58、武汉阳逻大桥南引桥施工支架系统设计.docVIP

武汉阳逻大桥南引桥施工支架系统设计 武汉港湾工程设计院 郭劲 翟建国 曾健 摘要：本文较详细地介绍了武汉阳逻长江公路大桥南引桥施工支架的设计，包括支架的形式的选择，上部结构的布置形式以及各种基础的比选。 关键词：施工支架、支撑系统、独立基础、沉管桩基础、长螺旋桩基础、比选 1、概述 武汉阳逻长江公路大桥南引桥为双幅三联5×55米连续箱梁和4×70+65米连续刚构，全长1170米, 基础为桩基承台，实心墩身。箱梁共有两种截面形式,均为单箱单室截面,连续箱梁高3.0m,连续刚构箱梁高3.7m，单幅梁宽均为16.1米。根据施工组织设计及现场实际情况，箱梁采用支架逐跨现浇的施工工艺，上下游两幅交错施工。本文就施工支架设计作一阐述。 2、施工支架形式的选择 现浇箱梁施工支架有满堂支架、少支架、移动支撑系统和万能杆件系统等形式。施工支架的设计主要由施工工艺、周围环境、地质情况、桥下净空等有关因素决定。 武汉阳逻长江公路大桥南引桥从南塔起到桥梁终点，共19跨，分别为南塔~引6#墩~引25#墩，其中引8~引9跨长江大堤。引20~引25桥面距地面平均高度为17.16米，桥下净空约为8米左右，地基表层为粘土，容许承载力较大；因此易采用满堂支架作为支撑系统；而其它各跨，桥下净空较高，且桥下地基表层为淤泥质亚粘土，地基容许承载力较小，故选择少支架形式作为支撑系统。 本文着重介绍少支架设计及实施。 2、支架的设计 2.1、设计条件及基本参数 2.1.1、设计荷载 恒载为桥梁刚箱梁自重、模板荷载，活载为施工荷载、风荷载。 砼荷载：26kN/m3 施工荷载：2.5kN/m2 基本风压：0.5kN/m2 模板荷载：1.2kN/m2 2.1.2、地质条件 桩基基本资料及设计参数如下表所示： 土层 编号 土质状况 层厚（m） 极限摩阻力(m) 极限端承力（kPa） 分布情况 1 人工填土 0.4~10.0 25~40 分布于长江堤、防浪堤和子堤及机耕道的上部 2-2 亚粘土 0~20.6 43~45 分布于K80+796米以南 2-3 淤泥质亚粘土 1.4~8.3 20~35 分布于CKZK21、CKZK22 2-4 亚粘土夹亚砂土、粉砂 2.4~16.2 35 分布于K80+796米以南 2-5 粉砂 1.3~6.4 45 2800 分布于K81+100~K81+780米一带 根据地质资料以及现场实际情况表明，该区域由淤泥质亚粘土、亚粘土、粉砂和细砂组成，粉、细砂层作为持力层，距地面约20米左右。 2.2、上部结构布置 连续箱梁（每跨55米）每幅每跨箱梁沿桥纵轴线设五榀施工支架，支架间距分别为13.5米、12米、12米、12米、13.5米，每榀单幅施工支架设有4根立柱，立柱间距分别为4.5米、5.25米、5.85米，立柱采用2Ф800×10和2Ф600×8的钢管，其中一根为两幅共享，根据每跨桥下净空的高度及所购材料情况，确定立柱标准节段为9米，钢管间采用法兰连接，方便拆卸和重复使用。 连续刚构箱梁（70米、65米跨）每幅每跨箱梁沿桥纵轴线设八榀施工支架。支架间距为9米，每榀施工支架结构形式与连续箱梁的相同，立柱平面布置型式见下图。 立柱间纵、横向均采用2[14b型钢作为联系撑，在立柱上设有耳板，通过开口销将联系撑与立柱相连，以提高整体刚度。 立柱顶部设2HN700×300作主横梁，其上布设贝雷桁片和I10的分配梁。 模板系统仅考虑外模的设计，外模包括底板底模、翼板模及腹板侧模。底板底模面板采用δ=5㎜的钢板，用槽钢［6.3作背楞，将其搁置于顺桥向的分配梁上。底板底模的模板以5.0m长为制作单元，安装时各单元间用螺栓连成整体。翼板模及腹板侧模面板由δ=5㎜的钢板和［6.3的背楞组成，施工时将其搁置在侧模支架上，侧模支架通过可调螺旋杆支撑于分配梁上。翼板底模与腹板侧模标准加工长度为5m。侧模可沿顺桥向移动。 由于引桥上构为连续箱梁形式，施工支架作为箱梁施工的支撑体系，在设计过程中尽量考虑其通用性，为了降低成本同时也为了施工方便，整个施工支架设计为可折装体系。 其中：“”为另一幅待浇箱梁的立柱，“”为两幅共享立柱，“”为现浇箱梁立柱。  2.3、计算分析 箱梁自重、施工荷载通过模板传递到次梁上，由次梁分配到贝雷梁上。通过贝雷梁传到横梁、到立柱，最后到基础上。风荷载沿横桥向作用，计算模型如下： 由此计算得 HN700×300横梁:σmax = 102MPa fmax = 9mm Ф800×10钢管：最大轴力 N max = 195t Ф600×8钢管：最大轴力 N max = 111t 2.4、基础设计 2.4.1、基础方案比较 基础形式的选择是少支架设计的关键，它主