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浅析采用支架法进行跨河立交桥现浇连续箱梁施工作者：葛明兵中铁24局新余公司邮编338000［摘要］：随着时代的变迁，交通设施也是有着显著的变化，很多新工艺、新技术广泛的应用到了施工当中。本文就现浇混凝土连续箱梁的受力验算及受力分析来介绍如何确认支架的设置。关键词：现浇连续箱梁支架受力验算1、工程概况广州市官窑大桥全长486.7m（K0+326.4～K0+813.10），大桥9#、10#、11#墩位于河水中。主跨上部构造采用预应力混凝土连续箱梁，双向预应力结构。箱梁采用单箱单室截面，顶宽12.5米，底宽7米总长度为100米，跨中梁高与跨径之比为1/30.86，中墩支点梁高与跨径之比为1/17.73；跨中梁高与支点处梁高之比为1/1.74，底板采用变厚度控制，由支点向跨中逐渐减少，支点处为0.55米，跨中厚度为0.25米。因该段河水较浅，同时河面也不是很宽，只有65米，故采用螺旋钢管桩结合贝雷片作为支架。优点是费用少、施工方便、工期短。地质情况从上至下分布为：圆砾、强风化泥质粉质砂岩。2、现浇连续箱梁支架平台的重量计算。2.1、现浇箱梁支架平台贝雷架的受力分析及验算：（支架布置图附后后）按9m计算贝雷纵梁跨度受力分析和验算。贝雷架自重：300kg/片、每片3m长；［25b槽钢重量：35.8×6×9=1933.2kg；Ⅰ25a工字钢重量：38.1×6×13=2971.8kg；贝雷架自重：300×4/3×9=3600kg；铁板自重：108*6*0.0047=250Kg；砼自重：2568Kg、振捣荷载：250Kg、钢管自重：70.8Kg恒载：1933.2+2971.8+3600+250+2568+250+70.8=11643.8kg每延米恒载：Q=11643.8/9=1293.7kg/m恒载跨中弯距：M1=QL2/8=1293.7×81/8=13099.3kg.m=130.99KN·m活载：施工中50T履带吊车自重80T开始作业瞬间荷载按1.25系数计算即活载重量为100T，所有施工设备中最重，以其作为计算控制的标准。2.2、受力简算模型为简支梁，将100T履带起重机简化为作用于跨中的集中力，100T履带吊车空车在跨中生产弯距为：M2=QL/4=1000KN.m、剪力为250KN。贝雷架容许内力：弯距为3152.8KN.m、剪力为980KN.支架平台所受弯距：130.99+1000=1130.99KN.m、1130.99/3152=0.3582.3、按《装配式公路钢桥使用手册》中规定：在弯距未超过容许弯距的5%时，由容许剪应力控制。履带吊车停在一头靠近钢管桩时的剪力最大。恒载的剪力为1/2q1=84.9KN吊重物引起的剪力为：100KN（施工中履带吊最大吊重100KN计）贝雷架所受最大剪力：84.9+500+100=684.9≤980KN经上述受力分析计算得贝雷架能承受施工时产生的荷载，强度能达到要求。3、现浇箱梁支架平台钢管桩承载力及稳定性分析：3.1、钢管桩用热轧钢板8㎜Q235卷制而成。钢管桩的截面积A=лR外2-лR内2=л（6302-6142）/4=15624.6㎜2=156.25cm2钢管桩的极限承载强度=17.0×156.25=2556.3KN100T履带吊车停在一头支架平台管桩所承受的最大荷载T684.9=2TT=342.5KN钢管桩顶所承受的荷载：P≈T=342.5KN≤2556.3KN强度满足要求。(支撑钢管桩顶标高为桩顶分配梁下对应标高+1.70m计算，底标高钢管桩打入全风化层1.0m，对应标高-9.0m计算。设计桩长计算长度2*10.7=21.4m)Ψ=0.658为支撑钢管柱的应力折减系数。钢管桩的抗压强度σ1=P/(Ψ*A)=342.5/（0.658*156.25）=3.33KN/cm2=33.3Mpa4、现浇箱梁支架平台钢管桩的弯曲应力计算支架平台单排桩承受由于桩身倾斜，及桩顶分配梁偏心引起的附加弯矩。桩身倾斜取1%，桩顶偏心取10cm，则由此造成附加力矩M1=342.5*(0.10+10.7/100)=78.9KN·m5、现浇箱梁的支架平台钢管桩的压弯组合应力计算σ=σ1+σ2=72.6Mpa≤［σ］=170Mpa结论钢管桩的强度满足要求。6、现浇箱梁支架平台支撑钢管桩入土深度计算6.1、施工控制要求支撑钢管桩进入风化泥质砂岩厚度不小于5.2m。如若地质情况较好，630mm钢管桩进入不了设计深度，则改成400mm钢管4根成矩形打入风化泥质砂岩，用工字钢连接，再使用剪刀撑加固。400mm钢管桩承载力分析计算：400mm钢管桩用8㎜Q235热轧钢板卷制而成。6.2、钢管桩的截面积A=лR外2-лR内2=л（4002-3842）=39408.1㎜2=394.08cm2钢管桩的极限承载强度=17.0×394.08=6699.4KN50T履带吊车停在一头支架平台管桩所承受的最大荷载T684.9=2TT=342.5KN钢管桩顶所承受的荷载：P≈T=342.5KN≤6699.4KN强度满足要求。其他受力分析同630钢管桩。7、现浇箱梁支架平台桩顶分配梁计算7.1、施工平台受力检算因支架平台贝雷桁架位于支撑钢桩的正上方，支架平台桩顶分配梁基本上不承受弯矩，只承受压力，压力最大值N=342.5KN，拟选用2根［28b型钢。桩顶分配梁计算从略。现浇箱梁支架平台与施工平台所用材料相同，自上而下依次为，其受理荷载原小于［28b、I25b、贝雷桁架、桩顶分配梁、φ629mm*8mm钢管桩。施工平台中所受荷载小于支架平台荷载，施工平台中关于贝雷桁架、［28b、I25b、支撑钢管桩受力检算从略，支撑钢管桩入土深度按照入土（风化岩石）3.5米控制。此处仅对桩顶分配梁进行受力检算。经分析并偏于安全考虑，桩顶分配梁计算图式按照L=5.4m跨度简支梁，跨中承受F=175KN集中荷载。则跨中弯矩Mmax=FL/4＝236.25KN.m支点处剪力Qmax=F/2=87.5KN［σ］=170MPa、［τ］=110MPa选用2I36b工钢W=1840cm3、I=33148cm4、S=1082cm3、腹板厚度t=2.4cm实际应力σ=128.4MPaτ=12MPa跨中挠度f=FL3/(48EI)=0.82cm＜［f］=540/400=1.35cm结论施工平台使用2I36b工钢做分配梁强度刚度均满足要求箱梁支架布置图如下：现浇箱梁支架布置示意图安全防护网上层10cm×10cm木枋，下层15cm×15cm可调节顶托8、支架预压8.1、预压目的：支架拼装完毕后，为了检验支架及模板的强度、挠度及稳定性，减少支架的不均匀沉降以及确定合适的施工预拱度，使上部构造在卸架后能获得满意的技术规范要求的外形。8.２预压部位：拟对地基较差的一跨进行预压。预压荷载为全梁自重的120％，分三次加载（40%，100%，120%）分别在4小时内观测支架沉降量，并做好记录。卸载分两次（80%，120%）完成，卸载完毕后，仔细观测支架回弹变形值，以调整支架初步计算的施工预拱度。砂袋加载完后如三天内支架无沉降，则表示支架稳定。8.3预压方式：采用砂袋预压。底板（除两个腹板外）上预压一个砂袋，砂袋压力到18KN/㎡；腹板范围上预压两个叠起的砂袋，砂袋压力达到40.2KN/㎡。8.4预压测量：测量点布设：沿底板的中心线和两条腹板与侧板的交接线在支座，1/4跨，1/2跨布设共15个测点。8.5施工预拱度设置初步计算取地基沉降量：δ1＝10mm支架弹性变形和接头压缩：Ｅ＝210GpaL取6m则支架弹性变形△L＝NL／EA＝21.18×6×103／(210×4.89×102)＝1.23mm（路桥施工计算手册P439）考虑接头压缩，取总变形δ2＝8mm8.6、设计预拱度δ3＝10mm钢管支撑架I25A工字钢分配梁贝雷片支撑I25A工字钢螺旋钢管桩则∑δ＝δ1＋δ2＋δ3＝28mm取30mm支架预压观测点位布置图如下：箱梁底模观测点布置图台墩墩箱梁中心线附注：单位均为厘米。9、小结：该桥施工应注意如下几点：一、要注意引用计算公式取值要结合实际，如取值错误则直接影响计算结果。二、预压观测要严格，并合理布置观测点位，要通过预压达到检验支架是否能承重的目的。通过对该桥的施工，熟练掌握现浇连续箱梁的受力计算，施工工艺、方法，对于以后类似的工程起到了借鉴、指导作用。10、参考文献：路桥施工计算手册人民交通出版社周水兴、何兆益、邹毅松编著土木结构工程实用手册黑龙江科学技术出版社张素梅、唐岱新混凝土结构设计规范GBJ10-89200193、96局部修订版姓名：葛明兵出生年月：1975.4.18性别：男专业：铁道工程职称：工程师（低职高聘）毕业学校：中南大学最高学历：大专毕业时间：2005.6.30联系电话：13755704619