预应力箱梁施工总结

兴联东路跨京广铁路立交桥预制

预应力箱梁施工方案

1工程概况

1.1施工设计图号：湖南中大勘测设计研究院《兴联路立交桥（京广下K1555+156.54）》施工图设计图号：施桥06～施桥40。

1.2 制（存）梁场地布置

本桥三种跨径的箱梁共156片：其中27m跨预应力箱梁36片；30m跨预应力箱梁96片；43m跨预应力箱梁24片。单片箱梁体积大，最重43m跨边梁重约155t。预应力箱梁的预制和安装是该工程施工的重点和难点。箱梁在现场制梁场预制，拟备用4套钢模。根据现场实际情况和业主提供的施工场地，从该桥13#台尾起向东（K1+315～K1+565）长250m、宽46m（为三标段形成的道路路基面）作为预制箱梁场地，面积为11500m2。场地内制梁场用厚30cmC20素砼进行硬化处理，存梁场和场内通道采用泥结碎石地面。场地两侧布设400mm×400mm排水沟，以免路基不均匀沉降。具体布置详见附后的《制梁场平面布置图》。预制场内设箱梁预制台座15个：其中跨径为30m（27m）的设台座10个；跨径为43m（30m）的设台座5个。底座用厚25cmC30素砼浇筑，并在台座两端设B×L=3m×6m的双层钢筋网片。为保证桥梁的平整，制梁台座面按跨径分别设向下的预拱度：27m跨箱梁跨中设1.4cm；30m跨箱梁跨中设1.6cm；43m跨箱梁跨中设2.4cm。预拱度可采用圆曲线型或抛物线型。

台座面用厚5cmC50水磨石。底模横向每隔1.5m在胎模面下5cm预埋Φ20mmPVC套管，以便安装制梁钢模下部的对拉螺杆。因梁面上不设吊环，采用钢丝绳按兜托法吊移梁，故应在底模座上距梁端各≤0.9m处设宽30～40cm横向槽口，上盖10mm厚钢板，供吊移梁时承托下横梁穿过。为防止存梁区地基下沉而破坏梁体，存梁区在距梁端≤0.9m处用M10浆砌片石砌筑（或用木枕）搁置横梁，浆砌片石墙厚100cm、高60cm，上设承托吊移梁的宽30～40cm横向槽口。

文章编号:100926825(2008)2420328202预应力现浇箱梁钢管支架施工技术总结

收稿日期:2008204228作者简介:杨进城(19732),男,工程师,中铁二十二局集团厦门中铁建设有限公司,福建厦门 361000杨进城摘 要:指出随着桥梁施工技术的不断发展,连续箱梁钢管支架施工技术逐步从不成熟到成熟走向一个专业性的台阶,以滨海西大道工程为例,详细介绍了箱梁钢管支架的设计方案及钢管支架基础的验算。关键词:现浇箱梁,钢管支架,施工,技术总结中图分类号:U445文献标识码:A1 工程概况滨海西大道工程作为厦门市丙洲海域综合整治建设工程的先行项目,是综合整治工程中主干路网的组成部分,与同集路平行,其功能以交通为主。滨海西大道(通福路)官浔路段)起点位于建设中的通福路,终点交于外环快速路立交,道路全长2993.15m,分别与西洲路、西柯街、美溪路等主干路相交。本合同段工程为滨海西大道(通福路)官浔路段)道路工程B标段,实施范围为K0+815.255~K1+420.00,K1+759.00~K2+255.296,累计长1101.041m。2 支架设计总体方案1)西洲路跨线桥及西柯街跨线桥箱梁断面几何尺寸(桥宽均为9.25m标准箱梁)、箱梁荷载相同,计算跨径以30m,40m为代表取值。西洲路跨线桥全桥及西柯街跨线桥0号桥台~6号墩为陆上贝雷梁钢管式支架设计,6号桥台~13号墩桥台为水中贝雷梁钢管式支架设计。水中及陆上边支墩基础利用原有设计承台基础,陆上中支墩采用扩大基础,水中中支墩采用管桩基础,水中河床以下支墩采用<500混凝土管桩基础,河床以上连接<529的钢管,连接部位采用80cm@80cm@2cm的钢板,并用三角钢板焊接。横向分配梁采用Ñ20的槽钢,纵梁用10@10方木,并用木楔调整标高。底模采用12mm的竹胶板,弯头部位采用5mm的弧度钢板。芯模采用12mm的胶合板,支撑用纵横向用10@10方木。翼缘板底用<48的钢管支撑,可调顶托调整标高,顶托最大调整长度为30cm,扣件扭力控制在45kN~60kN之间。2)埭头溪桥采用贝雷梁钢管式支架作为支架体系。箱梁断面几何尺寸(桥宽均为16.5m标准箱梁)、箱梁荷载相同,计算跨径以30m为代表取值,其中0号桥台~1号墩为陆上贝雷梁钢管式支架设计,0号桥台~1号墩箱梁为变截面16.5m~21m,贝雷片设16片,钢管设4排8根,基础采用条形扩大基础。1号桥台~7号墩桥台为水中贝雷梁钢管式支架设计,钢管设4排6根,边支墩基础利用原有设计承台基础,中支墩采用管桩基础,水中河床以下支墩采用<500混凝土管桩基础,河床以上连接<529的钢管,连接部位采用80cm@80cm@2cm的钢板,并用三角钢板焊接。贝雷梁设7组14排,槽钢间距为70cm。底模、芯模、侧模、翼缘板设计与西洲路跨线桥及西柯街跨线桥箱梁类同。3 模板、支架验算及支架预拱度设置步骤1)底模验算:底模结构概述;荷载计算及组合;验算(面板、纵横肋梁)。2)侧模验算:侧模结构概述;荷载计算及组合;验算(面板、纵横肋梁、支柱等)。3)内模验算:内模结构概述;荷载计算及组合;验算(面板、纵横肋梁、支柱等)。4)分配梁验算:分配梁结构概述;荷载计算及组合;验算。5)贝雷支架验算:贝雷支架结构概述;荷载计算及组合:a.荷载:¹混凝土自重;º底模自重;»侧模自重;¼内模自重;½分配梁自重;¾贝雷纵梁自重;¿人群及施工荷载;À风荷载。b.荷载组合:¹+º+»+¼+½+¾+¿,验算刚度时荷载组合:¹+»。c.验算(各种不利跨径)。6)贝10.0倍洞径距离时,隧道开挖对桥桩的影响已经非常微弱了。3)所以对桩基而言,上直通道和斜通道开挖影响比站厅隧道开挖影响大。其中斜通道开挖对桩基的影响又较上直通道的影响大。4)对高架桥桩的位移分析结果表明,隧道的水平位置对桥桩的位移是有影响的,距离越近影响越大。隧道的上下位置也会对桩基的位移产生影响。参考文献:[1] 黄茂松,张宏博,陆荣欣.浅埋隧道施工对建筑物桩基的影响分析[J].岩土力学.2006(8):187921883.[2] GB5015722003,地铁设计规范[S].[3] JTGD7022004,公路隧道设计规范[S].[4] 陈扬勋.城市地下洞群施工对周边环境影响规律研究[D].北京:北京交通大学,2008.[5] 王暖堂.城市地铁复杂洞群浅埋暗挖法的有限元模拟[J].岩土力学,2001(12):5042508.[6] 周石喜.城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析[J].山西建筑,2007,33(2):2962297.EffectsofconstructionprocedurewithlargespanclearanceandshallowincityforbridgepilesCHENMing2huiAbstract:AimingatcomplexcavesstructureandgroundlayersofXiaobeistationinGuangzhou.Someexcavationmethodsaboutthestationhallwhoseembeddeddepthisveryshallowweresimulated,itsumesupthelawofcavesconstructionforbridgepiles,byselectedthecavesconstructionmethods.Itgetsupthereasonableconstructionmethod.Keywords:shallowtunnelconstruction,tunnel,constructionprocedure,FLAC3D#328#第34卷第24期2008年8月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.34No.24Aug. 2008 雷底部横梁验算:横梁结构概述;荷载计算及组合;验算强度;验算刚度。7)横梁底部立柱验算:立柱结构概述;荷载计算及组合;强度验算;稳定性验算。8)立柱基础及地基基础承载力验算:混凝土结构概述及地质情况概述;荷载计算及组合;强度验算;基础沉降量计算。9)支架预拱度计算及设置:预拱度计算;预拱度设置。4 钢管立柱验算实例钢管桩立柱管径为529mm,壁厚8mm,钢管桩截面积13113mm2,钢管立柱最长的自由长度为7m。C=18.5cm。K=VL/C=2@700/18.5=75.676(偏安全系数V=2),查表得轴心受压构件的稳定系数U=0.892,钢管折减系数取值为0.85K/U=84.838。R=N/(UA)=292.3@103/(0.892@0.85@13113)=29.4MPa<[R]=145MPa(钢管立柱满足要求)。4.1 陆上基础承载力验算根据梁柱式贝雷支架设计形式及施工场地地质情况,尤其对支墩基础若有泥浆池做换填处理,清理泥浆后换填砂灌水密实,并用压路机碾压。若有松散层挖除松散表层,换填20cm厚的砂夹碎石碾压,碾压后密实度大于95%,砂夹碎石层顶、换填完后做承载试验,承载力要求达到150kPa。在碎石层上浇筑30cm钢筋混凝土预制块,厚@宽@长=30cm@300cm@800cm,边支墩直接安装在设计承台上。中支墩基础验算(钢管高度按7m算)根据以上计算,各贝雷梁在支墩顶产生的压力取最大N=1174.6@2=2348kN。混凝土自重:3@0.3@7@26=163.8kN;Ñ36b工字钢自重:9.6@65.66@2@10/1000=12.6kN;<529钢管自重:7@10@0.02466@8@(529-8)@10/1000=71.98kN;作用在地基上的荷载:N=2348+163.8+12.6+71.98=2596.38kN;地基承载力:R=2596.38/(3@8)=108.2kPa<150kPa(符合要求)。4.2 水中钢管桩受力验算1)贝雷片及钢管根据箱梁的施工设计荷载先通过10排纵向贝雷片传递给4排横向布置的2根36b工字钢。由2根36b工字钢将上部所有荷载均匀地传递给20(5+2@5+5)根钢管桩。最大钢管桩顶受力为N=292.3kN,按照进场最小钢管计算,直径529mm@8mm钢管:A=52.9@3.14@0.8=133.136cm2,每根钢管桩竖向力P=292.3+14@78.5@133.136@10-4=306kN(每根钢管长度以14m计),即P=306kN。2)钢管桩强度验算(水上部位采用<529钢管基础,钢管顶采用70@70cm的钢板焊接,并用<25的U形卡36b工字钢与贝雷片连接),钢管的惯性矩J=3.14/64@(D4-d4)=3.14/64@(534-51.44)=3.14@910528.4/64=44672cm4,回转半径r=(J/A)1/2=(44672/133.136)1/2=18.5cm,K=700/18.5=37.8<80(箱梁底标高最高位为7m,扣除2层方木、一层贝雷片和一层36b的工字钢,管钢桩顶标高最高的为4.7m,河床底标高为-2.30m),其长细比小于主要的受压构件容许长细比150。查5钢结构设计规范6附表17得U=0.688。强度检算:R=P/A=306/0.0133136=22.9MPa<1.5[R]=120MPa;稳定性检算:R=P/(UA)=306/(0.0133136@0.688@0.85)=39.3MPa<1.5[R]=144MPa。3)水中管桩承载力验算。为了保证施工控制的安全性及可靠性,在施工中应以单桩力摩擦力反算深度(H)及贯入度双控为控制标准,即在施工中采用设备D40型振动锤打钢管桩至桩锤10min进尺小于1cm或不进尺时单桩的承载力不小于37t,方可满足施工的要求。f摩擦力1=3.14@0.53@Ef@$h=3.14@0.53@[(10@1)+75@6.5]=1.664@497.5=827kN。即:f摩擦力=306kN<1.5f摩擦力1,f摩擦力1=827kN,L=7.5m时,满足要求。故:1)按摩擦桩控制深度以河床以下7.5m为准,然后施工完3根钢管桩采用千斤顶做承载力试验,直至满足荷载要求为止。2)若在施工时打桩控制深度未达到7.5m时(因地质的变化),以贯入度控制为标准,直至满足荷载要求为止。3)为保证钢管的承载力,采用50t以上的千斤顶做承载力试验。5 结语1)根据上述计算钢管桩的结构设计中纵梁贝雷片的强度和挠度,钢管桩的长细比、强度和单桩承载力均满足施工的要求。2)桩基施工完后,陆上支架部位施工造成的泥浆池中泥浆先进行清理,或对不良地基采用砂换填处理,然后冲水密实处理,压实度达到验算承载力要求,确保支架基础的应力扩散均匀,抵消基础的沉降变形及弹性形变。陆上支架施工时采用扩大基础,验算基础的应力扩散及基础的承载能力。水中支架施工时采用钢管桩基础,根据地质的勘察,验算依据钢管桩基础的摩擦力或承桩承载力控制。3)先根据箱梁设计图纸计算箱梁荷载,然后计算支架各部位的荷载自重,最后根据结构力学原理分析荷载破坏极限值和5桥梁钢结构设计规范6要求的强度指标验算。根据所建立支架结构设计的模型,计算支架各部位的弯矩、挠度、剪力、轴力是否满足施工荷载要求。参考文献:[1] JTJ0422000,公路桥涵施工技术规范[S].[2] JTJ025286,公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S].[3] GB5001722003,钢结构设计规范[S].[4] JTJ076295,公路工程施工安全技术规程[S].[5] 黄绍金.装配式公路钢桥多用途使用手册[M].北京:人民交通出版社,2002.[6] 张海岐.超宽0号及1号块现浇箱梁钢管桩支架设计施工[J].山西建筑,2006,32(22):1362137.Summaryoftheconstructiontechnologyoftheprestressedcast2in2placeboxbeamsteelpipesupportYANGJin2chengAbstract:Theauthorpointsoutthattheconstructiontechnologyofthecontinuousboxgirdersteelpipesupportbecomesmaturewiththede2velopmentofthebridgeconstructiontechnology.Takingthestrandwestmainroadasanexample,theauthordetailedlyintroducesthedesignschemeoftheboxgirdersteelpipesupportandthecheckingcalculationofthesteelpipesupportfoundation.Keywords:cast2in2placeboxbeam,steelpipesupport,construction,technicalsummary#329# 第34卷第24期2008年8月 杨进城:预应力现浇箱梁钢管支架施工技术总结

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现浇预应力箱梁施工

1）支架基础

地基处采用扩大基础，挖至表面土层，基坑底铺筑10cm碎石，并夯实，然后浇筑基础混凝土，并要严格控制顶面标高及水平度。支架基础分A、B两种，A型尺寸为1.5×1.5×0.5m，B型尺寸为8.5×1.5m，各基础的厚度均为40cm，混凝土浇筑时要做好预埋件的预埋工作。基础开挖后，应及时对基坑土质进行检验，如发现与设计土质不符，要及时采取措施或调整基础尺寸，本基础要求天然地基承载力为［σ］=210kN/m2。

2）支架基础静载预压

当基础混凝土强度达到80%以后进行预压，具体作法是：将预制的压块用吊车吊放在支点上，压载量约为支点受力的80%，以1d为一个观测单位，若连续3d观测结果在5mm以内，则可认为地基沉降基本稳定，压载时以一排支点同时预压为宜。

3）支架搭设

上部箱形连续梁施工采用由无缝钢管焊接成的组合钢管支架作为支撑，承重部分由纵向和横向的工字钢组成，组合钢管支架用工字钢联成整体，在横向工字钢上面设置砂筒(或木楔块)供落架使用，对于20m孔每孔设5个支点，分别在1/4跨处、1/2跨处及两墩身处，横向也设5个支点，各横向支点处均用角铁焊接成剪刀撑形式，使其联成一体。

支架预拱度设置：

预拱度计算公式为f=f1+f2+f3，其中f1：地基弹性变形，f2：支架弹性变形

由计算可知f2=5～8mm，取f2=8mm，f3：梁体挠度。

预拱度最大值设置在梁的跨中位置，并按抛物线形式进行分配，算得各点处的预拱度值后，通过支架上的砂筒对底模进行调整。

3 模板、钢筋、混凝土的施工

1）模板制作

1

桥

梁

施

工

组

织

设

计

2

目录

一 .编制依据

二.工程概况及施工条件

三.施工准备

四.施工方案选择

五.施工组织管理与总体设想

六.管理职责及权限

七.施工测量的技术措施和总体安排

八.主要技术质量措施

九.施工工艺流程

十.施工进度计划

十一. 施工平面布置

十二.安全保证体系及保证措施

十三.质量管理体系及保证措施

十四.工期保证体系及保证措施

十五.环境保护保证体系及保证措施

十六.节约成本和季节性施工措施

3

桥梁施工组织设计

一 .编制依据

根据合同段施工图纸和招标文件，及国家有关部委颁发的标准、规范、规程，并经过施工现场的认真勘察，经反复讨论后，编制此实施性施工组织设计。

二. 工程概况及施工条件

1.工程建设概况：

该桥位于黄河下游冲积平原，为黄河河床，河漫滩及一级阶地。高程在27.1-35米。该桥桥面标准宽度为25.6米，主线双向四车道，一级公路标准。

主梁桥跨布置：跨径布置为：73.5m+120m+73.5m,上下行两幅。箱梁顶面设2%的横坡。小箱梁跨径布置为：3×（5×30）+6×30m,上下行两幅，箱梁顶面设2%的横坡。

2. 设计标准及原则：

（1）、桥梁设计荷载：公路-Ⅰ级

（2）、 桥梁宽度：桥梁标准宽度为25.6米，桥梁横坡为横坡2%。

3. 现场施工条件：

（1）、施工用电、用水

业主根据施工组织设计和施工平面图现场在适当位置进行打井取水为主，用电在施工区适当位置设置变压器。

（2）、施工便道

业主将施工区便道铺设到位，进场的道路进行加宽和加固处理，满足材料和大型机械的进场

（3）、施工气候

4

该地区多年平均气温13.8℃，最高月平均气温27.5℃，最低日平均气温-1℃，最大日温差15℃，极端最高气温42.5℃。主要特点为：春季风多干燥，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干冷期长。