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现浇连续箱梁钢管桩支架设计及施工要点摘要介绍了58m现浇箱梁钢管桩支架设计与验算过程,提出了支架搭设、预拱度设置的方法及施工要点关键词58m现浇箱梁;钢管桩支架设计;施工要点0前言陈家洲湘江特大桥北起衡南县松江镇,跨越湘江流域,至常宁市松柏镇,全长1312m,主桥总宽
37.00m(双幅),引桥总宽
33.5m(双幅),主桥设计为跨径布置采用40m+68m+4x100m+68m+40m预应力碎变截面悬浇连续箱梁跨径为40m的边孔及68m的副跨在过渡墩上按两个小“T”搭设支架对称现浇施工完成后,再搭设支架完成40m边跨的浇筑该桥边跨预应力箱梁结构跨径较大,施工技术难度相对较高,且地质条件复杂,具有一点的代表性,故仅对边跨40m预应力连续箱梁支架的设计及施工要点加以介绍1施工技术方案该桥现浇箱梁采用钢管桩支架进行施匚根据设计图纸要求,现浇段要搭设钢管桩支架,考虑到工程实际受力与抗洪水冲刷情况,我部拟采用钢管桩支架方案,钢管桩直径为710mm〜810mm,壁厚6=8mm0拟布置37根钢管桩,顺桥向布置9排,边跨合龙口位置钢管桩单排布置5根,其余每排布置4根钢管桩顶用3=10mm钢板封口,其上布置2根45号工字钢作为受力横梁,并对横梁进行加强处理横梁上再铺设贝雷片桁架作为纵向受力梁,全断面设置10组,底板下设6组,翼板下各2组,每组2片,贝雷架在箱梁腹板位置加密,布置3片间距045m,其它按
0.9m布置,翼板下间距为
1.8m贝雷架上面铺设6mmx8mm的木方,木方间距为30cmo木方上面底模采用竹胶板为增加钢管桩支架的整体稳定性,在钢管桩顶往下
6.0m位置增加横向联系,采用(p200x4钢管钢管桩顶横向联系采用20号槽钢钢管桩要求尽量穿过覆盖层,不能穿过覆盖层的加焊承压板以增大受力
1.1振打钢管桩施工前技术负责人必须对现场施工管理人员及技术工人进行详细的技术、安全交底,指出工程的重点与难点对钢管桩进行放样,采用25T吊车进行钢管桩进行就位,就位后在钢管桩的四个方向上采用链子葫芦进行固定和方向调节;打桩前,桩帽内垫上合适减振材料,如麻袋等物,随时更换或一桩一换钢管桩要双向校正,保证垂直打入,垂直偏差不得大于
0.5%打坏变形的桩顶,接桩时应割除掉,以便顺利接桩钢管桩焊接,上下节应严格校正垂直度,质量要求按钢结构的操作规程,个接头焊完后应冷却1〜2min后方可振打5)增焊加强箍,加强箍壁厚10mm,高度300mm,以便较顺利穿过卵石层,进入持力层
1.2纵横梁的搭设⑴横梁采用2根45号工字钢弯曲应力
1.3[Q]=182Mpa和剪切强度容许值
1.30=
110.5Mpa,弹性模量E=
2.0x105⑵纵向采用贝雷片,同一组贝雷片之间用花架连接纵梁顶面铺设6x8cm方木,间距为
0.3m
(3)架设纵向贝雷梁时,下面要垫放20cm降模钢盒(钢盒采用2块16号槽钢,另加两块加强板)及4cm的预拱度调节范围施工过程中剪力撑应随支架的搭设和拆除同步进行,以增加支架整体稳定性2支架纵、横梁及钢管桩验算受力参数
1、钢筋混凝土容重26KN/m3o
2、施工人员及施工设备荷载L0KN/m
23、振捣混凝上产生的荷载2,0KN/m2o
4、“321”军用贝雷梁(150cmx300cm)每片贝雷重287kg(含支撑架、销子等)
2.1支架顶箱梁底板下荷载计算(-)底板范围内箱每延米碎重量约为
256.6KN/m现浇段箱梁计算重量采用
1.2x
256.6KN/nB308KN/m进行计算
(二)底模重量
9.25x1x
0.008x
78.5+3x
9.25x
0.1=
3.6KN/m(说明底模钢板按8mm厚钢板及每米布3根10号槽钢计算)
(三)内模重量⑵n2x2KN/m2=24KN/m
(四)施工人员、施工设备荷载L0KN/m2x
9.25m=
9.25KN/m
(五)振捣混凝上产生.的荷载
2.0KN/m2x
9.25m=
18.5KN/m因此支架总荷载为308+
3.6+24+
9.25+
18.5M63KN/m(说明不考虑风荷载)
2.2纵梁(贝雷架)受力计算(-)计算图示根据方案设计图主纵梁主要承力部分由6组贝雷片组成中间四组由2片的贝雷架组成,外侧两组由3片组成翼板下每边设2组贝雷片,每组2片最不利位置的单片贝雷架受力为ql=363KN/m+14=
25.9KN/m考虑自身重量后,每片贝雷重287kg,因此每延米重量q2=
2.87/3R KN/m,q=ql+q2=
26.9KN/m按五跨连续梁计算,显然弯矩及剪力最大的位置不在中跨,而是B、E支点处的反弯矩及剪力,因此取跨径L=675cm0
(二)五跨连续梁弯矩及剪力最大位置及大小的计算根据《路桥施工计算手册》附表2・11Mmax=-
0.105xqxL2=-
0.105x
26.9x
6.752^-
128.7KN mQB左max=-
0.606xqxL=-
0.606x
26.9x
6.75^—110KN QB右=
0.526xqxL=
0.526x
26.9x
6.75=
95.5KN
(三)单片贝雷架的弯曲强度、剪切强度计算单片贝雷梁参数IX=
250497.2cm4;WX=
3578.5cm3;E=
2.1xi05MPa,容许弯矩MX=
788.2kN#8226;m;容许剪力QX=
245.2kN故Mmax=
128.7kN・mV[M0]=
788.2kN-m(满足强度要求)Qmax=
1101.3[a]=
188.5Mpa2B点的剪切强度验算单根工字钢T=QSm-bIx=759200/2x836400/
11.5x322410000-
85.6Mpal.3fo]=
188.5Mpa2B点的剪切强度验算单根工字钢T=QSm-bIx=759200/2x836400/
11.5x322410000~
85.6Mpa
1.3[o]=
110.5Mpa从以上计算可知最不利位置工字钢弯曲强度难满足要求需要进行加强处理加强的方法是在工字钢翼边加,块厚为1cm的钢板1工字钢弯曲强度ow=M/WX=591600000/2865800+2x10x4502/6=167Mpa
1.3[o]=
188.5Mpa通过加强后弯曲强度可以满足要求,剪切强度无需验算
2.5钢管桩受力验算根据设计院提供的地质详钻图,并经过地质岩层比较,将地质最不利的K19+881左13m位置作为验算依据确定打入钢管桩的长度假定桩端进入粉砂岩深度20cm即打入深度为12m通过计算QUK=
2628.1KN考虑钢管桩的安全系数K=
0.7,则单桩极限承载力为QUK=
0.7x
2628.1=
1839.7KN最大支反力Q=QB左+QB右=
759.2+411村
170.2KN VQQUK・•・在此最不利位置钢管桩打入深度为12m,可以达到承载力要求通过计算钢管桩整体稳定性满足要求预拱度设置注文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。