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1、云溪桥现浇箱型梁钢管桩与贝雷架组合少支架施工技术袁智慧（中建市政工程有限公司,中国北京100039）摘 要：结合工程实例从少支架方案拟定、少支架设计、验算、施工等方面系统介绍钢管桩与贝雷架组合少支架关键施工技术，工程实践验证所采用的设计是合理可行的，保证了工程顺利的完工。关键词：钢管桩 贝雷架 少支架支撑 荷载验算 预拱度1、工程概况XXX桥为XXX至XXX高速公路项目第XXX合同段内工程项目，位于新化县炉观镇云溪村，桥址布置在线路曲线上，主要跨越发电站水渠和云溪，起终点桩号为LAK13+050.000LAK13+142.000，该桥型跨径布置为325m+225m，桥全长为137m，桥宽为8.
2、50m，基础为机械桩承台基础，独立立柱，立柱最高为9.00m多，上部构造设计为现浇预应力砼连续箱梁。2、少支架方案拟定由于云溪水系为山区汇水主要干系，溪水在降雨后水流非常急喘，同时为了提高材料的周转回收利用，避免大面积地基处理，经详细经济技术比较并结合实际情况，现浇预应力砼连续箱梁拟定少支架施工方案：支架施工使用6mm厚钢板加工制作成的60cm钢管桩做为支架支撑，由贝雷片组成桁架做箱梁现浇支架主纵桁。3、支架设计与施工根据现浇构造物高度加工钢管桩，60cm钢管桩纵向按每跨4排布置，每排间距为7.50m，横向每排布置3根钢管桩，间距为23.25m，具体如下图： 横向钢管桩之间用20#槽钢双向打剪
3、刀撑稳定，钢管顶用20mm厚的钢板作盖板，且在盖板底加3道肋板加强。盖板上铺2根36#工字钢作承重支架横梁，横梁上现浇梁底板位置处设置安放3组6片贝雷桁架，两侧翼板位置处各设置安放单片贝雷桁架，贝雷架桁片布置间距为1.25m+2.00m+2.00m+1.25m。纵梁的每组两片贝雷架之间用花架联接，为保证纵梁的稳定性，贝雷架片沿纵梁方向在36#工字钢上用14#槽钢作骑马架横向联系加固。贝雷架上横向铺设12#工字钢做横桁，铺放间距为40cm，在铺设12#工字钢时，下面用5cm厚木楔做垫板，予以降模拆模。12#工字钢全部铺设完成后，在上面铺设2.0cm厚高强度竹胶板做底板模，竹胶板模对接口位置处，下
4、设8cm8cm方木，下面用4cm厚木楔做垫板，并将竹胶板用铁钉固定在方木上。4、荷载验算 1）箱梁恒载计算：（1）50#砼体积：10.974.2+4.3816.82+5.943.9=142.91m3（2）50#砼湿重：142.9124.10=3444.17KN（3）钢筋及钢绞线重量：（27210+4694）10N=319.04KN（4）箱梁自重恒载：（2）+（3）=3444.17+319.04=3763.21KN（5）底模自重：0.50KN/m2254.5=56.25 KN（6）侧模自重：0.50KN/m225（0.15+1.00+2.01）2=79KN（7）内模自重：0.50KN/m2255
5、.82=145.54KN（8）侧模、翼板模支架与木方自重（支架采用48脚手架钢管，纵横间距按60cm均匀布置，木方按30cm沿纵向布置）： （1125m2.93+0.10.1684390）10N=33.01 KN（9）内模支架与方木自重（支架采用48脚手架钢管，纵横间距按60cm均匀布置，木方按30cm沿纵向布置）： （1008m2.93+0.10.15.8584390）10N=48.69KN(10) 12#工字钢自重荷载（12#工字钢横向按40cm间距布置）： （ 6.00m6314.21）210N=107.43KN(11) 贝雷架自重荷载（贝雷片尺寸为3.115m1.50m0.176m）:
6、 8片8排2.75KN/片=176KN（12）36a工字钢自重荷载： 12.00m60.00kg/m2根4排10N=57.69KN（13）2cm厚钢板自重荷载（钢管桩顶用80cm80cm2cm钢板打帽顶）： 12块0.80.80.027.80103kg/m310N=11.97KN（14） 钢管桩自重荷载（顺桥向方向布置4排，每排4根，高度按9.50m计算，钢管桩直径为60cm，由6mm厚钢板卷制焊接而成）： 12根9.50m3.140.60.0067.80103kg/m310N=100.52KN贝雷架验算所受恒荷载合计为：3763.21KN+56.25 KN+79KN+145.54KN +33
7、.01 KN+48.69KN +107.43KN +176KN =4409.13KN57.69KN+11.97KN+100.52KN=170.18KN1、贝雷架计算在上部结构的计算中取桥的一跨为分析对象，将八片贝雷架等效为一根矩形截面梁分析，上部结构等效为线载荷。（1） 贝雷架的等效单排单层不加强贝雷架抗弯模量 W=3578.5cm3 惯性矩 I=250497.2 cm3等效矩形截面高 h1=140cm 宽b1=1.09546cm 八片贝雷架的等效截面高 h=h1=140cm 宽 b=8b1=81.09546cm=8.7637cm E=2.1105MPa,容许弯矩MX=788.2kNm,容许剪
8、力QX=245.2kN。（2） 上部结构等效载荷上部结构总重（相当于荷载标准值）为F1=4409.13kN，取荷载分项系数1.2后，荷载计算值F=5290.96kN，则线荷载 q=F/24=220.46kN/m。（3）结构计算模型（4） 计算结果（八片贝雷架的承载情况）a连续梁弯矩计算跨内最大弯矩：M1=0.080 ql2=0.080220.4682=1128.76kNm M2=0.025 ql2=0.025220.4682=352.74kNm 最大正弯矩Mmax=1128.76kNm支座弯矩：Mb=0.100ql2=0.100220.4682=1410.94kNmMc=0.100ql2=0.
9、100220.4682=1410.94kNm最大负弯矩Mmax=1410.94kNmb 剪力计算QA=0.400ql =0.400220.468=705.47KNQB左=0.600ql =0.600220.468=1058.21KNQB右=0.500ql =0.500220.468=881.84KNQC左=0.500ql =0.500220.468=881.84KNQC右=0.600ql =0.600220.468=1058.21KNQD=0.400ql =0.400220.468=705.47KN最大剪力Qmax=1058.21kNc 梁的跨度中点挠度：f 1 =0.677 ql4/100E
10、I=0.677220.4684/ 1002.1105106250497.210-8 =1.1610-5mf 2 =0.052 ql4/100EI=0.052220.4684/ 1002.1105106250497.210-8 =8.9210-7mf 3 =0.677 ql4/100EI=0.677220.4684/ 1002.1105106250497.210-8 =1.1610-5md 一跨梁四个墩的支座反力分别为：Ra=705.47KN、 Rb=1940.05kN、 Rc=1940.05kN、 Rd=705.47KN（5） 结果分析a)贝雷架强度验算八片贝雷架的折减系数取0.8，则八片贝雷
11、架总的允许弯矩为（验算按6片主桁架受力为计算依据）： M=788.260.8=3783.36kNm Mmax=1410.94kNmM= 3783.36kNm强度安全系数为2.68，贝雷架承载力满足要求。b)贝雷片挠度验算因贝雷片每节结构形式相同，可看作匀质梁，并以简支梁模型验算，最大挠度为：f=（5/384）qL4/（EIIx）=(5/384)220.468004/（2.1106250497.26）=0.37cmL/400=800/400=2.00cm贝雷架挠度满足要求。2 钢管桩计算通过一跨梁的整体分析，得知中间墩柱（钢管刚架）的承载力最大，取中间墩进行考察，同时考虑水流的冲击作用。（1）上
12、部载荷上部载荷最大支座反力为1940.05kN，该载荷通过8片贝雷架作为集中力作用在下部结构上，取8片贝雷架为验算对象，上部结构总重（相当于荷载标准值）为F1=1940.05kN，由此可求得上部载荷作用在钢管桩顶部6.50m范围内为三个集中荷载：P= F1/8=242.51KN。（2）水流冲击设计水流流速：2.00 m/s，考虑水位为4.50m式中 水流力标准值； 水流阻力系数，查得； 水的密度； 水流设计流速，取；A 单根钢管在与流向垂直平面上的投影面积， A=4.500.60=2.70m2由此可求得钢管桩所受水流力 =3.942kN，作用在钢管桩迎水面4.50m范围的线荷载 q=/4.5=
13、0.876KN/m（3）钢管桩结构验算模型（4） 计算结果a 三根钢管桩的支座反力计算： H水平力=3Pab/2hL(2+k)=32242.511.252.00/29.53.25(1.808+2)=15.47KNVa=(Pb/L)(1+-22+6k)/(1+6k)=(2242.51 KN/m2.00/3.25)(1+0.385-20.3852+61.808)/(1+61.808)=300.70 kNVd左=(Pb/L)(3-22+6k)/(1+6k)=(2242.51 KN/m2.00/3.25)(30.385-20.3852+61.808)/(1+61.808)=294.91 kNVd右=
14、=(Pb/L)(3-22+6k)/(1+6k)=(2242.51KN/m2.00/3.25)(30.385-20.3852+61.808)/(1+61.808)=294.91 kNVd=294.91 kN+2242.51 kN=779.93kNVf=(Pb/L)(1+-22+6k)/(1+6k)=(2242.51 KN/m2.00/3.25)(1+0.385-20.3852+61.808)/(1+61.808)=300.70 kN单根钢管桩最大支座反力为779.93kNb弯矩计算：弯矩图：Ma=（ Pab/2L）5k-1+2（2+k）/(2+k)(1+6k)= (2242.51 KN/m1.252.00/23.25)(51.808-1+20.385(2+1.808)/(2+1.808)(1+61.808)=45.36kNmMd左=（ Pab/2L）7k+3-2（2+k）/(2+k)(1+6k)= (2242.51 KN/m1.252.00/23.25)(71.808+3-20.385(2+1.808)/(2+1.808)(1+61.808)=52.61kNmMd右=（ Pab/2L）7k+3-2（2+k）/(2+k)(1+6k)=
