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摘要：连续现浇箱梁因其整体受力性能卓越，广泛应用于新改建公路铁路桥梁项目中。在大跨度箱梁现浇过程中，采用安拆简便的贝雷梁-钢管柱组合支架系统可以有效的利用场地空间，提高材料的周转效率。以省道308线合江-泸州一级公路改建工程中乔土堡大桥为例，就现浇结构斜交现有道路跨空支架的设计要点和优化措施提出具体方案，并结合有限元软件Midas civil建立力学分析模型，研究贝雷梁-钢管柱跨空支架斜交正做施工工艺中特征杆件的力学特性，为后续新改建同类型桥梁的现浇措施提供一定的参考价值。
关键词：现浇箱梁，斜交正做，贝雷梁，设计优化
引言
连续现浇箱梁因施工技术成熟、外观曲线柔和、整体受力性能优越，广泛应用于新改建桥梁铁路项目中。新建线路斜交既有道路的情况屡见不鲜，然而箱梁现浇时斜交道路的临时支架设计与优化有关的文献较少，难以对结构施工形成有效的技术指导[1-3]。笔者以省道308线合江-泸州一级公路改建工程中乔土堡大桥为例，就现浇结构斜交现有道路跨空支架的设计要点和优化措施提出具体方案，并结合有限元软件Midas civil建立力学分析模型，研究贝雷梁-钢管柱跨空支架斜交正做施工工艺中特征杆件的力学特性，为后续新改建同类型桥梁的现浇措施提供一定的参考价值
1.工程概况
省道308线合江-泸州一级公路改建工程中乔土堡大桥为跨越南沂河、东环路专用连续钢构桥，桥跨布置为40+64+40m，其中主跨斜交东环路，斜交角度为75。。连续梁中支点处梁高5.29m，跨中梁高2.89m，边跨中心线至梁端0.6m，边支座横桥向中心距4.60m，中支座桥向中心距4.40m。桥上人行道栏杆内侧净宽12.0m，桥面总宽12.20m。
截面采用单箱单室斜腹板形式，箱梁顶宽12.2m，顶板厚度除梁端附近外均为43cm，腹板厚度由60～70～135cm，底板由跨中的44cm变化至根部的125cm，箱梁两侧腹板与顶底板相交处外侧均采用圆弧倒角过度。支座及中跨跨中共设置5个横隔板，横隔板厚度：边支座处1.2m，中支座处2.0m，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。为了保证东环路在施工期间不受干扰，在行车道处预留门洞，采用钢管柱-贝雷梁组合支架，其余现浇部位采用盘口满堂支架，支架立面布置如图1所示。
图2. 乔土堡大桥支架布置平面图
模板为δ＝18mm的普通竹胶板，取宽度为1m的板条，其截面特征值为A=180cm2，Ix=48.6cm4,Wx=54cm3，E=1.0×104N/mm2；，其抗弯强度为[σ]=35MPa，抗剪强度为[τ]=2MPa，弹性模量E=1.0×104N/mm2[4]。
盘扣支架立杆材质为Q345钢材，规格型号采用φ60×3.2mm型钢管，截面积A=5.71cm2，惯性矩I=23.1 cm4、抵抗矩W=7.70cm3，回转半径i=2.01cm，容许应力[σ]=300MPa；水平杆材质为Q235钢材，规格型号采用φ48×2.5mm型钢管，截面积A=3.57cm2，惯性矩I=9.28 cm4；回转半径i=1.61cm，容许应力[σ]=205MPa；12#工字钢截面积A=18.1cm2，惯性矩I=488cm4；抵抗矩W=77.4cm3，容许应力[σ]=205MPa；10×10cm方木为TB15或TC15类木材，E=1.0×104N/mm2，其抗弯强度为[σ]=15MPa，[τ]=1.5MPa。15cm×15cm方木，截面积A=225cm2，惯性矩I=4218.75cm4，抵抗矩W=562.5cm3[5]。
2.2横截面设计
行车门洞结构通过横梁立柱接扩大基础。墩柱为直径为φ630mm钢管（δ=15mm），钢管柱高6m(6.5m)。钢管墩柱中心间距为3m。钢管柱顶部钢板上布置2*I45b型钢作为横梁，上下翼缘分别采用20mm厚上下盖钢板连接，钢管柱之间采用[20a斜撑和水平撑予以加强，现场施工根据实际情况定剪刀撑的长度，钢管柱底部与混凝土基础法兰连接，方便安装与拆卸。钢管柱及型钢钢材均选取Q235材质。截取平面图中Ⅲ-Ⅲ跨空部分典型断面，如下图所示。
图5 门洞钢管一阶模态
图9 工字钢正应力计算结果
贝雷梁正应力最大值为221MPa，最大组合应力位于钢管柱顶腹板下的贝雷梁竖杆处。柱顶I45分配梁组合应力最大值为98.3MPa，均满足要求。
2.剪应力计算
图14钢管柱应力计算结果
钢管组合应力最大值为49.5MPa<215MPa，满足要求。
图15钢管柱应力计算结果
钢管柱最大反力为994.7KN，则扩大基础要求的地基承载力为：
P1= 994.7/（3*1.8）=184.2kPa
因此，扩大基础地基承载力应达到190kPa。施工时实测地基承载力。
4.结论
新改建现浇箱梁斜交既有道路因为斜交角度原因致使工字钢和贝雷梁上的受力各不相同。通过有限元软件Midas civil对斜交正做贝雷梁跨空支架建模分析计算，验证了支架设计的稳定性和安全性，并分析了贝雷梁、钢管柱和工字钢的最大正应力和剪应力的发生部位，即钢管柱顶腹板下的贝雷梁竖杆和下弦杆处，在施工中应给予足够的重视。为后续新改建同类型桥梁的现浇措施提供一定的参考价值。
参考文献:
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作者简介：李春，男，1973年7月出生，本科，高级工程师，土木工程专业，主要从事路桥施工技术管理
论文作者:李春
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签：支架论文; 钢管论文; 应力论文; 现浇论文; 截面论文; 腹板论文; 支座论文; 《防护工程》2019年9期论文;