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支架龙湖大桥大跨度连续箱梁支架现浇法支架施工技术

收藏本文 2024-02-12 点赞:30512 浏览:136083 作者:网友投稿原创标记本站原创

一、工程特点

龙湖大桥位于淮河支流龙子湖(河)上,桥型为预应力混凝土连续梁桥。桥梁总长796m,分为三联,其中中联为440m,跨径组合为45m+2×65m+90m+2×65m+45m,两个边联分别为178 m ,跨径组合28m+5×30m。桥宽为3

5.6m,双向六车道。具有以下特点:

1、龙湖大桥位于国家级水利风景区和生态示范区,景观要求高,桥型设计新颖。箱梁中联为变截面连续梁,立面造型为双飞雁,其间梁底面呈抛物线变化的拱形。 桥墩分空心薄壁墩、竖琴式桥墩、椭圆截面的变宽柱式Y型桥墩三种型式。
2、箱梁为单箱五室箱形结构,最大跨度为90m,梁高为180-650cm,箱梁宽为3

5.6 m ,荷载大,采取支架现浇施工时对地基承载力及沉降时均匀性要求高。

3、地基分布情况复杂。(1)老路堤拆除部分及边联部分,地基承载力及均匀性较好;(2)中联部分地基②1层为淤泥层(流塑状,层厚0.6-6.9米,fak=40kpa)和淤泥质粘层(流塑-软塑,局部可塑,层厚0.0-6.1米,fak=80kpa),埋藏浅,承载力很低,压缩性大,呈不均匀分布。(3)地下水位高。

二、支架总体布置

根据工程特点,箱梁在不同地基和不同梁段采取不同的组合方式,共分成两个不同的截面形式:中联边箱室部分及老路堤承台开挖影响区域采用沉管(夯扩)灌注桩作箱梁支架的基础,沉管灌注桩间距布置顺桥向与箱梁浇筑节段成模数,横桥向布置在箱梁每道腹板的正下方。基础之上沿桥横向设置托架梁,其上铺设I45工字钢,搭建成321装配式公路钢桥构件和型钢平台,平台之上用碗扣式

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脚手架搭建满堂支架;边联及原老堤拆除部分(除承台影响区域外),地基处理如下:原土碾压2~3遍,40cm碎石垫层,碎石之上浇筑10cm厚C15混凝土面层,基础之上采用满堂支架。
托架梁采用321桁架垂直于桥轴向水平放置,每三片桁架为一组。相邻桁架中心距为450mm,三片桁架采用宽度为900mm的坚向支撑架相连,构成立体桁架支柱,支柱下端设置础板(拄脚)。础板与桩基采用M24X400地脚螺栓固定。
在纵梁之上设置分配梁,分配梁采用I45工字钢,梁之间的间距根据各处实际受力情况、施工荷载情况及模板构造情况确定。在I45工字钢之上沿横桥向设置20X20方木,其上搭设碗扣支架,工字钢和方木的间距根据模板构造、梁段荷载及施工荷载的大小确定。为保证支架的整体稳定性,工字钢和桁架交叉处设置U型卡,将工字钢固定在桁架上。
碗扣式满堂支架立杆间距在箱梁腹板下方为45cm,其余为90cm,水平横杆步距为120cm。立杆下部设可调底座,上部设可调顶托。顶托上铺20*20方木。

三、支架结构主要构件强度及刚度验算

取荷载最重节段进行验算。经计算,45号工字钢上均布荷载q1为28.31(KN/m),纵梁上均布荷载q2为6

7.1(KN/m)

1、45号工字钢强度及刚度验算(以最大跨径

6.6m计算)

(1)45号工字钢抗弯验算
Mmax=q112/8=28.31*6.62/8=154.1(kN.m),所需的截面抵抗矩为W=Mmax/[σW]= 154.1*106/145=1.06*106mm3=1060cm3,小于45号工字钢截面抵抗矩1500cm3,故满足要求。
(2)45号工字钢抗剪验算
σmax=q11/2=28.31*6.6/2=9

4.3(kN)

τmax=σmax *Sx/(Ix*δ)=94.3*103/(0.38*103* 13.5)=18.3MPa<

1.3*85MPa

(根据桥涵设计规范,临时结构取

1.3的容许应力增大系数,下同),满足抗剪要求。

(3)45号工字钢挠度验算
fmax=5q1l4/384EI=5*(28.31*1000)*6.64/(384*2*1011*27450*10-8)=0.0127(m)=1

2.7(mm)

允许挠度为[f]=1/400=6600/400=16.5 (mm),fmax<<[f],故满足刚度要求。(由于该处挠度偏大,可增加1~2根工字钢),

2、纵梁强度及刚度验算(以最大跨度6m计算)

(1)纵梁抗弯验算
Mmax=q212/8=67.1*62/8=30

1.95(KN.m) <3[M]=3*788.2kN.m,满足抗弯要求

(2)纵梁抗剪验算
Qmax=q21/2=67.1*6/2=20

1.3(kN)<3[Q]=3*24

5.2 kN,满足抗剪要求

(3)纵梁挠度验算 fmax=5q214/384EI=5*(67.1*1000)*64/(384*2*1011*182526*10-8)=0.0031(m)=

3.1(mm)

允许挠度为[f]=1/400=6000/400=15 (mm),故fmax <[f],故满足刚度要求

四、模板支架基础设计

1、沉管(夯扩)灌注桩承载力计算

拟采用的锺击沉管(夯扩)灌注桩,桩径初步选用为450mm,桩底夯扩1m深,桩身砼强度C30。桩顶高程统一确定为16.0m,实际地面低于16.0m高程的按实际地面高程计算,由于基岩下卧较浅,沉管桩打到基岩表面,柱底高程应计算至岩层表面,没桥轴线不同地段桩长不等。不同地段沉管(夯扩)灌注桩容许承载力计算根据公路桥涵设计规范沉桩的容许承载力公式计算。

2、沉管桩承受的荷载计算

沉管桩承受的荷载=现浇箱梁重+模板与支架重+桩头承台自重+1/2沉管桩自重,沉管灌注桩在不同地段桩长不等,由于其自重及其上承台重占其承受的荷载比例较小,为简化起见,按平均桩长10m来计算每根桩的自重。

3、沉管(夯扩)灌注桩基础布置

根据不同地段沉管(夯扩)灌注桩容许承载力、承受的荷载因素,同时综合考虑箱梁分段浇筑以及现浇箱梁横向荷载分布特点,对沉管桩基础进行布置。沉管桩间距顺桥向与箱梁浇筑节段成模数,横桥向布置在箱梁每道腹板的正下方。

五、支架施工

1、支架搭设要点

(1)托架梁拼装前要求在已浇筑小承台上弹出中线,安装时严格按中线安装,以确保梁体平直。同时要求用水平尺检测托架梁横断面,确保横断面水平,否则,用薄钢板将其垫平。
(2)分配梁沿顺桥向布置,梁之间的间距根据各处实际受力情况确定,腹板部分间距30cm,底板、翼板部分间距为1m。分配梁与托架梁的连接采用U形卡。
(3)地基基础表面要坚实平整,垫板放置牢靠,排水通畅;立杆与支架基础或方木接触密实,不允许有浮动、松动现象。接头:接头是立杆和横杆、斜杆的连接装置,应确保接头锁紧。方木的对接接头要求接缝严密,并用扒钉连接。杆件、方木的接头均不允许在同一截面。
(4)垂直度:在支架搭设过程中,应注意调整整架的垂直度,整架垂直度不允许大于1/500L或100mm(两者取小值)。水平度:横杆水平度不允许超过1/400L。
(5)为保证箱梁“双飞雁”的线形流畅,支架预留施工拱度,在确定施工预拱度值时,充分考虑下列因素:①支架承受施工荷载引起的弹性变形;②箱梁结构由于混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度;③受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形;④支架基础在受载后的非弹性沉陷。

2、支架检验

(1)支架施工及使用过程中,必须由专职安全监督人员现场监督检查,确保支架的搭设符合设计和规范要求。(2)支架遇以下情况必须进行检验:支架投入使用前;支架预压期间;支架预压卸荷后;箱梁混凝土浇筑期间;箱梁预应力张拉后;遇有6级以上大风、大雨、大雪后。(3)检验内容:基础是否有不均匀沉降;立杆垫座与基础面接触是否良好,有无松动或脱离情况;全部节点的上碗扣是否锁紧;荷载是否超过设计值;支架接头是否按设计要求错开。

3、支架预压

为严格控制现浇箱梁施工支架的基础沉降量和支架变形,合理设置支架预拱高度,在铺设梁底模之前,采用1.2倍箱梁钢筋混凝土重量的水箱对支架进行预压,以消除其不可恢复变形及地基沉降。支架预压前,在支架不同部位的杆件底部和上部设置观测点。在预压过程中,按1次/天的频率观测支架的变形和沉降情况。经实测,支架总变形量约为9mm,满足要求。预压后对支架进行找平,并按设计要求调整纵、横坡度。

摘自:毕业论文选题www.udooo.com

六、结语
由于大跨度变截面的箱梁自重大、再加上桥面宽度大,应根据地基不同情况,采取不同的基础处理方式和支架结构,既必要又经济。沉管灌注桩加贝雷架支架系统可有效提高箱梁的外观质量,从而保证景观设计效果。施工时应按设计方案和施工规范要求加强现场质量控制,特别是桩基施工、支架搭设、支架预压、沉降量观测等过程,否则达不到预期效果。

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