新濉河大桥支架施工方案.docx

滩溪县沱河路新源河大桥主桥支架施工方案安徽水安股份企业新滩河大桥项目部二Oe）七年六月二十一日新滩河大桥主桥支架施工方案1、工程概况1.1工程名称、地点、嫌设单位、设计单位1、工程名称：安徽省滩溪县沱河路新滩河大桥工程2、工程地点：安徽省滩溪县城3、建设单位：滩溪县都市建设投资有限企业4、设计单位：徐州市市政设计院有限企业1.2工程概况安徽省滩溪县沱河路新滩河大桥横跨滩溪县老城区西部的新滩河，起到联络滩溪县新老城区的重要作用，该工程项目已由滩溪县人民政府同意修建，并已列入基本建设计划。大桥主桥为双幅五跨预应力於变高度直腹板持续箱梁，单箱双室，其跨度布置为20米+30米+50米+30米+20米，桥梁全长150米,桥中桩号K0+934.23,正交横跨新滩河。箱梁顶板宽度23米，底板宽16米。23'墩处梁高3米，1二4*墩处梁高1.5米，箱梁底板厚度和梁高重要按二次抛物线变化。主桥下部桥墩为钢筋於双柱式桥墩，中间墩柱直径1.8米，基础采用直径1.2米钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计；1、4号墩墩柱直径1.6米，基础采用直径1.O米钻孔灌注桩基础；边墩桥台桩基采用1.5米钻孔灌注桩基础。1. 3设计根据、原则及规范1.1.1 设计根据1、设计协议；2、滩溪县都市规划资料(2月)；3、滩溪县新滩河桥方案设计批复(7月)；4、滩溪县新滩河桥初步设计；5、淮北工程勘查院岩土工程勘察汇报(工程编号：-040)。1.1.2 设计原则1、设计荷载：城-A级，人群荷载2.4kpa;2、桥面宽度：桥面总宽度为46m：2×5.Om人行道+2X6.Om非机动车道+2X12m机动车道；3、通航原则：本桥无通航规定；4、桥面坡度：桥面纵坡为+2%,-2%,机动车道及非机动车道横坡为±1.5%,人行道横坡为±1.5%。5、地震烈度：根据地质汇报确定，本桥设计抗震设防烈度为Vl度。6、高程系统：设计采用56黄海高程系。1.1.3 设计采用的规范、规程1、工程建设原则强制性条文(都市建设部分)；2、都市桥梁设计准则(CJJl1-93)；3、都市桥梁设计荷载原则(CJJ77-98)；4、公路桥涵设计通用规范(JTGD60-)；5、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)；6、公路钢筋舲及预应力钢筋於桥涵设计规范(JTGD62-)；7、公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)；8、公路沥青路面设计规范(JTJoI4-97)；9、公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)；10、公路工程质量检查评估原则(JTGF80l-)o1.4桥址自然地理概况1.4.1工程地质拟建场地地势平坦，地貌类型属河流侵蚀堆积地貌单元。本区区域地质构造位于相山背斜西翼，下伏地层属奥陶系下统，岩性为碳酸盐岩类。钻孔揭发的岩性重要为河湖相的岩土、亚粘土，中部夹有粉砂及亚砂土。土层厚度稳定，产状平缓，物理力学性质均匀。据安徽省区域地质的地层划分方案，下部层亚粘土层及粉砂应属上更新统弗塘组(Qsm),上部层粘土及层素填土应属全新统大墩组(Q1d)o根据本次勘探成果，勘探深度范围内共分六层土，现将本场地各土构造与类型自上而下描述如下：层素填土：灰黄褐红色，重要由粘性土及亚砂土构成，质地松散，多为挖河时由河底翻上多种土日勺混合物，顶部常见植物根系。沿河河堤一般厚度约4.55.0m,河漫滩一般厚1.52.0m。层粘土：褐红褐黄色，顶部微细层剪发育，多由亚砂土构成,粘土多以硬塑为主，中压缩性，刀切面光滑，细腻致密，常含少许浸染状铁镒质，下部常夹薄层状亚砂土，层厚一般2030cm,呈灰黄色，饱和，中密状。层顶标高27.8430.52m,层厚2.15.4m,平均层顶埋深2.2Inb最大预埋深5.20m。标贯试验实测47击，地基容许承载力Oo=12Okpa,地基土比例系数11F15MN1层亚粘土：浅灰灰黄色，下部渐变至青黄杂色，中压缩性。重要成分为粘性土，顶部多呈浅灰色，常见少许铁镒质斑点，局部夹薄层亚砂土，偶见小螺碎片。向下土层颜色一般渐变浅，多呈青黄杂色，且渐见钙质结核，一般砾径12厘米，底部钙质结核含量稍多，且砾径也稍大，同步粉粒含量也稍高，常夹亚砂土薄层，并与下伏地层呈渐变接触关系，该层分布于全场地，层顶标高24.1526.77m,层3.206.05m,平均层顶埋深10.6m,标贯试验实测58击，地基容许承载力O0=180kpa,地基土比例系数m=15MNmz,o层粉砂：灰黄檬黄色，饱和，中密为主，中压缩性。矿物成分重要长石、石英构成，含少许云母碎片，局部含少许钙质结核，砾径一般23cm0本层土颗粒含量不均，上部多以亚砂土为主，中下部颗粒稍粗，以粉砂及细砂为主，局部夹有薄层亚粘土。该层分布全场地，层顶标高18.7223.42m,层顶埋深7.015.0m,层厚5.009.60mo标贯试验实测2026击，地基容许承载力。0=200kpa,地基土比例系数11rl5MNm'层亚粘土：褐黄色，可塑硬塑，中压缩性。亚粘土颜色较均匀，局部为灰黄色，水浸易松散，且含少许小螺碎片，钙质结核少许，一般砾径0.5lcm,常夹薄层亚砂土。本层土分布于全场地，层顶标高I1.lo14.06m,层厚2.3010.75m,平均层顶埋深25.76m,标贯试验实测10-13击，地基容许承载力。二210kpa,地基土比例系数m=15MNm1o层粘土:棕黄青黄杂色，坚硬为主，中压缩性。普含大量钙质结核和铁镒结核。所含钙质结核一般砾径0.54.0cm,且局部富集，含量可达25%。本层分布于全场地，层顶标高3.305.Olm,层顶埋深为26.6027.7511,最大揭发厚度为8.40m,标贯试验实测11-14击，地基容许承载力力OokPa,地基土比例系数m=20MNm1.1.4.2地震拟建区地貌类型属河流侵蚀堆积地貌单元，地层构造简朴，所揭发地层重要有河湖相的松散层构成，岩性以粘性土及粉砂为主，未见软弱夹层。该区位于抗震防烈度6度区，根据公路工程抗震设计规范，采用对应的设防措施。1.4.3 气候滩溪县属温带湿润季风气候，气候温和，日照充足，四季分明，雨热同季、雨量充沛。主导风向夏季为东南风，冬季为东北风，年平均气温14.4摄氏度，年平均降水量862.9mm,一般春季多干旱，夏季多雨，年平均无霜期202天。1.4.4 水文地质本区属淮北平原水文地质分区，地下水以大气降水补给为主，大部分雨水经滩河流入淮河，因而水位受季节性影响变化明显。场地地下水类型为潜水，含水岩性以层亚粘土和层的粉砂为主，多赋存于含钙质结核较富集的亚粘土地段及砂层日勺孔隙中。新滩河在新滩河大桥附近河口宽约150m,水面宽约72m,堤顶高程约35.35m,测时水位28.02m,淤泥层厚约0.10m。1.5桥型布置及构造本桥主桥为双幅五跨预应力於变高度直腹板持续箱梁，单箱双室。其跨度根据构造合理搭配及计算确定，布置为20m+30m+50m+30m÷20mo箱梁顶板宽23m,底板宽16m。梁高在2口、3"墩处为3.0m、在14*墩处为1.5m。主跨跨中处梁高为1.5m。箱梁底板厚度和梁高重要按二次抛物线变化。桥面设置1.5%横坡，横坡通过箱梁的顶板倾斜来实现。主桥下部桥墩为钢筋碎双柱式桥墩，中间墩柱直径1.8m,基础采用直径1.2m钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计；1、4号墩墩柱直径1.6m,基础采用直径1.Om。边墩桥台采用桩柱式桥台，桥台耳墙长度2.5m,桩基采用直径1.5m钻孔灌注桩基础。桥梁全长为150m。桥中桩号为K0+934.23,桥梁横跨新滩河，与河道正交；桥面设计纵坡为+2%,-2%,折点桩号与桥梁中心桩号重叠；机动车道、非机动车道及人行道横坡为双向1.5%,主桥横坡由箱梁腹板变高度形成，引桥横坡由墩、柱变高度形成，局限性部分由於铺装调整。1.6重要材料1.6.1箱梁采用C50o整体为现浇层，采用C50防水於。桥台盖梁、墩柱及承台采用C30碎，桩基础采用C25水下於。桥头搭板采用C30硅。钢筋碎侧石及栏杆底坎采用C30校。其质量规定应符合公路桥涵施工技术规范(JTJ41-)的有关规定。1.6.2 钢材纵向及横向预应力钢绞线采用符合GB/T52224-(270)级原则或相称的515.24高强度低松驰钢绞线，强度fpk=1860Mpa,弹性模量Es=I.95XlO3Mpao竖向预应力采用直径32mm的高强精轧螺纹粗钢筋，原则强度930Mpa,张拉控制应力为抗拉设计强度的0.75倍，弹性模量Es=2.0×IO5Mpao必须严格按照预应力高强精轧螺纹粗钢筋设计施工暂行规定的技术原则进行生产和验收。一般钢筋中，凡直径d<12mm及板梁吊环筋采用R235,应符合GB13013-1991原则，直径d212mm采用HRB335,应符合GB1499T998原则。钢板采用符合GB50017-规定的Q235钢板。1.6.3 锚具纵向预应力采用OVM15系列锚具，横向预应力采用YM系列锚具,竖向预应力采用YGM-32系列锚具。1.6.4 支座引桥桥台处采用盆式橡胶支座，支座规格：GPZ(II),其性能符合公路桥梁盆式橡胶支座的对应规定。主桥处采用盆式橡胶支座。施工时注意在支座上预留支座锚栓孔位置，详细位置及尺寸征询盆式橡胶支座厂家技术人员。1.6.5 伸缩缝桥台行车道部分为GQF-MZ1.-160型伸缩缝，人行道部分采用钢板搭接。设计安装温度为15。C20。C之间。施工时注意在桥台背墙、搭板预埋伸缩缝锚固螺栓，详细位置及尺寸征询伸缩缝厂家技术人员。1 .6.6桥梁栏杆采用钢质栏杆。2 .6.7桥面铺装桥面采用3cm细粒式沥青聆，5cm粗粒式沥青铺装，8cm防水碎铺装。1.7 附属设施1、与道路的顺接方式由于道路为新建道路，桥梁与道路自然顺接，本工程未计入顺接道路的多种材料数量，施工时另行计算。2、过桥管线桥上通过管线及其过桥方式如下：弱电（电讯电缆）：从南侧人行道下通过。强电（电压不高于IOkv配电电缆，并采用有效安全防护措施）：从北侧人行道下通过。3、路灯工程桥上路灯两侧各设一排，间距30m,共10盏，路灯横向位置为路灯中心线距人行道侧石外缘50cmo路灯尽量采用较为轻型、美观的景观路灯，详细采用何种造型路灯由建设单位确定。1.8 本工程协议工程量本协议需要完毕的工程量详见表l.lo表1.1工程量一览表序号项目名称单位工程量备注基础工程1土方工程清淤3m2800人工土方开挖3m500机械土方开挖3m5200土方回填3m15002灌注桩工程1500钻孔m3391200钻孔m12481000钻孔m976C25灌注桩於3m2710.1灌注桩钢筋t288.29钻孔灌注桩荷载试验项72钻孔灌注桩混凝土芯样块723承台、墩柱及盖梁工程C25於承台3m881.12C30校墩柱3m184.22C30舲盖梁及桥台耳背墙3m427.04承台、墩柱及盖梁钢筋t94.354护岸工程M7.5浆砌石护坡3m520MlO浆砌石挡土墙3m50碎石垫层3m170一桥梁工程1箱梁工程箱梁C50硅3m5095j15.24预应力钢丝束t188.576321预应力钢筋t8.82一般钢筋t1039.40VM15-12锚具套584YMB15-4型锚具套102YMPB15-4型锚具套102YGM-32/YGB-32>列锚具锚垫板套66890波纹管m15195D内19X70波纹管m2327D外45X镀锌铁皮管1068.8I项目名称单位工程量备注3桥头搭板C30硅搭板枕梁m3272.9搭、枕梁钢筋t15.77二灰碎石基础3m130.84支座GPZ(Il)17.5DX盆式橡胶支座个4GPZ(11)17.5GD盆式橡胶支座个2GPZ(11)17.5SX盆式橡胶支座个2GPZ(11)IODX盆式橡胶支座个4GPZ(II)IOSX盆式橡胶支座个4GPZ(11)3.5DX盆式橡胶支座个4GPZ(11)3.5SX盆式橡胶支座个45桥梁荷载试验项1三桥面工程1桥面铺装5cm粗粒式沥青硅铺装层m26019.23cm细粒式沥青硅铺装层9m6019.22桥面安全设施栏杆制作与安装m300花岗岩侧石m302.4路灯购置与安装套10GQF-MZ1.-160型伸缩缝Dl73.2人行道伸缩健m18.83人行道C30人行道支座3m30人行道压顶3m84C30人行道板3Ill1132cm花岗岩(或大理石)面层m21365一般钢筋I25.8泄水管道29预埋铁件t5.27新滩河大桥为双幅五跨预应力於变高度直腹板持续箱梁，单箱双室。其跨度根据构造合理搭配及计算确定，布置为20m+30m+50m+30m+20mo箱梁顶板宽23m,底板宽16m。梁高在2口、3*墩处为3.0m、在14*墩处为1.5m。主跨跨中处梁高为1.5m。箱梁底板厚度和梁高重要按二次抛物线变化。桥面设置1.5%横坡，横坡通过箱梁的顶板倾斜来实现。1.2.1 原投标文献对支架的设计原设计中为三跨预应力混凝土变高度直腹板持续箱梁，单箱双室。两个边跨为20m先张法预应力空心板简支梁。其他上部构造形式与后来变更的设计相似。在投标文献中对于主桥箱梁的施工重要是采用满堂支架措施来进行。桥梁支架必须有足够的强度及刚度，同步支架的基础应可靠，构件结合紧密，并要有足够的纵、横、斜向的连接杆件，使支架成为整体。桥梁支架上安装模板前应进行预压试验，在安装前要进行计算，设置预拱度，使构造的外形尺寸和标高符合设计规定。桥梁支架上要设置落架设备，落架时要均匀、对称，不使主梁局部受力。在原投标文献中，我们重要是在新滩河靠近桥位处20m的位置处设置拦水坝，在20m空心板跨径中明挖导流明渠，将新滩河中的河水改道导流，这样可以实现整个持续梁的位置处在干涸日勺河床上通过搭设支架来完毕，并且支架使用碗扣支架就可以完毕。重要是在形成持续梁位置的围堰后对地基进行处理，保持支架在河床上不发生沉降。1.2.2 变更文献后对主桥支架时确定方案变更后的优化设计将本来的三跨变成了五跨的持续箱梁，取消了本来的两跨20m简支梁板。整个上部构造都要通过支架来实现，但桥位外没有位置可以开挖导流明渠。我们在对设计文献进行反复的研究及对现场认真考察后，要实现整个持续箱梁施工，拟采用在50m主跨位置的支架要从本来日勺碗扣支架改为钢管桩支架来实现，这样即不变化本来的河床，钢管支架在搭设完毕后不管在汛期还是枯水期都可以施工整个桥梁，能满足工期的需要。若使用碗扣支架来施工主孔持续箱梁，无法处理过水的问题。要是碗扣支架基础长期浸泡在水中，很难处理支架的沉降问题，但钢管支架可以使整个的支架平台架空，很好处理过水的问题，同步钢管支架也不存在下沉的问题，保证了支架构造的安全性。1.2.2.1目前持续梁支架施工方案及适应范围目前现浇持续梁的支架施工方案有多种，每种方案有其适应范围，详细见下表，根据新滩河大桥项目部施工现场的详细状况，我们从中进行比选，选择适合本工程的施工方案。比较：目前持续梁支架施工方案适应范围:满堂脚手架施工方案陆地。钢管桩贝雷架架空方案水中或陆地。结论：满堂脚手架根据现场状况及工期规定，不适合本工程。钢管桩贝雷架架空方案适合本工程现场状况，可以采用。分析：本工程位于河漫滩内，受汛期洪水及苦水期过流影响。本工程持续箱梁规定支架能满足洪水浸泡的规定，同步施工周期长，也许存在偶尔原因。满堂脚手架施工简朴快捷，但需要大量节省脚手架，需要进行地基处理且不能过流，水流浸泡支架会下沉，不可采用。钢管桩能抗洪及满足过流规定，不需要地基处理，可以大量节省脚手架。综合以上分析可见钢管桩贝雷钢架架空方案适合本工程。2、主桥支架时确定2.1 钢管支架钢管拟采用壁厚8=9mm,直径为60Cln的钢管。钢管可以从厂家定制，也可以从市场上租赁。半幅主桥的支架为186根，全桥为372根。靠近主桥外边缘一排钢管离外承台2.4m,合计21根；靠近主桥内边缘一排钢管离内承台2.2m,合计21根。中间的钢管布置为2.5m*2.5m,但中间的两排间距垂直于桥梁方向的为2.3m其他相似，合计136根；在两个承台之间还要设置4根钢管，布置为2.3m*3.6m,合计8根。钢管的顶端按承台顶部标高来设置。钢管详细布置见半幅主桥支架平面图（图1）。2.2 贝雷钢架平台在钻孔灌注桩及钢管支架工程完毕后，在钢管支架现场拼装贝雷钢架，通过贝雷钢架形成支架平台。贝雷钢架每半幅合计17排，每排共19片钢架，共长57mo每相邻两片钢架用销子连接起来，每两排钢架之间用/7*7的角铁形成的花架连接。每相邻的两排钢架之间距离为1.5m。垂直于桥向的设置四排钢架作为贝雷钢架的横梁，每两排为一组,两排之间时间距为45cm,每相邻贝雷钢架之间用N7*7的角铁形成的花架连接，每排钢架有8片构成。（见图2）贝雷钢架上的设置IOCnI*10Cm的方钢，在钢架上有骑马螺栓与钢架固定在一起。每根方钢长24m,每相邻两根方钢之间时间距为100cm,合计58道。(见图3)在方钢上铺设10cm*10cm的方木作为碗扣之间的底脚。2.3 注意事项在每个承台上，要设置长度2.5Im的钢管支撑，支撑直接顶在贝雷钢架横梁的底部，每个承台要设置6根钢管，垂直于桥向的两个钢管用3.6m长的I32工字钢焊接成整体。主墩钢管支架从顶部开始计算向下2m用20槽钢焊接在一起，每根长度24m。2.4 支架的材料数量支架重要材料数量表重要材料材料名称贝雷片(t)钢管(t)(60cm)工字钢(。(132)方钢(10*10cm)数量180726.263.4218注：上表重要反应采用钢管桩施工50m跨底部支架所需要重要材料。3、支架稳定性计算新滩河大桥为五跨持续梁桥，其中中间三跨为变截面持续箱梁，在2#、3#墩顶处为截面最大处，向两边逐渐减少断面。整个大桥上部日勺构造恒载是整个上部构造的重量，为了简化计算,我们从50m跨中开始向2#墩顶或3#墩顶恒载计算按照三角形加载的方式来计算恒载。（新滩河大桥桥跨总体布置图如下）3.2 受力分析工况（1）模板、方木，工字钢的强度及刚度，变形控制在1./400以内。（2）单根脚手架钢管的承载力，单根脚手架钢管的压杆稳定，脚手架的整体稳定高宽比不不小于l3o（完毕后的钢管支架如图所示）(3)单根钢管桩的承载力，单根钢管桩的压杆稳定，钢管桩的整体稳定高宽比不不小于l3o(4)钢管支架时沉降变形。3.3 模板及钢支架的理论计算(1)荷载取值恒载钢筋混凝土自重+模板支架自重荷载分项系数1.2活载施工荷载+混凝土振动荷载荷载分项系数1.4承载力计算按恒载+活载进行计算变形计算按恒载受力进行计算(2)对模板、方木、工字钢以持续梁模型进行计算，计算强度和刚度。强度都满足规定，模板的变形为1mm,方木的变形为2三,横向132b工字钢变形为5mm,纵向132b工字钢变形为7mm,纵横梁的变形最大。(3)对脚手架和钢管桩计算，检算单根钢管承载力、压杆稳定、整体稳定。单根脚手架钢管最大受力2.53单根钢管桩最大受力66t,都满足承载力和压杆稳定规定。整体稳定性高宽比不不小于l3o(4)钢管支架时沉降支架的沉降重要由脚手架钢管和钢管桩的压缩变形以及钢管桩桩底土层压缩变形构成，整个支架时最终沉降为5mm。钢管桩的沉降采用m法计算。3.4支架构造计算满堂支架持续梁采用插打钢管桩且在上部搭设脚手架架空日勺方式。钢管桩采用600×9mm形式的钢管，钢管桩上面先横挑12m的132工字钢，再铺设纵向132的工字钢，间距为90cm、120cm、120cm、120cm、120cm、90cmo在纵向136工字钢上面搭设脚手架，横向立杆间距为90cm>120cm>120cm>120cm、120cm、90cm,纵向立杆间距为：梁端立杆为三跨60CnI间距，其他立杆间距为90CmQ脚手架上部横挑12m的112工字钢。梁体外侧模板外包2cm厚的木板，用10×Ioem的方木支撑，腹板下方木满铺，中间底板每隔30CnI垫一方木。方木下即为116的横挑工字钢。方木间距最大为90cm,其受力为：E=IOGpa,I=8×10-6m4,W=0.167×10-3m3腹板混凝土重量：G'=0.1×2.5×0.9×26×1.2=7.02KNq=7.02/0.9=7.8KNmM=1/2×q×12=0.5×7.8×0.81=3.2KNmFc=5ql4384EI=0.83mmO=MW=19.2MPa6工字钢受力：116工字钢截面特性：Wx=1.41×10-4m3;Ix=I1.3×10-6m4混凝土重量(0.9m跨)：G=2.5×0.6×0.9×2.6=35.IKN1.2G=42.12KNq=42.12KNm0.9m=46.8KNmM=l2×q×12=0.5×46.8×0.92=18.95KNmFc=5q14384EI=5×46.8×0.94/384×210×ll.3=0.17mm=MW=18.95KNml.41×10-4m3=134.4Mpa混凝土重量(1.2m跨)：G=(0.36+0.32)×0.9×4.8×2.6=76.4KN1.2G=91.68KNq=91.68KNm4.8m=19.lKN/mM=l2×q×12=0.5×19.1×1.22=13.8KNmFc=5q14384EI=5×19.1×1.24/384×210×ll.3=0.22mm=MW=13.8KNml.41×10-4m3=97.8Mpa脚手架立杆稳定性验算：验算公式为：0.9N/(A)fcm,N为立杆轴力，由上面计算可知N=42.12/2=21.06kNofc为钢材的抗压强度设计值，取O.205kNmm2oYm'为材料强度附加系数，查表知Ym'=1.19为轴心受压杆稳定系数，由人确定。=10i,10为立杆的有效长度取1.5m,i=15.8mm入=94.94,查表知=0.626A为计算截面面积，A=4.8×102mm2O.9N(A)=0.9×21.06/(O.626×4.8×102)=0.062kNmm2ofcm,=0.205/1.19=0.172.3kNmm2o满足规定。132工字钢受力计算荷载如下：采用力法，本构造为二次超静定选用基本构造如下：在构造中间日勺约束替代为两个单位弯矩，构造变为静定构造。建立方程IlMl+12M2+IP=O21Ml+22M2+2P=0作Ml'M2,Mp图(图中弯矩单位为KNm):计算各项系数：当荷载单独作用时，产生的对应的位移AlP,2P当单位力Ml'单独作用时，在Ml'M2,处产生日勺对应日勺位移811,21o当单位力M2'单独作用时，在Ml'M2,处产生日勺对应日勺位移812,22o11=12×1×3×2/3+1/2×1×3.6×2/3=2.222=l2×l×3×2/3+1/2×1×3.6×2/3=2.212=21=1/2×1×3.6×1/3=0.6IP=2P=-0.064X10.8×1/2X0.014+1/2X1.436×241.56XO.340+181.3×O.9×O.65+1/2×60.26×O.9×O.6+1/2×O.6×181.30XO.867+1/2X175.39×O.6×O.889+175.39×1.2×0.667+1/2×116.93×1.2×0.611+1/2×116.93×1.2×O.389+175.39×1,2×0.333÷12×175.39×0.lll×0.6=-0.005+58.97+106.6+16.27+47.16+46.78+140.38+42.87+27.29+70.09+5.84=561.71得方程为：2.2M1+O.6M2÷561.71=00.6M1+2.2M2÷561.71=0得：Ml=M2=-200.6KN.MM=MMl+M2,M2÷MP得M图形如下(图中单位为KNm)：由弯矩图和荷载图可知：600型钢管受力为665.6kN。计算跨中挠度(3.6m)采用图乘法：单位力作用下日勺弯矩图：=1EI×(-25.22×0.6×0.15-175.39×1/2×0.6×0.1-1/2X25.22×0.259×0.343+l2×91.71×0.941×0.743)×2=(-2.27-5.262-1.12÷32.06)×2EI=23.408×103×2(2.IOX105×106×15760X10-8)=1.4mm计算跨中挠度(3m)采用图乘法单位力作用下的弯矩图：=1EIX(-10.8×0.107×1/2X0.018+1/2X141.26X1.393X0.518+1/2X120.45×0.9×0.6+20.81×0.9×0.525+1/2X20.81×0.056X0.29-1/2X200.61×0.544×0.091)=1EI(-O.01+50.96÷32.52÷9.83+0.17-4.97)=88.5×103(210×109×l5760×10-8)=2.7mm钢管稳定性验算：600型钢管截面特性：i=18.39mm600型钢管桩验算：由于钢管打入地面，有效长度取2。=2X13/(18.39×W2)=141.4按b类截面计算，稳定系数小查表得：6=0.34钢管抗压强度设计值取170MPaF=O.34F170MPa×A=0.34×170×0.Ol495=849KN>665.6kN满足规定。钢管埋深计算：钢管下土质为粘性土，粘性土的极限侧阻力原则值qsik取50Kpao600X911rn钢管受压力为665.6KN：h=F11dqsik=665.6/3.14×0.529×50=8m钢管地基沉降计算：一、检算钢管桩单桩轴向极限承载力Pj(考虑底端闭塞效应及挤土效应)，则Pj=入SUETili+入pAOR桩底端进入持力层深度：hb=12m钢管桩内直径ds=0.491mhbds>5则p=0.8S入P为桩底端闭塞效应系数；入S为侧阻挤土效应系数，对开口桩取1.0；U为钢管桩周长:U=1.6m。H=IOm12=2ml=30KPa2=60KPaA=O.2035m3p=180KPa(容许承载力)贝Pj=1.6X(30×10+60×2)+0.8×0.2035×180=701.3KN二、检算钢管桩沉降土层按两种考虑(软塑黏土、硬塑黏土)，使用In法理论由于为刚性桩，则hm采用整个深度h=12n,则m值计算如下M=mlh12+m2(2hl+h2)h2/h2软塑黏土:In取值8MN/m4、硬塑黏土：In取值15MNm40则M=8X102+15×(2×10÷2)×2122=10.14MNm4则C0=mh=121.68MN/m3。内摩擦角0取45o,如下图所示：摩擦桩振动下沉对各土层桩侧摩阻力和桩底抵御力日勺影响系数。取1.0o打入桩外力借桩侧土的摩阻力和桩身作用自地面以0/4角扩散至桩底平面处的面积AO±o则A0=22.14m2桩底地基土沉降：K=PC0A0=665(121.68×22.14)=0.25mmo地面及如下：钢管的轴向变形0=P(10+gh)/EA式中a=23X(l+'/2),可暂不考虑，取自二2/310=13m;A=11(R2-r2)=11X(0.509/2)2-(0.491/2)2=0.014m2E=2.l×105MPa贝I0=665×(13+2/3×12)/(2.1×108×0.014)=4.75mm因此钢管桩总沉降为：K+0=5mmo4、钢管桩支架施工4. 1机械设备现场需要一台16t汽车吊，90Kw的振动锤1台，电焊机2台，氧气乙烘一套。若钢管不够，需要用钻孔灌注桩来替代钢管，则90KW的振动锤1台不需要，而是SP-300型水文钻机。4.2放线定位每孔钢管桩的位置用全站仪放线木桩钉设，用水泥砂浆保护，用钢尺拉距离复核，桩周围严禁机械设备及车辆通过。4.3打桩打桩前做好护班或导向架，检查钢管桩的垂直度，打桩过程中控制振动力静压一弱振一中振一强振，最大下沉速度Im/分钟；同步要控制垂直度垂直偏差为0.5%。履带吊车底必须垫钢板或钢枕。根据计算规定到达设计深度，同步还要观测打桩过程中钢管桩的下沉速度，假如速度很快那么需要增长桩长，假如打不到设计深度或下沉速度非常缓慢，阐明地基土层比很好。4.4接桩打桩后钢管顶端轻易变形，需要进行修整或用氧气乙快切割，钢管桩进行对接焊接，焊缝要均匀饱满，四面焊接4块加强钢板，加强钢板与钢管同材料，焊接后的钢管保持垂直，焊接之前必须根据抄平标高，配制焊接钢管长度，为了节省资源，减少损耗，地面以上配制12m长的整钢管，地面如下根据实际状况配制钢管。接桩后的钢管桩横向顶面标高平齐，纵向钢管间距均匀。钢管桩纵横向焊接剪刀撑。4.5纵横梁工字钢安装先安放横向工字钢，工字钢与钢管顶面钢板用电焊固定，在横向工字钢顶面用钢尺划线定位纵向工字钢。纵向工字钢接头处必须顶死，纵横工字钢用电焊固定。4. 6安全施工两端的承台钢管桩，在施工承台时必须预埋钢筋头，钢管底面钢板与钢筋头焊接固定，否则钢管施工左右晃动不能定位，轻易偏移。钢管桩之间相对独立，安装横向工字钢时，必须要在钢管上安装上人爬梯。钢管吊装过程中严禁在钢管和吊车臂下站人。高空作业人员必须系带安全带、安全帽吊车派专人指挥操作。5、载荷试验4.1 载荷试验的目的检查支架及地基的强度及稳定性，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。4.2 预压材料用编织袋装砂和钢筋对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%o5. 3预压观测横向左右翼缘板两侧各布2个点、梁底部横向布4个点进行观测,纵向在钢管顶面及纵梁跨中布点。在预压前对底模日勺标高观测一次，在预压的过程中平均每天观测两次，观测至沉降稳定为止，将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次，从以上的观测资料中计算出支架日勺弹性变形及地基的下沉。预压过程中进行精确的测量，可测出梁段荷载作用下支架将产生日勺弹性变形值及地基下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出时因其他原因需要设置的预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出时预拱度调整底模标高。同步要注意在支架外侧2米处设置临时防护设施，保证施工安全。6、施工过程中碰到的难题及处理的措施6. 1钢管桩打不下去钢管桩打不下去的重要原因是地基土层相对较坚实，处理的措施重要是更换大功率振动锤、来回抽动钢管桩、在钢管桩四面洒水、钢管桩停打12天时间。6.2振动锤轻易停机或启动困难重要原因是电压降大，90kw振动锤需要电压380-400v,电流180200A。最佳的措施合理布置电源的位置，减少电压降的线路长度。6.3钢管桩轻易移位或倾斜重要控制桩四面的平整度和四面土层软硬均匀度、打桩时控制振动力和钢管下沉速度。