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    現澆箱梁支架設計及施工方案

    ?? 日期:2017-09-23???? 來源:中國路橋網????評論:0????
    核心提示:一、工程概況及施工重難點某大橋跨越運河,為三幅單聯變截面連續箱梁,橋梁長140m,主墩頂處梁高3.8m,邊墩頂及跨中位置梁高2m。
     一、工程概況及施工重難點


    某大橋跨越運河,為三幅單聯變截面連續箱梁,橋梁長140m,主墩頂處梁高3.8m,邊墩頂及跨中位置梁高2m。橋面橫寬75.5m(21m+33.5m+21m),橋梁縱向跨徑為40m+60m+40m。 

    橋位處箱梁施工期間地面標高在+5.0m左右,地下水位+2.0m左右,橋位處運河水深約4m,水位在+1.5~3.0m之間,河水流速較小,河床以下土層主要為粉砂、粉質粘土、細沙等土層。 

    本橋施工重難點主要如下: 

    (1)跨運河箱梁施工過程中受航道交通的影響大,水上支架結構防撞安全及水上通行安全風險高。 

    (2)橋梁總寬度大,作業點集中,相互干擾大。 

    (3)為滿足通航要求,支架跨度較大,支架剛度要求高,而通航凈高受到嚴重限制。 

    (4)本橋施工工期極為緊張且根據設計要求箱梁分兩次進行澆筑(先澆筑底腹板,在澆筑頂板),施工工藝復雜,質量控制難度高。 

    二、支架設計 

    1、設計考慮因素 

    箱梁現澆支架需考慮以下因素: 

    (1)支架本身應具有足夠的強度、剛度、整體穩定性。 

    (2)支架門洞尺寸應滿足通航要求及能滿足支架防撞要求。 

    (3)有可靠的落架措施及方便拆除。 

    2、支架荷載取值 

    參照《公路橋涵施工技術規范》JTG/T F50-2011相關要求,支架設計荷載取值如下: 

    (1)鋼筋砼容重:26kN/m3 

    (2)模板荷載:1kN/ m2 

    (3)施工荷載:2.5kN/m2 

    (4)碗口支架自重:1.5kN/m2(碗扣支架高度按3m考慮)。 

    3、支架結構計算 

    綜合現場實際情況,擬定采用鋼管樁+分配梁+貝雷桁結構作為大橋60m主跨支架,40m邊跨位于河堤兩側,采用常規碗扣式支架。本文著重介紹主跨支架設計。

    (1)支架支墩 

    本支架采用打入式鋼管樁基礎,在進行支墩設計計算時,需考慮以下兩個方面因素:①鋼管樁自身承載能力,計算時按照軸向壓桿考慮,②管樁與土層摩阻力,根據各土層樁側摩阻力按照規范公式計算。 

    通過計算,支架立柱最大受力1265kN,支架立柱采用φ820×10鋼管樁,入土深度18m。 

    (2)分配梁及主梁 

    本支架鋼管樁上方設置橫向分配梁,橫向分配梁上方設置縱向貝雷桁主梁。在進行分配梁設計選型時,分配梁在荷載作用下強度(正應力及切應力)、剛度需滿足規范要求。 

    通過計算,橫向分配梁采用2H588型鋼,通航區域上方貝雷跨度較大,為保證支架滿足剛度要求,同時為避免侵占通航凈高,采用加強型貝雷桁。 

    (3)落架裝置 

    為方便箱梁施工完成后順利拆除模板及支架,支架需有可靠的落架裝置。 

    本支架在邊孔貝雷桁上方設置高度約3m高的碗扣支架,拆模時通過調整頂托螺桿就可實現模板與梁體分離。另外,在通航區域兩側管樁樁頂設置砂筒。在砂筒內填充干燥均勻細砂并進行壓實。在進行落架時,只需從砂筒預留孔中將細砂漏出即可順利落架。 

    (4)防撞結構設置 

    支架防撞結構需自成體系,不可與支架受力構件或其他結構(如棧橋)相連。 

    本支架在管樁立柱外側(靠近河道中心方向)設置一排管樁,并在管樁中填充砂石以提高防撞能力。 

    三、支架施工 

    1、支架搭設 

    (1)管樁插打 

    鋼管樁插打采用震動打樁錘振動下沉,鋼管樁打入深度以入土深度和貫入度雙控制。樁在入土前應在樁架或樁上做好尺寸標注,以便在施工中觀測、紀錄。 

    鋼管樁下沉過程中,應隨時觀察其貫入度,當貫入度小于5cm/錘時停振分析原因,或用其它輔助方法下沉,禁止強震久震樁。插入一定深度后如打不進或樁有回彈現象,可能是樁碰到孤石等障礙,這時應慢慢往下打,等穿過障礙后再恢復到正常速度。打樁工程中安排專人觀測和檢查樁的垂直度,發現傾斜應立即糾偏。停錘時,以樁尖標高為控制依據。若鋼管樁達到設計標高,但貫入度異常時,則須連續沉樁。為防止“假極限”或“吸入”現象,沉樁時,應休息一天時間再復打?,F場應確保鋼管樁的入土深度,并視設計樁尖處的貫入度適當調整鋼管樁樁底標高。 

    (2)管樁樁帽、連接系及樁頂分配梁安裝 

    鋼管樁插打到位后,將鋼管樁樁頂打樁錘咬卡部分整齊切除至設計位置。樁帽與鋼管樁緊密對接,校正直線度與垂直度,對口的間隙為2mm。樁帽頂面要修理,保證其平整度。樁間連接系按圖紙設計進行安裝焊接,位置準確、焊接牢固,保證施工質量。分配梁居中平放與樁帽上,分配梁與樁帽間三角板滿焊連接,焊縫高度大于8mm,焊縫飽滿。 

    對于中間通航孔支架,每根鋼管樁樁帽中央設置一個砂筒,砂筒要求在樁帽居中放置,與底部樁帽和頂部橫向分配梁均臨時焊接固定。砂筒安裝前進行預壓,以保證砂筒內砂密實,從而減少壓縮變形量。 

    樁頂分配梁安裝完成后,吊裝擺放縱向加強貝雷桁架。貝雷桁架在吊裝之前預先組拼好,貝雷桁拼裝時可用枕木搭成拼裝平臺。為便于吊裝,貝雷桁分段預拼,桿件的拼裝和銷子的連接均須嚴格按照圖紙施工。拼裝完畢后,應仔細檢查貝雷片數量及銷子的連接情況,合格后方能架設。貝雷桁安裝時利用測量儀器在樁頂分配梁上精確標示出中心線,準確擺放。為保證貝雷桁架的橫向穩定性,需在樁頂分配梁處貝雷桁下弦設置限位槽鋼,并在貝雷桁外側設置斜撐,對貝雷桁進行橫向限位。

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