受受的弯矩：3375kkN.m共需要：141169.7÷÷3375==4.2个双排单层层加强梁，10片单层加强强贝雷梁片按抗剪强度计算算：最大剪力：41167.6KKN共需要：41667.6/4490.5==8.5个双排单层层加强梁，共共18片单层加强强梁片,实际采用26片单层加强强梁片.贝雷梁刚度计算算：Fmax=5qql4/(3844EI)双排单层加强贝贝雷架梁片惯惯矩Ig=153398.3ccm3×80㎝=11544873cmm4=0.0112318664m4,E=2..1X1055Mpa=2.11X10111pa,为安全实际际采用13个双排单层加加强梁片.Fmax=5qql4/(3844EI)=55×392..24×1774×10000/(3844×13×00.012331864××2.1X11011)=0..0127mm容许挠度：255.75/4400=0..0644mm(、可以)5、贝雷梁承力力钢管柱计算算贝雷梁承力钢管管柱采用φ609×116㎜的钢管,最大高度11.3米,受力最大在在公路中间隔隔离带钢管柱柱,每根钢管最最大压力:N=3992.244×（17+155.25）÷2÷7==903.66KN长细比λ=hh/ii=(I//A)1/22h代表步距,取取11.3mm,钢管外径609㎜,钢管内径577㎜,I=π(60994-5774)/64,,A=π(6092-5772)/4i=｛[π(66094-5774)/64]]/【π(6092-5772)/4】｝1/2=2009.73㎜长细比λ=hh/i=111.3×10000/2009.73==53.9<<〖λ〗=100(立杆稳定),为保证安全全钢管柱支间间采用10号槽钢交叉叉撑连接。钢管柱允许承载载力[N]=φA[σ][σ]=1400MpaA=π(66092-5772)/4=229807mmm2=0.02279m22查表得φ=0..85[N]=φA[[σ]=0.885×0.00279×1140=33320KN＜N=9033.6KN((可以)安全系数:33320÷9003.6=33.676、钢管柱地基基承载力计算算边跨和中跨两边边钢管柱立于于墩身承台上上,承载力满足足要求。中间隔离带支撑撑墩计算：中间隔离带支撑撑钢管柱处理理后的混凝土土上，原高速速公路基层碾碾压按93区考虑，经经过动力触探探试验，3米范围高度度内，其地基基承载力[σ]≥300KPP,清除表面松松散土至高速速公路基层顶顶面，夯实浇浇筑12.2米长、3米宽、高度1.0米的C30混凝土。中间基础最大压压力:N=3992.24××（17+155.25）÷2=63325KN平均压力P=N/A=66325÷112.2÷33=173KKPa≤fg=300Kpa,满足施工要要求。边跨中间支撑墩墩计算：因地面以下0~~2米范围内均均为硬塑粘土土，承载力[σ]=1200KP，2~5米范围内均均为软塑淤泥泥质黏土，承承载力[σ]=60KKP，处理如下下：在支撑钢钢管柱处3.5×112.9米范围内打打入65根φ30㎝的木桩，长长度4米，在其上上面换填30㎝石碴，木木桩露处整平平面10㎝，然后在在上面浇筑3.5×112.9米，高度1.0米的C30混凝土，板板底布置Φ16钢筋，双向向，间距20㎝。再在上上部浇筑长度度12.0、宽1.5米、高度0.5米的C30混凝土。根据桩允许承载载力公式:[P]=UΣαiliτi+αΑσR[P]--桩允允许承载力U桩周长长,U=00.3π=0.94425mli承台底以下下各土层厚度度,li=4米τi与与对应的各土土层与桩壁的的极限摩阻力力,软塑黏土为20-300Kpa,此时取25Kpa,硬塑粘土为50-800Kpa,此时取65KpaσR桩尖尖处土的极限限承载力,取最小值60KpaΑ—桩的截面积积,Α=0.32×π÷4=0..071㎡αi、α分别为震动动沉桩对各土土层桩周摩阻阻力和桩底承承载力的影响响系数,对于采用震震动垂击其值值取1.065根木桩承载载力[P]=665(UΣαiliτi+αΑσR)=65××[(0.99425×11.0×2××250000+0.94425×1..0×2×665000))+1.0××0.0711×600000]=1113041550N=111304..6KN受力最大在中跨跨中间隔离带带钢管柱,钢管总受最最大压力:N==qql=3922.24×（17+8..45）÷2=24496KN＜113044.6KN安全系数：111304.66÷24966=4.533(可以)(二)满堂支架架结构验算1、碗口支架相相关参数立杆和横杆设计计允许荷载横杆步距（m）立杆允许荷载((KN)横杆步距（m）跨中集中允许荷荷载(KN)均布允许总荷载载(KN)备注0.6400.96.7714.811.2301.25.0811.111.8251.54.068.892.4201.83.397.40碗口支架钢管外外径48㎜,钢管内径41㎜,回旋半径i=｛｛[π(484-414)/64}}/{π(484-414)/4}｝1/2=155.78㎜2、支架荷载支架上荷载主要要为混凝土荷荷载及支架上上其他荷载（混混凝土荷载的的20%计）组成。在主墩4米范围围内混凝土荷荷载最大为设设计图Ⅱ—Ⅱ，其截面混混凝土面积S1=144.72122㎡，在主墩4米范围外混混凝土荷载为为设计图Ⅲ--Ⅲ，其截面混混凝土面积S2=111.29377㎡，3、支架轴向受受力检算（1）支架轴向向力按平均检检算:在主墩4米范围围外：平均每延米混凝凝土荷载为q=11..2937××2.6×110=2933.64KNN，方木模板板荷载、支架架荷载、人及及机具活载等等按梁体20%计算，则平平均每延米支支架立杆的轴轴向受力值N=1.22×293..64=3552.36((KN)所有受力均按在在底板宽度6米范围内计,每延米碗口口脚手架立杆杆数量为1÷0.99×13=114.44根单根立柱承载力力=352..36÷144.44=224.4(KKN)<[NN]=40((KN),安全系数=400/24.44=1.644(可以)在主墩4米范围围内：平均每延米混凝凝土荷载为q=14..7214××2.6×110=3822.76KNN，方木模板板荷载、支架架荷载、人及及机具活载等等按梁体20%计算，则平平均每延米支支架立杆的轴轴向力受值N=1.22×382..76=4559.31((KN)所有受力均按在在底板宽度6米范围内计,每延米碗口口脚手架立杆杆数量为1÷0.66×13=221.7根单根立柱承载力力=485..31÷211.7=222.83(KKN)<[NN]=40((KN)安全系数=400/22.883=1.775(可以)（2）支架轴向向力按腹板下下最大受力检检算:在主墩4米范围围外：每延米腹板下混混凝土荷载为为q=3.225×0.667×2.66×10=556.6155KN，方木模板板荷载、支架架荷载、人及及机具活载等等按混凝土20%计算，则每每延米腹板下下支架立杆的的轴向受力值值N=1.22×56.6615=677.94(KKN)，腹板下支支架立杆每延延米数量按3根计。单根立柱承载力力=67.994÷3=222.65((KN)<[[N]=400(KN),,安全系数=400/22.665=1.777(可以)在主墩4米范围围内：每延米腹板下混混凝土荷载为为q=3.225×1.11×2.6××10=922.95KNN，方木模板板荷载、支架架荷载、人及及机具活载等等按混凝土20%计算，则每每延米腹板下下支架立杆的的轴向受力值值N=1.22×92.995=1111.54(KKN)，腹板下支支架立杆每延延米数量1÷0.66×4=6..7根计。单根立柱承载力力=111..54÷6..7=16..65(KNN)<[N]]=40(KKN),安全系数=400/16.665=2.44(可以)4、支架稳定性性检算长细比λ=hh/ii=(I//A)1/22h代表步距,取取0.6m,钢管外径48㎜,钢管内径41㎜,I=π(4844-414)/64,,A=π(484-414)/4i=｛[π(4484-414)/64}}/{π(484-414)/4}｝1/2=155.78㎜长细比λ=hh/i=0..6×10000/15..78=388<〖λ〗=100稳定安全系数==100/338=2.663,立杆稳定。5、顺桥方向方方木扰度检算算由满堂支架设计计图可将分布布方木受力图图简化如下图图：根据公路桥涵设设计手册中有有关简支梁的的扰度计算公公式：顺桥方向为100×12㎝分布方木,间距30㎝.f=5ql4//(384EEI)其中：E=100×103Mpa=10××109paI=bh3/112=0.11×0.1223/12按腹板下最大受受力考虑，按按0.9米跨距计算:q=3.225×0.33×2.6××10×1..2=30..42KN//mf=5×30..42×10000×0..94/(3844×10×1109×0.1×0..103/12)==0.001179m=11.79㎜<[0.99/400]]=2.2