钢管贝雷梁柱式支架在城市立交施工中的运用

钢管贝雷梁柱式支架在城市立交施工中的运用

时间：2007-06-18 14:39:04 来源：作者：陈建平（福建省厦门兴海湾监理咨询公司）

关键词：钢管贝雷梁支架城市立交施工运用

摘要：随着城市交通车辆的快速增长，城市立交桥随之大量修建。传统的满堂支架无法满足桥跨以下交通需要，为确保施工的同时维持交通，采用钢管贝雷梁柱式支架进行上部砼现浇，是解决交通矛盾的有效方法。支架设计及预压方案是否合理，直接关系到现浇箱梁能否安全、保质施工，并确保交通安全。本桥支架设计根据现场通车需要，进行专项目设计、全面验算，梁体竣工线形、标高与设计相当吻合，并且没有出现一起安全事故，被推荐参与“省优”工程及“省安全文明标化工地”评比，对于城市立交建设具有一定的参考借鉴。

一、工程概况：

该桥为厦门市仙岳路上跨县黄路立交桥，处于厦门岛东部县黄路与仙岳路交叉口，设计标准为城市快速路。桥梁采用钻孔灌注桩基础、花瓶式墩柱，上部设计为现浇斜腹式连续箱梁，箱梁断面为等截面单箱双室构造，梁顶宽度13.25m、梁高1.8m，顶、底板厚度均为0.25m，腹板宽度0.4m，墩顶各设一道1.0m宽的横梁。该桥分左右两幅，每幅分3联各13跨，跨径除主跨为40m外，其余均为30m。地勘报告显示，该项目地层分布，由上至下主要为：人工填土、砂质粘土、坡积粘土、残积砂质粘性及花岗岩。

二、钢管贝雷支架计算及预拱度设置

为确保维持车辆通行，本桥主跨采用钢管贝雷梁支架，纵梁跨度13.33米，按

3孔简支梁布设，单幅设置12排贝雷梁，每两排贝雷梁连成一组，每组贝雷片对应端头采用贝雷框进行连接，各排纵梁间通过槽钢连接加固，使纵梁整体受力。支墩采用Ф600mm×4mm钢管立柱，搁置在沥青路面、土基或承台顶面,立柱顶、底部均与80cm×80cm×6mm钢板焊接，为提高支墩的稳定性，在各排支墩钢管之间设置[10b槽钢连接。支墩顶面用2Ⅰ32工字钢做横梁，贝雷纵梁顶面设置[16b 槽钢做分配梁，分配梁上设置楔木，用来调整标高和落架。该桥侧模采用定型钢模，底模则采用高强度防水竹胶板制作，箱室内模采用2.5cm厚松木板制作。

1.竖向荷载计算（取边跨13.3m最不利荷载组合进行计算）

①.新浇筑钢筋砼箱梁自重（钢筋砼密度采用2.6t/m3）

a．墩顶横梁自重（横梁宽1m）：15.614×2.6=40.60 t/m

b．墩侧9.5米范围内箱梁自重（变截面段）：8.028×2.6=20.87 t/m

c．跨中箱梁自重：7.262×2.6 =18.88 t/m

取均值：

q′=(40.6×0.5+20.87×9.5+18.88×3.33)÷13.33=21.11t/m

②.模板自重

外模自重：0.405t/m（底模自重）+0.802t/m（侧模自重）=1.21 t/m

内模自重：0.56 t/m，楔木自重：0.11 t/m，分配梁自重: 0.33 t/m

模板自重合计：2.21 t/m

③.纵梁贝雷片自重：0.275÷3×12=0.92t/m

④.施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放荷载：13.25×0.1=1.33 t/m

⑤.振捣砼时产生的荷载:13.25×0.2=2.66t/m

⑥.钢管顶工字钢自重: 1.16 t

⑦.钢管立柱自重（立柱长6.0m）:0.6×3.14×0.006×7.85×6×5=2.66t

2.竖向荷载组合验算

2.1验算强度荷载时:

q1 = ①+②+③+④+⑤=28.23t/m

2.2验算挠度荷载时: q2= ①+②+③+④= 25.57t/m

2.3验算基础荷载时：q3= q1×1

3.3÷2+⑥+⑦=191.55t

3.贝雷纵梁验算

40.6t/m（墩顶100cm范围）基座中线

28.23t/m

120 1110 200

1330

受力简图(单位:cm)

采用12排贝雷片做纵梁的强度、刚度验算:

①.已知材料的E=2.1×105N/mm2，[ƒ]= L/400。

②.由表查得贝雷片

[Q]=245.2KN

[M]=788.2KN.m

Ι=250497cm4=250497×104mm4

③.单片贝雷片所受荷载:q1′=28.23×10×1.3÷12=30.58KN/m (考虑1.3安全系数)

④纵梁最大弯矩与最大剪力:

Qmax= 30.58×13.3÷2=203.4KN ＜[Q]=245.2KN 满足要求

⑤纵梁最大挠度:

计算挠度时单片贝雷片的强度q2′=25.57×10×1.3÷12=27.7KN/m (考虑1.3安全系数)

4.分配梁强度验算:

选用[16b槽钢作为分配梁，[M]=2.215t.m，[Q]=125KN。该支架设计贝雷梁最大间距为1.5米，即：分配梁跨径为1.5米、间距为0.66米。

1.80t/m

150

受力简图(单位:cm)

则横桥向作用在分配梁上的荷载分布为：

q=（①+②+④+⑤）×0.66×1.3（安全系数）/13.25 =1.80 t/m

Mmax= qL2/8=1.8×1.5×1.5/8=0.5t.m＜[M]= 2.215t.m

Qmax= 1.8×1.5÷2=13.5KN ＜[Q]=125KN

可见槽钢强度符合要求

5.立柱荷载验算:

钢管立柱上下端均与80cm×80cm×6mm钢板连接。

①.立柱的刚度计算：

回转半径：r=0.35（d+D）/2=0.35（60+59.2）/2=20.86cm

式中：D—钢管外径d—钢管内径

长细比λ=uL/r=1×600/20.86=28.76＜[λ]=100，刚度满足要求。