1、深厚淤泥質(zhì)根底現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架設(shè)計(jì)與檢算摘要：通過工程實(shí)例對在深厚淤泥質(zhì)河灘根底上搭設(shè)現(xiàn)澆箱梁滿堂支架的設(shè)計(jì)與檢算進(jìn)行了詳細(xì)說明，可為類似工程的建設(shè)施工提供理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。關(guān) 鍵 詞：深厚淤泥質(zhì)根底貝雷梁支架 設(shè)計(jì) 1工程概況南昌市洪都大橋是溝通南昌市東北部地區(qū)贛江兩岸的重要交通工程，北岸引橋工程全長2225.821米。主線橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，共計(jì)26聯(lián)，其中灜上河段箱梁按單聯(lián)六孔180米整體施工張拉,共計(jì)4聯(lián)，大橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，分左右兩幅。箱梁為單箱雙室斷面，現(xiàn)澆施工。 根底為樁柱式柔性墩，橋墩高度為713M，跨徑30M。瀛上河河床頂層地層鉆探揭示為0.97.2米厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)

2、粘土，2方案設(shè)計(jì)2.1貝雷架支撐方案分析根據(jù)本橋所處地形和箱梁結(jié)構(gòu)形式，能夠適用于本橋現(xiàn)澆箱梁施工的支架有碗扣式滿堂支架和鋼管立柱貝雷梁支架兩種形式，確定施工方案前，對兩種支架從結(jié)構(gòu)受力、平安性能、施工難易以及經(jīng)濟(jì)性能等幾個方面進(jìn)行比擬，比擬情況見表2.1.表1支架施工技術(shù)比擬支架形式碗扣式滿堂支架鋼管立柱貝雷梁支架全跨度支架臨時支墩結(jié)構(gòu)受力結(jié)構(gòu)受力明確，計(jì)算分析簡單對貝雷梁要求較高荷載傳遞途徑明確，對鋼管立柱和貝雷梁要求低平安性能地基易產(chǎn)生不均勻沉降，較易發(fā)生平安事故支架構(gòu)件較大，數(shù)量少，較易保證施工平安支架構(gòu)件較大，數(shù)量少，較易保證施工平安施工難易地笨處理難度大，支架搭設(shè)、撤除相對容易支架

3、搭設(shè)、撤除容易，主要為吊裝作業(yè)臨時支墩設(shè)置較繁瑣，支架搭設(shè)、撤除上作量大經(jīng)濟(jì)性能地基處理費(fèi)用高，施工人員數(shù)量多，機(jī)械設(shè)備投入較少，施工進(jìn)度慢，成木高施工進(jìn)度快，材料周轉(zhuǎn)快，經(jīng)濟(jì)性最好施工進(jìn)度較快，經(jīng)濟(jì)性較好本橋位于深厚淤泥質(zhì)地基段，地基承載力較差，假設(shè)采用滿堂支架施加固處理，施工過程中地基可能出現(xiàn)不均勻沉降，對上部結(jié)構(gòu)造成危害；假設(shè)采用全跨度鋼管立柱貝雷梁支架需要在承臺上設(shè)置預(yù)埋件，鋼管立柱直接支承在承臺上，考慮本工程跨度達(dá)30m，這樣需要對承臺進(jìn)行加固處理，且對預(yù)埋件與支架連接的技術(shù)要求很高。經(jīng)方案比照分析，決定采用采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁綜合根底，上面搭設(shè)貝雷片組合梁的復(fù)合支架結(jié)構(gòu)。支

4、架根本形式見圖1。2.2施工難點(diǎn)分析與處理本方案的施工難點(diǎn)在于支架下部根底施工，研究決定，采用如下的處理措施：1首先在河床根底打入500預(yù)應(yīng)力混凝土管樁提高地基的承載力，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁上部施工1m1m0.5m的承臺，管樁頂部嵌入承臺內(nèi)。2為了保證汛期洪水的通行，在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁承臺根底上接5米高529鋼管樁，中間用角鋼將鋼管樁聯(lián)結(jié)成排架形式，做為支架的支撐墩。3鋼管樁上部橫向每排用兩根I40工字鋼扣焊做支撐橫梁，橫梁上部用貝雷片拼裝成連續(xù)梁式桁架，桁架上部橫向鋪設(shè)1215cm方木，作為碗扣式鋼管支架施工的根底平臺。4根底平臺施工完成后，上部的碗扣式鋼管支架施工與陸地上施工程序相同。中連續(xù)箱

5、梁支架平臺根底示意圖中連續(xù)箱梁支架平臺根底示意圖水中連續(xù)箱梁支架平臺根底示意圖圖1 水中連續(xù)箱梁支架平臺根底示意圖3現(xiàn)澆箱梁支架根底及貝雷梁支架檢算2-631計(jì)算荷載及組合1荷載形式本工程涉及的荷載形式較多，具體詳見表2。表2 本工程涉及的荷載類型表主要荷載類型符號具體類型數(shù)值大小模板支架重1a竹膠板方木0.3 kN/m21b鋼管支架1 kN/m21c支架下方木0.5 kN/m21d縱梁貝雷1.2 kN/m21e橫梁貝雷0.92kN/m1fI45c工字鋼分配梁0.94 kN/m1g529鋼管樁1.03kN/m426鋼管樁0.82kN/m鋼筋混凝土重b-18.2 kN/m2施工人員和機(jī)具c-1.

6、0 kN/m2振搗混凝土產(chǎn)生的震動荷載d-2.0 kN/m2南昌地區(qū)風(fēng)荷載0-0.45KPa河水流流速-2m/s2荷載組合計(jì)算貝雷縱梁時取荷載項(xiàng)，不含1e、1f、1g：荷載取值分項(xiàng)系數(shù):靜載系數(shù)rG =1.2,活載系數(shù)rQ=1.4驗(yàn)算剛度時不考慮分項(xiàng)系數(shù)。計(jì)算貝雷橫梁取荷載項(xiàng)，不含1f、1g。計(jì)算PHC砼管樁、鋼管樁上工字鋼分配梁取項(xiàng)，不含1g。計(jì)算PHC砼管樁、鋼管樁取項(xiàng)，不含5a。計(jì)算支架整體穩(wěn)定性取項(xiàng)，不含5b。32貝雷梁支架檢算1縱向貝雷梁的承載力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算經(jīng)計(jì)算最大剪力Q縱b左= Q縱b右=235.05 kNQ245kN，瞞住要求撓度計(jì)算中跨彈性撓度按簡直梁進(jìn)行檢算，偏于平安。經(jīng)計(jì)

7、算：f縱=5ql4(384EI)=519.0810314.14(3842.1108250497.210-8 ) =10.5mm14100400=35.25mm，滿足要求。2橫向貝雷梁的承載力計(jì)算橫向貝雷梁的計(jì)算見圖詳見圖2圖2 橫向貝雷梁的計(jì)算詳圖內(nèi)力計(jì)算經(jīng)計(jì)算最大剪力Q橫b左=123.06 KNQ245 kN，滿足要求。撓度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得：f橫ab= 0.677ql4/(100EI)=0.677119.41031.754(1002.11011250497.210-8 )103=0.01 mm 1700400=4.25 mm，滿足要求。邊跨端處A點(diǎn)內(nèi)力檢算經(jīng)計(jì)算得最大剪力Q邊橫b左= -Q邊橫c

8、右=108.49 KNQ245 kN，滿足要求。邊跨端處A點(diǎn)撓度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得：f邊橫= 0.677ql4/(100EI)=0.67736.91034.94(1002.1108250497.210-8 )=0.003 mm4900400=12.25 mm，滿足要求。3.3現(xiàn)澆箱梁支架根底檢算本文主要驗(yàn)證復(fù)合支架根底的承載力以及鋼桁架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的承載力檢算單根PHC砼管樁允許承載力：P=1/2 (ULiii+AR)，具體參數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)P(500)=1.571(1155+1695+11120)+10.1963570002=1272.4KN N+G1149.34KN+45.

9、2KN=1194.54 KNPHC砼管樁穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算長度L=15m，D=500mm，d=300mm，i=D2+d2124=0.14577m=Li=15000145.77=102.9，A凈=0.12566 m查表得=0.536=N(A)=1014.04103(0.5360.12566)106=15.1 MPa=80 MPa2鋼管樁的承載力檢算鋼管樁承載力計(jì)算單根鋼管樁允許承載力：P=1/2 (ULiii+AR) ，具體參數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)P(529)=1.662(1155+1695+11120)+10.2197870002=1388.3 KNN+G931.32KN+15.45KN=946.77KN鋼管

10、樁穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算長度L=5m，D=529mm，d=513mm，i=D2+d2124=0.18422m=Li=5000184.22=27.1，A=0.01309 m查表得=0.946=N(A)=946.77103(0.9460.01309)103=76.5 MPa=181.25 MPa該支架方案滿足現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工貝雷梁支架強(qiáng)度、剛度要求。水流沖擊對鋼管樁的影響水位高度最大按h=2米計(jì)算，作用在支架上的流水壓力計(jì)算公式為:p=0.8A2/2.g，具體參數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)對鋼管樁產(chǎn)生的彎矩為M水=0.172230.23 KN.m對鋼管樁產(chǎn)生的水平位移為慣性矩:I=(D4-d4)/64=0.00267

11、 m4撓度為:f=PL3/3EI=0.231.333(32.11080.00267)=0.0003mm水流壓力對鋼管樁頂產(chǎn)生的位移為S=0.2332=0.34 mm，不影響鋼管樁的使用，滿足穩(wěn)定性要求。3.4支架抗傾覆力檢算1荷載計(jì)算作用于腳手架上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值對支架的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載按下式計(jì)算： k=0.7zs0，具體參數(shù)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?建筑結(jié)構(gòu)荷裁標(biāo)準(zhǔn)?GB50009-2001選取。k =0.71.141.760.450.63KPa作用于側(cè)模的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值對支架的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載按下式計(jì)算：wK=Z sZ w0，具體參數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)具體參數(shù)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?建筑結(jié)構(gòu)荷裁標(biāo)準(zhǔn)?GB50009-2001選取

12、。wK=1.501.01.14 0.450.77KPa2風(fēng)對橫橋方向支架及模板的影響風(fēng)荷載在支架上產(chǎn)生的水平推力：F1=W.S=0.6337.84=23.84KN。風(fēng)荷載在模板上產(chǎn)生的水平推力：F2=W.S=0.7754=41.58KN。風(fēng)荷載對支墩角點(diǎn)的彎矩：M1=F1h1+F2h2=23.84132+41.5813+22=737.08KNm 箱梁模板自重對支墩角點(diǎn)的彎矩：M2=G.b2=793.814.72=5834.43KNm M2M1=5834.43737.08=7.9 M2經(jīng)計(jì)算支墩的抗風(fēng)傾覆力能夠在自重作用下滿足要求。4結(jié)束語本工程自2023年元月份進(jìn)行根底預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工，到2023年11月四聯(lián)箱梁全部施工完成，經(jīng)歷住了冬季冰雪、夏季暴風(fēng)雨的考驗(yàn)。復(fù)合支架根底穩(wěn)定性高，通過支架預(yù)壓根本消除了沉降變形，施工的梁體外表輪廓清晰、線條順直，混凝土實(shí)體未出現(xiàn)裂縫。同時，利用鋼管樁和貝雷片做現(xiàn)澆梁支架，不需處理地基，防止地基沉降帶來的影響，節(jié)約了投資，提高了材料的回收利用率。實(shí)踐證明，本橋支架布設(shè)方案是切實(shí)可行的，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。參考文獻(xiàn)1丁勇，鋼管立柱貝雷架支撐在軟弱根底現(xiàn)澆箱