大跨径宽现浇箱梁支架设计与箱梁施工.doc

大跨径宽现浇箱梁支架设计与箱梁施工
1 前言
随着我国桥梁的发展,尤其斜拉桥有他独特的景观效果,成为城市建设的热点。大宽度现浇箱梁配合斜拉索被众多建设单位感兴趣,因此采用大宽度、大跨径现浇箱梁,成为了设计单位选却的目标,但是跨径越大宽度越宽,给设计和施工带来的难度就越大,如何使设计优化、施工优化,成为桥梁界的难点。
根据xx赣江地质情况,结合设计和施工,给出了一套完成的成熟的设计方法和施工工艺。
2 工程概况
工程简介
xx市xx大桥工程主桥为空间扭面背索斜塔斜拉桥,主桥边跨现浇箱梁主梁(含塔墩梁固结段)采用边箱分离式混凝土箱梁。主要轮廓尺寸为:,,底板宽度2×;塔墩梁固结段为横断面变截面,~44m。中央分隔带宽度7m,,。顶板设2%双向横坡,单边箱内设两道纵腹板,形成单箱三室断面,,³。
结构特点
1)³ ,重量大,要求基础、支架、模板有足够的强度和刚度。
2)箱梁箱室众多(纵桥向26个,横桥向6个),构造钢筋、预应力管道、斜拉索锚固体系、相当密集,施工很复杂。
3)混凝土体积大(塔梁固接实心段)、标号高(C50) ,为了消除水化热及多种因素的影响,保证混凝土不开裂,施工难度相当大。
4)锚区部分的斜拉索锚固体系(锚垫板、钢导管、定位骨架)的空间定位要准确,安装复杂。
3 支架设计与施工
支架布置
钢管桩横桥向设计8根,间距485~724cm,纵桥向间距750cm。支架共分五段,第一段长度
,;(含7个混凝土箱梁箱室);(含7个混凝土箱梁箱室);(接第三段直至箱梁端头):(顺桥向接第一段,)。
钢管桩:采用Φ820mm及Φ630mm钢管,钢管桩入土深度必须满足设计要求,各钢管桩间设置平联斜撑,平联斜撑采用Φ273mm钢管。
下分配梁:钢管顶设置分配梁,采用2H450型钢。
承重梁:双支加强贝雷桁架。
上分配梁:,采用I28工字钢,在横梁位置采用2I28工字钢,所有分配梁在最外侧两排钢管桩之间,上下加强。
木方和胶合板:木方采用10X12松木,δ15mm胶合板。
所有分配梁在支点位置增加加劲板,加劲板采用δ10mm钢板。
纵桥向布置图
横桥向布置图
钢管桩布置图
支架受力计算:
1) 分配梁计算
受力分析
分配梁布置于贝雷桁架之上,间距为150cm/道,受力如下图所示(单位:KN):
其弯矩图示如下(单位:KNm):
由图可得:
Mmax=,采用I45a,其截面抵抗矩[W]=1430cm3>。
2) 贝雷桁架计算
模型按单排单支建力,同时外载荷取N3=N2/2=;贝雷片,上弦杆2[10,斜杆及竖杆为I8;模型建立时约束了侧面的变形,即保证贝雷不发生侧向失稳,因此,贝雷拼装失必须设立横向剪刀撑。
模型图
变形云图轴向力云图一
轴向力云图二(去除支点处竖杆) 轴向应力力云图一
轴向应力力云图二(去除竖向腹杆)
校荷强度,刚度及稳定性:
按照《装配式公路钢桥多用途使用手册》中计算值(考虑稳定性):
贝雷最大轴向压力:N=<[N];
贝雷最大轴向压应力:σ= MPa<[σ];
贝雷最大挠度:f=<[f]。
采用单排双支贝雷梁,贝雷梁之间设剪刀撑,每3m一道,同时支点处的竖向腹杆加强,加强后的截面积大于原腹杆的两倍。
3) 钢管桩计算
,,根据其自由长度计算,Φ630mmσmax=<,Φ820mmσmax=<,均满足要求。
支架搭设
搭设顺序
测量放样→钢管桩振沉→桩间平联斜撑焊接→钢管顶支承牛腿焊接→安装横向下分配梁→安装纵向承重贝雷桁架→安装上分配梁及斜底板支撑架→安装底模
:
钢管桩:本支钢管桩入土深度必须满足设计要求,承台上钢管桩与定位钢板在连接处采用满焊连接。纵横方向上各钢管桩间按设计要求设置平联斜撑,平联斜撑与钢管桩在接触处满焊连接。钢管桩上部牛腿在标高复测后再进行安装。
贝雷架:钢管桩施工完毕后,先安装横向下分配梁,下分