現(xiàn)澆箱梁少支架施工

1、工法論文技術(shù)總結(jié)申報表題 名現(xiàn)澆箱梁少支架施工作者姓名資料類別論 文工作單位工程名稱職稱職務(wù)工程師工程完成時間在 建總工程師或技術(shù)負責(zé)人簽字簽字時間內(nèi)容提要本文以南陽項目部光武大橋主橋箱梁梁體支架施工方案為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場實際操作，介紹了河床內(nèi)大型現(xiàn)澆箱梁梁體施工的支架方案，闡述了少支架施工工藝方法，并指出質(zhì)量控制要點，使施工質(zhì)量得到了保證。公司（指揮部）初評意見該文結(jié)合工程實例，介紹了河床內(nèi)大型現(xiàn)澆箱梁梁體施工的支架方案，闡述了少支架施工工藝方法，總結(jié)出了一套完整的實踐操作經(jīng)驗，對同類工程施工有一定的借鑒意義。單位蓋章2011年10月17日現(xiàn)澆箱梁少支架施工中鐵十五局七公司一分公司南陽項目部

2、楊濤鋒摘 要：本文結(jié)合工程實例介紹了現(xiàn)河床內(nèi)大型現(xiàn)澆箱梁梁體施工的支架方案，闡述了少支架施工工藝方法，并指出質(zhì)量控制要點，使施工質(zhì)量得到了保證，總結(jié)施工中的經(jīng)驗教訓(xùn)，為以后同類施工提供更有效的施工經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：鋼管樁 貝雷梁 碗口架1、工程概況：橋梁西側(cè)起點樁號k0+895.0m,東側(cè)終點樁號K1+735.0m，橋梁總長度840m,其中主橋長320m，東、西引橋各長200m，中間引橋長120m。主橋上部結(jié)構(gòu)采用整幅設(shè)計，主墩基礎(chǔ)采用分離式群樁基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)形式為獨塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主梁采用變高度分離式雙箱截面，橋面寬41.5m，外懸臂2.5m。橋面設(shè)置i=1.5%橫坡。塔梁采用固結(jié)體系。

3、索塔采用簡潔明快的外觀設(shè)計。橋面采用橫向雙塔布置，塔身布置在非機動車道和機動車道之間，主塔橋面以上高34.21m，塔身截面順橋向?qū)?m，橫向?qū)?.5m。2、施工方案選擇：根據(jù)本工程施工特點及環(huán)境因素等各方面考慮，主橋箱梁梁體支架形式采用少支架施工方案。2.1少支架施工方案是將鋼管樁制作成排架形式，做為支架的支撐墩，利用鋼管將貝雷片架立地面，構(gòu)成支架，用搭設(shè)在貝雷片上的碗扣架作為標高調(diào)整構(gòu)件。充分利用鋼管樁及貝雷架的特性，承載能力大，變形小。該支架的特點是：利用貝雷片代替地基處理，材料周轉(zhuǎn)利用率高，適用性強，安全可靠，支架材料重量輕，施工機械化程度高，可有效的節(jié)約工期。2.2本橋梁主跨施工位于河

4、床內(nèi)，地下水位較高，汛期時不定因素較大。滿堂支架基礎(chǔ)遇水浸泡后，地基承載力會明顯下降，易造成不均勻沉降，沉降量不可控。而少支架鋼管樁的沉降量是可控的。3、少支架結(jié)構(gòu)設(shè)計托架具體的設(shè)計方案為：托架采用打設(shè)鋼管樁，鋼管樁采用630、529鋼管，樁頂縱、橫向布設(shè)雙排I40工字鋼墊梁；托架主桁采用貝雷梁，貝雷梁上拼裝橫向聯(lián)接系，布置槽鋼 16作為分配梁，剛度滿足要求；槽鋼上搭設(shè)碗扣架進行預(yù)拱度調(diào)整；碗扣架上鋪方木，方木上安裝底模，然后拼裝側(cè)模、端模。少支架結(jié)構(gòu)立面圖及標準段斷面圖見下圖：標準段支架示意圖4、支架受力演算：4.1鋼管樁承載力計算529鋼管樁承載力計算（按單樁40噸設(shè)計）:據(jù)南工程地質(zhì)勘查

5、報告所提供資料，主橋施工支架采用529鋼管（壁厚不少于1cm）樁作為基礎(chǔ)，使用激振力為90KN的振動錘擊打。單樁的極限承載力分為樁端土的極限承載力和樁側(cè)土的極限摩阻力兩部分，即：單樁豎向極限承載力（kN）；樁端阻力；樁身的橫截面積（m2）；震動沉樁對各土層樁周摩阻力的影響系數(shù)；樁身周邊長度（m）；樁周土的極限摩阻力（kPa）；按土層劃分的各段樁長（m）。依據(jù)公路橋涵設(shè)計規(guī)范，取安全系數(shù)為2，則打入式摩擦樁豎向受壓的容許承載力為：據(jù)地質(zhì)報告所提供的資料，主橋范圍內(nèi)第一層為粗砂，底板埋深2.6-15.0m，層厚2.6-10.7m，平均厚度5.26m，結(jié)構(gòu)稍密。第二層為圓礫，層厚8.3-19.2m，

6、平均厚度15.5m，結(jié)構(gòu)中密-密實。如果按不利情況考慮，鋼管樁打入深度12m范圍內(nèi)均為粗砂層，那么可以計算出529鋼管樁的單樁容許承載力為：如果按較有利情況考慮，鋼管樁打入深度范圍內(nèi)上部5.26m內(nèi)為粗砂層，其余為圓礫層，鋼管樁取9m，那么可以計算出529鋼管樁的單樁容許承載力為：所以，在全部為中粗砂的范圍內(nèi)，那么鋼管樁入土深度應(yīng)該大于10.7m。如果按較有利情況考慮，鋼管樁打入深度范圍內(nèi)上部5.26m內(nèi)為粗砂層，其余為圓礫層，那么鋼管樁入土深度應(yīng)該大于9m。4.1.2支架采用630鋼管（壁厚不少于1cm）樁作為基礎(chǔ)時,演算過程可參考529鋼管打入深度演算。如果按不利情況考慮，鋼管樁打入深度1

7、2m范圍內(nèi)均為粗砂層，那么可以計算出630鋼管樁的單樁容許承載力為：所以，在全部為中粗砂的范圍內(nèi)，那么支架鋼管樁入土深度應(yīng)該大于9m。另外，實際打樁施工時，根據(jù)實際情況采用單樁承載力動測方法對鋼管樁的靜承載力進行控制，以便使每根樁都能達到設(shè)計的容許承載力。4.2貝雷梁承載力計算: 4.2.1總體布置跨越體系選用6m +9m+ 12m4 +7.5m+6.8m+2.56m九跨連續(xù)貝雷梁（主橋的四分之一）。橫向布置36排貝雷梁，每排貝雷梁由27節(jié)貝雷片組裝而成。中間支撐在兩排立柱上，每排11根鋼管柱，垂直橋中心線布設(shè)；各排支墩采用630鋼管立柱，立柱頂部連接80cm80cm2cm鋼板。各排鋼管之間用

8、16槽鋼及I16工字鋼連接，以提高支墩的穩(wěn)定性。630鋼管立柱頂面用2根順橋向I40b工字鋼作為分配梁；其上布置2根橫橋向I40b工字鋼。上面再布置貝雷縱梁，貝雷縱梁頂面設(shè)置I16工字鋼，上面再布置碗扣支架，1015cm方木做橫梁， 1010cm方木做縱梁。4.2.2貝雷梁荷載計算 一片貝雷梁所受最不利荷載如下：標準段：隔板區(qū)，一片貝雷梁頂面所受均布荷載為：2966.5/12*12=20.6kN/m。箱室區(qū)，一片貝雷梁頂面所受均布荷載為：4862.4/12*20=20.26kN/m。翼緣區(qū)，一片貝雷梁頂面所受均布荷載為：628.8/12*4=13.1kN/m。4.2.3貝雷梁計算模型 單片貝雷

9、梁為一超靜定結(jié)構(gòu)，見右下圖：材料參數(shù)為：上下弦桿：E=200000000kN/，長度L=0.7m，截面面積A=0.255，慣性矩I=3.97E-6。腹桿：E=200000000kN/，長度L=0.7m，截面面積A=0.1024，慣性矩I=1.013E-6。斜桿：E=200000000kN/，長度L=0.984m，截面面積A=0.1024，慣性矩I=1.013E-6。4.2.4貝雷梁計算結(jié)果 考慮貝雷梁自重及外載共同作用，對貝雷梁結(jié)構(gòu)進行力學(xué)計算，其變形圖、結(jié)構(gòu)軸力圖及應(yīng)力圖如下所示。 貝雷梁變形圖（m） 貝雷梁軸力圖（N） 中橫梁側(cè)貝雷梁軸力圖（N） 標準段貝雷梁軸力圖（N） 中橫梁側(cè)貝雷梁軸

10、力圖（N） 貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa） 端橫梁側(cè)貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa） 標準段貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa） 中橫梁側(cè)貝雷梁最大應(yīng)力圖（Pa） 貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa） 端橫梁側(cè)貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa） 標準段貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa） 中橫梁側(cè)貝雷梁最小應(yīng)力圖（Pa） 貝雷梁最小應(yīng)力局部示意圖（Pa）貝雷梁的最大軸向拉力計算值190878N，貝雷梁的最大軸向壓力計算值201220N。貝雷梁的最大應(yīng)力計算值188N/mm2，貝雷梁的最小應(yīng)力計算值203N/mm2，均小于貝雷梁的容許應(yīng)力值273N/mm2,因此滿足強度要求。貝雷梁的最大變形計算值為0.00824mm，小于貝雷梁的最大允許撓度值V= 12

11、000/400=30mm；滿足剛度要求。5、施工工藝5.1工藝流程：場地平整、施工準備工作鋼管樁測量定位 鋼管接長焊接鋼管樁打設(shè) 每排鋼管樁縱、橫向加強焊接 樁頂灌砂、砼封頂樁頂鋼蓋板焊接、標高控制縱、橫向I40工字鋼墊粱安裝貝雷梁拼裝、吊裝穩(wěn)定性檢查 16槽鋼分配梁安裝碗扣架搭設(shè)縱、橫向方木鋪設(shè)底模安裝圖5.1 支架安裝工藝流程圖5.2 施工步驟5.2.1鋼管樁打設(shè)5.2.11鋼管樁采用50t履帶吊車由便道運至樁位處吊裝振動錘打樁。630鋼管樁打入河床內(nèi)有效深度不少于9米，529鋼管打深有效深度不少于11米（有效深度以原河床底進行計算），沉樁以標高控制。沉樁偏差：樁位平面位置：10cm；樁頂

12、標高：10cm；樁身垂直度：1%。5.2.1.2鋼管樁實行設(shè)計樁長和振動錘擊反算承載力雙控，以保證承載力滿足施工要求。樁端位于黏性土或較松軟土層時，應(yīng)以標高控制，貫入度作為校核，如樁沉至設(shè)計標高，貫入度仍較大時，應(yīng)繼續(xù)錘擊，其貫入度控制值應(yīng)由設(shè)計確定。樁端位于堅硬、硬塑的黏土及中密以上的粉土、砂、碎石類土、風(fēng)化巖時，應(yīng)以貫入度控制。當(dāng)硬層土有沖刷時應(yīng)以標高控制。貫入度已達到要求，而樁尖未達到設(shè)計標高時，應(yīng)在滿足沖刷線下最小嵌固深度后，繼續(xù)錘擊3陣（每陣10錘），貫入度不得大于設(shè)計規(guī)定的數(shù)值。5.2.1.3鋼管樁打設(shè)時注意控制樁身的垂直度，在打設(shè)前先用兩臺經(jīng)緯儀架設(shè)在樁架的正面及側(cè)面，校正樁架導(dǎo)

13、向桿及樁的垂直度，并保持錘， 振動錘與樁在同一軸線上，然后空打12m再次校正垂直度后正式打樁。當(dāng)沉至某一深度并經(jīng)復(fù)核沉樁質(zhì)量良好時，再行連續(xù)打擊。若開始階段發(fā)現(xiàn)樁位不正或傾斜，應(yīng)調(diào)正或鋼管樁拔出重新插打。卵石層打設(shè)時遇到孤石時采用反復(fù)插拔鋼管樁將孤石擠壓至樁身護壁進行打設(shè)。 5.2.1.4鋼管樁每節(jié)長12m，可在空地上提前進行焊接接長，一般采用半自動無氣體保護焊機焊接。焊接前，應(yīng)將樁管焊接部位變形損壞部分修整，樁管端部用角向磨光機磨光，并打焊接剖口，并將內(nèi)襯箍放置在下節(jié)樁內(nèi)側(cè)的擋塊上使其坡口擱在焊道上，使兩節(jié)樁對口的間隙為24mm，在用經(jīng)緯儀校正垂直度再進行電焊，施焊應(yīng)對稱進行，管壁厚小于9m

14、m的焊兩層，大于9mm的焊3層。焊完每層焊縫后及時清除焊渣；每層焊縫的接頭應(yīng)錯開；應(yīng)充分熔化內(nèi)襯箍，保證根部焊透；遇大風(fēng)，要安裝擋風(fēng)板；氣溫低于0時焊件上下100mm長度要預(yù)熱。5.2.2鋼管樁加強措施鋼管樁打設(shè)施工完畢后，為保證每排鋼管樁的整體穩(wěn)定性，每排鋼管樁相鄰兩鋼管之間焊接剪力撐，剪力撐縱橫向斜撐按45度布置，按交叉、搭接原則布置, 剪力撐采用十字交叉形式焊接為一體。剪刀撐為16槽鋼,上下平撐為I16工字鋼,縱向兩排鋼管樁設(shè)斜向平撐，采用I16工字鋼。 橫向鋼管樁相鄰之間剪力撐、水平撐焊接 縱向鋼管樁相鄰之間剪力撐焊接5.2.3樁頂加強措施（1）為增加原地面以上樁的局部剛度，鋼管樁內(nèi)填

15、砂，并在樁頂澆筑50cm厚C30砼。（2）樁頂內(nèi)側(cè)四個方向焊接三角形剪力板（10cm10cm），然后在鋼管頂部焊接2cm厚0.80.8m的鋼板，以增加鋼管樁頂與工字鋼的接觸面積。具體做法見右圖示意圖。5.2.4貝雷梁安裝貝雷梁預(yù)先在河灘上按每組尺寸拼裝好，然后運輸?shù)轿唬惭b在I40工字鋼橫梁上。貝雷梁的位置需放線后確定，以保證支架軸線不偏移。貝雷梁安裝到位后，橫向、豎向均焊定位擋塊，將其固定在I40工字鋼橫梁上，以保證貝雷梁的準確位置。見下圖。擋 塊 貝雷梁拼裝圖 貝雷梁定擋塊圖5.2.5貝雷梁上橫向分配梁安裝貝雷梁拼裝完畢，其上鋪設(shè)I16工字鋼橫向分配梁，間距60cm，中隔板處加密為30cm

16、，I16與貝雷梁間采用16“U”型螺栓固定，每個節(jié)點1套螺栓。然后在I16上搭設(shè)碗扣架立桿。如與“U”型螺栓螺母沖突時，可適當(dāng)調(diào)整其間距。工字鋼橫向分配梁作為上層碗扣架底托基礎(chǔ)。見右圖5.2.6碗扣架搭設(shè)I16工字鋼橫向分配梁鋪設(shè)完畢后在其上搭設(shè)碗扣式腳手架，采用腳手架調(diào)整梁底模板標高。滿堂支架采用483.5mm碗扣件式腳手架，橫向間距(m):翼緣處0.90；腹板處0.3；箱室處0.6；縱距(m):0.60，中隔板處加密為0.30；步距(m):1.2；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.20。主龍骨方木材料(mm)：100150方木，立放；間距同立桿間距。次龍骨方木材料(mm)：100100方木，木方的間隔（中到中）(mm): 標準段翼緣處400；標準段箱室處300；標準段腹板處200；中橫梁、中橫梁隔板處150 。見右圖。6.安全事項6.1支架施工屬于高空作業(yè)，高空作業(yè)人員必須穿戴好個人防護用品，如：不穿緊身服，不穿易滑鞋、戴安全帽、系安全帶等，嚴格遵守施工安全制度。6.2高空作業(yè)人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格，持有勞動部門核發(fā)的特種作業(yè)安全操作證，才能上崗作業(yè)。6.3高空作業(yè)前，必須進行安全技術(shù)交底。高空施工用設(shè)備、機具等必須進行檢查，特種機械取得鑒定合格證書。6.4吊裝作業(yè)時注意吊裝地點下嚴禁站人，吊裝