钢管贝雷梁柱式支架在现浇箱梁施工中的应用论文_刘太磊

中铁十四局集团二公司 山东泰安

摘要:传统的满堂式支架在跨越既有公路施工时无法满足桥下正常的交通需要,采用钢管贝雷梁支架进行现浇梁施工,在保证桥下正常交通的同时,具有快速、经济的特点。本文以仁博高速公路新庄大桥现浇箱梁施工为例,简述钢管贝雷梁柱式支架在现浇箱梁施工中的应用。

关键词:钢管贝雷梁支架;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°,平面位置如图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。经方案比选,决定现浇箱梁采用钢管贝雷梁柱支架施工。

图1 现浇箱梁平面位置图

2施工方案比选

根据该桥的地形和结构特点,经分析主要有碗口式满堂支架和钢管贝雷梁柱式支架两种,表1中对这两种支架形式从安全性能、地形情况、施工难易度及经济性能等几方面进行了比较。

从表1可以看出,两种支架形式各有优缺点,但是结合该项目现场情况,选择碗扣式满堂支架有如下问题:

(1)该桥斜跨S244省道,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)因施工现场为回填土,地质条件差,地基承载力难以保证,基础处理工作量大,易造成支架不均匀沉降,对箱梁施工质量可能造成影响;

(3)基本是人工作业,施工效率相对较低,施工速度慢,难易满足工期要求。

综合安全、技术、工期、经济等各方面因素,选择钢管贝雷梁柱式支架作为你箱梁的现浇支架。

3.1支架搭设

跨省道处设置四车道门洞,每个方向门洞净宽为3.75m,净空为5.5m。采用φ530mm、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80cm×80cm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。贝雷梁上面铺设竹胶板,竹胶板上按30cm铺设15×15cm方木,方木上直接铺设箱梁底模。具体布置见图2。

图2 钢管贝雷梁柱式支架横向布置图

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。

3.2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=1.1×5956=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。

4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,采用midas建模,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]。

φ530×10mm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]。

立柱下砼基础检算

边长150cm*3000cm,高60cm,C15砼

工字刚自重2*3.5*52.69=368.83kg

立柱自重61.8*4=247.2kg

砼基础 27*25=675KN

合计 (368.83+247.2)*0.0098+675=681.1KN

总体考虑

б=F/A=[8625.69/2+681.1]/(1.5*30)

=111KPa<150KPa

小于沥青路面允许的承载力,满足要求。

5结语

两幅箱梁从搭设支架至混凝土浇注平均工期为3个月,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可以较好地化解桥下交通与上部施工之间的矛盾,支架的安全性及工期都能满足施工需要。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,对跨越道路的连续梁施工具有一定的参考意义。

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》(GB50017-2003)

论文作者:刘太磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/6

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

钢管贝雷梁柱式支架在现浇箱梁施工中的应用论文_刘太磊
下载Doc文档

猜你喜欢