门式支架钢管桩基础支撑系统在高墩现浇箱梁中的应用

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1、门式支架钢管桩基础支撑系统在高墩现浇箱梁中的应用：门式支架钢管桩基础支撑系统在江浙沿海地区的软土地基段的高墩现浇箱梁施工中具有较广阔的运用前景。本文以某匝道桥为工程背景，对门式支架和钢管桩基础进行了分析计算，保证了结构的安全及施工质量，缩短了现浇箱梁的施工周期，为此类情况下的现浇箱梁施工积累了一些经验。　　关键字：现浇箱梁；门式支架；钢管桩　　1工程概况　　某匝道桥最大孔径为33.3m，上部为砼预应力连续箱梁，单室两箱，箱梁底板高端离地面高度约29.6m，低端离地面高度约26.3m,箱梁底板宽7.7m，顶板宽12m。该桥位置跨越滨海淤积平原区，均为软土路段，水

2、X纵横交错。且该桥所处区域属亚热带季风气候，夏秋七、八月间台风活动频繁。常规的宕渣换填结合满堂门式支架现浇箱梁的施工工艺安全风险大，施工质量难以得到保证。　　经过对该箱梁砼浇筑施工方案比较分析，综合多种因素，最终确定采用门式支架钢管桩基础支撑系统的施工方案。　　2门式支架钢管桩基础支撑系统的设计　　2.1支撑系统结构形式：基础采用Ф600*8mm钢管桩基础，钢管桩顶设双拼HN450型钢为盖梁，盖梁上设置HN350型钢为纵梁，其上方10m高度以内采用HR可调型门架为满堂式支架进行调节。支架结构传力途径：模板—方木—U托—门式支架—H型钢—钢管柱基础。　　2.2支

3、撑系统结构布置：门型支架由立杆、横杆、斜撑杆、可调式顶托、底托组成，另采用10X15cm方木（或10#槽钢）做纵向分配梁，10×10cm方木做横向分配梁；模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成；纵向分配梁直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，后背10×10cm方木，然后直接铺设在纵向分配梁上进行连接固定，侧模、翼缘板模板为定型大块竹胶模板，用门架及钢管进行固定。　　2.2.1门架高度方向的设置：选用1.9m门架，1.9m及1.7m调节杆、0.6m上下托、1.2m交叉拉杆，根据不同的搭设高度选配组合形式，另考虑模板、方木的厚度。　　2

4、.2.2纵向门架的设置:门架平面相对平行于连续箱梁纵断面以横向门架之间排距设置，底板处最大排距为0.9m。　　2.2.3横向门架的设置：门架平面相对垂直于连续梁横截面方向连续设置，门架之间选用1.8m×1.2m/1.5m×1.2m交叉拉杆连续连接，箱梁底板投影范围内门架之间间距采用0.90.6×170.9m布置（可根据箱梁实际荷载进行合理调整）。　　2.2.4横向水平钢管的设置：用钢管在门架横杆上每层，每排分别设置一道横向加固杆。　　2.2.5纵向水平加固杆的设置，用钢管每层每两跨一道纵向加固杆，它与门架平面平行，用扣件固定在横向水平管上。　　2.2.6扫地杆

5、、封口杆、纵、横向每排设置。　　2.2.7整架搭设完毕后考虑剪刀撑的设置，横向从箱梁横截面中心向两侧对称布置，呈八字形。　　2.2.8钢支架钢管柱之间采用16#槽钢进行横向、纵向连接。　　3门式支架钢管桩基础支撑系统的验算　　3.1计算参数：　　3.1.1钢材Q235容许弯矩应力：145MPa；剪应力：85MPa；临时结构可以提高30%。　　3.1.2木材容许弯曲应力:13MPa；　　3.1.3钢材容许变形：L/400；木材容许变形：L/400；　　3.1.4支架容许承载力：76.2KN。　　3.2门式支架设计承载能力校验：　　3.2.1箱梁纵向一般结构区域端

6、部支架荷载计算　　箱梁纵向一般结构区域箱梁高为1.8m，顺桥纵向每延长米混凝土端部为9.129m3，跨中为5.921m3（均已扣除翼板混凝土）　　1）端部支架底腹板荷载计算　　底腹板平均受力计算：　　每延米钢筋混凝土自重、楞木及模板自重、10＃槽钢自重、脚手架自重共计为237.415.81.414.2=268.8KN　　每延米施工人员及设备自重、混凝土振捣产生荷载共计24.615.4=40KN　　则每延米施工总荷载N总=1.2*268.81.4*40=78.56KN，底板下由14榀门架承受，（考虑恒载1.2及活载1.4的安全系数）　　即每榀门架承载N=1.2m

7、/1.0m*378.56KN/14=32.4KN3满足要求！　　挠度验算：木材弹性模量：E＝9×106KN/m2I＝4,　　f=5/384×qL4/EI=5/384×6.5×0.64/(9×106×0.835×10-5)=1.45×10-4m。　　f/L=1.45×10-4/0.6=1/4137<