大跨度双层贝雷桁架现浇箱梁支架施工技术

２０１３年第７期　（总第２３３期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．７，２０１３　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２３３）　大跨度双层贝雷桁架现浇箱梁支架施工技术　朱克东　（广州市市政工程机械施工有限公司）　摘要：结合永和大道改造工程现浇箱梁的大跨度双层贝雷桁架支架体系的应用实例，介绍了大跨度贝雷桁　架受力强度的局部验算和整体验算方法以及施工措施，使贝雷桁架的间距设置和安装更为合理，大大降低了　支架体系局部失稳破坏的风险，可供类似工程参考。　关键词：现浇箱梁；大跨度；贝雷桁架；局部；整体；验算　中图分类号：Ｕ４４５　１工程概况　文献标识码：Ｃ　　・文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０７－０１３５—０２　支架自重分为两个部分，一部分为底模、大楞、小楞、槽　永和大道改造工程主桥（３—７轴）左幅采用（３３．５＋４８　钢等自重，另一部分为贝雷架的自重　＋４８＋３Ｏ．５）１１１变截面预应力连续箱梁，右幅采用（３０．５＋　Ｇ支架＝Ｇ１＋　（１）　４８＋４８＋３３．５）ｍ变截面预应力连续箱梁。高１．５～２．７　ｍ，　式中：Ｇ支架为贝雷架平台每延米计算荷载；ＧＪ为贝雷架支架及　悬臂长３　ｍ，支点附近腹板宽为０．５～Ｏ．８　ｍ，跨中腹板宽厚　方木重量，计算得单边翼板位置为５．７６　ｋＮ／ｍ，单边腹板位置为　度为Ｏ．５　ｍ，顶板厚采用０．２６　ｍ、底板厚为０．２５　ｍ，顶底板在　５．５　ｋＮ／ｍ，底板位置为８．１６　ｋＮ／ｍ；Ｇ２为贝雷架梁自重，双排双　支点处均采用变高腹板采用斜腹板，斜率为４：１。　层贝雷架取４．８２　ｋＮ／ｍ，三排双层贝雷架取７．０８　ＥＮ／ｍ。　主桥５—６轴纵跨摇田河上的３０　ｍ跨旧桥，根据设｝１要求，旧　根据公式１，单侧翼板位置支架自重为１５．４　ｋＮ／ｍ，单侧　桥不能作为现浇箱梁的支架搭设平台。￣ｘ，Ｊ－现场复杂的环境，采　腹板位置支架自重为２６．７４　ｋＮ／ｍ，底板位置的支架自重为　３６．４８　ｋＮ／ｍ。　用了双层大跨度贝雷桁架现浇箱梁支架方案纵跨旧桥。　２支架设计　（３）施工人员、施工料具堆放、运输荷载：２．５　ｋＮ／ｍ。　２．１基础设计　（４）倾倒混凝土时产生的冲击荷载：２．０　ｋＮ／ｍ。　贝雷支架体系基础采用‘ｐ１２０　ｃｍ的钻孔桩基础，每侧　４　（５）振捣混凝土产生的荷载：２．０　ｋＮ／ｍ。　根，一幅桥共８根，桩基础上设置钢筋混凝土承台，承台上设　３．２荷栽组合　置钢管立柱。　计算强度（组合公式）　为尽量减少贝雷架纵梁的跨度，同时，将新桩对旧桥桩　ｇ＝１．２×（①＋②）＋１．４×（③＋④＋⑤）　（２）　基础的影响降到合理的程度，取新旧桩之间的规范要求的最　根据公式２，底板位置、单侧腹板位置和单侧翼板位置　小距离３　Ｉｌｌ，即贝雷支架体系的最小计算跨度３７　ｍ，贝雷架　及整个箱梁底贝雷架的计算强度分别为１４５．９２　ｋＮ／ｍ、　拼装长度３９　ｍ。　２．２贝雷桁架纵梁的设计　底板和腹板满布ｌＯ排三排双层加强型贝雷桁架，翼板　处设置每边设置２组双层双排贝雷桁架，贝雷架均采用国产　加强型。　３贝雷桁架纵梁的受力复核计算　按《桥涵钢结构及木结构设计规范》，恒载安全系数１．２，活　载安全系数１．４。由于箱梁结构宽度较大，为保证贝雷架纵梁　的局部受力稳定性，受力复核分为底板位置、腹板位置和翼板位　置的支架受力复核计算及结构整体支架受力复核计算。　３．１荷栽　ｌ１２．３２　ｋＮ／ｍ、５０．９１　ｋＮ／ｍ和４３５．９９　ｋＮ／ｍ。　３．３纵梁荷载计算简化模型计算　贝雷桁架支架简化为简支梁，受力形式为均布荷载。则　简支梁最大的弯矩计算公式为　Ｍｍ　＝ｑｌ２／８　最大的剪力计算公式　Ｑ～＝ｑｌ／８　（３）　（４）　为简化计算，变截面箱梁以最大截面位置作为支架验算　依据，梁截面的横向划分为底板位置、腹板位置和翼板位置　分别图１中的①、②和③。　最大的扰度计算公式　，瑚ｊ　＝５ｑ１４／３８４ＥＩ　（５）　式中（３）、（４）、（５）　ｇ为简支梁上每延米的均布荷载；￡为简支梁的计算长　度；Ｅ为简支梁的弹性模量；Ｊ为简支梁的惯性矩。　根据公式（３）、（４）、（５）的计算公式，则翼板处、腹板处、　底板处及整个箱梁的贝雷架计算如下。　（１）翼板处计算　①弯矩计算　一＝５０．９１×３７　／８＝８　７１１．９１（ｋＮ・ｍ）　＜［Ｍ］＝６　７５０×２＝１３　５００（ｋＮ・ｍ）　②剪力计算　Ｑ一＝５０．９１×３７　／８＝９４１．８４（ｋＮ）　图１　（１）结构自重　通过计算，底板位置、腹板位置、翼板位置的自重荷载分　别为７７．５４　ｋＮ／ｍ、５９．２８　ｋＮ／ｍ和ｌ９．４４　ｋＮ／ｍ。　（２）支架自重　收稿日期：２０１３一Ｏ１—０９　＜［Ｑ］＝４９０．５×２＝９８１（ｋＮ）　③扰度计算　眦＝５×５０．．９１　ｘ３７　／（３８４×９　６５２　１３５．９２×３）　＝８　７１１．９１（ｋＮ・ｍ）　＝Ｏ．０４３　ｍ＜　＝３７／４００＝Ｏ．０９３（ｍ）　则翼板处两组双排双层贝雷架满足受力要求。　作者简介：朱克东（１９８０一），男，安徽人，工程师，主要从事市政工程施工管理工作。　・１３５・　总第２３３期　黑龙江交通科技　第７期　（２）腹板处计算　①弯矩计算　＝１１２．３２　Ｘ３７　／８＝１９　２２０．９６（ｋＮ。ｍ）　＜［　］＝９　６１８．８×３＝２８　８５６．４（ｋＮ・ｉｎ）　一的重量２８　ｔ，吊装难度大，为了保证贝雷架横向稳定性，采取　现场地面分组拼装分层吊装的方式，吊装到位后及时采取临　时固定措施。　（４）由于支架全部采用双层贝雷架，高度较大，为加强贝雷　架体系的整体性，施工时，箱梁中间的底板和腹板位置采用１Ｏ　组三排双层贝雷架，组与组之间用Ｕ型扣锁定，每３　ｍ设置一　②剪力计算　Ｑ一＝１１２．３２×３７／２＝２　ｏ７７．９２（ｋＮ）　＜［Ｑ］＝６９８．９×３＝２　０９６．７（ｋＮ）　③扰度计算　＝１１２．３２×３７　／（３８４　Ｘ　１４　４７８　２１９×３）　＝３７／４００＝０．０９３（ｍ）　＝０．０６３　ｉｎ＜　则腹板处单边三组三排双层贝雷架满足受力要求。　（３）底板处计算　①弯矩计算　一＝１４５．９２　Ｘ３７　／８＝２４　９７００．５６（ｋＮ。ｍ）　＜［　］＝９　６１８．８　ｘ４＝３８　４７５．２（ｋＮ・ｍ）　②剪力计算　Ｑ一＝１４５．９２　Ｘ３７／２＝２　６９９．２（ｋＮ）　＜［Ｑ］＝６９８．９　ｘ４＝２７９５．６（ｋＮ）　③扰度计算　，叫＝５×１４５．９２　Ｘ３７　／（３８４　Ｘ　１４　４７８　２１９　ｘ４）　０．０６１　ｍ＜［门＝３７／４００＝０．０９３（ｍ）　则底板处四组三排双层贝雷架满足受力要求。　＝道；翼板位置采用两组双排双层贝雷架，组与组之间每３　ｍ设一　道剪刀撑，剪刀撑采用用［１Ｏ槽钢制作，螺栓连接。　（５）贝雷架上横向分配梁为Ｉ２５ａ型工字钢，间距０．６ｍ，　贝雷梁与Ｉ２５ａ横向分配梁采用ｕ形扣锁定；翼板位置钢管　架底部铺设纵向［１Ｏ槽钢，槽口向上，间距为０．３５　ｍ。　（６）支架预压：按箱梁重量１２０％、模板重量及施工荷载　组合，确定压载重量，采用砂袋均匀堆压于支架上，根据预压　沉降数据，调整底模标高。　（７）箱梁混凝土分两次浇筑，第一次浇筑箱梁的底板和　腹板，第二次浇筑箱梁的顶板和翼板。　（８）上部支架体系共选择５条贝雷架进行监测，分别为　底板、腹板和翼板位置，监测点设置为：①应力监测点设置在　贝雷架跨中位置的上下弦杆上，共设置８个点。②扰度监测　点设置在贝雷架跨中、１／４和３／４位置，共１５个点。　５监测结果分析　（４）箱梁贝雷架整体计算　①弯矩计算　＝一４３５．９９　Ｘ３７　／８＝７４　６０８．７９（ｋＮ。ｍ）　＜［　］＝９６　１８８＋１３　５００＝１２３　１８８（１【Ｎ・ｍ）　②剪力计算　Ｑ一＝４３５．９９　ｘ３７／２＝８　０６５．８２（ｋＮ）　在现浇箱梁结构的整个施工中，我们通过监测点的监测　数据分析，发现贝雷架最大扰度０．０５１　ｍ，应力为７０　ｌｇＰａ，均　比计算值偏小；由于变截面箱梁中间位置的梁重小于理论计　算值，因此，设计与实际基本吻合，大跨度的贝雷桁架支架体　系的安全性在可控范围之内。　６结束语　＜［Ｑ］＝４９０．５　ｘ４＋６９８．９　Ｘ　１０＝８　９５１（ｋＮ）　③扰度计算　Ｉ，眦＝５－　Ｘ　４３５．９９×３７　／［３８４×（１４　４７８　２１９×１０＋　９　６５２　１３５．９２　Ｘ６）］＝０．０５８　ｎｌ＜［　＝３７／４００＝Ｏ．０９３（ｒｌ１）　则箱梁支架体系的贝雷架满足受力要求。　４大跨度贝雷架搭设施工要点　（１）为便于桥梁下部道路的施工，支架基础采用低桩承　台，本设计的承台地面低于道路完成面５０　ｃｍ，承台上部设　置双排‘ｐ６３０钢管立柱。　（２）为便于施工完成后模板的拆除，在贝雷架梁底设置　沙箱式临时支座。　（３）该支架体系的贝雷架架跨度３７　ｍ，三排双层贝雷架　（上接第１３４页）　工程现浇预应力混凝土箱梁采用大跨度双层贝雷桁架　支架，通过对支架的局部受力验算和整体验算，使贝雷桁架　的设置更为合理，大大降低了局部失稳破坏的风险，通过各　种措施的实施确保了施工的安全顺利进行。实践证明大跨　度双层贝雷梁桁架具有较大的跨越能力和施工可靠性，可供　类似工程参考。　参考文献：　［１］黄绍金刘陌生，装配式公路钢桥多用途使用手册［Ｍ］．人民　交通出版社．　［２］杜荣军，混凝土工程模板与支架技术［Ｍ］．北京：机械工业出　版社。２００５．　［３］　江正荣，建筑施工计算手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，　２０１】．　６结束语　次超静定结构是一种可行措施。　（３）斜腿刚构中跨与斜腿形成类似拱，承受较大的轴向　压力，可以按偏压构件设计计算；边跨支承对中跨有卸载作　用，边跨可按受弯构件对强度、裂缝宽度等进行验算。　（４）斜腿刚构天桥桥面净宽一般不大，天桥总体模型可　以按平面杆系来建模分析；对于采用箱形截面天桥，横桥向　可按框架分析箱梁受力；斜腿腿趾下基础受较大的集中压　力，应按规范进行局部承压验算。　（５）一般情况下，边跨梁端支座对主梁的上翘是没有约　束的，所以要尽量避免梁端出现负反力。实例中，天桥边跨　梁端４　Ｉｎ范围内采用混凝土实心截面，增加了边跨梁端压　重，计算结果显示运营阶段梁端单个支座最小压力５５　ｋＮ，　因而支座不会脱空。　（５）梁腿相交处受力复杂，是结构强度及应力主要控制　点，宜加强配筋，必要时进行细部分析，确保安全耐久。　・斜腿刚构桥具有较大的跨越能力及较高的承载能力，特别　是对中跨梁段能提供轴力，因而梁的截面尺寸相对较小，混凝　土、预应力材料用量较低，结构轻巧。同时因其无需中墩，视野　开阔，构件简练而外形美，在中等跨径单跨跨线桥梁中，该桥型　得到了广泛的应用。依据通行需求、勘察资料，基于设计原则，　制定出合理的设计方案是设计师需要做的第一步。明确该桥型　的受力特点及适用范围，拟定合理的结构尺寸，充分考虑该桥型　的优缺点、扬长避短，因地制宜，设计出安全经济的桥梁是设计　师需要做的第二步。总结归纳该桥型设计的关键点、控制点，则　需要设计师在工作中不断积累与提高，认真体会，在确保设计质　量的同时还能提高工作效率。　参考文献：　［１］刘效尧，赵立成。梁桥（下册）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，　１９９８．　［２］徐光辉．桥梁计算示例集（预应力混凝土刚架桥）［Ｍ］．北京：　人民交通出版社，１９９５．　１３６・