贝雷架施工方案

华能巢湖电厂一期工程铁路专用线水上支架设计与施工技术

中铁二十四局集团安徽工程公司

二○○八年八月

目录

1、概述

２、支架设计思路

3、支架设计及理论计算

3.1支架设计

3.2 支架理论计算

3.2.1荷载取值

3.2.2 受力检算

3.3方案论证

3.3.1受力分析

3.3.2受力计算

3.3.3结构检算

3.3.4受力检算结论

４支架施工

４.１材料控制

４.２支架安装施工控制

４.2.1 施工要点及技术要求：

４.2.2 安装人员要求

5、支架预压

５.１端支撑预压

５.２.跨中支撑预压

５.3.支撑预压效果

６、支架拆除

６.1 中间立柱贝雷梁下降

６.2 两端立柱贝雷梁下降

６.3 人工拆除上面底板，

６.4 贝雷梁横移

６.6 中间支墩钢立柱拆除

６.5 550工字钢拆除

６.7 钢轨拆除

６.8 承台上钢管立柱拆除：７结论

水上支架设计与施工技术

中铁二十四局集团安徽工程有限公司

1、概述

柘皋河大桥中间２跨现浇槽型梁处于河中央7m深水区域，且地质情况较复杂，每片梁体重达600吨. 支架发生沉降是一个带有普遍性的问题。支架沉降

过大势必使槽型梁体达不到设计要求。如何保证支架的刚度的稳定性是水上支架设计的关键，如何防止支架沉降量过大，

消除支架的非弹性变形是保证梁体质量的重要因素. 所以，结构及

设计与施工作为一个重点课题进行研究，以优化支架设计，对支撑材料质量进行严格控制，制定支架设置和拆除支架施工方案，采用设计和现场控制相结合的预防措施，确保支架的稳定可靠性能。

支架设计与施工的的几个关键问题

（１）支架底部地为软基.为支架在梁体混凝土浇筑后受压发生沉降的主要原因；

（２）每孔支架承重能力应达到１２０％梁重（720吨）；.

（３）因工期要求，两孔支架同时施工，支架设计时必须考虑满足通航净高、净宽要求；

（４）支架施工多为水上作业，地形、地质情况复杂，作业空间狭窄.施工组织和机械配合要科学合理，施工方案要安全可靠.

经过对施工现场的调研，针对工程施工特点和支架设计与施工的关键问题，支架设计的原理是以桥墩承台面为支架两端钢管立柱的支撑点，与跨中振动打入水中持力层的钢管立柱共同形成槽型梁底模板下贝雷梁托架的三个固定支点，钢管立柱作为传力柱与贝雷梁托架形成受力体系，共同承载槽型梁重和施工载荷.

3、支架设计及理论计算

3.1支架设计

每孔槽型梁支架设置三个支撑：两个端支撑和一个跨中支撑。（如下图1）端支撑设置：利用桥墩承台作为两端支撑点，

每个端支撑建立两个支撑面：（1）、墩顶；（2）、墩身预埋6根悬挑P50钢轨和铁板支撑，钢轨下面采用外径425mm，壁厚8mm的钢管4根作为传力柱支撑在

[550工字钢。联结点处均采用矩形钢板作垫块；（如图2、图3、图4）

跨中支撑：打入钢管桩作为中间支点：9根，外径500mm，壁厚10mm，纵向设置三排，排距1m，每排3根，间距4.5m。纵向钢管采用3组(2根一组)[200工字钢纵向联结，再上采用1层2组组合[550工字钢横向设置。联结点处均采用矩形钢板作垫块；（如图5）

架设贝雷梁作为现浇槽型梁底模托架，通过理论检算支架设置满足受力要求. 贝雷梁上铺设槽钢和模板，再上即为槽型梁.

3.2 支架理论计算

3.2.1荷载取值

①贝雷梁顶槽钢共计92（根）*6（m）*48.3（kg/m）=26.66t；

②贝雷梁自重：每片（1.5m*3.0m）重270kg，则总重量为90*270=24300kg，计24.3t；

③槽型梁（钢筋砼）等重量：229.8*2.5=574.5t。

④方木、模板及其他活载取2t/m。

计算跨度l取30m，则单位重量为q=（26.66+24.3+574.5）/30+2=22.85t/m，取q=23t/m

3.2.2 受力检算

3.2.2.1贝雷梁受力检算

①荷载取值：均布荷载为q=23t/m。

②贝雷梁强度验算：

贝雷架为两跨连续梁，中间支撑处弯矩和剪力最大，查表得：

Mmax = 0.125ql² = 0.125×23×13.5² = 523.97t·m

Vmax = 0.625ql = 0.625×23×13.5 = 194.1 t

每跨采用单层不加强贝雷梁共10片，查表：

研究报告之三：水上支架设计与施工

图1：槽型梁支架总布置图

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图1-b 2#、4#墩支撑结构(单位：mm)

图2 1#端支撑布置图(mm)

图3 3#端支撑布置图(mm)

图4 端支撑设置侧面图(mm)

图5 跨中支撑布置图(mm)

单片最大允许弯矩[Mmax] = 78.82 t·m

单片最大允许剪力[Vmax] = 24.52 t

单片最大惯性矩 I = 250497.2㎝4

根据弯矩计算所需贝雷梁片数 n = Mmax/[Mmax] = 523.97/78.82 = 6.6〈 10满足要求！

根据剪力计算所需贝雷梁片数 n = Vmax/[Vmax] = 194.1/24.52 = 7.9〈 10 满足要求！

挠度计算：

W = 0.521ql4/100EI = 0.521×23*104×13.54÷(9×100×2.06×1011×250497.2×10-8) = 8.7mm〈 l/800=16㎜，符合要求.

3.2.2.2 下部钢管支撑强度验算

Q235钢材抗压强度为[σ]=205N/mm

①2#、3#、4#墩处钢轨所受的支反力：N = 0.375ql=116.44t

则钢管桩所受力P=116.44*2*1.435^2/1.215^2/(3-1.215/1.435)=151.12t

则每根桩所受力为P/4=37.78t

钢管截面积：A =（218²-210²）×3.14 = 10751㎜²，钢管长最大l=10.9m，回转半径i=0.214m

钢管长细比λ=l/i=10.9/0.214=50.9，取50

查表得：фb = 0.849

强度：σ = N/A = 37.78×10^4/ 10751 = 35.14 N/㎜²〈[σ] = 205 N/㎜²，满足要求.

稳定性：σ = N/Aфb = 37.78×10^4/ （10751*0.849）= 41.39 N/㎜²〈[σ] = 205 N/㎜²，满足要求.

②跨中钢管桩所受的支反力：N = 2×0.625ql=388.13t

则每根桩所受力为N/9=43.12t

钢管截面积：A =（260²-250²）×3.14 = 16014㎜²，钢管长l=14m，回转半径i=0.255m

钢管长细比λ=l/i=14/0.255=54.9，取60

查表得：фb = 0.814

强度：σ = N/A = 43.12×10^4/ 16014 = 26.93 N/㎜²〈[σ] = 205 N/㎜²，满足要求.