V墩支架施工技术总结.docx
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V墩支架施工技术总结
XX桥V形墩支架
施
工
技
术
总
二OO四年四月
XX大桥3#、4#墩身为V形墩，混凝土方量较大，加上左右肢均有倾角，浇筑时对支架会产生很的水平推力、且3#墩与4#墩墩位刚好处于伊河主河道内，工期较紧，V墩支架需考虑洪水影响，墩身带有倾角，在浇筑混凝土时顶面混凝土浇筑方法以及如何保证顶面混凝土的振捣质量，考虑以上因素，V墩支架采用以下方案：
1、工程概况
V形墩与砼主梁固结形成三角钢架。
断面为实心矩形，横桥向宽度为18.4m，中设两个4.45m宽、高约8m孔洞。
3#轴V墩左肢净高10.361m，水平倾角39.806°，纵桥向尺寸由2.713渐变为3.5m，右肢净高10.875m，水平倾角30.434°，纵桥向尺寸由3.16渐变为3.5m；4#轴V墩左肢净高10.721m，水平倾角49.6°，纵桥向尺寸由3.125渐变为3.5m，右肢净高10.39m，水平倾角38.66°，纵桥向尺寸由2.508渐变为3.5m。
3#轴V型墩混凝土方量1379m³，4#轴混凝土方量1105m³。
2、总体施工方案
根据V墩结构特点以及现场的施工条件，制定以钢管桩为临时支墩的支架法进行施工，支架基础采用混凝土基础，钢管桩支立角度与墩身垂直。
模板采用大块钢模以保证V墩的外观质量。
混凝土一次性浇筑完成。
3、施工方法
3.1临时支架基础施工
基础采用C20混凝土进行浇筑，基础完全埋设在砂岩内，并注意开挖角度，使基础底面与水平线夹角30.9°，用于抵消墩身圬工重量的水平推力。
混凝土在浇筑时，由于基础完全处于河床下红砂岩内，且此处卵石覆盖层较薄，可在基坑周围进行隔水处理，并将基坑内水抽干后进行混凝土浇筑，如图1所示：
图1：
支架混凝土基础
3.2钢管桩施工方法
钢管桩采用φ426mm×8mm钢管，立设必须与条形基础上表面保持垂直，为保证在假设过程中钢管桩的稳定性可设立临时支撑。
待钢管桩平联施工完成后可将临时支撑拆除，钢管桩在立设完成后在其上切割槽口，槽口坡度与V墩肢体坡度一致。
如图2示
图2：
支架钢管桩支墩施工
3.3纵向分配梁施工方法
横向分配梁采用双拼C40工字钢，沿横桥向方向纵向铺设两排，两排间距2.3m。
铺设时分配梁下端头顶在承台预埋件上，再将分配梁焊接在钢管桩槽口内。
如图3示
图3：
纵向分配梁施工
3.4横向分配梁施工方法
横向分配梁采用双拼25工字钢，横向焊接在纵向分配梁上，沿V墩肢体间距1m。
双拼工资钢时两工字钢间距留4cm，备穿拉条所用。
如图4所示：
图4：
横向分配梁施工
3.5模板施工
根据现场承台模板配置V墩底模、侧模，改制加工顶模，模板板缝保持与V墩上下面边线垂直。
顶模每隔2m设置一天窗，保证V墩顶面的振捣质量。
在浇筑混凝土过程中，每浇筑过一个天窗时，将此天窗模板补上再继续进行浇筑。
3.6、在绑扎钢筋前预埋精轧螺纹钢管道，在进行混凝土浇筑之前安装对拉杆。
4、V型墩支架计算
大里程侧采用整体空间桁架计算
支架基础采用混凝土条形基础，每条基础纵桥向进行连接使之成为一个整体，立杆采用φ630mm×8mm钢管桩，斜撑采用φ325mm×8mm，立杆支架采用I14工字纵横方向连接使支架形成整体结构。
里面布置图如下
空间布置图如下
计算时给每片桁架上施加竖直向下的梯形荷载
荷载计算：
边肢计算，边肢宽2.75m
混凝土高度按照3.854～3.781m（及V墩肢体的竖直高度）进行计算
ｑ1=3.854×2.75×26×1.05×1.2/2=173.6KN／ｍ
ｑ2=3.781×2.75×26×1.05×1.2/2=170.3KN／ｍ
中肢计算，中肢宽4m
混凝土高度按照3.854～3.781m（及V墩肢体的竖直高度）进行计算
ｑ1=3.854×4×26×1.05×1.2/3=168.3KN／ｍ
ｑ2=3.781×4×26×1.05×1.2/3=165.2KN／ｍ
采用SAP2000计算可得;
边肢下4根立杆钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
顶点X方向位移（mm）
1
3.3
458.78
0.279
11.83
0.993
0.0156
29.62
1.23
2
5.4
658.51
0.279
19.35
0.983
0.0156
42.94
1.01
3
7.5
633.01
0.279
26.88
0.964
0.0156
42.09
0.93
4
9.8
329.95
0.279
35.13
0.952
0.0156
22.22
1.29
边肢下3根斜撑钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
1
4.3
166.77
0.109
39.45
0.944
0.008
22.08
2
6.15
115.9
0.109
56.42
0.897
0.008
16.15
3
8.12
184.08
0.109
74.50
0.817
0.008
28.16
中肢下4根立杆钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
顶点X方向位移（mm）
1
3.3
448.97
0.279
11.83
0.993
0.0156
28.98
1.2
2
5.4
633.67
0.279
19.35
0.983
0.0156
41.32
1.01
3
7.5
632.83
0.279
26.88
0.964
0.0156
42.08
0.93
4
9.8
288.69
0.279
35.13
0.952
0.0156
19.44
1.32
中肢下3根斜撑钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
1
4.3
161.65
0.109
39.45
0.944
0.008
21.40
2
6.15
109.06
0.109
56.42
0.897
0.008
15.20
3
8.12
183.63
0.109
74.50
0.817
0.008
28.10
单排桁架支座处水平推力计算：
克服水平推力只考虑管桩基础与承台之间I25工字钢受拉，I25工字钢截面积为0.0049㎡。
编号
1
2
3
合计（KN）
截面积（㎡）
应力（MPa）
1
108.72
58.23
77.66
244.61
0.0049
49.92
2
112.15
61.88
78.6
252.63
0.0049
51.56
3
11.1
17.54
28.64
0.0049
5.84
4
105.37
54.75
77.47
237.59
0.0049
48.49
5
107.96
63
71.67
242.63
0.0049
49.52
6
105.37
54.75
77.47
237.59
0.0049
48.49
7
11.1
17.54
28.64
0.0049
5.84
8
112.15
61.88
78.6
252.63
0.0049
51.56
9
108.72
58.23
77.66
244.61
0.0049
49.92
小里程侧采用整体空间桁架计算
支架基础采用混凝土条形基础，每条基础纵桥向进行连接使之成为一个整体，立杆采用φ630mm×8mm钢管桩，斜撑采用φ325mm×8mm，立杆支架采用I14工字纵横方向连接使支架形成整体结构。
里面布置图如下
空间布置图如下
计算时给每片桁架上施加竖直向下的梯形荷载
荷载计算：
边肢计算，边肢宽2.75m
混凝土高度按照3.979～3.829m（及V墩肢体的竖直高度）进行计算
ｑ1=3.979×2.75×26×1.05×1.2/2=179.23KN／ｍ
ｑ2=3.829×2.75×26×1.05×1.2/2=172.48KN／ｍ
中肢计算，中肢宽4m
混凝土高度按照3.854～3.781m（及V墩肢体的竖直高度）进行计算
ｑ1=3.979×4×26×1.05×1.2/3=173.8KN／ｍ
ｑ2=3.829×4×26×1.05×1.2/3=167.25KN／ｍ
采用SAP2000计算可得;
边肢下3根立杆钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
顶点X方向位移（mm）
1
3.9
392.21
0.279
13.98
0.993
0.0156
25.32
1.37
2
6.3
577.2
0.279
22.58
0.983
0.0156
37.64
0.82
3
8.8
191.59
0.279
31.54
0.964
0.0156
12.74
1.26
边肢下2根斜撑钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
1
4.5
106.02
0.109
41.28
0.944
0.008
14.04
2
6.8
191.59
0.109
62.39
0.897
0.008
26.70
中肢下3根立杆钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
顶点X方向位移（mm）
1
3.9
393.76
0.279
13.98
0.993
0.0156
25.42
1.2
2
6.3
594.78
0.279
22.58
0.983
0.0156
38.79
1.01
3
8.8
274.26
0.279
31.54
0.964
0.0156
18.24
0.93
中肢下2根斜撑钢管桩受力及位移如下：
编号
钢管桩长度（m）
轴力（KN）
惯性半径i
柔度λ
稳定因素φ
截面积（㎡）
应力σ（MPa）
1
4.5
112.83
0.109
41.28
0.944
0.008
14.94
2
6.8
191.68
0.109
62.39
0.897
0.008
26.71
单排桁架支座处水平推力计算：
克服水平推力只考虑管桩基础与承台之间I25工字钢受拉，I25工字钢截面积为0.0049㎡。
编号
1
2
合计（KN）
截面积（㎡）
应力（MPa）
1
54.23
66.09
120.32
0.0049
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