自制砂筒在卸落盖梁底模及支架中的应用

自制砂筒在卸落盖梁底模及支架中的应用

【摘要】砂筒由底筒、套筒、承压筒构成，通过在卸落盖梁底模及支架中的应用，可以扩展砂筒的应用范围，下一步我们将在先简支后连续结构的预应力混凝土小筒梁安装工程中用砂筒代替硫磺砂浆支座。

【关键词】砂筒卸落盖梁底模支架

0 引言

唐山湾国际旅游岛旅游专用道路工程位于河北省乐亭县西南部，北接沿海高速公路，南至唐山湾国际旅游岛旅游区，是对唐山湾国际旅游岛旅游区原三纵三横骨架公路网体系的重要补充，建成后将成为唐山湾国际旅游岛旅游区路网结构中的第四纵。

全线共分两个标段，我标段属第二标段，全长9.819km，四车道城市快速路标准，宽度24.5m，设计荷载为公路I级。标段内设中小桥共15座，均为柱式墩、肋板台、预制预应力混凝土梁板结构。盖梁分双墩柱式和三墩柱式两种，台帽分肋板式和台柱式两种。根据工程特点，盖梁采用厂制定型钢模板，支撑体系采用钢抱箍，40a工字钢纵梁，10号槽钢横檩。盖梁底模及支架卸落采用自制砂筒。

1 砂筒应用背景

1.1成本方面

因现场地质条件较差，难于进行地基处理，盖梁底模及支架卸落时，无法形成汽车起重机停机平台，汽车吊需在桥台台后填筑的路基上或施工便道上支腿，伸长起重大臂作业，至使起吊能力降低，成本增大。

1.2安全方面

盖梁底模及支架卸落瞬间汽车吊突然增荷，不但对汽车吊伤害极大，而且极不安全，有倾覆的危险。

所以，决定采用砂筒对盖梁底模及支架进行卸落。

2 砂筒设计技术

2.1砂筒构造

砂筒由底筒、套筒、承压筒构成，底筒用φ245*5mm有缝钢管內灌C30混凝土制成；套筒采用φ203*6mm无缝钢管，底部焊接275*275*5mm钢板制成，套筒底以上20mm处开孔，孔径20mm，用于落梁时排砂，孔口焊接外套丝钢管，管堵封口，筒内灌注标准砂或含水量低于4%的中粗砂，灌注高度为筒高的二分之一；承压筒用φ180*5mm 有缝钢管內灌C30混凝土制成（见图1）。

图1 砂筒构造断面图

2.2 砂筒强度验算

砂筒为轴心受压构件，上部荷载通过工字钢纵梁传给承压筒，承压筒通过套筒中的标准砂传给底桶，底桶传给抱箍。

承压筒直径最小，是承压最薄弱构件，所以只需验算承压筒的承压能力即可。

=215.99 KN；每个三柱式砂筒的上部集中荷每个双柱式砂筒的上部集中荷载是G

1

载是G

=174.737 KN，所以验算双柱式砂筒即可。

2

承压筒钢管截面面积A=πr2=29.06cm2，

钢筒应力σ=G/A=74.33MPa，

轴心受压钢构件的容许应力[σ]=140 MPa，

74.33MPa＜140 MPa,

所以，砂筒强度满足要求。

为增强砂筒的承载能力，在承压筒和底筒内灌注C30混凝土。

3 砂筒应用技术

砂筒布置在工字钢纵梁与抱箍之间（见图2）。

图2 砂筒布置示意图

在三柱式盖梁下，每根墩柱的两侧各布置一套砂筒，共布置6套；在双柱式盖梁下，每根墩柱的两侧各布置一套砂筒，共布置4套。

台帽分肋板式和墩柱式两种，墩柱式台帽的砂筒布置与盖梁相同，肋板式台帽的砂筒根据立柱多少确定，每根立柱上布置一套砂筒（见图3）。

图3 肋板式台帽砂筒应用

4 成本分析

当使用汽车起重机卸落盖梁底模及支架时：不论双柱式盖梁还是三柱式盖梁，每榀盖梁均需用2台25t汽车吊，各0.5台班，成本费用是1780元/榀。

当使用砂筒卸落盖梁底模及支架时：砂筒的制作成本是220元/套，周转次数为7次，对于双柱式盖梁每榀需用4套砂筒，成本费用为126元/榀；对于三柱式盖梁每榀需用6套砂筒，成本费用为189元/榀(见图4)。

图4 成本分析

比较砂筒与汽车起重机两种卸落方式，双柱式盖梁每榀节约1654元，三柱式盖梁每榀节约1591元。全标段共有双柱式盖梁24榀，三柱式盖梁46榀，共可节约11.29万元。

5 结语

通过砂筒在卸落盖梁底模及支架中的应用，可以扩展砂筒的应用范围，下一步我们将在先简支后连续结构的预应力混凝土小筒梁安装工程中用砂筒代替硫磺砂浆支座。