现浇横梁施工方案

荆州港李埠港区一期综合码头工程

现

浇

横

梁

施

工

方

案

中交二航局荆州港李埠港区一期综合码头工程项目经理部

二O一二年二月

现浇横梁施工方案

一、概述

码头平台为高桩梁板结构，平面尺寸为300×28m，分为前平台和后平台两个部分。前平台宽度为16m，后平台宽度为12m。码头平台共分38个排架。

前方平台基础部位为φ800mm，δ16mm的钢管桩组成，每排架基础由2根斜桩和3根直桩组成，横梁底标高为41.05m，桩顶标高为41.15m；后方平台基础为单桩单柱组成，每排架基础为2根直径1300mm的钻孔灌注桩和2根直径1200mm的立柱组成，横梁底标高为41.25m，立柱顶标高为41.25m。以上高程均为黄海高程。

码头横梁为倒“T”型断面，码头横梁分两次浇注；首先浇筑横梁底部1.4m ×1.1m部分（下横梁），横梁混凝土强度满足安装要求后，安装纵向梁系后，再进行剩余部分横梁现浇。

码头后平台横梁进行施工，施工顺序根据接桩顺序，由下游向上游施工。横梁采用C35砼，泵送工艺浇筑成型。

码头前平台横梁施工安排在码头后方平台施工前进行，在横梁施工前，完成钢管桩桩芯混凝土，并达到75%的强度。

二、施工方法

1、横梁施工

（1）、码头前平台横梁施工

由于前平台施工为水上施工，项目部采用牛腿法施工。牛腿的材料采用δ16钢板制作而成。牛腿采用三角形截面，顶宽40cm，高度30cm。焊接采用双面焊缝，焊缝长度30cm，焊高不小于13mm。

牛腿上架设单根I36b作为横梁，纵梁按15cm布置间距布置10cm×10cm的木方。前方平台牛腿支撑面标高为40.57m,后方平台支撑面标高为40.77m。

（1）、牛腿验算：（δ16 40cm×30cm钢板）

每个牛腿受力：

F=16×1.4×1.1×2.5×103×10/16=38.5×103N

验算焊缝强度：

τf=N/helw=38.5×103N/(0.7×10mm×300mm)

=18.3N/mm2< f=200N/mm2

牛腿强度验算：

q=38.5×103N÷300mm=128.3N/mm，取130 N/mm进行计算；

W=bh2/6=16mm×3002mm2÷6=240000mm3

Mmax=ql2/2=128.3N/mm×3002mm2÷2=58.5×105N.mm

f= Mmax/γxWT=58.5×105N.mm÷(1.05×240000mm3)

=23.22N/mm2< f=310N/mm2，满足。

制作成型的牛腿保证平整无翘曲，顶部宽度作为支撑部分应相当平整，无顶面凹凸现象，无气割后的毛刺及飞溅等所有可能影响支撑面平整的情况。因斜桩存在不同的扭角，牛腿加工焊接后保证支承面水平，牛腿垂直，从而保证其上部的I36b能水平承受上部荷载。

测量人员放样下横梁底标高后，现场施工人员通过直桩测定牛腿顶标高，并使用水平管将其引至其他桩上。牛腿在上、下游侧对称布置，每侧布置一个牛腿。牛腿采用双面焊接成型，焊缝高度16mm，保证有效焊缝高度不小于70％。焊接完成后应去除药皮。牛腿焊接完成后，保证其相互间高差不超过3mm，否则需对局部牛腿作出标高调整处理。标高调整处理宜使用不小于10mm厚的钢板。

（2）、码头后平台施工

码头后平台采用抱箍法横梁施工。抱箍法，就是在横梁施工时，用两段半圆形钢带卡于其下桩基上，钢带两端焊接牛腿，将横梁架于外伸牛腿上，利用钢带与桩基间的摩擦力支撑横梁以上的荷载——横梁自重，模板自重及施工荷载等。

钢抱箍采用12mm钢板加工，加工时钢抱箍周长比立柱实际周长短4cm。钢抱箍高度30cm，每边采用双排共6颗M24高强螺栓连接。

牛腿采用12mm钢板加工成三角形，牛腿位置应根据底模标高其确定，焊接采用双面焊缝，焊缝长度30cm，焊高不小于13mm。

牛腿上架设单根I36b做为横梁，其上纵梁则采用10×10cm木枋间距20cm。

A A

抱箍示意图

（3）、抱箍计算

1）、荷载计算

混凝土重：长×宽×高=12m×1.4m×1.2m×2500kg/m3=42000kg

钢托架重：65.689×9m×2=1182.4kg

钢抱箍重：300kg

木横梁重：300kg

底模重量：200kg

侧模重量：2090kg

活载：500kg

总荷载：P=42000+1182.4+300+300+200+2090=46572.4kg

2）、承载力计算：

抱箍与立柱摩擦表面积：S=0.3×3.14×1.2=11304cm2

螺栓紧箍平均压力：N=6.18kg/cm2

钢抱箍对立柱总压力：F=N×S×3=209576.2kg

橡胶与混凝土摩擦系数：μ=0.4

摩擦力：R=μ×F=83830.48kg

安全系数：

K=R/P=1.8

（3）、最大受力计算

计算说明：码头后平台横梁施工为HPHL1、HPHL38为最大受力断面，横梁采用双拼I36进行施工；在计算中考虑到安全系数，在计算过程中采用双拼I36b 进行计算。

一、梁的静力计算概况

1、单跨梁形式：简支梁

2、荷载受力形式：1-7

3、计算模型基本参数：长L =7 M

4、均布力：标准值qk=qg+qq=39.39+1=40.39 KN

设计值qd=qg*γG+qq*γQ =39.39*1.2+1*1.3=48.57 KN

二、选择受荷截面

1、截面类型：工字钢：双拼I36b

2、截面特性：Ix= 48560cm4 Wx= 1940cm3 Sx= 1146.6cm3

G= 101kg/m

翼缘厚度tf= 20mm 腹板厚度tw= 14mm

三、相关参数

1、材质：Q235

2、x轴塑性发展系数γx：1.05

3、梁的挠度控制［v］：L/400

四、内力计算结果

1、支座反力RA = qd * L / 2 =170 KN

2、支座反力RB = RA =170 KN

3、最大弯矩Mmax = qd * L * L / 8 =297.49 KN.M

五、强度及刚度验算结果

1、弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)＝146.04 N/mm2

2、A处剪应力τA = RA * Sx / (Ix * tw)＝28.67 N/mm2

3、B处剪应力τB = RB * Sx / (Ix * tw)＝28.67 N/mm2

4、最大挠度fmax = 5 * qk * L ^ 4 / 384 * 1 / ( E * I )=12.62 mm

5、相对挠度v = fmax / L =1/ 554.5

弯曲正应力σmax= 146.04 N/mm2 < 抗弯设计值f : 205 N/mm2 ok!

支座最大剪应力τmax= 28.67 N/mm2 < 抗剪设计值fv : 125 N/mm2 ok!

跨中挠度相对值v=L/ 554.5 < 挠度控制值［v］:L/ 400 ok!

验算通过！

木方及槽钢铺设完成后，然后铺设20mm厚竹胶板。木方及槽钢长4m，两侧各悬挑0.8m以供临时施工通道，临时通道每间距1m（对应纵梁工字钢）设置防护栏，并安装安全网，具体详见下横梁支撑断面图。

侧模采用钢木组合模板,模板高度为1.4m（砼分两次浇筑，模板一次支立）。