双层贝雷支架在大跨径现浇箱梁技术的应用

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与 建 材装 饰2015 年 2 月 双层贝雷支架在大跨径现浇箱梁技术的应用 陈天生 (中交三航局厦门分公司福建 厦门361006) 摘要: 结合南平市夏道大桥及接线二期工程在上跨已施工完成的朱熹桥大跨径现浇箱梁支架采用双层贝雷桁架应用实例, 通 过介绍双层贝雷支架结构受力、 结构验算和施工措施, 使双层贝雷支架在布置及安装更为合理, 提高施工的安全性及经济性, 为 类似工程提供参考。 关键词: 大跨径; 现浇箱梁; 结构验算; 施工 中图分类号: U445/4文献标识码: A 文章编号: 1673-0038 (2015) 07-0158-03 1 工程概况 南平市夏道大桥及接线二期工程主线左线桥桥梁全长 638m, 桥跨布置为 (35+37+35) m+ (4伊27) m+ (4伊27) m+ (3伊30) m+ (3伊35) m+ (4伊32) m。上部结构采用等截面预应力混凝土连续箱 梁, Z00#耀Z03# 梁高 2/2m, 梁顶宽 10m, 底板宽 4/6m, 采用单箱单 室截面; 基础为 准1/2m 和 准1/5m 钻孔灌注桩基础。 主线左线第一联第二孔 Z01#耀Z02# 墩上跨已经施工完成的 朱熹路桥, 跨径为 37m, 箱梁混凝土设计方量为 236/8m3, 箱梁总 重为 616t, 朱熹路桥上部为预制空心板梁, 桥面连续结构, 桥梁 设计等级为城-A 级, 由于左线桥梁该孔较重, 根据设计要求, 朱 熹路桥不能作为左线桥现浇箱梁支架搭设平台,不能设置任何 支墩, 针对现场实际环境特点, 项目部采用双层大跨径贝雷片现 浇箱梁支架方案纵跨朱熹路桥, 在两墩承台上设置钢管支撑。本 工程的实践特点决定了采用大跨径双层贝雷支架可以为现浇箱 梁施工安全提供一种安全、 经济、 快速的施工方法。 2 支架设计 2/1 基础设计 考虑到该跨跨径较大,中间无法设立支架中支墩支撑, 故 Z01#耀Z02# 墩只设置两个边墩支撑, 每个支墩上设置两排 准630伊 8mm 钢管做立柱,钢管间距 1m, Z02# 支墩钢管立于承台上, Z01# 支墩由于承台宽度不足, 只能立一排钢管, 考虑到该跨跨径 较大,在朱熹路旁设置一中支墩,该中支墩上设置两排 准630伊 8mm 钢管, 钢管间距 1m, 钢管立于一 2/3m 宽, 0/4m 厚 C30 钢筋 混凝土扩大基础上, 基础底部采用块石换填工艺, 现场根据地质 情况, 换填深度不少于 3m, 做好地基承载力试验, 支墩之间计算 跨径达 32/3m (结合异形贝雷片) 。左线 10m 桥宽, 承台设立三根 钢管, 钢管桩间距为 2/2m, 翼板下再设置一根 准630伊8mm 钢管, 共设置 5 根钢管, 5 根钢管间距为 1/712m、 2/2m、 2/2m、 1/712m, 钢 管采用20b 槽钢横向斜向连接, 每组采用两道横向, 两道斜向交 叉连接, 每组高度方向间距不超过 3m (如图 1) 。 2/2 贝雷桁架设计 工字钢横梁上按受力要求布置支架贝雷纵梁,设一跨简支 贝雷纵梁, 考虑到该跨跨径较大, 采用双层贝雷片组的形式来 布置贝雷片桁架纵梁, 由 12 组 26 排双层贝雷纵梁组成, 其中 翼板处设置的是间距 0/9m 两组双拼双层加强型贝雷片组, 腹 板处是间距 0/45m 三组双拼双层加强型贝雷片组, 底板设置的 是间距 0/9m 两组三拼双层加强型贝雷片组, 贝雷片之间采用插 削连接 (如图 2) 。 3 贝雷桁架纵梁受力分析及结构验算 根据公路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, 为确保贝雷桁架的受力稳定性, 结构验算 图 1 跨朱熹路 37m 跨跨径布置图 图 2 贝雷纵梁布置图 交通建设 158 与 建 材装 饰2015 年 2 月 主要分为底板、腹板和翼板处支架受理计算及结构整体受力验 算。 3/1 荷载计算图示 混凝土浇筑施工时, 贝雷梁为整体受力较复杂。为了简便计 算, 可将每片贝雷梁对应的混凝土荷载、 上部结构荷载等直接作 用在贝雷梁上,其中混凝土荷载按照箱梁横截面划分为底板位 置、 腹板位置和翼板位置, 分别对应图 3 中的淤、 于和盂。 通过计算, 箱梁在底板位置、 单侧腹板位置和单侧翼板位置 面积分别为 1/29m2、 1/45m2和 0/69m2。 3/2 荷 载 箱梁顶宽 10/0m, 底宽为 4/6m, 计算长度为 32/3m。 (1) 新浇混凝土自重容重: 26kN/m3; (2) 竹胶板、 方木均布荷载: 0/44kN/m2 (3) 分配梁均布荷载: 总长 10/0m, 间距 0/8m 的根数 32/3/ 0/8+1=42 根; 单位重 25/8kg/m, 则总重=10伊25/8伊42=10836kg。 单位荷载 g=10836/98/10/0/32/3=0/34kN/m2。 (4) 单片贝雷自重取 1kN/m。 (5) 施工荷载及施工人群: 2/5kN/m2。 (6) 倾倒混凝土及振捣混凝土产生的荷载: 4kN/m2。 (7) 风荷载: 0/3kN/m2。 3/3 荷载组合 3/4 荷载模型简化计算 贝雷支架纵梁简化为简支梁, 计算跨径为 32/3m, 受力形式 为均布荷载。则简支梁最大的弯矩计算公式为: Mmax=ql2/8(1) 最大的剪力计算公式: Qmax=ql/2(2) 最大的挠度计算公式: fmin=5ql4/384EI(3) 式中: q 为简支梁上每延米的均布荷载; l 为简支梁的计算长 度; E 为简支梁的弹性模量; I 为简支梁的惯性矩。根据上述计算 公式, 则底板处、 腹板处、 翼板处及整个箱梁的贝雷支架计算如 下: (1) 底板处计算 淤 弯矩计算 Mmax=69/906伊32/32/8=9446/529(kN m) M=9618伊2=19236 (kN m) 于剪力计算 Qmax=69/906伊32/3/2=1128/982 (kN) Q=698/9伊2=1397/8 (kN) 盂挠度计算 fmin=69/906伊32/34/ (384伊14478219伊2) =0/007 (m) f=32/3/ 400=0/08075 (m) 底板处布置两组三拼双层加强型贝雷架满足受力要求。 (2) 腹板处计算 淤弯矩计算 Mmax=69/144伊32/32/8=9017/155 ( kN m ) M=6750伊3=20250 (

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