ed用鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆箱梁施工支架施工實(shí)踐

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。ed用鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆箱梁施工支架施工實(shí)踐用鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆箱梁施工支架施工實(shí)踐畢 業(yè) 論 文鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆箱梁支架施工實(shí)踐中鐵二十三局集團(tuán)第一工程有限公司鐘本鋒目 錄1.引言32.現(xiàn)澆支架比較32.1軍用墩與軍用梁組合現(xiàn)澆支架32.2貝雷片和抱箍構(gòu)成移動(dòng)式支架32.3腳手架、萬(wàn)能桿件或軍用墩與型鋼支架32.4鋼管樁、貝雷片和碗扣件支架42.5鋼管樁與貝雷片支架 圖 443.工程實(shí)例43.1工程概況43.2支架的設(shè)計(jì)和施工43.2.1貝雷桁架的設(shè)計(jì)43.2.1.1貝雷片的布置53.2.1.

2、2貝雷桁架的設(shè)計(jì)檢算5強(qiáng)度檢算53.2.2貝雷片的安裝和拆除63.2.2.1鋼管樁支墩的設(shè)計(jì)63.2.2.2鋼管的布置63.2.2.3鋼管排架的設(shè)計(jì)檢算63.2.2.4鋼管排架的拆除73.3支架預(yù)壓83.3.1預(yù)壓施工及成果分析83.3.2對(duì)桁架的改進(jìn)措施83.3.3預(yù)拱度設(shè)置83.4混凝土的澆注93.4.1混凝土的澆注順序93.4.2沉降觀測(cè)結(jié)果分析94.體會(huì)104.1主要優(yōu)點(diǎn)104.2存在的不足和需進(jìn)一步改進(jìn)的問題10鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆箱梁支架施工實(shí)踐中鐵二十三局集團(tuán)第一工程有限公司 鐘本鋒內(nèi)容提要：在軟弱地基上使用鋼管樁和貝雷片做為現(xiàn)澆支架，避免了處理軟基，克服了地基沉降對(duì)現(xiàn)澆箱梁施工

3、線形的影響；結(jié)合支架施工實(shí)例，著重介紹鋼管排架和貝雷片組成的支架構(gòu)造和施工。關(guān)鍵詞：鋼管樁和貝雷片 支架 實(shí)踐1.引言在軟弱地基上施工橋梁上部現(xiàn)澆梁、板，一般的施工方法是對(duì)軟基進(jìn)行加固處理，然后搭設(shè)滿堂支架施工。由于軟弱地基特殊的地質(zhì)條件，地基處理難度較大；同時(shí)由于處理厚度的不均勻性，當(dāng)填加施工荷載時(shí)，地基將可能出現(xiàn)不均勻的沉降，從而可能對(duì)混凝土的質(zhì)量造成不同程度的損傷，對(duì)工程質(zhì)量留下隱患。且地基處理為一次性投入，處理費(fèi)用高，周轉(zhuǎn)利用率低。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)诠こ虒?shí)踐中摸索出減少或避免處理地基的施工方法，使支架越發(fā)安全可靠。2.現(xiàn)澆支架比較盡可能地利用既有墩臺(tái)基礎(chǔ)，以避免或減少處理地基，

4、根據(jù)使用器材的不同，在實(shí)踐中逐步摸索出幾種現(xiàn)澆支架模式，可用在軟地基基礎(chǔ)上。列舉其中的部分結(jié)構(gòu)形式如下。2.1軍用墩與軍用梁組合現(xiàn)澆支架支架基本形式見圖1。軍用梁承載力強(qiáng)，根據(jù)不同跨度在孔間設(shè)置支墩，可拼裝出不同跨度的支架，但由于為制式器材，在器材型號(hào)不全時(shí)，跨度拼裝將受到很大限制；軍用梁自重大、對(duì)支撐墩和基礎(chǔ)要求較高。該支架在青島流亭立交橋、濟(jì)青高速公路后劉立交橋等橋梁現(xiàn)澆梁施工中先后得到應(yīng)用。2.2貝雷片和抱箍構(gòu)成移動(dòng)式支架利用貝雷片拼裝成支撐橫梁和縱梁，抱箍固定在橋梁墩身上，作為體系的承重構(gòu)件，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)縱梁前移，實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)式現(xiàn)澆支架。見圖2。該支架形式在廣東肇慶大橋北岸連續(xù)箱梁施工

5、中得到應(yīng)用。支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，操作簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是適用跨度較小，適用于圓柱形墩，混凝土施工過(guò)程較復(fù)雜。2.3腳手架、萬(wàn)能桿件或軍用墩與型鋼支架用腳手架或萬(wàn)能桿件搭設(shè)支墩，采用型鋼組成作為現(xiàn)澆支架，根據(jù)型鋼的不同型號(hào)可根據(jù)要求做成不同跨度的支架。較常用的支架跨度一般在6M左右，跨度較大的可用至9M。結(jié)構(gòu)形式見圖3。使用較靈活，但支墩基礎(chǔ)較密，處理費(fèi)用相對(duì)較高。2.4鋼管樁、貝雷片和碗扣件支架利用鋼管將貝雷片架立地面，然后在貝雷架上支立碗扣件，構(gòu)成支架。該種支架利用貝雷片代替地基處理，材料周轉(zhuǎn)利用率高，適用性強(qiáng)，安全可靠，但材料投入較大。結(jié)構(gòu)形式見圖4。2.5鋼管樁與貝雷片支架 圖 4根據(jù)現(xiàn)澆構(gòu)

6、造物的高度，將鋼管樁制作成排架形式，做為支架的支撐墩，上部用貝雷片拼裝成連續(xù)梁式桁架。用固定在貝雷片主弦桿上的方木做標(biāo)高調(diào)整構(gòu)件。該支架的特點(diǎn)是：支架材料投入少，重量輕，施工機(jī)械化程度高，適用的跨度相對(duì)較大。結(jié)合工程實(shí)例對(duì)該種支架重點(diǎn)介紹。3.工程實(shí)例3.1工程概況通啟高速公路陳橋互通立交主線橋，位于江蘇省南通市，地處長(zhǎng)江三角洲沖積平原，地層為第四系全新系統(tǒng)及上更新系統(tǒng)，表層分布1.56.5M厚的軟塑狀亞粘土，下臥軟塑狀亞砂土，軟土地基多埋藏在地表下10M以內(nèi)，地基承載力較差。大橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，分左右兩個(gè)半幅。箱梁為單箱雙室斷面，標(biāo)準(zhǔn)斷面尺寸見圖5。橋墩高度為611M?？鐝?0M，

7、基礎(chǔ)為樁柱式柔性墩。 3.2支架的設(shè)計(jì)和施工 鋼管支架設(shè)計(jì)主要要解決兩方面的問題：一是臨時(shí)支墩的結(jié)構(gòu)形式，二是由貝雷片組成的桁架整體強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。下面著重就這兩方面的問題進(jìn)行分析探討。使用的主要材料為：直徑273 mm，壁厚6mm的鋼管；321型的貝雷片（高1.5M，每節(jié)長(zhǎng)3.0M）。3.2.1貝雷桁架的設(shè)計(jì)現(xiàn)澆支架的整體布置形式見圖6。圖63.2.1.1貝雷片的布置貝雷片的結(jié)構(gòu)布置形式見圖7。沿箱梁橫斷面方向設(shè)置9道貝雷片，均勻布置。桁架頂部橫向布設(shè)10×12CM的方木，間距30CM，用鐵絲或鐵釘與貝雷片主弦桿綁扎牢靠（預(yù)先在貝雷片主弦桿上綁扎調(diào)整方木）；方木在箱室肋部加密一

8、半，間距為15CM；方木長(zhǎng)度為3M交錯(cuò)布置，并使位于同一貝雷片上的方木接頭不超過(guò)通過(guò)該貝雷片方木總面積的50%，做為底模板橫肋，兼做貝雷片的上水平聯(lián)；沿支架縱向每2.8M設(shè)置橫向鋼結(jié)構(gòu)連接系一道，以保證9道貝雷片整體受力。為保證貝雷片的整體穩(wěn)定，在位于箱梁兩外側(cè)豎肋的三片桁架底部用75×8角鋼與橫向連接系焊接，組成下水平聯(lián)。見圖8。3.2.1.2貝雷桁架的設(shè)計(jì)檢算施工荷載主要由鋼筋砼自重q1、模板自重q2、貝雷桁架自重q3、施工荷載q4構(gòu)成。支架承受的總荷載為：q=q1+q2+q3+q4 =229.5KN/m。強(qiáng)度檢算 貝雷架縱向布置形式為間距6米和14米間隔布置的連續(xù)梁，最不利情況

9、發(fā)生在14米跨度內(nèi)混凝土全部澆注完成，其它跨徑內(nèi)沒有荷載時(shí)。按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。則最大彎距：Mmax=qL2/8=229.5×142/8=5621.5KN·M，單片貝雷架承受最大彎距（按荷載橫向均勻分布計(jì)算，不考慮不均勻分布系數(shù)）：M=Mmax/9 =5621.5/9=624.6 <M=975 KN·M,滿足要。撓度檢算因貝雷片每節(jié)結(jié)構(gòu)形式相同，可看作勻質(zhì)梁，并以簡(jiǎn)支梁模型檢算，最大撓度為：f=（5/384）qL4/（EIIx）=(5/384)×229.5×14004/（2.1×106×250500×9）=2.4c

10、mL/400=1400/400=3.5cm滿足施工要求（其中貝雷架的慣性矩Ix=250500cm4）。3.2.2貝雷片的安裝和拆除將每5片貝雷片拼裝成整體桁架，用16t吊車起吊就位；一聯(lián)全部貝雷片安裝完畢，加設(shè)橫向支撐、上平聯(lián)和下平聯(lián)。貝雷桁架采用整體落架法拆除。在貝雷桁架的底部（近支墩處）各設(shè)一根橫梁，橫梁用20T手拉葫蘆懸吊在箱梁翼緣板承托上（在承托上預(yù)留懸吊孔），落架時(shí)先拆除支墩，再拆除桁架的平聯(lián)，拔掉貝雷片間的連接銷子，松動(dòng)手動(dòng)葫蘆貝雷桁架脫模下落。3.2.2.1鋼管樁支墩的設(shè)計(jì)支墩排架的基本結(jié)構(gòu)形式見圖9。3.2.2.2鋼管的布置主要解決的問題是：在保證每排排架承載能力的前提下，保證

11、鋼管樁的整體穩(wěn)定性和抗傾覆能力。具體措施：鋼管樁頂部與工字鋼焊接牢靠，底部與預(yù)埋鋼板焊接，沿鋼管高度方向每4M用14焊接一道橫向連接撐，構(gòu)成一個(gè)排架；將同一個(gè)承臺(tái)上的兩個(gè)排架頂部用14連接，形成上平聯(lián)，兩排間用3道14連接成人字撐。使兩個(gè)排架形成一個(gè)受力整體，增強(qiáng)抗傾覆能力。3.2.2.3鋼管排架的設(shè)計(jì)檢算9.003.381.69×43.381.11.1按如下不利條件假定荷載:每?jī)蓚€(gè)排架承受跨度為23M的箱梁鋼筋砼重量,并按簡(jiǎn)支梁模型計(jì)算支反力。作用在排架上的荷載構(gòu)成如下：鋼筋砼重力q1、工字鋼自重q2、其他荷載q3，則每個(gè)排架承受的總荷載為：P= q1q2q3=2645.5KN由于

12、每個(gè)排架承受的總荷載由9道貝雷片均勻分部在工字鋼上，每處荷載為：q=P/9=294KN。荷載布置如圖10。將每個(gè)排架看作剛架計(jì)算,并按鋼管最大高度9.0M計(jì)算。上述剛架為對(duì)稱剛架,取一半研究，采用力矩分配法計(jì)算。 圖10。CDCGCBBCBFBA14.9 -33.3 0.7 32.5 129.2 -3.3 -125.97.3 -7.3-0.5-0.5 0 -0.90.1 2.7.-2.8-0.4 0 -0.91561.5 31.1-2.5-4.9 0.2 9.8-30.129.7 0.7 29.7-60.1-60.1 -2.9 -120.259.25.7 118.3124-124GFEDCBA

13、AEAB0.0460.9540.3280.0160.6560.4940.0120.494-5.1 -0.2 -10.3-5.21.32.6 0 2.61.31.414.916.2I45b工字鋼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:I1=33.759×1074; 273,壁厚6鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:I2=44.848×106,材料相同為A3鋼,彈性模量相同。計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)、計(jì)算過(guò)程見圖11。圖11固端彎矩MAB=-ql/8=294×3.375/8=-124KN·M,MBA=-MAB=124KN·M由各節(jié)點(diǎn)的彎矩和外力,根據(jù)力矩平衡可得節(jié)點(diǎn)剪力;由計(jì)算出的剪力,根據(jù)節(jié)點(diǎn)力的

14、平衡原理可得各桿的軸力（壓力）如下:NAE=405.6KN, NBF=571.4KN,NCG=170.8KN, N中=351.8KN鋼管強(qiáng)度檢算：取壓力最大桿件BF,桿件自由長(zhǎng)度為4M，視為兩端鉸接桿，其柔度=L/r=1×4000/94.4=42.4 查表可得=0.89，則鋼管樁的穩(wěn)定強(qiáng)度為：= N/(A)=571.4×103÷（5030 ×0.89）=127.6MPa<=170 MPa滿足要求。鋼橫梁檢算：鋼橫梁實(shí)際有7個(gè)支點(diǎn)，按5個(gè)支點(diǎn)計(jì)算。其中5道貝雷架架設(shè)在鋼管樁樁頂，其余4道架設(shè)在跨中，鋼橫梁為4跨連續(xù)梁,查表得:Mmax=(0.1998

15、-0.0368+0.0101-0.003)×Pl=168.8KN·mW=M/W=1206cm3< W I45b= 1500.4cm,故選用45b工字鋼滿足施工要求。3.2.2.4鋼管排架的拆除為保證排架受力的整體性，不使用砂箱等落架構(gòu)件，采用直接割除鋼管落架。具體做法是：將排架頂部的工字鋼用鋼絲繩和手拉葫蘆吊在桁架上，用氣割將鋼管根部與預(yù)埋件割開，慢慢放松手拉葫蘆將排架拆除，整體移至另半幅。3.3支架預(yù)壓3.3.1預(yù)壓施工及成果分析加載采用周圍圍砂袋中間裝散砂的方法，模擬施工荷載。因砼分兩次施工，預(yù)拱度參照支架在箱梁80%自重時(shí)產(chǎn)生的變形設(shè)置。加載前，沿模板縱橫向每5

16、M開設(shè)40×40CM活動(dòng)孔一個(gè)，預(yù)壓結(jié)束時(shí)將運(yùn)輸車開到活動(dòng)孔處，將砂子直接泄至車內(nèi)。加載總重量為23M跨度箱梁自重。沉降觀測(cè)結(jié)果見表1。可以看出實(shí)測(cè)彈性變形與計(jì)算值基本相符，但在支架跨中出現(xiàn)了不均勻沉降，需進(jìn)一步采取加固措施。3.3.2對(duì)桁架的改進(jìn)措施通過(guò)預(yù)壓觀測(cè)成果分析，跨中出現(xiàn)了橫向不均勻沉降。由于貝雷片跨中所受的彎矩較大，荷載出現(xiàn)了橫向不均勻分布，原設(shè)計(jì)的橫向加固結(jié)構(gòu)未達(dá)到預(yù)想效果。為保證箱梁的線形，防止混凝土開裂，在桁架的中部增設(shè)4根16的型鋼，間距1.0M，以加強(qiáng)跨中的橫向分布剛度。見圖七。3.3.3預(yù)拱度設(shè)置根據(jù)支架實(shí)際情況和預(yù)壓成果，預(yù)拱度設(shè)置分為6M和14M跨兩部分，

17、考慮不可預(yù)料的因素及箱梁的外形美觀，將預(yù)拱值提高35mm，跨中最大值設(shè)置為25MM。并按拋物線分配，見圖12： 沉降觀測(cè)結(jié)果 表1觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)荷重0荷重80%沉降量卸載后非彈性變形彈性變形觀測(cè)值觀測(cè)值觀測(cè)值0左12.78212.778412.78022中12.87212.868412.87113右12.97112.967412.967400.25L左12.70512.6852012.701416中12.78612.7662012.781515右12.89912.8801912.8936130.5L左12.63312.6102312.628518中12.73912.7083112.731823右1

18、2.83712.8162112.8325160.75L左12.53312.5181512.530312中12.62312.6081512.624015右12.73512.7201512.730510L左12.44712.442511.44705中12.53712.530712.53434右12.64012.635512.63732L+3米左12.40112.399212.40011中12.49612.492412.49422右12.59312.587612.591243.4混凝土的澆注3.4.1混凝土的澆注順序現(xiàn)澆箱梁分段施工，每段分兩次澆注。為有利于支架的受力、減小支架變形，每段混凝土澆注順

19、序?yàn)椋嚎v向從每段的起點(diǎn)向終點(diǎn)澆注；橫向從起始跨的中間腹板和底板向兩側(cè)對(duì)稱澆注。3.4.2沉降觀測(cè)結(jié)果分析 在混凝土澆注過(guò)程中，觀測(cè)支架變形，測(cè)量成果見表2?？梢钥闯隹缰凶畲蟪两盗繛?2mm，小于預(yù)拱值3mm，橫向不均勻沉降最大為3mm。從拆模后的箱梁底板外觀看，線形順暢、美觀，達(dá)到預(yù)期要求。按預(yù)拱值25mm設(shè)置正確、可靠。 支架變形觀測(cè)成果 表2觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)澆筑一次砼前第一次砼澆筑后沉降量（）第二次砼澆筑前第二次砼澆筑后沉降量（）最終沉降量（）觀測(cè)值觀測(cè)值觀測(cè)值觀測(cè)值0.25L左136921368661368613678814中135941358771358013571916右135071350

20、1613498134908140.5L左1378213774813774137631119中13694136841013682136711121右135961358610135841357212220.75L左1386013855513854138441015中134411343561343513427814右1365913655413656136451115L左13726137233137231372036中13689136872136881368446右137111370921371013707354.體會(huì)4.1主要優(yōu)點(diǎn)利用鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆支架，直接利用既有承臺(tái)作為支架的支撐基礎(chǔ)，不需

21、處理地基，避免地基沉降帶來(lái)的影響，節(jié)約了投資，提高了材料的回收利用率。將主要受力構(gòu)件加工成大塊，用機(jī)械吊裝，提高了機(jī)械化作業(yè)程度和工效，節(jié)省了時(shí)間。整體落架法拆除桁架，不僅減少了高空作業(yè)量，保障了施工安全，而且提高了工效。直接利用固定在貝雷片主弦桿上的方木代替鋼管調(diào)整高程，節(jié)約了投入。4.2存在的不足和需進(jìn)一步改進(jìn)的問題鋼管的接長(zhǎng)和拆除，全部采用電焊、氣割，現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，對(duì)操作工人的要求高，且對(duì)鋼管質(zhì)量有損傷。改進(jìn)措施：將鋼管分段加工成型，根據(jù)需要組拼。由于貝雷片采用非標(biāo)準(zhǔn)間距布設(shè)，橫向及底水平連接主要采用了焊接方式，現(xiàn)場(chǎng)焊接量大，工效低。改進(jìn)措施：改焊接為栓接。參考文獻(xiàn)：劉宗祿.流亭立交

22、橋連續(xù)箱梁施工技術(shù)總結(jié).鐵道建設(shè)優(yōu)秀論文選編.中國(guó)鐵道建筑總公司1991-1993.黃紹金.劉陌生.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè).張克治.后張預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工.京福高速公路論文集.12End of 2015 I County file made poor . . Million, some time ago, we follow provincial and municipal requirements for filing state card poor "looking back" activities, return does not meet the condit

23、ions of the poor . . Million, newly added to eligible poor people . . People, through accurate identification, filing State remaining card in our County poor . . Million people. This original work accurately enough, some towns Street, broad strokes, statistical dayuemo. Some of the so-called "poor" are associates, friends and family. If such poor list announced, will bring a lot of negative effect. We must recognize the importance of accurate identification, political nature and seriousness, don't take it