钢管+贝雷片支架在现浇梁施工中应用论文

浅谈钢管+贝雷片支架在现浇梁施工中的应用

【摘要】京福客专闽赣1标德兴车站内共有2座道岔现浇箱梁，合计46跨，采用支架法进行现浇，其中方量最大的为4-32m连续箱梁砼共1996m3，梁高20-30m，采用哪种支架方案进行施工即安全，又方便，本文针对现浇梁支架方案进行了设计和计算。 【关键词】现浇梁钢管+贝雷片 计算

中图分类号：tu74文献标识码： a 文章编号： 一、工程简介

德兴车站内共有2座道岔现浇箱梁形式有：32m简支箱梁，砼方量为330m3/孔、4-32m连续箱梁，砼方量为499m3/孔,6-32m连续箱梁，砼方量为370m3/孔，不同梁型，梁的重量不等，针对最重梁型进行了方案设计和计算，即4-32m连续箱梁，砼方量为499m3/孔,

二、结构布置方案 1、结构布置方案

支架由钢立柱、主横梁、联系撑、贝雷梁、分配梁组成。钢立柱采用φ630×10mm钢管,联系撑采用[16槽钢。钢立柱上设2工45a的主横梁，采用贝雷梁作纵向分配梁。贝雷上设置i18工字钢作为分配梁。两端钢立柱置于承台之上，与桥塔用双拼[16槽钢做扶墙连接。跨中钢立柱置于钢筋混凝土基础之上。钢立柱埋件锚筋主要采用φ25普通二级钢筋。

跨中布置2排，两侧位于墩顶各布置一排，每排布置5根φ630

×10mm钢管，贝雷片布置10组。 具体结构布置如下图：

图1 φ630钢管+贝雷片支架结构布置图

2、材料特性

三、施工荷载 （1）箱梁自重

4-32m连续梁总方量1991m3，砼密度取2.6t/m3 q1=1991÷4×2.6÷32=404.4kn/m （2）钢模板重

外模及底模重量取100t，内模重量取60t q2=160×10÷32=50kn/m （3）i18工字钢垫梁

i18 工字钢，间距为30cm，107根，每道长度13m, q3＝ 107×13×24.13kg/m÷32=10.5kn/m （4）贝雷梁重量

贝雷片横向18片，每个标准段长度为3m，贝雷片与连接件重量0.45t /片

q4＝32÷3×0.45×18÷32=27kn/m （5）施工人员、材料机具：

根据规范取：q5＝ 1 kn/m （6）砼施工时产生的荷载： 根据规范取q6＝2kn/m （7）主横梁：

2根ι45a工字钢拼焊，每根13m，每个支墩处横梁重量为 g7＝ 80.38×13×2＝2.09t

（8）φ377或φ630（δ＝10mm）钢管 （考虑钢管封顶钢板、爬梯、配件等重） q8＝ 2t/根 四、受力计算

1、ι18工字钢垫梁检算 ι18工字钢垫梁总荷载为：

q1=1.2（q1+q2）+1.4(q5+q6)=1.2×(404.4+50)+1.4×(1+2)=549.48kn/m

单根荷载为：q1×32÷107÷13=12.64kn/m

i8工字钢垫梁在贝雷片上，为不等跨连续布置，中间间距为0.9m，腹板处为0.45m，取最不利的位置进行计算，故取中间间距最大的0.9m位置，按3等跨连续进行计算：

图3i18工字钢垫梁受力简图 利用连续梁计算软件： ①最大弯距mmax＝0.853kn﹒m

②抗弯截面模量w＝185cm³

③强度计算σ＝mmax/w＝0.853÷185＝4.6mpa ④允许抗弯强度［σ］＝140mpa ⑤检算 σ＜［σ］ 强度满足要求 2、贝雷片受力计算 贝雷片荷载为：

q2=1.2（q1+q2+q3）+1.4(q5+q6)= 1.2×(404.4+50+10.5)+1.4×(1+2)=562.2kn/m

横向共布置20排，单排荷载为：562.2÷20=28.1kn/m 根据支架布置形式，中间设置2排钢管支墩，近视为1个支点，故按照2等跨进行计算。

图4 贝雷片受力简图

单排不加强贝雷片参数：[q]=245.2kn [m]=788.2kn·m e=2.1×1011pa ι=250500cm4 根据连续梁计算软件： 立柱端支点：p=157.96kn，

跨中处支点：p=193.3kn＜[q]=245.2kn

最大弯矩位于跨中：m=443.92kn·m＜[m]=788.2kn·m 3、ι45a工字钢垫梁检算：

已知材料的e=2.1×1011 pa，ι=32200cm4，w=1430cm³ 工字钢所承受荷载由4道贝雷片传递，取最大跨径的进行计算， 故取跨中间距为80cm，单片贝雷片竖向压力为193.3kn， m=ql2/8=17.83kn·m

σ＝mmax/w＝0.853÷185＝12.4mpa＜［σ］＝140 mpa 满足要求

4、φ630钢管受力计算

根据上面计算可知，跨中单排贝雷片的支点反力为p，共20排，再传递至下面钢管上，单根钢管受力为： 边墩单根钢管：p×20÷5=773.2kn 中墩单根钢管：p×20÷5=638.4kn 抗压验算

σ＝n/a＝773.2÷0.0195＝39.6mpa＜［σ］＝140 mpa，满足要求。安全可靠！ 稳定性验算：

e=2.1×1011pa，i=93616cm4

根据欧拉公式pcr=л²ei/l²=5982kn（钢管高度h=18m）

工作安全系数中墩：η=pcr/pmax=5982÷773.2=7.7 边墩：η=pcr/pmax=5982÷638.4=9.4 钢管是满足稳定性要求！ 5、地基承载力验算

边墩利用承台上、跨中两排立柱下布置钢筋混凝土条形基础 ，基础底部尺寸为4.5m10m，具体配筋及布置如下图，：

根据设计地质资料显示，开挖后，基地承载力为200kpa， 基础考虑荷载如下：

立柱总反力：f= p中跨×20×2=193.3×20×2=7732kn 基础底面积:，从钢管底传达至地面按照45度角进行扩散： s=12×6.5=78m2 基础体积:

p=f/s=（7732+26×32.5）÷78=109.96<200kpa 地基承载力满足要求 五、经济分析 1、经济分析对象：

高20m，跨度32m，现浇梁方量499m3,每孔梁施工周期按1个月来计算，分析每跨梁支架的投入。

3、成本分析

根据经济分析，每跨现浇梁的总投资5.2万元，其中钢管及贝雷片按照租赁进行分析的，因此控制施工时间是成本控制的关键，在最短时间完成施工可以大大缩减施工成本。 六、结束语

目前，4-32m现浇箱梁已经施工了3跨，在浇筑过程中，通过沉

降观测，支架沉降在5mm以内，完全可以满足施工质量及安全要求。此外，支架搭设在施工过程中做好过程控制，严格控制钢管的垂直度，连接件焊接质量，确保不要因人为操作原因出现事故。