某桥现浇箱梁钢管支架预压方案

某桥现浇箱梁钢管支架预压方案（精选3篇）

篇1：某桥现浇箱梁钢管支架预压方案

（2×50+25）m箱梁钢管支架预压方案

一、概述： 对（2×50+25）m现浇箱梁钢管支架进行预压以便获取支架弹性变形和非弹性变形量及地基沉降量，为连续箱梁底模设置预抬值提供依据。现浇箱梁断面图

现浇箱梁钢管支架预压荷载断面图 砂袋砂袋 砂袋砂袋

现浇箱梁钢管支架预压平面位置及测点的布置图

断面图

断面图

二、加载及卸载顺序：

按荷载总重的0→50%→100%→50%→0进行加载及卸载，并测得各级荷载下的测点的变形值；

三、预压时间：

荷载施加100%后，观测次数一般为加载前、加载完毕、加载12小时、加载24小时、加载48小时和卸载完毕共6次（卸载必须在支架不再变形原形后进行）。施工时按时、准确、认真地测量数据，最后综合分析这些数据，删除不合理的值，为施工预拱度提供准确可靠原数据。

四、观测方法：

在箱梁底板的腹板位置设测点，5米一个断面，每断面三个测点。测点选择在钢管立柱上（测点布置见图）；按照加载及卸载步骤分别测的各级荷载下的模板下沉量及地面下沉量，并在卸载后全面测得个测点的回弹量。

五、加载荷载计算：

采取分幅分跨预压，预压时腹板1米范围内所压荷载为=0.5m×2.8m×2.6（吨/立方米）×1.2=4.36吨/每延米长。底板5米范围内所压荷载=5m×0.5m× 2.6（吨/立方米）×1.2=7.8吨/每延米长。翼缘板3.75米范围内所压荷载为=3.75m×0.3m×2.6（吨/立方米）×1.2=3.51吨/每延米长。顶板部位重量折入底板预压重量。单幅25m跨荷重取不少于963吨（查施工图中的材料数据，对单幅25m跨长进行计算得到的钢筋混凝土理论重量），单幅50m跨荷重取不少于1927吨（查施工图中的材料数据，对单幅50m跨长进行计算得到的钢筋混凝土理论重量）。箱梁混凝土重量计算时，比重取2.6吨/每立方米。

故预压时腹板位置以砂袋进行等重预压，底板以砂袋堆围堰加水加压，假设每袋重80Kg。

腹板纵向每1米长位置需54.5袋砂石料。

底板纵向每1米长位置需97.5袋砂石料。翼缘板纵向每1米长位置需43.9袋砂石料。

堆载时必须对称加载，先加腹板部位，再加底板部位。

六、安全注意事项：

1、所有工作人员必须戴安全帽。

2、严禁人员进入试压区。

3、现场试压人员及机具由负责人统一指挥。

4、加载时逐步加载，禁止加载物冲击承重平台。

5、发现异常情况，应立即停止作业；经检查分析处理后方可继续进行。

篇2：某桥现浇箱梁钢管支架预压方案

关键词：现浇,连续箱梁桥,支架,稳定验算

1 工程概况

新建石家庄至济南铁路客运专线五里堂右线特大桥工程, 主梁计算跨度为15.95+5×16.6+15.95m, 梁全长为116.0m, 全桥采用等截面, 梁高1.6m, 截面采用单箱单室斜腹板形式。箱梁顶宽7.2m, 底宽3.33m。顶板厚度除梁端附近和中支点附近外均为0.3m;腹板为斜腹板, 厚度为0.40~0.7m, 按折线变化。15.95+5×16.6+15.95m连续梁现浇支架自底模以下依次布置纵向方木 (间距30cm) →横向方木 (间距60cm) →顶托→立杆→底托→基础。底模下支撑架立杆的纵向间距60cm, 横向间距在腹板下方为30cm, 底板下方为30cm和60cm。方木规格均为10×10cm, 支架均采用φ48×3mm标准杆件。

2 计算依据

(1) 《路桥施工计算手册》;

(2) 《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》 (JGJ166-2008) ;

(3) 《材料力学》;

(4) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 。

3 脚手架检算

以下依次布置纵向方木 (间距30cm) →横向方木 (间距60cm) →顶托→立杆→底托→基础。底模下支撑架立杆的纵向间距60cm, 横向间距在腹板下方为30cm, 底板为30cm和60cm, 方木规格均为10×10cm。剪刀撑应按照规范要求布置, 水平剪刀撑在顶底端必须设置, 排距不大于4.8m。

主体支架主要承受荷载包括:梁体混凝土自重、模板重量、施工荷载、倾注混凝土所产生的冲击荷载以及振捣荷载。

根据对现浇段梁体各部位的荷载分析, 翼缘板区的支架荷载很小, 不控制计算, 只计算梁腹板和底板区的支架。

3.1 混凝土荷载

控制计算截面为横隔板外80cm处梁体截面, 将该截面划分为2个A区段和1个B区段

3.2 模板荷载

梁外模板采用组合钢模板, 自重标准值取0.75k N/㎡, 内模板为木模板, 自重标准值取0.5k N/㎡, 则A区段模板线荷载:q1=0.75×1.5+0.5×0.85=1.55k N/m;B区段模板线荷载:q2=0.5×2.257=1.128k N/m。

3.3 倾倒混凝土时产生的冲击荷载

A区段所产生的线荷载:q1=2×0.79=1.58k N/m;B区段所产生的线荷载:q2=2×2.25=4.5k N/m。

3.4 振捣混凝土产生的荷载

(1) 底模下纵向方木检算.纵向方木的验算偏安全地按简支梁图式进行计算, 计算跨度取L=600mm。

(2) A区底模纵向方木 (10×10cm) 的计算.由于箱梁底A区铺设了2根纵向方木, 则单根纵向方木所受的荷载为:p=40.366/2=20.18k N/m;该荷载值小于方木的最大承载力37.04k N, 所以安全。

(3) B区底模纵向方木 (10×10cm) 的计算.由于箱梁底B区铺设了8根纵向方木, 计算时按7根考虑, 则单根纵向方木所受的荷载为:p=72.608/7=10.37k N/m该荷载值小于方木的最大承载力37.04k N, 所以安全。

(4) 横向方木检算.横向方木的间距为60cm, 支撑在顶托上, 支撑间距s在腹板下方为30cm, 底板下方为60cm。

(5) A区底模横向方木 (10×10cm) 的计算.位于腹板下方的横向方木将纵向方木传递的荷载直接传递给顶托, 实际是不受弯曲的, 或弯矩很小, 不予计算。

(6) 单根立杆承载力检算.A区段单根立杆所受的力为横向方木传来的支反力, 最大值为:N=1.05× (20.18×0.6+9.17/2) =17.53k N<38.3k N;B区段单根立杆所受的力为横向方木传来的支反力, 最大值为:N=1.05× (9.17/2+10.37×0.6×1.5) =14.61k N<38.3k N;翼缘段单根立杆所受的支反力, 大小为:N=1.05×[1.2× (0.55×26+1.8×0.75) +1.4× (1.68+2×1.68+2×1.68) ]×0.6/2=9.62k N<38.3k N;1.05为增大系数, 38.3k N为单根立杆的极限承载力。可见, 单根立杆的承载力足够。

(7) 地基强度检算.单根立杆承受荷载为17.53k N, 考虑杆件、垫层等自重, 取1.05的系数, 垫层混凝土厚度20cm, 混凝土应力扩散角45度, 立杆作用力作用在改良地基上面积为s=3.14× (0.2+0.024) × (0.2+0.024) =0.158㎡, 则混凝土垫层下的换填地基承载力至少需要17.53×1.05/0.158=116k Pa。

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》5.5.1式Ag=N/fg;式中Ag———立杆基础底面积;fg———地基承载力特征值 (k Pa) 。当为天然地基时, 应按地勘报告选用;当为回填地基时, 应乘以折减系数0.4。

立杆荷载为N=17.53×1.05=18.41k N, 考虑承台附近为回填土, 原始地基承载力特征值为150k Pa, 则地基承载力特征值fg=150×0.4=60k Pa, 则立杆所需支撑面积为Ag=N/fg=18.41/60=0.31m2。求得半径为r=0.31m, 则立杆荷载应力在灰土需扩散0.31-0.2-0.024=0.086m, 灰土应力扩散角为28°, 则需换填深度为h=0.086×ctg28=0.162m, 考虑临近杆件影响取0.2m, 所以换填灰土深度不小于20cm, 方案中换填深度50cm, 满足要求。

4 整体稳定性分析

采用midas/civil建立支架整体模型分析, 荷载采用标准组合, 则A区总荷载为:QA=1.55+27.48+0.79+1.58+1.58=32.98k N/m;A区单根立杆承受荷载为:1.05×32.98×0.6/2=10.39k N;B区总荷载为:QB=46.25+1.128+2.25+4.5+4.5=58.63k N/m;B区单根立杆承受竖向荷载为1.05×58.63×0.6/3=12.31k N;翼缘总荷载为:Q=0.55×26+1.8×0.75+1.68+2×1.68+2×1.68=24.05k N/m;翼缘下单根支架荷载为:1.05×24.05×0.6/2=7.58k N。

(1) 风荷载计算.考虑风荷载, 根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》4.3.1计算风荷载如下:

ωk———风荷载标准值 (2k N/m) ;

μz———风压高度变化系数, 按规范查表确定, 按B类, 高度18m考虑, 取值1.21;

μs———风荷载体型系数, 按规范计算得数值为1.48;

ω0———基本风压 (k N/m2) , 查《建筑结构荷载规范》值取0.45。

则ωk=1.25×1.3×0.45=0.732k N/m;梁体高1.6m, 长度按16.38m计算, 则风荷载力为0.73×16.38×1.6=19.13k N;按22排杆件, 每排8个计算, 每根杆件受水平力为19.13/ (22×8) =0.119k N。

5 结论及说明

经计算, 碗扣支架受力及稳定性均能满足规范要求。需要指出的是, 立杆的稳定性是按轴心受压杆件的假设计算的, 虽然考虑了实际的偏心和一定的安全余度, 但在实际施工中还是要严格按照有关施工规范要求搭设支架, 尽可能减少施工误差, 并采取有效措施保持支架的整体稳定性, 支架与墩身要进行可靠连接, 两侧设置足够数量的缆风绳以确保支架的整体稳定。

参考文献

[1]《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程》 (JGJ166-2008) , 中国建筑工业出版社, 2009.

篇3：某桥现浇箱梁钢管支架预压方案

摘要：现浇箱梁在施工过程中主要采用满堂支架、门式支架、钢管立柱等方法施工，在基础较差的地质施工条件下，满堂支架、门式支架存在基础处理难、基础处理复杂等问题，选择钢管立柱法较为适宜，对于软基地质，特别是淤泥地质，钢管立柱基础处理需要耗费大量混凝土，成本较高。文章结合该问题，提供一种利用钢管桩作为基础的施工方案，施工效果较好，值得推广应用。

关键词：软基；现浇箱梁；钢管桩；钢管立柱；力学验算

中图分类号：U448 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0018-03

1 工程概况

金清港大桥主桥起止桩号为：K90+472.5～K90+692.5，长度为220m。上部结构布跨型式为（60+100+60）m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，分左右双幅，单幅箱梁采用单箱单室截面，纵、横、竖三向预应力体系，为全预应力构件。桥宽16.25m，根部梁高5.8m，跨中及端部梁高2.5m，箱梁高度按1.8次抛物线变化。

16号块为边跨现浇段，梁高2.5m，长9m，砼方量137.1m3，桥梁所处位置位于海港，地质条件较差，大都为淤泥质粘土，承载力极差，如采用混凝土基础需要换填大量淤泥，且需要铺设大量混凝土。

2 现浇段钢管支架设计

在支架施工过程中，项目部技术人员针对软基地质，根据桥墩较高的特点，采用钢管桩作为支撑、剪刀撑连接、贝雷片安装及施工机械的综合运用不断分析，总结形成钢管立柱法施工方法，主要由钢管立柱、横梁、贝雷片、小钢管、方木等组成，采用钢管桩作为结构的基础。具体布置为横桥向采用5根钢管桩基础（两侧两排为直径530mm的钢管、中间三排为直径630mm的钢管），间距按照4m布置，入土深度为25m；钢管柱顶上横梁采用2根40a型工字钢双拼，顺桥向贝雷梁长度12m，预留1.5m工作平台，贝雷片上部采用I16工字钢作为分配梁（按照75mm间距分布），上部采用满堂脚手架搭设以便通过顶托调整预压变形及便于支架拆除。

3 力学验算

对设计方案进行力学验算，主要采用MIDAS软件进行受力计算。先建立贝雷架和分配梁的模型，并将荷载施加在分配梁上，荷载通过贝雷架传递到横梁上，建立横梁和钢管模型，将上一个模型的计算反力施加在横梁上，运行模型，得到相关计算。

3.1 荷载

主要考虑混凝土自重以及施工时的活荷载。

恒荷载：混凝土自重按照26kN/m3考虑。

活载：振捣荷载按照2kN/m2、人工荷载按照2kN/m2、其他模板荷载按照1.5kN/m2考虑。

3.2 贝雷架及分配梁计算

3.2.1 建立计算模型，根据腹板、底板以及翼缘板的重量在分配梁上施加荷载。

3.2.2 运行模型，得到贝雷架计算结果：

Mmax=31.08kN·m<[M]=788.2kN·m

Rmax=79.69kN<[Q]=245.2kN

fmax=15.5mm

贝雷架受力满足条件。

3.2.3 分配梁计算结果：

σmax=38.44MPa<[σ]=145Pa

τmax=5.67MPa<[τ]=85MPa

分配梁受力满足要求。

3.3 横梁及钢管支架计算

3.3.1 建立横梁和钢管支架计算模型，在横梁上施加上一个模型计算的反力值。

3.3.2 运行模型，得到横梁计算结果。

σmax=83.1MPa<[σ]=145Pa

τmax=35.19MPa<[τ]=85MPa

横梁受力满足要求。

3.3.3 钢管桩计算。

Φ630钢管桩的参数：

U=π×D=3.1415926×0.63=1.979m

钢管桩按照入土25m计算，土层的摩擦阻力值参照设计图纸，承载力结果如下[按照《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）的相关规定，取单桩垂直承载力分项系数γa=1.45]：

Qd=U×（qf1×L1+qf2×L2+qf3×L3）+qR×A=1.979×（25×0.6+18×9+13×13.2+20×2.8）+80×0.63×0.63×

3.14159/4=825.641kN

Qd/γa=825.641/1.45=569.4078kN>496kN

Φ530钢管桩的参数：

U=π×D=3.1415926×0.53=1.665m

钢管桩按照入土25m计算，承载力结果如下[按照《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）的相关规定，取单桩垂直承载力分项系数γa=1.45]：

Qd=U×（qf1×L1+qf2×L2+qf3×L3）+qR×A=1.979×（25×0.6+18×9+13×13.2+20×2.8）+80×0.53×0.53×3.14159/4=691.308kN

Qd/γa=825.6411/1.45=476.7645KN>347.7kN

钢管桩承载力满足要求。

4 施工技术方案

4.1 钢管柱振沉及安装

钢管桩下沉采用悬打法施工，使用50t履带式吊车配合振桩锤施打钢管桩。根据钢管柱埋设深度确定基础以下钢管长度，钢管柱采用直径630mm和530mm的钢管（壁厚10mm）。履带式吊车吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确打入支架钢管桩基础，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤下沉，下沉过程中技术人员使用水准仪控制钢管顶面标高，达到要求标高后停止下沉。

钢管采用法兰盘连接时，将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水和杂物清除干净，焊接定位点和施焊对称进行，露天焊接时，应考虑阳光照射所造成的钢管弯曲，环境温度低于-10℃时不宜焊接。钢管柱采用多层焊，焊完每一层后，及时清除焊渣，并做外观检查，每一层焊缝均应错开。当采用焊接连接时应严格控制其对接的精确度，安装时严格控制钢管的倾斜度小于0.1%。

钢管采用法兰盘连接时，法兰盘结合处应密贴，法兰螺栓应对称逐个拧紧，并加设弹簧垫圈或加焊，锤击时采取有效措施防护螺栓松动。

4.2 横梁

大横梁采用两根40a型工字钢如图1所示焊接拼接，焊缝饱满。

钢管柱顶焊接截面尺寸80×80cm、厚度10mm的钢板，钢板与钢管柱之间设置斜向支撑。钢板上放置40a型工字钢，钢板与40a工字钢焊接斜向支撑，防止工字钢位移。

4.3 贝雷片安装

在钢管柱和横梁安装完毕并经过检查验收合格后，进行贝雷片吊装。贝雷片的吊装有两种方法。在场地条件好，贝雷片不长并且塔吊或吊车有足够的起吊能力的情况下，可在地面预先拼接贝雷片，整联双排进行吊装，如果场地条件不好，贝雷片又过长，塔吊或吊车的起吊能力有限时，可将双排贝雷片纵向分为几节，分段吊装拼接。具体安装顺序为先吊装顺桥向中间贝雷片，后对称吊装两边的贝雷片，吊装完成后，用角钢将贝雷片横向连接，增强贝雷片的横向刚度。吊装作业必须有专人指挥，起吊和下落须平稳，避免对立柱等结构造成冲击，以确保安全。

4.4 栈桥上部结构

桥面板采取16号型钢上铺设钢板，先用吊机吊装型钢，卡箍固定，再吊装钢板，最后安装护栏立杆、护栏扶手以及涂刷油漆。每孔上部结构桥面板间留伸缩缝，防止热胀冷缩引起桥面板变形。

4.5 支架预压

安装模板前，要对支架进行压预。支架预压的目的：（1）检验支架及钢管桩基础的强度和稳定性，确保施工安全。（2）消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形，有利于桥面线形控制。

5 结语

采用钢管桩作为基础的钢管立柱法，能较好地解决软基基础处理问题，且材料可回收利用，值得推广应用。

参考文献

[1] 杨文渊，徐.桥梁施工工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2] 天津市市政工程局.道路桥梁工程施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.