前进河40+56+40m连续梁支架施工方案.doc

跨前进河40+56+40m连续梁支架施工方案1 工程概况胜利河特大桥30#33#为40+56+40m现浇连续梁，其中31#32#主墩斜跨前进河，斜交角度36度；30#31#之间有直径1500mm污条水管道，与线路斜交30度。前进河设计水位16.47m，平均水深4.1m，11月至12月为枯水季节，现场实测水深2.5m，水流缓慢。连续梁体为单箱单室、变高度、变截面、直腹板结构。箱梁顶宽12.0m、底宽6.7m，顶板厚40cm。腹板厚分别为0.48m、0.6m和0.8m，按折线变化；底板厚0.40.8m，按曲线变化。底板设30*60cm梗肋，顶板设30*90cm梗肋。全联在端支点、中支点及中跨跨中处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。中支点横隔板厚1.90m，端支点横隔板厚1.05m，中跨跨中横隔板横隔板厚0.5m。连续梁全长为137.5m,计算跨度为（40+64+40）m，中支点截面中心梁高4.35m,跨中直线段及边跨17.75m直线段截面中心梁高为3.05m，梁底按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。2 工程地质根据地质勘察报告显示，连续梁桥址处地层主要为：（3）第四系上更新统冲积层（Q3al）；（4）白垩系上统赤山组泥质粉砂岩（K2c）。各岩土层地层岩性分述如下表2.2-1。表2.2-1 地层岩性描述表时代成因地层编号岩土名称岩土状态基本承载力（KPa）埋深Q3al(3)1粉质黏土硬塑2004.2m(3)3细圆砾土密实4002.0mK2c(4)2泥质粉砂岩强风化3004.5m(4)3泥质粉砂岩弱风化4003 施工方案3.1 总体方案根据地质情况边跨在对原地面硬化20cm后，采用满堂碗扣式钢管脚手架；搭设前联系污水管道产权单位（南京江宁科学园）对其进行改移。主跨采用墩梁过孔，再在其上搭设满堂碗扣式钢管脚手架浇筑梁体。见图3.1支架总体布置图32支架设计现浇箱梁采用碗扣式满堂支架，钢管外径48mm，壁厚3mm。其布置形式分为两个节段，中支点两侧15.0m范围内为节段，梁高4.353.22m；其余梁段为节段，梁高3.223.05m。支架布设间距如下。节段：腹板 顺桥向间距60cm，横桥向间距30cm；底板 顺桥向间距60cm，横桥向间距60cm； 翼板 顺桥向间距60cm，横桥向间距90cm；步距 120cm节段：腹板 顺桥向间距90cm，横桥向间距30cm；底板 顺桥向间距90cm，横桥向间距60cm； 翼板 顺桥向间距90cm，横桥向间距90cm；步距 120cm端支点和跨中横隔板处支架间距按照腹板布置。见图3.2边跨支架搭设断面图 满堂支架用普通钢管及扣件加强，为确保支架的整体稳定性，每隔四排横向立杆和每隔四排纵向立杆设置剪刀撑。剪刀撑由底至顶连续设置与地面倾角45度，纵横杆交叉主节点处用扣件环固。 在两个主墩脚手架外侧搭设之字型斜道，作为人行和材料运输通道。运料斜道宽度1.5m,坡度1:6，拐弯处设置平台；斜道两侧及平台外围均应设置高度1.2m栏杆及高度0.2m挡脚板。斜道支架亦应设置剪刀撑，标准同满堂支架。斜道搭设完成后满铺脚手板，四周密布安全网。31#32#主跨之间布设三排，每排三根直径1.0m的钻孔桩，上接100*100cm的C30钢筋砼方柱，与每个主墩上设置的5根80*80cm的C30钢筋砼方柱共同形成膺架的受力支点。在每个钢筋砼柱顶预埋80*80*12cm的钢板，中支墩铺4根12m长40a工字钢，边支墩铺设3根作为横分配梁，纵梁采用20排贝雷桁架，上铺13m长18工字钢，间距按照支架的立杆纵向间距布设。见图3.3 主跨支架搭设断面图 图3.3 主跨支架搭设断面图33施工顺序3.3.1筑岛钻孔桩施工为表诉方便将31#上的钢筋砼柱命名为第1排支墩，其后按照顺序命名为第2至第5排支墩。筑岛施工分别从31#和32#墩向中间施做，小里程处围堰施工第2、3排支墩，大里程处围堰施工第4排支墩，水系临时从第3排和第四排之间通过。筑岛采用草袋围堰：草袋围堰顶宽1.5m，外侧1：1，内侧1：0.75放坡。草袋内装粘土，袋与袋间交错堆码，以保证围堰的稳定及不漏水。草袋围堰形成后，抽干围堰内积水，清除淤泥，重新填筑粘性土至施工水位以上0.5m，形成草袋围堰筑岛平台，在平台上进行钻孔桩施工。桩基采用直径1.0m的钻孔灌注桩，桩基从原河床面入土深度26m，各排桩基参数如下：桩基参数表桩长(m)桩径(m)桩底标高(m)桩顶标高(m)钢筋笼长度（m）第一排291.0 -13.70715.29316第二排291.0 -13.76115.23916第三排291.0 -13.81615.18416 图3.4桩基平面布置图3.3.2钢筋砼墩身施工第一排和第五排支墩在主墩承台上直接浇注，支墩尺寸80*80cm，墩高7.5m，采用C30砼。模板采用15mm厚竹胶板，加固体系：10*10cm方木竖带，间距30cm；双支的48mm钢管横带，间距50cm；钢管横带上布置2根16的对拉螺栓。承台施工时预埋24根长度2m的16钢筋，预埋深度1m。见图3.5 80*80cm临时支墩平面布置图 见图3.6 80*80cm临时支墩钢筋布置图 2、3、4排钢筋砼柱直接施作在桩基上，底部采用80*80cm的系梁连接，施工前需凿除桩头露出芯面，绑扎钢筋立模浇注C30砼，柱高7.5m。加固方式同第1、5排支墩。见图3.7 100*100cm临时支墩钢筋布置图 见图3.8 80*80cm系梁钢筋布置图 第2、3、4排立柱施工时，在柱顶以下240cm位置处，预埋2根40a工字钢，长度850cm，与柱顶的的4支工字钢最外侧两支上下对应。所有支墩施工均需在墩顶居中预埋钢板，具体尺寸：第1、5排支墩60*60*12cm；第2、3、4排支墩80*80*12cm。钢板顶面高出支墩顶面3mm。见图3.9 墩顶预埋钢板结构图3.3.3 40a工字钢横梁及斜撑施工安装前应在预埋钢板上用石笔准确画出工字钢的的定位线，工字钢吊装前在施工场地将4支工字钢并排紧密摆放，采用=8mm的钢板焊接拼装，钢板位置应避开临时支墩和斜撑节点，且在斜撑节点两侧必须设置，间距1.5m。安装时钢板连接面向下。吊装到位后及时将工字钢横梁与预埋钢板焊接牢固。横梁吊装到位后，在横梁上及预埋型钢上准确标出斜撑节点的位置，并实测斜撑实际长度，作为斜撑下料依据。横梁挑臂端采用2根40a工字钢；中间采用2根22a工字钢。见图3.10 托架布置图为保证焊接质量，应采取以下措施1）、斜撑的焊接应搭设支架平台，便于施焊人员操作；2）、每道斜撑的2支工字钢，单独焊接完成后，再用8的槽钢连接；3）、所有焊接件均采用E43焊条，焊缝高度6mm8mm。3.3.4 贝雷纵梁及18横向分配梁安装托架拼装完成后在40a横梁上准确标出贝雷纵梁安装位置，贝雷桁架在现场拼装成贝雷梁后吊装就位。见图3.11 贝雷纵梁布置图 贝雷梁拼装注意事项：1）、贝雷桁片进场后应对其检验，选用用无变形、无破损和无锈蚀的完好贝雷桁片；2）、贝雷桁梁安装两排后，及时安装贝雷桁架横向连接片，以保证贝雷桁架的横向稳定性。贝雷桁梁之间距离不配套标准连接片的（30cm）应事先加工。加工材料选用角钢，型号同标准连接片。3）、贝雷销子必须穿插到位，端头必须使用保险插销。4）、每片贝雷桁梁下部与其下的4支I40a横梁之间采用6道25圆钢U形钢筋连接，U形钢筋卡住下层贝雷桁梁下弦杆，并与型钢焊接；贝雷桁梁上方采用25圆钢U形钢筋卡住贝雷桁架上弦杆，并与焊接。安装完成后，即可按照满堂碗扣支架的立杆纵向间距在贝雷桁梁上安装18的横向分配梁，布置图可参见图3.11。3.3.5 搭设支架浇注梁体 在18的横向分配梁上搭设满堂支架，上铺，浇注梁体。纵横向方木尺寸及间距同胜利河特大桥跨西气东输管线40+64+40m支架现浇连续梁，具体参见其方案4 支架结构计算40+56+40m满堂碗扣支架搭设方案与跨西气东输管道40+64+40m连续梁满堂碗扣支架搭设方案一致，立杆纵向间距节段划分节段立杆纵向间距60cm：56m连续梁：梁高4.35m3.22m 64m连续梁：梁高6.05m3.37m节段立杆纵向间距90cm：56m连续梁：梁高3.22m3.05m 64m连续梁：梁高3.37m3.05m可见56m连续梁的相应节段梁高均小于64m连续梁，且纵横向方木的尺寸与布置间距均与64m梁相同，所以此处仅对托架进行检算，不再对模板、方木、碗扣支架的检算进行表诉，具体参见胜利河特大桥跨西气东输管线40+64+40m连续梁检算资料。托架检算时，对贝雷桁梁受力分为四个工况，计算每个工况下各贝雷桁梁的受力情况，四个工况之间的贝雷桁梁受力按照直线内插，每片贝雷桁梁按照承受线形荷载计算。四个工况的划分如下：工况1：节段梁高4.35m处，立杆纵向间距60cm；工况2：节段梁高3.22m处，立杆纵向间距60cm；工况3：节段梁高3.22m处，立杆纵向间距90cm；工况4：节段梁高3.05m处，立杆纵向间距90cm。4.1 荷载计算结构混凝土自重计算分别取各工况下梁高进行计算，即h=4.35m、h=3.22m、h=3.05m三种梁高计算。针对连续梁箱体自重作用于箱底不用部位对梁体截面进行分块，根据设计图可将箱体截面分解为3块，参见下图4.1。h=4.35m箱体各分块截面面积：翼板块截面面积：腹板块截面面积：底板块截面面积：取箱梁钢筋砼比重26KN/m3，则各块自重为： h=3.22m箱体各分块截面面积：翼板块截面面积：腹板块截面面积：底板块截面面积：取箱梁钢筋砼比重26KN/m3，则各块自重为：h=3.05m箱体各分块截面面积：翼板块截面面积：腹板块截面面积：底板块截面面积：取箱梁钢筋砼比重26KN/m3，则各块自重为：模板重量计算，主要包括支架、内模及侧模，以混凝土自重5%计算，则h=4.35m翼板：11.2×5%=0.56 kPa腹板：88.1×5%=4.4kPa底板：31.7 ×5%=1.6kPah=3.22m翼板：11.2×5%=0.56 kPa腹板：60.7×5%=3.0kPa底板：24.8 ×5%=1.2kPah=3.05m翼板：11.2×5%=0.56 kPa腹板：48.4×5%=2.4kPa底板：20.9 ×5%=1.0kPa施工人员、材料等施工荷载：2.5kPa倾倒混凝土产生的冲击荷载：2.0 kPa振捣混凝土产生的荷载：2.0 kPa荷载计算：q=+h=4.35m翼板部位：q1=(11.2+0.56)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=24.6KN/m腹板部位：q2=(88.1+4.4)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=121.5KN/m底板部位：q3=(31.7+1.6)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=50.5KN/mh=3.22m翼板部位：q1=(11.2+0.56)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=24.6KN/m腹板部位：q2=(60.7+3.0)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=86.9KN/m底板部位：q3=(24.8+1.2)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=41.7KN/mh=3.05m翼板部位：q1=(11.2+0.56)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=24.6KN/m腹板部位：q2=(48.4+2.4)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=71.5KN/m底板部位：q3=(20.9+1.0)*1.2+(2+2+2.5)*1.4=36.8KN/m4.2 立杆受力计算 横向、纵向方木自重传递荷载：0.3*0.9=0.27KN立杆高度按照3.5m计算自重荷载：(3.5*6+1.8*3*6+12)/100=0.7 KN工况1 h=4.35m翼板部位：N1=24.6*0.6*0.9+1=14.3KN/m腹板部位：N2=121.5*0.3*0.6+1=22.9KN/m底板部位：N3=50.5*0.6*0.6+1=19.2KN/m翼板最外侧立杆受力：N=24.6*0.45*0.6+1=7.6 KN/m工况2 h=3.22m翼板部位：N1=24.6*0.6*0.9+1=14.3KN/m腹板部位：N2=86.9*0.3*0.6+1=16.6KN/m底板部位：N3=41.7*0.6*0.6+1=16.0KN/m翼板最外侧立杆受力：N=24.6*0.45*0.6+1=7.6 KN/m工况3 h=3.22m翼板部位：N1=24.6*0.9*0.9+1=20.9KN/m腹板部位：N2=86.9*0.3*0.9+1=24.5KN/m底板部位：N3=41.7*0.6*0.9+1=23.5KN/m翼板最外侧立杆受力：N=24.6*0.45*0.9+1=11 KN/m工况4 h=3.05m翼板部位：N1=24.6*0.9*0.9+1=20.9KN/m腹板部位：N2=71.5*0.3*0.9+1=20.3KN/m底板部位：N3=36.8*0.6*0.9+1=20.9KN/m翼板最外侧立杆受力：N=24.6*0.45*0.9+1=11 KN/m4.3 18工字钢检算根据4.2节立杆受力计算结果，18工字钢位于工况3时受力最大，按此工况对18工字钢进行检算。计算模型如下：采用MTS钢结构设计软件计算得出的结果为：悬臂段最大挠度： 最大弯应力： 最大剪应力： 各支点反力（贝雷梁受力）计算结果如下18工字钢各支点（贝雷梁）受力表N1、N20N2、N19N3、N18N4、N17N5、N16N6、N15N7、N14N8、N13N9、N12N10、N11工况122.37 14.57 22.13 26.83 22.99 22.99 26.83 14.17 22.60 29.07 工况222.37 14.57 20.03 19.48 16.69 16.69 19.48 11.00 18.87 24.27 工况332.37 21.17 29.26 28.70 24.59 24.59 28.70 16.14 27.62 35.52 工况432.37 21.17 27.86 23.80 20.39 20.39 23.80 13.87 24.59 31.62 单位：KN4.4 贝雷桁梁检算根据4.3节贝雷梁受力计算结果，第10、11片贝雷桁梁受力最大，作为检算对象。各工况之间的贝雷桁梁受力采用直线内插，大于贝雷桁梁的实际受力，满足检算要求，检算时按照线荷载计算。 线形荷载换算：工况1：q10、11=29.07/0.6=48.5KN/m工况2：q10、11=24.27/0.6=40.4KN/m工况3：q10、11=35.52/0.9=39.5KN/m工况4：q10、11=31.62/0.9=35.1KN/m计算模型如下：采用MTS钢结构设计软件计算得出的结果为：最大挠度： 最大弯距： 最大剪力： 根据计算贝雷梁抗剪不满足要求，施工时需对2、3、4支点处的贝雷梁进行处理，拟采用2支8的槽钢对贝雷桁片内每根腹杆加强，由8的槽钢承受超出允许值部分的剪力。计算如下：剪力取1.35系数各支点反力（40a工字钢横梁受力）计算结果如下贝雷梁下各支点受力表N1、N20N2、N19N3、N18N4、N17N5、N16N6、N15N7、N14N8、N13N9、N12N10、N11第1排191.4 126.4 184.0 209.7 180.4 180.4 209.7 114.9 183.7 234.9 第2排396.4 262.8 361.9 364.2 313.8 313.8 364.3 208.2 344.4 439.5 第3排396.5 264.1 346.4 306.5 264.6 264.6 306.5 183.0 311.5 396.6 第4排191.4 126.4 184.0 209.7 180.4 180.4 209.7 114.9 183.7 234.9 第5排396.4 262.8 361.9 364.2 313.8 313.8 364.3 208.2 344.4 439.5 单位：KN4.5 40a工字钢横梁检算根据4.4节40a工字钢横梁受力计算结果，第2、4排受力最大，作为检算对象；但第1、5排由于结构不一样，亦应对其进行检算。第1、5排40a工字钢横梁检算，计算模型如下：采用MTS钢结构设计软件计算得出的结果为：最大挠度： 最大弯应力：最大剪应力：第2、4排40a工字钢横梁检算，计算模型如下：采用MTS钢结构设计软件计算得出的结果为：最大挠度： 最大弯应力：最大剪应力：各支点反力（40a工字钢横梁受力）计算结果如下40a工字钢下各支点受力表n1n2n3n4n5第1排355.76 1068.97 805.53 1068.97 355.76 第2排679.63 1883.47 1647.83 1883.47 679.63 第3排674.13 1651.55 1464.46 1651.55 674.13 第4排679.63 1883.47 1647.83 1883.47 679.63 第5排355.76 1068.97 805.53 1068.97 355.76 单位：KN4.6 临时支墩检算第1、5排临时支墩检算根据4.5节计算结果选取n2下支墩作为检算对象，受力取N2=1100KNa 强度检算C30混凝土设计抗压强度取值HRB335钢筋设计抗拉强度取值根据混凝土结构设计规范立柱高度为7.5米，则有 满足要求b 稳定性检算立柱等效为一端固定，另一端自由且长度为的压杆。根据压杆稳定性理论临界压力计如下：第2、3、4排临时支墩检算由4.5节计算结果可知第2、4排n2受力最大，即该排的边支墩受力最大，n1的力也通过斜撑传递到n2上，因此取n2下的支墩作为检算对象。其所承担荷载：N2=n1+n2+斜撑和预埋工字钢自重=679.63+1883.47+7.8=2570.9KN计算时取N2=2600KNa 强度检算立柱高度为7.5米，则有 满足要求b 稳定性检算40a工字钢斜撑计算：取所受荷载N1=680KN，受力形式如下：根据受力分析，工字钢斜撑受轴向力N，在节点A 分解为竖直向上的反力平衡n1=680KN的竖向力和水平力V（焊缝受力）。N=n1/COS30=785.2KNV= n1*tg30=392.6 KN40a工字钢斜撑可看作轴心受压杆件，做稳定性检算：计算长度：查40a工字钢特性知：长细比查表得稳定性系数即根据钢结构设计规范满足稳定性要求。焊缝强度验算：根据钢结构设计规范：式中：采用E43焊条 满足要求4.7 钻孔灌注桩桩长计算取第2、4排的外侧桩基作为计算对象根据地质勘察报告，结合路桥施工计算手册各土层极限摩阻力取值如下： 1、粉质黏土： =50KN 埋深 L=4.2m2、细圆砾土： =120KN L=2.0m3、泥质粉砂岩：=65KN L=4.5m4、泥质粉砂岩：=70KN 桩基按照摩擦桩设计，单桩容许承载力：P=0.5*(UL) 2600+7.5*26=0.5*(3.14*4.2*50+3.14*2*120+3.14*4.5*60+3.14*65*L)L=14.8m单桩入土深度h=4.2+2+4.5+14.8=25.5m施工中取h=26m