橋梁高支架的施工設(shè)計(jì)的方案

1、.wd.wd.wd.橋梁高支架施工方案工程概況XXX接線工程八標(biāo)段，自樁號(hào)K5+088起至K6+016止，含CB、CC匝道的一局部，橋梁主線長(zhǎng)度928米，橋面寬2549.6米，橋梁面積35930.8平方米。本段橋梁沿XX河河道架設(shè)，樁基為鉆孔灌注樁，采用C30與C35鋼筋砼，樁徑為1.2米和1.5米兩種。承臺(tái)為C30鋼筋砼，墩柱采用C30與C35鋼筋砼，橋梁上部構(gòu)造采用C50預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橋面鋪裝采用C40鋼筋混凝土。其中36#橋、37#橋及CB匝道、CC匝道與XX路立交相接，其墩柱高度均為30米左右，最高的36#橋墩柱高達(dá)33米。因此其上部構(gòu)造現(xiàn)澆箱梁的的支架施工是這幾聯(lián)橋最大的施工

2、難點(diǎn)及不安全因素。因此特對(duì)這局部支架專門編制施工方案?？傮w施工方案根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及上部荷載大小，我工程部擬采用兩種施工方案。CB匝道、CC匝道由于其上部構(gòu)造荷載較小，且支架高度約為26米高，因此該局部箱梁施工采用滿堂支架施工。對(duì)根基進(jìn)展換填石渣處理后，頂面硬化12cmC20砼墊層，然后直接搭設(shè)滿堂支架進(jìn)展箱梁施工。36#橋、37#橋?yàn)橹骶€橋，上部構(gòu)造荷載較大，且支架高度最高，到達(dá)33米以上，因此該局部箱梁施工采用鋼管樁+縱向貝雷梁的高平臺(tái)形式作為現(xiàn)澆箱梁的支架根基，鋼平臺(tái)上部搭設(shè)碗扣支架進(jìn)展箱梁施工。下面就這兩種方案分別進(jìn)展驗(yàn)算布置。CB匝道、CC匝道支架驗(yàn)算荷載計(jì)算以其中最先施工的CB6#橋?yàn)?/p>

3、例進(jìn)展荷載計(jì)算。CB6#橋箱梁總砼方量為465m3，自重荷載為46526=12090kN。由于箱梁支架高度較大，因此其上部荷載通過(guò)縱橫向壓縮木、方管的傳遞，下部支架可近似為均布荷載，箱梁總長(zhǎng)度為382=76米，箱梁底板寬度3.7米，因此下部支架承受的箱梁自重均布荷載為12090763.7=43kN/m2?？紤]支架模板自重、及施工荷載，自重荷載乘以1.2的系數(shù)作為支架驗(yàn)算荷載，431.2=51.6kN/m2。立桿驗(yàn)算碗扣支架布置形式暫按9090120布置，因此單根立桿承受豎向荷載為0.90.951.6=41.796kN。碗扣支架立桿按483.0鋼管，A0=4242；立桿強(qiáng)度驗(yàn)算：=N/A0=41

4、.796/424=98.6Mpa=140 Mpa;所以立桿滿足強(qiáng)度要求。立桿穩(wěn)定驗(yàn)算：鋼管回轉(zhuǎn)半徑：r=15.95mm;鋼管長(zhǎng)細(xì)比為=L/r=1200/15.95=75.2480;查表得=0.74;=N/A0=41.796/0.74424=133.2Mpa=140 Mpa;所以立桿滿足穩(wěn)定性要求。雖然立桿穩(wěn)定性滿足驗(yàn)算要求，但與容許值較為接近，因?yàn)橛?jì)算時(shí)取得是平均值，考慮到橫梁位置砼單位面積重量最大，因此將橫梁位置處的支架加密為6090120。其余計(jì)算箱梁支架的方管及壓縮木的排布及計(jì)算，參見(jiàn)箱梁支架施工驗(yàn)算，這里就不再贅述。支架施工根基處理清理干凈基坑內(nèi)雜物，周圍支護(hù)用雜木桿拔除。采用分層回填

5、，回填材料采用石渣或黃沙，每層回填不超過(guò)50cm，回填時(shí)能夠用壓路機(jī)時(shí)盡量采用壓路機(jī)壓實(shí)，底部狹窄處及邊角采用振動(dòng)夯進(jìn)展夯實(shí)?；踊靥钪梁哟岔斊胶螅瑢?duì)滿堂支架范圍根基進(jìn)展石渣換填處理，采用50噸壓路機(jī)整體全斷面碾壓處理，要求壓路機(jī)碾壓后根基頂面無(wú)明顯輪跡，發(fā)現(xiàn)有翻漿現(xiàn)象，馬上換填重新碾壓?；踊靥罴败浫醯胤教幚硗旰螅秸麍?chǎng)地并壓實(shí)處理。測(cè)量人員測(cè)定地面標(biāo)高，確定鋪設(shè)砼厚度及范圍，砼厚度按12cm澆筑，兩側(cè)比箱梁橋各寬出1米?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)施工人員及機(jī)械操作人員進(jìn)展交底。采平板振搗器振搗密實(shí)。頂面鋪設(shè)塑料薄膜獲草簾進(jìn)展養(yǎng)護(hù)。砼澆筑完成后在兩側(cè)設(shè)置排水溝防止雨水等浸泡。支架布置形式碗扣式支架排列間距為縱向

6、碗扣式支架排列間距為縱向0.9m，橫向0.9m，節(jié)高1.2m，在橫梁及箱室變化段位置應(yīng)力集中處變?yōu)榭v向0.6m，橫向0.9m，節(jié)高1.2m。加密段支架與整體連結(jié)。由測(cè)量員定位箱梁中心線及邊線后，人工拼裝碗扣支架，支架下承托支牢在1215方木上，方木頂面要用水平尺找平。上、下立桿鋼管接為一體時(shí)，其接點(diǎn)處要插牢，兩管在同一軸線上保持垂直?？v橫向碗扣支架立桿應(yīng)保持在一條直線上，以保證立桿頂部方管位于頂托中心。加設(shè)剪刀撐隨著碗口支架搭設(shè)，縱橫向剪刀撐均應(yīng)與支架高度同步搭設(shè)?？v向剪刀撐搭設(shè)在碗扣支架外側(cè)，45度角穿插呈菱形布置。采用6米鋼管搭接，搭接長(zhǎng)度不小于80cm，搭接部位不少于3個(gè)扣件。橫向斜撐每

7、隔兩排立桿加設(shè)一排，橫向斜撐成45度角向上從最外一側(cè)立桿到另一側(cè)立桿成之字型一直加到頂部。水平剪刀撐加設(shè)三層，位于頂?shù)讓訖M桿位置及中間橫桿位置處。并用鋼管及扣件搭成井字型，將墩柱抱在中間，使支架與墩柱連接在一起，提高支架的穩(wěn)定性。井字架加設(shè)間距4.8米，每根墩柱至少抱5層。預(yù)壓預(yù)壓的目的：消除地基沉降的影響；消除支架非彈性變形的影響；檢驗(yàn)支架的穩(wěn)定性安全性是否滿足施工要求；提供彈性變形數(shù)據(jù)，做為施工的依據(jù)。觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置在各孔的1/2、1/4跨及墩臺(tái)橫斷面位置設(shè)觀測(cè)高程點(diǎn)。觀測(cè)時(shí)儀器、水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)固定，減少系統(tǒng)誤差。對(duì)觀測(cè)點(diǎn)統(tǒng)一編號(hào)登記，測(cè)高程作好記錄。觀測(cè)內(nèi)容：地基沉降、非彈性壓縮和彈性壓縮。預(yù)壓

8、分三次進(jìn)展，預(yù)壓荷載用砼預(yù)壓塊0.5m3/個(gè)+水袋的方式按施工荷載均布施壓。第一次加載50%，觀測(cè)48小時(shí)；第二次加載至滿荷，進(jìn)展觀測(cè)，然后每天觀測(cè)2次，但最終沉降量3天應(yīng)穩(wěn)定在3mm內(nèi)，方可卸載。卸載：卸載時(shí)應(yīng)均布卸載。第一次卸載50%，停46小時(shí)，觀測(cè)一次沉降值；第二次卸載50%，測(cè)變形恢復(fù)，24小時(shí)內(nèi)作2次觀測(cè)。并計(jì)算彈性壓縮值作為預(yù)留拱值的參考。36#、37#橋高支架支架計(jì)算荷載計(jì)算以36#橋?yàn)槔龣M梁位置箱梁截面積：49.64m2，49.6426=1290.64KN/m。箱室變化段箱梁平均截面積：19.66+31.022/2=25.34m2，25.3426=658.86KN/m。箱室標(biāo)

9、準(zhǔn)段箱梁截面積：19.66m2，19.6626=511.16KN/m。支架、模板、施工人員及砼澆注振搗荷載按照滿堂支架驗(yàn)算時(shí)采取的荷載：模板、支架及貝雷梁自重：約為144KN/m；施工人員及機(jī)具產(chǎn)生的縱向均布荷載：1.5kPa22.8=34.2KN/m；砼澆筑產(chǎn)生的荷載：6.0 kPa22.8=136.8KN/m；砼振搗產(chǎn)生的荷載2.0 kPa22.8=45.6KN/m； 共計(jì)：360.6KN/m?？v向貝雷梁計(jì)算縱向貝雷梁以上的碗扣支架、方鋼管、壓縮木及竹膠板驗(yàn)算與滿堂支架一樣，這里就不再重復(fù)，只對(duì)碗扣支架以下局部進(jìn)展驗(yàn)算。由于下部采用鋼管樁支撐高平臺(tái)，縱向貝雷梁在鋼管樁頂部拼裝困難，且高空作

10、業(yè)極為不安全，因此縱向貝雷梁采取在地面拼裝完成一跨，然后進(jìn)展吊裝，兩跨之間貝雷梁采用搭接形式。因此驗(yàn)算時(shí)，每一跨貝雷梁均按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。初步縱向鋼管樁布置如以下列圖所示，墩柱位置處跨徑為4.2米，箱室變化段跨徑為6米，中間標(biāo)準(zhǔn)段最大跨徑為9.9米。按照這三種跨徑分別驗(yàn)算如下。墩柱位置4.2米跨徑均布荷載：q1=1290.64+360.6=1651.24 KN/m，Mmax1=q1l12/8=(1651.244.22)/8=3640.98KNm,R1= q1l1/2=(1651.244.2)/2=3467.6KN。箱室變化段6米跨徑均布荷載：q2=658.86+360.6=1019.46 KN/m

11、，Mmax2=q2l22/8=(1019.4662)/8=4587.57KNm,R2= q2l2/2=(1019.466)/2=3058.38KN。標(biāo)準(zhǔn)段9.9米跨徑均布荷載：q3=511.16+360.6=871.76KN/m，Mmax3=q3l32/8=(871.769.92)/8=10680.15KNm,R3= q3l3/2=(871.769.9)/2=4315.21KN。根據(jù)以上計(jì)算，跨中彎矩最大的位于標(biāo)準(zhǔn)段9.9米跨徑處，因此貝雷梁布置驗(yàn)算按照該跨驗(yàn)算。貝雷梁的截面慣性矩為WBL=3578.5cm3。= Mmax/nWBL w=145MPa10680.15/(n3578.5) w=1

12、45MPa n21即縱向貝雷梁排數(shù)不得少于21排。由于箱梁底板寬度為22.8米，考慮到貝雷梁盡量與上部支架對(duì)齊，因此貝雷梁按照橫向90cm間距布置，22.80.925，滿足計(jì)算要求。貝雷梁的撓度由兩局部組成，一局部是非彈性撓度銷孔處間隙，一局部是彈性撓度貝雷梁本身發(fā)生的變形。1非彈性撓度計(jì)算9.9米間距： 貝雷梁高度H=1500mm，銷孔間隙L=0.5mm，銷孔直徑d=300cm，貝雷片數(shù)量n=4，那么f0=(1/3)Ln2=(1/3)0.542=2.7mm=0.27cm。2彈性撓度計(jì)算：采用經(jīng)歷撓度計(jì)算節(jié)數(shù)n=4節(jié)：F=0.3556n2/8=0.355642/8=0.71cm；那么總撓度為：

13、0.27+0.71=0.98cmL/400=9.9/400=2.5cm；故貝雷梁撓度滿足要求。長(zhǎng)橫梁驗(yàn)算根據(jù)箱梁橫斷面尺寸及各箱室腹板間距，初步確定橫橋向鋼管樁間距為3米。頂部長(zhǎng)橫梁初步確定擬采用2H60型鋼。均布荷載計(jì)算根據(jù)縱向貝雷梁計(jì)算時(shí)各種跨徑簡(jiǎn)支梁兩端支反力數(shù)值可以看出，標(biāo)準(zhǔn)段9.9米跨徑支反力最大4315.21KN，即連續(xù)兩跨9.9米簡(jiǎn)支梁時(shí)，中墩支反力最大即4315.212=8630.42KN。長(zhǎng)橫梁長(zhǎng)度按照箱梁下的11排鋼管樁間距計(jì)算，長(zhǎng)橫梁長(zhǎng)度為3.5+3米8+3.5=31米，那么均布荷載為8630.4231=278.4KN/m。長(zhǎng)橫梁驗(yàn)算Mmax=333.64KNm。R=47

14、0.37+582.52=1050.89KN。長(zhǎng)橫梁采用2根H60型鋼并排組成。H60型鋼的截面抵抗矩為W60=2610cm3， 截面慣性矩為I60=78200cm4。=Mmax/2W60=333.64/5220=63.9MPaW= 145MPa。強(qiáng)度滿足要求。由于該型鋼橫梁為不等跨連續(xù)梁，撓度計(jì)算復(fù)雜，現(xiàn)取最大一跨按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，如能滿足剛度要求，那么該不等跨連續(xù)梁也能夠滿足剛度要求。鋼材的彈性模量E=2.1105MPa；f=5ql4/384EI=5333.643.54/3842.1105278200=0.0019ml/400=0.009m故剛度滿足要求。因此長(zhǎng)橫梁采用2H60型鋼能夠滿足強(qiáng)度及

15、剛度要求。短橫梁驗(yàn)算由于下部鋼管樁平臺(tái)高度達(dá)26米高，因此為保證鋼平臺(tái)的穩(wěn)定性，鋼管樁采用雙排鋼管樁，鋼管樁之間設(shè)置橫向連接以加強(qiáng)鋼平臺(tái)的穩(wěn)定性。這樣橫梁下需設(shè)置縱向短橫梁將荷載傳遞到兩排鋼管樁上。根據(jù)橫梁計(jì)算可以看出，長(zhǎng)橫梁產(chǎn)生的最大支反力為1050.89KN。即短橫梁跨中承受一個(gè)集中荷載，兩排鋼管樁間距為3米，短橫梁也采用2H60型鋼。按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算，Mmax=Pl/4=1050.893/4=788.17KNm。R=P/2=1050.89/2=525.45KN。=Mmax/2W60=788.17/5220=151MPa1.25W= 181MPa。強(qiáng)度滿足要求。f=Pl3/48EI=1050

16、.8933/482.1105278200=0.0018ml/400=0.0075m剛度滿足要求。雖然強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果超過(guò)容許應(yīng)力，但臨時(shí)構(gòu)造容許應(yīng)力可以乘以1.3的系數(shù)，而且實(shí)際施工中可以通過(guò)添加牛腿等提高橫梁的承載能力，因此該短橫梁能夠滿足要求。鋼管樁驗(yàn)算按照短橫梁計(jì)算可知，每根鋼管樁承受525.45KN的荷載。鋼管樁采用426，壁厚8mm，截面積Az=0.0105m2，回轉(zhuǎn)半徑i=0.148m。由于鋼管樁高度大約26米，因此兩排鋼管樁之間加設(shè)橫向平聯(lián)及斜撐，橫向平聯(lián)間距暫定為4米。=N/A=525.45/0.0105=50MPa W= 145MPa。鋼管樁穩(wěn)定性：鋼管樁細(xì)長(zhǎng)比為：=L/r=40

17、00/148=27查表得：=0.9；=N/A=525.45/0.90.0105=55.6 MPa1.3W=188.5MPa。穩(wěn)定性滿足要求。鋼管樁根基根據(jù)計(jì)算，鋼管樁最大承受的荷載為525.45kN。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)報(bào)告，鋼管樁入土深度到達(dá)7米以上，采用DN90的振動(dòng)錘振沉鋼管樁，振動(dòng)錘的激振力為496KN，且鋼管樁的樁側(cè)摩阻力隨時(shí)間增長(zhǎng)而增大，振動(dòng)錘振沉鋼管樁時(shí)由于樁側(cè)土層液化摩阻力降低，隨時(shí)間增長(zhǎng)，樁側(cè)土層回復(fù)后，樁側(cè)摩阻力隨之增大，鋼管樁承載力也隨之增大，可以滿足施工要求。鋼平臺(tái)上部支架計(jì)算鋼平臺(tái)上部支架采用與滿堂支架一樣布置形式，具體立桿、方管、壓縮木的計(jì)算這里就不再贅述。鋼平臺(tái)構(gòu)造根據(jù)上

18、述構(gòu)造計(jì)算，確定鋼平臺(tái)采用4268mm的鋼管樁，鋼管樁采用DN90的振動(dòng)錘振沉。鋼管樁之間采用I12a的小工字鋼進(jìn)展連接形成框架。型鋼平聯(lián)間距為4米，每層平聯(lián)之間加設(shè)I12a的小工字鋼斜撐。鋼管樁頂部短橫梁及橫橋向長(zhǎng)橫梁均采用2H60型鋼，上部縱梁采用貝雷梁，按90cm間距布置?？紤]到鋼管樁高達(dá)26米，雖然采用雙排樁的布置形式，但細(xì)長(zhǎng)比仍然很大，因此縱橋向?qū)㈦p排鋼管樁加設(shè)I12a平聯(lián)，以加強(qiáng)支架的縱橋向穩(wěn)定性。兩個(gè)雙排鋼管樁間加設(shè)4道I12a平聯(lián)，每三個(gè)雙排鋼管樁連接在一起。鋼平臺(tái)施工鋼管樁施工鋼管樁采用長(zhǎng)度為6-12m，超過(guò)10m的，現(xiàn)場(chǎng)焊接接樁，接樁焊縫加設(shè)四塊綴板，發(fā)現(xiàn)焊縫不飽滿、接樁處

19、兩側(cè)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)時(shí)立即進(jìn)展整改，重新加焊、補(bǔ)焊，檢驗(yàn)合格前方可使用。鋼管樁構(gòu)件運(yùn)輸最大長(zhǎng)度12m，構(gòu)建單重2.2t。構(gòu)件在出廠前標(biāo)上重量、重心和吊點(diǎn)的位置，以便吊運(yùn)安裝，運(yùn)輸采用掛車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。鋼管樁下沉采用懸打法施工，用50t履帶吊車配合DN90振動(dòng)打樁錘施打鋼管樁。履帶吊首先停放在河道北岸，定出樁位后即進(jìn)展第一排鋼管樁施打。振動(dòng)錘振動(dòng)過(guò)程中要不斷的檢測(cè)樁位與樁的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差要及時(shí)糾正。第一節(jié)鋼管樁打到位后，假設(shè)長(zhǎng)度不夠要求，需要進(jìn)展接樁，利用吊機(jī)提升第二節(jié)鋼管樁，確定樁的垂直度滿足要求后，在現(xiàn)場(chǎng)按要求焊接連成整體，再行施打。每根樁的下沉要一氣呵成，中途不可有較長(zhǎng)時(shí)間停頓，以免樁周土擾動(dòng)恢復(fù)造

20、成沉樁困難。鋼管樁振沉施工根據(jù)入土深度及是否出現(xiàn)跳錘來(lái)確定。如入土深度小于3米，需上報(bào)工程部，根據(jù)鋼管樁位置，加設(shè)鋼管樁以保證鋼管樁穩(wěn)定性。鋼管樁必須采用DN90的振動(dòng)錘進(jìn)展振沉，工程部現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)每一根鋼管樁均必須確認(rèn)采用DN90的振動(dòng)錘振沉?xí)r出現(xiàn)跳錘現(xiàn)象，鋼管樁不再下沉。鋼管樁間剪力撐、平聯(lián)、樁頂分配梁施工每一排樁施工完畢后，立即進(jìn)展樁間剪力撐、平聯(lián)、樁頂分配梁施工。在鋼管樁上進(jìn)展平聯(lián)、牛腿位置測(cè)量放樣。實(shí)測(cè)樁間長(zhǎng)度并在加工場(chǎng)地下料，同步進(jìn)展牛腿加工、焊接及剪力撐、分配梁加工。用吊機(jī)懸吊平聯(lián)、剪力撐，到位后焊接?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員及時(shí)檢查焊縫質(zhì)量，合格后進(jìn)展橫向分配梁架設(shè)。吊機(jī)吊牛腿及橫梁到測(cè)

21、量放樣位置后安裝并簡(jiǎn)易固定，電焊工按測(cè)量放樣位置焊接牛腿，技術(shù)員檢查合格后，將橫梁焊接在牛腿上。鋼管樁施工要點(diǎn)及本卷須知沉樁開(kāi)場(chǎng)時(shí)，可以靠樁的自重下沉，然后吊裝振錘和夾具與樁頂連接結(jié)實(shí)，開(kāi)動(dòng)振錘使樁下沉。當(dāng)振動(dòng)錘出現(xiàn)跳錘現(xiàn)象即認(rèn)為合格。每次振動(dòng)持續(xù)時(shí)間過(guò)短，那么土的構(gòu)造未被破壞，過(guò)長(zhǎng)那么振動(dòng)錘部件易遭破壞。振動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)、機(jī)械確定，一般不宜超過(guò)10-15min。測(cè)量人員現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確指揮，在鋼管樁打設(shè)過(guò)程中要不斷檢測(cè)樁位和垂直度，并控制好樁頂高程。下沉如鋼管樁傾斜，及時(shí)牽引校正，每振1-2min要暫停一下，并校正鋼管樁一次。鋼管樁之間的接頭必須滿焊，各加長(zhǎng)勁板也須滿焊并符合要求。在施工過(guò)程中可能會(huì)遇到鋼管樁不能順利振沉、鋼管樁已振沉但承載力不夠等不可見(jiàn)因素。如遇類似情況，應(yīng)及時(shí)組織專家組進(jìn)展解決，決不能蠻干、亂