軟弱地基上滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工技術

1、    軟弱地基上滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工技術    耿曉輝摘要：滿堂支架法在現(xiàn)澆箱梁施工中的應用是越來越普遍，本文通過在軟基上搭設滿堂支架的施工實例，具體介紹了支架的方案設計、地基處理以及支架預壓等施工方法，可作為同類工程施工參考。關鍵詞：滿堂支架；地基處理；支架設計與預壓施工abstract: full support method in construction of cast-in-place box beam in the application is more and more common, this article on soft found

2、ation in erection of full framing construction example, introduced the specific stent design, ground treatment and support preloading construction method, can be used as a reference to similar projects.key words: full supporting; foundation treatment; support design and preload construction中圖分類號：tu7

3、41 工程簡況福州繞城高速公路洋門互通c匝道橋由六聯(lián)（3×25+4×25+4×25+3×25+3×25+3×25m）現(xiàn)澆pc連續(xù)箱梁組成，匝道全長507米；現(xiàn)澆箱梁頂面寬9m，底寬6.4m，梁高1.4m。2 滿堂支架施工方案的確定現(xiàn)澆支架施工方案的選擇主要應考慮施工方便、經(jīng)濟、安全的原則。本工程工期緊、單價低，如果采用門式（或梁式）支架方案，門架支墩下地基將集中受力，對地基承載力要求極高，但本區(qū)段地質(zhì)為軟基，地基處理成本勢必會大大增加，經(jīng)經(jīng)濟、技術等多方案比選，決定現(xiàn)澆箱梁施工采用落地式滿堂鋼管支架，該方案具有搭設和拆除簡單、運輸及存

4、儲方便等優(yōu)點。3 落地式滿堂鋼管支架方案設計3.1 地基處理根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況看，本橋第一、三六聯(lián)區(qū)段地質(zhì)情況較好，地基無需特殊處理；但第二聯(lián)區(qū)段內(nèi)大部分地質(zhì)情況較差，表層為淤泥，下面是8m左右含淤泥砂層，不適合直接作為滿堂支架的基礎，需挖除表層淤泥層后換填1.5m厚砂礫土（用20t壓路機分層壓實），在上鋪一層10cm厚的砂礫層，砂礫壓實后，再在上施工一層20cm厚7%的水泥穩(wěn)定層進行硬化處理，然后安放10×8cm支承方木，以供鋼管支架底部支承用。以上地基處理施工過程必須層層把關并經(jīng)驗收合格后才能開始搭設滿堂支架。3.2 支架結構支架采用落地式滿堂支架。支架采用48×3.0的

5、碗扣式鋼管，最高高度約8米，立桿間距為0.75×0.66（0.85）m，橫桿步距1.2m；剪刀撐橫橋向每隔3m斷面共設兩道，角度60度，縱橋向每4m一組，在兩外邊緣、兩底板中間各設一道，角度45度，水平加固桿距離地面30cm高，在箱梁底板模板面以下50cm高度位置設加強桿，用鋼管加固、扣件連接；鋼管立桿頂端設可調(diào)頂托，自由端高度不超過30cm，頂托面上放置2根鋼管作為橫橋向承重構件，鋼管上安放支承方木。（見滿堂支架示意圖）。圖1 滿堂支架搭設剖面示意圖3.3 荷載計算結構強度安全系數(shù)k1取1.25;支架鋼材按a3鋼板取值:抗彎、抗壓軸向容許應力按= 190n/2，抗剪容許應力 =11

6、0n/2；鋼筋砼容重按2.6t/m3；其它荷載按0.3t/m2?。òㄖЪ茏灾睾奢d、砼傾倒施工荷載等）；該橋現(xiàn)澆箱梁單米長度砼方量5. 56m3，25米長度內(nèi)單跨箱梁荷載為：q=5.56×25×2.60.3×25×9=429t3.4 地基承載力驗算單跨基礎承受荷載nq429t；單跨基礎長度25m，寬度6.4m（取底寬計）；基礎底面積a=25×6.4=160基礎承載力：n/a=429×9.8/160/1000=0.026mpa, 7水泥穩(wěn)定層應力=4.0 mpa；=0.035mpa=4.0mpa，水泥穩(wěn)定層基礎承載力滿足要求。地基底面為

7、密實換填砂礫土，其容許承載力取=0.3mpa.基礎底應力按45°擴散角擴散后傳遞給換填砂礫土地基，單跨地基底換填砂礫承壓面積s25×6.4160，則砂礫土地基所承受應力為=n/s429×9.8/160/10000.026mpa=0.3mpa,地基承載力滿足要求。地基底面為淤泥夾砂層，其容許承載力為0.060.10mpa（依據(jù)設計鉆探資料提供），取0.06mpa。地基底應力假設按45度擴散角擴散后傳遞給淤泥夾砂層，單跨地基底淤泥夾砂層承壓面積s=25×6.4=160,則淤泥夾砂層地基所承受應力為=n/s=429×9.8/160/10000.026

8、mpa=0.06mpa，故淤泥夾砂層地基承載力滿足要求。3.5支架受力驗算3.5.1 結構驗算（1）腹板位置下箱梁腹板高度140cm，單米寬度砼荷載q1=1.4×2.6=3.64t/，其它荷載q2=0.3t/；單米寬度荷載：q=q1+q23.64+0.3=3.98 t/；立桿間距66×75cm，單根立桿受力：n1=3.94×0.66×0.75=1.95t。（2）底板及翼緣板位置下箱梁底板最大砼厚度45cm(自墩中心向跨中各2.9m范圍漸變?yōu)?5cm)，頂板最大厚度45cm(自墩中心向跨中各2.9m范圍漸變?yōu)?5cm),砼自重荷載取厚度平均值，單米寬度荷載

9、：q（0.45+0.25+0.45+0.25）/2×2.6+0.32.12t/；立桿間距85×75cm，單根立桿受力：n22.12×0.85×0.75=1.35t；單根48×3.0鋼管截面積：a=3.14×(482-422)÷4424mm2；軸向容許壓力na×f=190n/mm2×424mm2=8.1t；取單根鋼管最大軸向承載力：n=nmax=1.95tn= 8.1t，故單根鋼管最大荷載小于容許安全荷載，鋼管受力滿足要求。3.5.2 立桿穩(wěn)定性驗算水平聯(lián)系桿的層間距為120cm,立桿與水平聯(lián)系桿間用扣件進

10、行連接，壓桿穩(wěn)定計算長度1可看作1.5米，兩端介于鉸接與固定中間。壓桿穩(wěn)定條件n/af,其中f190n/mm2；n=max=1.95t；a=(242-212)= 424mm2=kl/i式中：i15.9mm-立桿截面回轉半徑；1.2-計算長度系數(shù)；k =1.155-計算長度附加系數(shù)。1.155×1.2×1500/15.9130.8，根據(jù)查表得0.386；得n/a=1.95×10000n/(424×0.386)mm2=119n/mm2f,故穩(wěn)定性滿足要求。4 支架預壓施工4.1 堆載預壓為消除現(xiàn)澆箱梁支架基礎的不均勻沉降和支架的非彈性變形并獲取彈性變形數(shù)據(jù)，

11、以檢驗支架的安全性和正確設置底模板的預提高度，保證箱梁結構在現(xiàn)澆砼完成后標高的準確性，就需在箱梁澆注砼之前，對模板支架進行超載預壓施工，以消除其不可恢復變形值。本橋預壓方案采用堆載砂包預壓施工，砂包要逐袋稱量，專人負責、專人記錄，并做好防雨措施，砂包用吊車吊上支架，預壓荷載的分布模擬箱梁砼及施工荷載分布，堆載重量為總荷載的120。4.2 沉降觀測支架預壓施工應全過程沉降觀測，通過堆載及卸載過程中測量觀測數(shù)據(jù)進行分析，確定支架彈性變形和非彈性變形數(shù)據(jù)。在加載前布設好觀測點，觀測點上下對應，以觀測基礎的沉降量（墊木上）及支架、方木的變形量（底模上），點數(shù)為在箱梁底板的橫向設左、中、右三條線，縱向布

12、置于箱梁跨度的1/2l、1/4 l及兩端頭共五個斷面處布置觀測點，觀測點做好標記并在加載前測定初始值；加載分三步進行，按實際荷載70、100、120分別進行加載，每完成一步預壓時相應觀測一次，卸載時也按三步進行，每一步亦應進行觀測，目的是為測得鋼管支架的彈性變形量；預壓時間以連續(xù)3d觀測累計沉降量不超過3mm為準。4.3施工注意事項在滿堂支架搭設完成后，應組織對支架進行全面認真驗收，合格后方可進入預壓施工。加載時，必須嚴格按照逐步、分層、均布的原則進行，同時要注意在支架外側2m處設置臨時防護設施，防止流水及雨水流入支架區(qū)，引起支架地基下沉。加載過程中必須派專人密切觀察支架的變形情況，若發(fā)現(xiàn)基礎或支架有異常變形情況發(fā)生，應立即終止加