《钢管贝雷梁柱式支架及盘扣支架在跨省道现浇箱梁施工中联合运用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢管贝雷梁柱式支架及盘扣支架在跨省道现浇箱梁施工中联合运用（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢管贝雷梁柱式支架及盘扣支架在斜跨省道现浇箱梁施工中的联合应用摘要：传统现浇箱梁施工时一般先进行地基处理，满足承载力要求后搭设满堂支架，但当跨既有道路施工时，满堂支架法无法满足桥跨以下交通需要。为确保施工的同时不影响交通，采用钢管贝雷梁柱式支架进行上部砼现浇，是解决这一矛盾的有效方法。本文以新庄大桥现浇箱梁施工为例，根据现场地形地质、通车需要及安全要求，对支架进行专项设计、全面验算，为跨既有道路现浇梁施工提供一定的参考借鉴。关键词：钢管贝雷梁支架 盘扣支架 跨既有道路 现浇箱梁1工程概况新庄大桥分左右幅设计，单幅宽17.5m，其中(40+60+40)m连续梁斜交上跨S244省道，夹角为36，平
2、面位置如图1-1。现浇箱梁采用单箱三室横断面的预应力混凝土变截面箱型连续梁，跨中梁高1.9m，根部梁高3.6m。腹板厚度为50-70cm，顶板厚度为28cm，底板厚度为25-50cm，箱梁悬臂长度为2m。现浇箱梁采用钢管贝雷梁柱支架和盘扣式支架现浇施工。图1-1 现浇箱梁平面位置图2施工难点分析(1)斜跨既有道路，安全隐患较大。现浇箱梁在S244省道上方斜向穿过，夹角约36，且紧临X218县道，均为区域内重要线路，车流量较多，安全隐患及交通疏导压力巨大，相关方案须向地级公路管理部门报备。(2)地形地质多样，地基处理复杂。为确保地基承载力满足要求，需对原地面进行平整，将高低不平处做成台阶型，每层
3、台阶采用砼挡墙进行支挡防护，确保台阶稳定；台面采用压路机压实，对松软部分采用碎石土换填压实；对压路机碾压不到的边角，采用平板打夯机夯击密实，压实度不小于93%，最后用20cm厚C20砼面层进行硬化处理，保证地基承载力不小于180Kpa，两侧设置排水沟，确保排水系统畅通。(3)支架形式多样，搭设要求较高。为确保支架的稳定性，先根据设计荷载、施工荷载等进行支架设计，然后验算支架受力。为保证支架稳定在计算荷载时考虑一定的保险系数，从而确保支架稳定。在支架搭设时必须按支架设计间距布设，纵横斜向支撑按设计要求布置。3支架搭设方案本标段现浇梁所处的环境及地形极为复杂，线路在既有省道与县道交叉口上方斜向通过
4、，省道两侧地形起伏变化，地质软弱不一，交通压力较大。为保证箱梁的施工质量，针对不同的地形地质情况，制定不同的支架搭设方案及地质处理措施。现浇支架以盘扣式支架为主，新庄大桥左幅5、6#墩之间、右幅7、8#墩之间即跨省道处采用钢管贝雷梁柱式支架和盘扣式支架现浇施工，其余采用盘扣式支架现浇施工。具体布置见附图1。3.1盘扣支架布置盘扣支架的设置原则为：在满足强度要求的条件下，优先考虑标准长杆，且尽量使每根立杆均能利用标准横杆连成整体。支架立杆采用60.3mm、壁厚3.2mm的钢管，水平杆采用48.3mm、壁厚2.5mm的钢管，竖向斜杆采用48.3mm、壁厚2.75mm的钢管作为支撑。具体布置见图3-
5、1。图3-1 盘扣支架布置图a立杆纵桥向布置：梁段小里程边跨布置间距组合为：1.5m+5*1.2m+13*1.5m+13*1.5m+9*1.2m+4*0.9m+ 1.2m； 中跨布置间距组合为：1.2m+5*0.9m+8*1.2m+19*1.5m+8*1.2m+5*0.9m+1.2m；梁段大里程边跨布置间距组合为：1.2m+4*0.9m+9*1.2m+13*1.5m+5*1.2m+1.5m；b立杆横桥向布置：间距组合为2*1.2m+2*0.9m+2*1.5m+0.9m+2*1.5m+0.9m+2*1.5m+2*0.9m+2*1.2m。c横杆布置：水平横杆步距均为1.5m，斜杆每隔一道设置一组；
6、设置原则为支架从下到上每个步距均要设置一根斜杆。盘扣支架立杆上下方使用底(顶)托进行调节，底托下口放置槽钢垫底，离地面0.35m设置横向扫地杆，支架外侧搭设一定高度均应设置剪刀撑。3.2钢管贝雷梁柱式支架布置跨省道处设置四车道门洞，每个方向门洞净宽为3.75m+3.0m，净空为5.5m。采用530mm、壁厚10mm的螺旋管支撑，间距2.0m，立柱之间采用20槽钢作为横、纵向联结加强稳定性，立柱与基础通过预埋80cm80cm钢板进行连接；柱顶横梁选用三拼I56b工字钢，根据横梁在柱顶对应位置采用1cm加劲板进行加强；纵向贝雷梁按连续梁布置，与S244省道斜交，单跨9m，贝雷梁横断面布置间距在腹板
7、位置适当加密；贝雷梁之上铺设横向分配梁I16，根据梁高由高到低分为3种间距：0.9m、1.2m、1.5m。具体布置见图3-2。图3-2 钢管贝雷梁柱式支架布置图3.3基础处理现浇梁处地面先用挖机大体找平，填筑一层30cm石渣，采用压路机碾压直至密实度不小于93%，之上浇筑20cm厚C15混凝土，两侧做排水沟，防止雨水浸泡。公路路面处地基具有一定的结构强度，不需要进行特别处理，可直接作为支架的基础。支架搭设位于坡地上时，将地基的坡面挖成台阶，地基碾压后，在表面浇筑20cm厚C15混凝土垫层，周边设完善的排水沟，以防雨水侵泡地基。3.4支架预压支架预压的主要目的是消除支架的非弹性变形，同时检验支架
8、的承载能力。支架预压主要采用堆码砂袋的方法加载，预压根据箱梁现浇分段长度分段分级加载，预压最大荷载按截面混凝土结构与模板自重之和的1.1倍施加，即预压总荷载Q=1.15956=6551.6t。预压过程进行变形观测，分别在每跨现浇梁1/4、2/4、3/4支架处布设观测点，利用水准仪、塔尺观测。分三级加载，分别为0.6、0.8和1.1，最后一级加载维持24小时以上变形不大于2mm或72小时累积沉降量小于5mm时即可卸载，否则应继续观测，直到支架变形基本稳定。3.5钢管贝雷梁柱式支架计算现浇支架计算工况：采用钢管贝雷梁支架和盘扣式支架组合形式，按一次浇筑完成，取混凝土未初凝时作为最不利工况进行计算，
9、计算模型见图3-3。图3-3 支架计算模型程序结果如下：贝雷梁弦杆受力最大处位于下弦杆，最大轴力为107.6KN容许轴力560kN。贝雷梁竖杆受力最大处位于钢管上方支点，最大轴力为109.5KN竖杆容许轴力210kN。贝雷梁斜杆受力最大处位于支点，最大轴力为86.3KN斜杆容许轴力171.5kN。横向分配梁I16最大弯曲应力123.0MPa容许弯曲应力145MPa。横梁3I56b最大弯曲应力11.0MPa容许弯曲应力145MPa。53010mm钢管最大轴应力为42.1MPa容许压应力140MPa。剪刀撑20a最大轴应力23.4MPa容许剪应力140MPa。4.3mm容许挠度f=L/400=90
10、00/400=22.5mm，满足要求。3.6盘扣支架计算根据方案布置单根立杆受力最大区域为图3-4的S1区域部分，A点立杆受力最大，其混凝土面积为S1=1.35。根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程对支架立杆轴向力设计值按照下列公式计算：(1)立杆不考虑风荷载时稳定性验算不组合分载荷时，单根立杆轴向最大载荷N1为：N1=1.2(F+ G2)+1.4(G3+ G4+ G4) L1L2 其中：L2立杆横向间距。图3-4 计算截面图(C-C)带入数据计算，根据方案横向间距L2取1.2m;N1=1.2(52.65+8.33)+1.4(2+2+2.5) 1.51.2=89.56KN强度验算(以S
11、1区域单根立杆最大受力做验算)：，符合要求。稳定性验算(以立杆最大受力做验算)：模板支架立杆计算长度应按下列公式计算，并应取其中的较大值： 长细比：=L/i=1800/20.1=89.55210,符合稳定性要求。查表得Q345钢管的轴心受压稳定系数值为：0.68稳定性验算(以立杆最大受力做验算)：，符合要求,架体结构稳定。(2)立杆考虑风荷载时稳定性验算以S1区域下立杆最大受力做受力验算，组合风荷载时：NW =1.2(52.65+8.33)+1.40.9(2+2+2.5)1.51.2 =87.92KN 截面积A=574mm2 截面模量W=7700mm3，稳定性符合要求。经检算，本桥梁现浇支架设
12、计满足施工安全和质量要求。4施工注意事项4.1支架搭设安全防护措施(1)支架搭设过程中及搭设完毕时必须用合格安全网片铺于支架的外围，临边必须有防止坠落物的防护措施。(2)支架所用型钢进场前应经过检查挑选，所用材料必须符合相关规范要求。(3)经常检查支架，发现问题和隐患在施工作业前及时维修加固以达到坚固稳定，确保施工安全。4.2跨路施工专项措施跨线桥施工时须保证S244省道正常通行，减少交通与施工的相互干扰，尽量缩短施工周期，减少对省道S244 交通的影响，按照安全、快速完成施工的原则，须针对跨线桥自身施工特点及S244省道的具体情况，规划具体交通疏导实施方案。5结语通过本工程实例证明，在跨既有道路现浇箱梁施工中，采用钢管贝雷梁柱式支架盘扣支架的组合可以较好地化解桥下交通与上部施工之间的矛盾，通过设置挡土墙、台阶等辅助设施可以解决地形地质复杂变化的难题。此种方法施工方便，操作简单，节省了大量的人力物力，新庄大桥施工质量及进度得到了有效的保证，具有明显的经济效益。参考文献:1崔昌洪，韦健江 钢管贝雷梁柱式支架在高墩大跨现浇箱梁施工中的运用.公路第10期0451-0712(2005)10-0010-07.2钢结构设计规范（GB 50017-2003）.3建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程（JGJ231-2010）.附图1 支架布置图
