一种软弱地基上门式墩盖梁现浇支架设计

2017-04-24 09:08
四川水泥 2017年1期
关键词:门式盖梁型钢

周 龙

(中铁大桥局集团第八工程有限公司 重庆 408000)

一种软弱地基上门式墩盖梁现浇支架设计

周 龙

(中铁大桥局集团第八工程有限公司 重庆 408000)

门式墩盖梁现浇混凝土一般采用落地支架或穿钢棒法施工,本文以新白沙沱长江特大桥引桥07#门式墩为例,介绍一种软弱地基上门式墩盖梁现浇支架的设计,有关经验可供相关专业人员参考。

门式墩;软弱地基;现浇支架;贝雷梁

1 工程简介

新白沙沱长江特大桥重庆侧引桥01#~08#墩为单层门式墩。门式墩下层为双线渝黔货线,上层为双线渝黔客线和双线预留渝湘通道。引桥07#门式墩桥处路基为路堤结构,盖梁施工时下层路基未施工,地基为临时便道素填土,填土厚度约10m,后期路基施工需要挖除换填。

门式墩基础设计为桩基承台形式,桩径1.25m,单侧9根桩,承台为7.5m× 7.5m矩形。07#门式墩构造见图1。

图1:07#门式墩构造图

2 支架设计

由于盖梁高2.8m(根部加厚至3.5m),两墩柱净跨17.5m,混凝土一次浇筑方量大,一般穿钢棒法无法满足施工,因此盖梁现浇支架采用落地支架。落地支架考虑选用满堂支架或钢管型钢支架,盖梁截面高度大,满堂支架方案经计算立杆间距达到0.4m×0.4m,立杆布置密度大,施工极不方便,且满堂支架节点较多,施工安全风险大。因此本桥盖梁采用钢管型钢落地支架施工。

现浇支架立柱采用直径820mm,壁厚10mm螺旋钢管桩,桩顶设置4根HN700 ×300型钢主梁,其中两根为一组,H型钢上铺设贝雷梁,盖梁倒角位置通过自制型钢支撑架调节,支撑架与其下部I40分配梁采用角焊缝连接以克服混凝土浇筑过程中产生的水平力。支架用钢除贝雷片为16Mn钢外,其余均采用Q235B钢。

H型钢计算最大跨径可取9.5m,现场根据实际情况按5m+8m+8m+5m布置,共设置5排立柱。两排立柱间距根据贝雷片结构形式以及门式墩结构确定,取4.41m。由于中间立柱基础位于软弱地基上,如采用扩大基础,施工过程中地基沉降不易控制,故立柱基础采用Φ1.25m嵌岩桩,嵌岩深度取桩径1.5倍。其余四排立柱利用门式墩承台作为支撑,承台混凝土浇筑前预埋地脚螺栓,立柱通过地脚螺栓固定于承台顶面。

钢管桩顶部设置沙箱,以便盖梁施工完成后支架拆除,沙箱使用前需要按照设计进行预压,防止使用过程中出现较大沉降。支架布置见图2~3。

图2:07#门式墩支架立面布置图

图3:07#门式墩支架侧立面布置图

3 支架结构计算

支架结构采用MIDAS2012软件进行受力验算。为简化计算模型,结构垫梁以上部分不建入模型参与受力,其自重以等效梁单元荷载加载于垫梁上。支架杆件均采用梁单元模拟,贝雷片连接节点处释放梁端弯矩,除中间立柱采用刚接外,其余约束均为铰接。

3.1 荷载计算

1、结构自重P1:软件自动计入;

2、梁体混凝土重量P2,混凝土容重按26kN/m 计;

3、混凝土振捣荷载P3:2kN/㎡;

4、施工荷载P4:2 kN/㎡;

5、模板重量P5:1 kN/㎡;

其中荷载P2~P5按等效梁单元荷载加载于垫梁及分配梁(倒角处)上。

荷载组合按《建筑结构荷载规范》计算。

3.2 、结构验算

图4 结构模型图

表1 杆件受力统计

表2 贝雷梁杆件受力统计

由表1~2可知,结构强度及刚度均能满足要求。

4 结论

软弱地基上现浇支架设计需要综合考虑基础处理费用,最大程度利用主体结构作为支架支撑体系,能有效降低基础处理费用。07#门式墩帽梁于2015年顺利完成施工,本文现浇支架方案可为后续类似工程提供参考。

[1] 《路桥施工计算手册》人民交通出版社,2004.

[2] 《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012) [M].中国建筑工业出版社,2012.

[3] 《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.5-2005) [M].人民铁道出版社,2005.

[4] 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) [M].北京:中国计划出版社,2003.

[5] 《建筑地基基础设计规范》(GB

G322

B

1007-6344(2017)01-0342-02

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