橋梁樁基孔口支架的力學計算與施工組織分析

摘要 為了進一步加強橋梁樁基標準化建設及規范橋梁樁基的施工，文章通過橋梁樁基孔口支架的力學計算選擇最優施工方案可以及時有效地指導和控制施工，降低質量安全風險，并根據橋梁樁基孔口的力學計算不斷進行施工組織設計優化。研究表明，井框主梁采用40b工字鋼加工制造對井框進行簡化作保守計算，對井框的主梁和次梁則分別按簡支梁進行計算。

關鍵詞 橋梁；孔口支架；力學計算；施工組織

中圖分類號 U415.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）13-0090-03

0 引言

在橋梁樁基施工中為推進項目質量提質提效，加強全流程質量管控，加強質量通病防治，消除薄弱環節工序質量缺陷，加大固廢利用力度，推進信息化手段全覆蓋，需對橋梁樁基孔口支架進行力學計算[1-3]。施工組織時堅持策劃為綱，狠抓成本管控，強化資產管理，升級管理模式，打造品質工程，推進項目精細化管理[4-6]。

1 孔口支架的計算

樁基孔口位置壓實后用兩塊3.00 m×1.20 m×0.14 m的路基箱作為承重平臺，其上搭設用40b工字鋼做成的定位框架及直徑60.0 mm實心圓鋼棒做成的活動卡銷，卡銷長63.0 cm，用20.0 mm的鋼板加固井字框并用定位鋼筋籠進行鋼筋籠的接長[7]，見圖1。

1.1 活動卡銷計算

4個活動卡銷承受整個鋼筋籠重量為全框最不利工況，考慮鋼筋籠下放時擔于孔口支架時的沖擊力，每個受力為12/4=3 t取沖擊系數為1.2，則：

卡銷反力：Fkx=36×170/144=42.48 kN；

井框對卡銷的支撐力：FR=36+42.48=78.48 kN。

1.2 方鋼卡銷所受剪力計算

=37 N/mm2≤fv=125 N/mm2。故方鋼卡銷滿足抗剪要求。

1.3 支架井框

井框主梁采用40b工字鋼加工制造對井框進行簡化作保守計算，同時對井框的主梁和次梁分別按簡支梁進行計算。40b工字鋼截面特性數據如下：

Ix=22 780 cm4；Iy=692 cm4；A=94.1 cm2；Wx=1 140 cm3；

Wy=96.2 cm3；73.8 kg/m。

卡銷重量：F1=ρV=3.14×4.52×63×7.85 g/cm2=31.46 kg；

卡銷承重：F2=1.2×5.5 t=66 kg；

井框主梁自重均布荷載為：F3=73.8 kg/m=738 N/m。

1.3.1 對于次梁

最大彎矩：

94799.3 N/m

最大應力：65.83 N/mm2lt;f

=215 N/mm2滿足強度要求。

最大撓度：

=1.35×10?5+1.13×10?3

=1.13 mmlt;[f]= =7.1 mm

滿足剛度要求。

1.3.2 對于主梁

對彎矩進行疊加，故最大彎矩：

=44 000×1.025=2.59×105 N·m

最大應力：=168.3 N/mm2

lt;f =215 N/mm2

視最大撓度疊加故：

1.55×10?4+3.48×10?3+1.44×10?3=5.1 mmlt;[f]= =11.9 mm

結論：孔口支架的剛度、強度滿足了力學要求。

2 地基承載力驗算

單個支腿最大支承力21 t

式中，G——汽車吊自重取25.0 t吊車驗算為30.0 t；Q——汽車吊最大荷重（起吊最大荷重）12.0 t。

汽車吊對路基的壓強應為：

23.33 t/m2=233 kPa

式中，S——支腿著點的面積。

路基地基承載力設計要求不小于200.0 kPa而25 t汽車吊工作時地基承載力的要求為不小于233.0 kPa，233.0 kPa大于200.0 kPa，故滿足吊裝要求。

3 施工組織

3.1 工程概述

項目起點位于山西省鄉寧縣胡村南側，接省道S342（臨吉高速鄉寧連接線），穿越725 m長的胡村隧道（K0+960～K1+685）后與省道S330（K2+650）相接，該段為新建段落。然后完全利用省道330線1.44 km后，折向關家河河谷布線建設，途經回龍村北側后向南穿越770 m長的蓋山隧道至馬匹峪溝，沿溝東岸布線，至終點安汾村，與縣道安大公路相接，路線全長26.217 km，實際建設里程24.777 km。全線路基寬度； K0+000～K2+650段為12 m，K4+090～K9+000段為7.5 m。該項目合同工期為22個月，以實際開工日期起算。起訖樁號為K0+000～K24+146.153，全長24.777 km[8-10]。K0+000～K9+000段實際長度10.234 km（不含舊路利用1 440 m，長鏈2 691.208 m，短鏈17.37 m）。根據實際情況，項目部租用機械設備服務于全線橋梁或與項目有關的工程建設，由現場負責人或機材部統一調配使用[11-14]。詳見表1、表2。

3.2 周轉材料配置計劃

模板實行招標定制，施工時由現場負責人整體調配使用。對于橋梁樁基系梁模板、柱頂系梁模板、承臺模板和肋板臺模板以及橋臺臺帽模板，計劃采用外租組合鋼模，拼裝長度通過加板材的方式調整。施工時加裝背肋支撐以保證其剛度從而減小變形[15-17]，見表3。

4 結語

總之，在深入熟悉、閱讀和理解了設計施工圖的基礎上，結合招標文件、相關合同技術資料要求以及公路工程相關技術規范對工程的可施工性進行了詳細計算，在施工組織的編制過程中，實事求是地對此項目施工組織進行了詳細的編制，并按此組織了施工。

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