盖梁设计十篇

盖梁设计 篇1

关键词：盖梁,施工托架,设计

1 施工条件

本段桥梁全长356m，共13跨，上部结构采用25m预应力箱梁，桥墩采用双柱式，桥台采用座板式桥台，桥梁基础为钻孔桩基础，墩柱直径采用φ1.50m和φ1.10m两种形式。墩柱高在3.5～75m不等，双柱间距为7.62m，盖梁采用1.5×1.6m截面尺寸并采用C30砼强，盖梁最大混凝土方量约29.03m3。根据现场实际施工情况，对盖梁的施工支承平台决定采用工字梁托架。

2 施工工艺

在墩柱浇注施工前，先采用内径为100mmPVC管，埋置在距柱顶以下0.5～0.7m处墩柱钢筋上，浇注完毕拆模后形成预留孔洞，然后插入直径为90mm圆钢销，两端各伸出30cm作为工字梁的支承牛腿。在牛腿上架设工字钢，然后上铺盖梁支承平台。

3 托架受力分析

对托架进行受力分析，盖梁计算图示见图1。

3.1 荷载计算

施工荷载包括：

(1) 恒载:平台自重、盖梁模板自重、钢筋混凝土重量

(2) 施工活载：施工人员和施工设备重量、灌注砼时振捣产生的冲击力等

模板重 (取模板重的5%) n1=3KN/m

钢筋混凝土重n2=1.5×1.6×25=60KN/m

施工人员及设备重n3=2KN/m

振捣砼时产生振捣力n4=2KN/m

取1.3系数q=1.3×67 KN/m=87.1KN/m

3.2 托架工字梁受力分析

取托架跨中处承受的弯矩（最不利受力组合状态）进行受力分析，其受力计算图示如图2所示。

跨中最大弯矩：

需要截面抵抗矩Wx≥Mmax/γxf=632×106/1.05×315=1.9×106mm3

根据计算结果和现实施工情况，选用两根I40a工字钢，其截面特性为：Ix=32240 Wx=1430 Ix/Sx=38.6腹板厚·tw=11.5mm b·=150mm自重=0.676KN/m。

考虑梁自重后，每根工字钢跨中承受最大弯矩为：

每根工字钢能承受最大剪应力：

3.3 强度检算

3.3.1 抗弯强度检算：

Mx/γx·Wnx=301.1×106/1×1430×103=210.5<f=315N/mm2（满足要求）

3.3.2 剪应力检算

（满足要求）

3.3.3 钢棒受力验算

σ=1.697×107/71533=237Mpa<315 Mpa (钢棒采用16Mnφ90)

由受力检算结果可知，所选择工字钢满足施工受力要求。

4 施工托架的实施

4.1 施工流程

首先预埋内径为φ100钢筒、安装插销牛腿和桥型垫片，再进行吊装I40工字梁、焊接连接杆、铺设盖梁平台、安装盖梁底模、绑扎盖梁钢筋、安装盖梁侧模，最后进行盖梁砼浇注和养护、达到设计要求的强度后拆模。

4.2 搭设盖梁施工平台

一般情况下，在浇筑墩柱混凝土7天后即混凝土强度达到设计标准强度的75%时进行托架的搭设。采用直径为90mm长1.8m的实心圆钢穿进墩柱的预留孔洞中。实心圆钢在柱两侧各向外伸长30cm作为工字梁支承牛腿，在伸出的圆钢处安放桥型垫片，以增加工字梁的受力面积，减小工字梁承受的压强，然后将两条I40工字梁吊放在柱两侧桥型垫片上。为力增加整托架的整体稳定性，在两条工字梁之间采用I10槽钢进行焊接。然后在主工字钢上横铺间距为450mm方木，形成施工平台。

4.3 混凝土施工顺序

在实际施工中，为了减少托架跨中的弯矩和变形，混凝土浇筑一般采用从两端到中间的浇注原则。这样施工会使托架悬臂端由于受浇筑混凝土重量产生一定的负弯矩，从而抵消跨中的一部分正弯矩，进而增加了托架的稳定性和安全性，保证了整个盖梁施工的安全生产。

5 结论

通过对盖梁托架进行受力分析和实施, 使工程技术人员对托架整体受力有了直观的认识, 使托架施工设计更好的服务指导施工, 从而提高了施工安全系数, 保障了施工质量, 该施工方法在本桥梁盖梁施工中表现出既经济又安全, 并且操作性强的优点。

参考文献

[1]杜正国.结构力学教程[M].成都:西南交通大学出版社, 2004.

[2]孙训方.材料力学ⅠⅡ[M].北京:高等教育出版社, 2002.

盖梁设计 篇2

并且,滨海环境下海水对桥梁混凝土的腐蚀作用较强烈,普通钢筋混凝土盖梁一旦出现裂缝,将会加快桥梁混凝土的腐蚀碳化,并且导致混凝土内部钢筋受到腐蚀、降低甚至丧失主体结构的使用功能。最终降低桥梁的使用年限,造成不必要的社会资源浪费。预应力混凝土盖梁能够更好地避免构件开裂,提高构件在滨海环境下的防腐能力。

为了使桥梁结构与周围环境在空间上相协调,创造出丰富、优美、和谐、充满生机的滨海景观,保护海洋生物和植物,并且提高桥梁耐久性,独柱预应力盖梁以其造型简单大方、抗裂性能好的特点也成为工程设计的优选方案。为同类桥梁设计提供借鉴参考,本文针对该项目中采用的独柱预应力盖梁的设计背景、计算思路及应用进行较为深入的阐述。

1 设计背景

广西省某滨海公路上的某大桥与岛屿相连,沿岸有小片红树林珍稀植物分布,河道宽阔,两侧河岸较为平缓,设计高程与河道之间高差15 m。依据水文资料,百年一遇洪峰流量为5 774.2 m3/s,受潮汐影响大,河槽平均水深5～6 m。桥梁全宽24.5 m,两侧分别为0.5 m护栏、2.75 m路肩、2×3.75 m行车道、0.5 m路缘带、2.0 m中央分隔带。采用双幅桥结构,该桥上部结构采用先简支后连续的装配式部分预应力混凝土小箱梁(标准跨径30 m),单幅桥4片小箱梁。下部结构,采用独柱预应力盖梁桥墩,增加了桥下过水面积,同时增强了桥梁结构整体的轻盈感。

2 设计标准

本项目主要设计标准见表1。

3 独柱预应力盖梁设计

3.1 构造尺寸

独柱墩墩身采用3.5 m×1.4 m的矩形实体截面,盖梁长度10.45 m,悬臂长度3.475 m,中部高度为2.0 m,端部高度1.0 m,盖梁宽度2.0 m。其结构见图1。

3.2盖梁预应力体系

根据以往的设计经验,盖梁的截面尺寸、受力特点,结合钢束估算结果(估算过程略),初步确定钢束形状及钢束数量。各钢束的导线点坐标见表2(以盖梁顶面左端点为坐标原点(0,0),向下为Y轴,水平方向为X轴),钢束形状如图2所示。预应力钢束规格采用Φs15.2高强钢绞线,弹性模量为1.95×105 MPa,抗拉强度标准值为1 860 MPa。钢束编号为N1、N2、N2′,其中,N1采用6束6Φs15.2;N2采用3 束6Φs15.2;N2′采用3 束6Φs15.2。N1采用两段张拉,N2、N2′采用单端张拉,N2与N2′布置成“X”形。

3.3结构计算模型及施工阶段划分

采用平面杆系程序( 桥梁博士3.2 ) 对盖梁及墩身结构建模计算, 将盖梁离散成22个单元、23个节点,墩身底部采用三向刚性约束(见图2)。本文计算模型采用手工计入盖梁承受的恒、活荷载值的方法。通过实践证明, 计算结果符合工程精度要求,并由于该计算方法建模简便,能够提高设计人员工作效率。

在结构计算中必须对施工阶段划分进行正确的模拟,否则会导致结构计算结果的失真。结合施工实际,在本次盖梁计算中将施工阶段共划分为5个阶段,其分别为:

阶段1(持续时间20 d):加载墩柱及盖梁全部单元,张拉预应力钢束N2、N2′,并实现预应力管道灌浆。

阶段2(持续时间15 d):加载盖梁承受的上部结构一期恒载。

阶段3(持续时间7 d): 张拉钢束N1,并实现预应力管道灌浆。

阶段4(持续时间10 d):加载上部结构二期恒载。

阶段5(持续时间3 650 d):给定结构收缩、徐变作用的时间,按10年计算。

3.4作用荷载计算

本结构考虑的永久作用包括结构自重、预加力、一期恒载、二期恒载以及收缩徐变。上部结构的恒载可通过计算盖梁处的纵梁支座反力值得到。需要注意的是,在盖梁上计入二期恒载的反力时,应把上部当作连续梁来处理,其值最好通过纵梁的计算结果来取用。这是由于加载二期恒载之前上部的结构实现了简支变连续的体系转变,中间墩处的恒载支反力比体系转换前增大了。

对于单独建立的盖梁模型,将汽车活载直接作用在盖梁顶面上。其加载方式属于横向加载,即汽车行驶的方向与盖梁的跨径方向相垂直,汽车荷载在盖梁跨径方向(横桥向)横向移动。在桥梁博士3.2软件中可通过活载横向加载实现,横向加载时的横向分布调整系数等于一个车道荷载在墩顶位置产生的最大支反力,汽车效应=多列汽车加载的效应×汽车横向分布系数×折减系数。

在求取一个车道荷载在墩顶位置产生的最大支反力时,应把上部当作连续梁来处理,比较4跨连续梁和2跨连续梁的支反力计算结果,2跨连续梁的支反力较大,故采用其值进行加载。通过力法手算2 m×30 m连续梁在车道均部荷载10.5 kN/m作用下,2号支座反力最大为393.75 kN,于是把集中力280 kN加在2号支座,故最大支反力=393.75+280=673.75 kN,结果再乘以超载系数便得到盖梁横向加载的“特殊横向分布系数”。

另外,桥梁博士3.2软件在计算盖梁时,在“输入总体信息”中的“活载加载步长”,填0的时候系统默认为1/50的跨径。步长越小计算越精确,计算速度越慢。对于独柱墩盖梁这样(只有一个固结支座)没有跨径的的结构,程序将无法进行加载,必须自己填入加载步长,否则将不能加载活载。

3.5验算内容及注意事项

验算内容:

1)施工阶段应力验算。

2)持久状况极限状态承载能力计算:承载能力抗弯验算和斜截面抗剪承载能力验算。

3)持久状况正常使用极限状态计算。①抗裂验算:正截面抗裂验算——正截面混凝土拉应力验算; 斜截面抗裂验算——斜截面混凝土主拉应力验算。②挠度验算。

4)使用阶段正截面混凝土压应力验算。

通过分析5个施工阶段的应力计算结果,发现施工阶段的最大压应力出现在施工阶段的墩顶截面,拉应力值为1.54 MPa。在该阶段,加载了主梁的一期恒载,但钢束只张拉了一半,因此,该阶段需要格外关注,其值必须满足《JTG D62-2004》中7.2.8条的要求。

在分析桥梁博士3.2软件的计算结果时,常常困惑设计人员的是,墩顶截面的拉应力往往很难达到规范要求,若要使墩顶截面的拉应力满足规范要求则需要增加两倍的预应力束。由于建模时将盖梁和独柱墩模拟为一个“T”构造成的。实际上墩柱与盖梁间是一个支撑面,而模型中只有一个盖梁单元与墩柱单元形成刚臂,这就使得模型中的盖梁的悬臂长度增加了墩身宽度的一半,且悬臂根部截面所受的剪力过大集中。为了解决这个问题,设计人员可通过手动削峰计算其实际的顶截面的拉应力值。

4结束语

对于滨海公路环境,下部采用独柱预应力盖梁桥墩,增加了桥下过水面积,减小桥墩阻水,同时避免了采用柱式墩密布的感觉,使得桥梁整体视觉效果更加轻盈美观。并且,海水对桥梁混凝土的腐蚀作用较强烈,桥梁混凝土的腐蚀碳化,将会导致主体结构内部钢筋受到腐蚀。而内部钢筋的腐蚀,将

会降低甚至丧失使用功能。最终导致降低桥梁设计的使用年限,造成不必要的经济浪费。预应力混凝土盖梁能够更好地避免构件开裂,提高构件在滨海环境下的防腐能力,具有较高的推广价值。

摘要：随着中国社会的发展,人们对公路工程与自然环境的和谐统一性提出更高的要求。结合广西省某滨海公路上某大桥的实际地形、水文等情况,对预制小箱梁下部结构采用独柱预应力盖梁桥墩设计进行较详细的介绍,以供设计人员参考。

关键词：滨海公路,独柱,预应力,盖梁,设计

参考文献

[1]中交公路规划设计院.JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2007.

[2]中交公路规划设计院.JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]交通部公路规划设计院.JTJ024-85公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社,2001.

[4]杨树萍,纪秋吉,朱东.关于盖梁计算模型的探讨[J].工程与建设,2011,25(1):50-51.

[5]叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,1997.

[6]温远辉,吴定略.癞子沟大桥高墩盖梁施工[J].交通科技与经济,2006,34(2):71-73.

T构盖梁悬臂式支架设计施工 篇3

摘 要：某特大桥17#、18#、19#墩T构盖梁采用悬臂式支架的形式进行设计施工，其结构为穿销、预埋牛腿托架作为支撑，其上布设贝雷梁、小工钢等，文章对悬臂式支架的基本构造及其施工作简要介绍，同时对其结构的受力情况进行分析。

关键词：悬臂盖梁；穿销；牛腿；贝雷梁；弯矩；应力

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0168-02

1 工程背景

1.1 工程概况

某特大桥全长1 122.5 m，上部结构采用预应力混凝土T梁、连续梁，下部结构采用双柱式、三柱式、门柱式钢筋混凝土桥墩和盖梁；其中17#、18#、19#墩顶为悬臂式预应力砼盖梁，盖梁总长约24.5 m，悬臂段长约8.75 m，盖梁宽2.7 m，采用C40混凝土浇筑，混凝土自重约370 t。地质情况：大桥17#～19#桩位处属于丘陵低山区，地形较为平缓。地层岩性以侏罗系至第三系红层碎屑岩为主，岩体风化严重，节理较发育，地质构造以宽缓向斜背斜相间分布为基本特征。该段从上至下，岩层分布为，3 m厚粉质粘土，16 m厚卵石土，以下为粉质泥岩；主要构成地址问题是顺层挖方边坡和软弱地基。

1.2 方案比选

目前国内对于盖梁施工比较成熟的方法不外乎以下两种：落地支架法和无落地支架法。根据桥梁结构特点及现场实际施工条件，采用落地支架存在混凝土体积大，支架搭设高，地基为卵石土，承载力偏差，且盖梁较高，不宜采用满堂支架法，落地梁式支架高宽比过大，并伴有安全风险高、成本投入大等缺点，故初步选用无落地支架进行悬臂式盖梁施工。无落地式支架施工较为方便，主要优点是节省支架，缩短工期，特别是对地面软土较多或高墩盖梁的施工，其经济效益非常突出。

2 支架体系受力计算

2.1 荷载组合

4 施工工艺

4.1 悬臂式盖梁支架构造

悬臂式盖梁承重结构采用钢牛腿+砂筒+工字钢+贝雷梁+小工字钢。①在方墩墩身施工时先确定好各个预埋件的标高，在墩身钢筋绑扎完成后。埋设各个预埋件，预埋件中心点误差3 mm，标高误差（+2，-5） mm。穿销孔截面内部尺寸误差控制在（+10，-0） mm之间。②墩柱模板拆除过后再次用仪器测量各个预埋件、穿销孔的位置是否准确。③安装穿销：将4 m长的Q345钢，I40a工字钢安装在穿销孔内。工字钢底部用砂筒支撑。④牛腿安装：牛腿采用φ40×1 cm的Q235钢管制作，每边横桥向设置2个牛腿支撑贝雷梁，牛腿间必须纵向连接，先在平地上连接φ40 cm钢管，钢管先进行如下处理：横向牛腿钢管长度为5.5 m，且一端被加工成22.5 °角的一个斜面。斜向牛腿支撑钢管长度为7.78 m，一端被加工成22.5 °角的一个斜面，另一端被加工成一个45 °角的斜面。再对横向和斜向钢管做焊接。钢管的原材、焊条、焊接质量必须符合规范要求。⑤牛腿支架在底面焊接成型后，再焊接在预埋墩柱的钢板上，钢板采用国标且厚度

20 mm，长宽为80 cm×80 cm的Q235钢材。钢板上的孔洞必须是机械加工形成的，严禁使用电焊自己加工。钢管由吊车吊起，人工定位，牛腿与预埋钢板连接采用人工焊接而成，整个牛腿焊接形成过后。对牛腿系统进行检查是否达到设计要求，焊缝质量必须达到Ⅰ级焊缝，且经过仪器检测合格后进行下道工序。⑥斜撑牛腿安装就位后，在牛腿的远端设置纵向双拼I40a工字钢，强度为Q235。⑦安装贝雷梁，贝雷梁利用2台25t吊车起吊。贝雷梁长度30 m，采用双排双拼组合，总重量约9t。贝雷梁安装完成后在工字钢上设置限位器，防止贝雷梁向外滑动。⑧贝雷梁上设置纵向I16小工字钢，小工字钢长度4.5m，每隔0.3 m设置一道。⑨工字钢安装完成后搭设钢底模。⑩为防止施工时倾倒，沿支架平台周边设置安全护栏，在周边搭设φ42×3.5 mm的护栏钢管并在底面及周围挂设安全网。11对支架系统进行验收。

参考文献：

[1] 周水兴.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] GB50017-2003，钢结构设计规范[S].

盖梁设计桥梁工程的研究性论文 篇4

1科学的进行盖梁计算，促使盖梁适用性得到提升

要想做好盖梁计算工作，促使盖梁适用性得到提升，就需要从这些方面来努力：一是简化单元：因为盖梁的受力主要集中在弯矩、剪力和轴力，同时考虑了盖梁的几何长度，我们用平面杆单元来进行模拟，就可以顺利开展计算工作。二是简化荷载：通过梁体和支座，就会将物体的荷载传过来，那么就需要对最不利内力状况下，汽车引起的各个支座反力给准确计算出来。通过支座和梁体，将汽车荷载传递下来，如果需要十分准确的计算盖梁在不利情况下汽车产生的每个制作的内力，需要按照这些步骤来进行;求出T型梁支座的反力影响线，在布置车队的过程中，需要充分考虑T型的支座反力，来决定线纵的桥向布置;为了让桥梁拥有某种最不利的内力，布置于顺盖梁的方向汽车的车轮，盖梁中不同位置其最不利内力对应的是不同的车轮布置。结合车轮的位置，求出横向上T梁荷载的分布系数。在计算各片T梁荷载的横向分布系数时，也有一些问题需要注意;T梁上的不同剪力及其横向分布系数对应着不同的车轮的横向分布，T梁是相同的，剪力的横向分布系数是不同的，并且支点和跨中处也需要采取不同的计算方法。三是简化边界条件：对盖梁和墩柱的联结进行模拟，结合具体受力情况，科学分析。总之，在对盖梁计算的过程中，需要结合具体的桥梁情况，将科学的计算方法给应用过来，这样盖梁适用性方可以得到提升。我们举了简化边界条件这个例子。众所周知，相较于双悬臂简支梁模型来讲，连续梁模型计算的支点处控制弯矩比较的小，那么如果将双悬臂的简支梁模型给应用过来，就可以适当的削峰处理支点负弯矩。因为模拟的支点间距离会直接影响到连续梁模型的弯矩图量值，但是我们还没有足够的依据来确定这个距离。对于钢构模型来讲，支点处外侧截面有着较大的计算弯矩，其余处和连续梁模型有着基本相同的计算结果。如果在计算过程中，将钢构模型给应用过来，在设计过程中，对支点处外侧截面的控制标准稍微放松，就可以保证盖梁的计算结果，同时，桥墩横桥向的控制内力也可以同时获得，在桥墩设计中，需要对这些方面的内容进行验算，我们通常将这种方法应用到实际设计中。实践研究表明，不仅可以将盖梁的受力承载情况给反映出来，对于施工者的施工操作也可以发挥指导性作用。因为外侧面的内力被悬臂部分的荷载所完全控制，那么相较于实际情况，模型中计算的悬臂长度就比较小，模型的实际弯矩比实际弯矩的规格远远要小，那么将控制标准适当的放松，就可以减少资源浪费。

2结合盖梁预应力，对施工材料优化组合

在盖梁设计过程中，通过设计预应力盖梁，需要促使施工过程中结构安全不受影响，在营运状态下，盖梁的安全性也需要得到保证。因此，在设计的过程中，就需要将较大吨位钢束给应用过来，促使有效预应力得到提升;要分成两批来张拉钢束，如果有着较多的张拉次数，就会影响到正常的施工;如果有着较少的`张拉次数，施工和营运要求无法得到满足。对钢筋合理布置，如果我们用骨和肉来分别比喻预应力筋和混凝土，那么筋就是普通钢筋，预应力结构只有具备了普通钢筋，方可以正常的运行。因为盖梁有着较大的尺寸，那么就需要对普通钢筋的直径严格控制，箍筋保证在11以上，纵筋要控制在15以上。同时，要科学加密箍筋间距，这样承受力方可以得到提升。在桥梁施工过程中，还需要充分重视空心预制板的使用;笔者认为，结合盖梁预应力，在设计过程中，选择的空心预制板需要具备较高的强度，并且整片梁顶板厚度在8厘米以上;如果空心板顶板度在7厘米以内，就需要将开仓处理措施应用过来，凿除掉那些厚度不够的部分，对芯模重新装上，并且将补强筋增加过来，浇筑的混凝土相较于原来的混凝土，有更高一级的标号，这样顶板厚度方可以与设计要求所符合。采取一系列的防水处理措施，如果是空心板底板密实程度不够，或者是没有足够的钢筋混凝土保护层，有渗水漏水问题出现，混凝土有着符合要求的强度，能够顺利通过静载试验，就可以将防水措施应用过来，在不密实的混凝土底板顶面上喷涂赛柏斯防水材料，经过渗透化学作用，混凝土密实度和强度就可以得到显著提升。如果预制空心板建筑高度比设计要求要高，那么就会对桥面铺装层的厚度产生直接影响，如果桥面铺装厚度与设计要求无法符合，那么就可以对墩台帽或者垫石高度进行调整，或者是将较厚的顶板部分给凿除掉，如果已经安装了上构，无法调整墩台帽和垫石，可以对纵坡科学调整;将这样的设计方法给应用过来，工程施工质量可以得到保证，桥梁的承载力也可以得到提升。

3结语

盖梁施工的支撑体系探讨 篇5

1 支架法

采用支架法施工, 这是目前还用得较多的一种方法, 盖梁施工的所有临时设施重量及盖梁重量均由支架承受, 直接传到地面。这主要有两种型式, 一种是满堂式落地支架, 支架可用万能杆件也可采用钢管或碗扣式脚手架搭设;另一种是架空支架, 主要为钢管支墩—贝雷架纵梁支架、贝雷架墩—贝雷架纵梁支架, 这种型式主要从节省墩下空间的方面考虑, 用于受交通维护和障碍物影响的地段。这种方法的优点是, 第一, 支架的形式及高低可根据墩周围的地形和墩柱的高度等随机变化, 方法灵活;第二, 不用在墩柱上设置预埋件, 不会对墩柱外观造成影响。由此可知, 支架法施工虽然方便灵活, 但该法有其自身固有的缺点, 在施工时尤需注意支架的稳定性、非弹性变形及地基沉降等方面的问题。

2 钢棒支撑法

钢棒支撑法是在墩柱中预留孔, 然后插入钢棒, 并在两端各伸出一定距离作为工字梁的支承牛腿, 以牛腿为支撑点, 以牛腿上安装工字钢托梁, 其上摆放方木形成底模平台。这种体系的优点是, 支架、模板及整个盖梁的重量通过钢棒传至墩柱, 由墩柱承受, 传力途径简单明确, 不存在支架下沉的问题。但这种体系的缺点也是明显的, 需事先准确测好预留孔的标高位置, 盖梁施工完成后再把预留孔用细石混凝土封堵, 施工较繁琐;且在墩柱内埋设留预孔, 影响墩柱的外观质量, 其处理不但费工费时而且还很难领人满意, 与现代桥梁一流的外观质量不相适应;再次, 这种体系一般不易取得监理、设计部门及业主的认同。因此, 这种体系现已较少采用。

3 预埋钢板法

在墩柱中预埋钢板, 拆模后在预埋钢板上焊接钢支撑, 由它来承受支架、模板及整个盖梁的重量。

这种体系的优点与前一种体系一样, 支架、模板及整个盖梁的重量通过钢支撑及预埋钢板传至墩柱, 由墩柱承受, 传力途径简单明确, 不存在支架下沉的问题而且也不用破坏钢模。这种体系的缺点是, 第一, 预埋钢板要消耗大量钢材, 很不经济第二, 钢支撑的焊接工作是相当大, 对焊接质量的要求也比较高, 而且盖梁施工完后要对墩柱外观进行处理, 不但费工费时而且还较难保证质量。故这种体系只在迫不得已的情况下采用。

4 抱箍法

4.1 抱箍的结构形式

4.1.1 箍身的结构形式

为适应各种不圆度的墩身, 抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身, 即用不设加劲板的钢板作箍身。这样, 在施加预拉力时, 由于箍身是柔性的, 容易与墩柱密贴。在施工当中, 为保证密贴的效果更加明显, 一般在抱箍与柱子之间设一层橡胶或土工布等作衬垫。

4.1.2 连接板上螺栓的排列

只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板, 一般均将连接板上的螺栓在竖向上布置成两排。这样做在技术上是可行的, 实践也证明是成功的。

4.2 抱箍法施工的注意事项

(1) 箍身应有适当强度和刚度, 以传递拉力、摩擦力并支承上部结构重量, 可采用厚度为10mm~20mm的钢板。

(2) 由于抱箍连接板是直接承受螺栓拉力的构件, 要有足够的强度和刚度, 根据理论计算及实践经验, 以采用厚度为24mm~30mm的钢板为宜。

(3) 钢抱箍安装完成后, 进行贝雷架或工字钢梁安装时, 贝雷架或工字钢梁应尽量紧贴墩柱, 并与钢抱箍固定, 梁间可再用螺栓进行连接, 防止倾侧。

(4) 浇筑盖梁混凝土时, 由于抱箍受力后产生变形, 螺栓的拉力值会发生变化。因此, 在浇筑盖梁的全过程中应反复对螺栓进行复拧, 即每浇筑一层混凝土均应对螺栓复拧一次。

5 工程应用

某跨线桥, 全长635.04m, 共24跨, 上部结构采用预应力空心板梁, 跨径组合为20×28+4×17.5m, 下部结构采用双柱式桥墩, 2个座板式桥台, 钻孔桩基础, 墩柱直径为φ1.10m和1.40m两种, 墩柱高在8m~11.5m不等, 双柱间距标准为7.2m, 最大柱距为7.662m, 盖梁长12.4m, 宽1.7m, 高1.6m, 混凝土量32.8m3, 盖梁砼强度为C30。

由于本桥桥址经过农田、鱼塘、水沟, 而且大部分墩柱比较高, 受征地范围和地形的影响, 多数盖梁难采用常规的落地支架方法进行施工。根据现场实际情况, 进行了施工方案的优化, 在鱼塘、水沟及跨越铁路段等盖梁, 采用抱箍法。施工时, 考虑模板、支架及临时荷载, 施工时每套抱箍的总负荷G约为100t于是n=Num (0.03×G+1) =Num (0.03×100+1) =Num (4) =4。实用中每排螺栓个数为4, 抱箍总高度500mm。每套支撑设备包括两根工字钢和两个抱箍, 其中工字钢重2.4t, 两个抱箍重0.8t, 一套支撑设备共重3.2t;纵向分配梁与支架法相同:4个工人1d即可安装1个支架。如采用满堂支架, 平均每个支架高9.3m, 长15m, 支架宽5m, 经计算得知, 如用万能杆件, 每套支架需杆件约13t, 横向分配梁需方木约2.1m3, 纵向分配梁需方木为2.3m3;支架基底硬化砼共需约42m3, 此外, 每拼装一个支架至少4d, 且支架法需要进行预压, 至于消耗的人工就更不用说了。可见使用抱箍法节省了大量投资, 缩短了施工周期。两种施工方法材料及工期对比见表1。

6 结语

通过上面的分析可知, 抱箍法具有施工简单, 适应性强, 节省投资, 施工周期短等优点。由于其他支撑体系的优点抱箍法都有, 而其它支撑体系的缺点抱箍法几乎都没有。因此, 抱箍法是值得大力推广的盖梁施工支撑体系。

参考文献

[1]徐伟, 吕凤梧.施工结构计算方法与设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.

大盖梁承重支架施工方案分析 篇6

本方案选2#盖梁支架为例进行脚手架搭设方案说明, 2#盖梁C30砼2.96 m3, 钢筋628.8 kg, 平面尺寸为3.54×1.0×1.0 m, 立柱高度为7.2 m。该处盖梁支架尺寸为2.2×4.1 m, 立杆平面尺寸为50 cm×60 cm, 横杆步距为1.5 m。

1 脚手架搭设方法

1) 脚手架搭设前, 承台四周回填土回填前基坑不得有积水, 回填土要分层夯实, 并且场地要求平整至低于承台顶面30 cm。

2) 承重支架的地基基础采用30 cm厚的钢筋砼, 砼等级为C20, 砼内放置一层钢筋网片或布置一层钢筋网 (φ12@150) 。

3) 横杆。支架横杆纵向间距为150 cm, 靠近盖梁底一道为加密区, 横杆纵距为60 cm。

4) 剪刀撑。 (1) 水平剪刀撑:每隔横杆2道步距布置一层水平剪刀撑。 (2) 横桥向剪刀撑:每3排立杆布置一层横桥向的剪刀撑, 且层数不少于3层;每道剪刀撑的竖直距离不得大于6 m, 且剪刀撑的角度必须在45°~60°。 (3) 顺桥向剪刀撑:每5排立杆内必须设置一层顺桥向的剪刀撑;每道剪刀撑的竖直距离不得大于6 m, 且剪刀撑的角度必须在45°~60°。

5) 斜道在转弯处设置平台, 平台长180 cm, 宽90 cm;斜道两侧及平台外围和端部均应设栏杆及挡脚板, 挡脚板高度为30 cm, 栏杆高度为1.2 m;斜道外侧设置一道通长剪刀撑。

6) 脚手架外侧采用密目网封闭;扣件的螺栓拧紧力矩值不得小于45N·m, 但也不得大于65N·m。

2 搭设工艺流程

在牢固的地基弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地横向水平杆、并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步纵向水平杆并与各立杆扣紧→安第一步横向水平杆→安第二步纵向水平杆→安第二步横向水平杆→加设临时斜撑杆, 上端与第二步纵向水平杆扣紧→安第三、第四步纵向水平杆和横向水平杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板, 绑扎防护及档脚板、立挂安全网。

3 支架搭设安全技术措施

1) 立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200;立杆接头除在顶层可采用搭接外, 其余各接头必须采取对接扣件, 对接应符合下要求:立杆上的对接扣件应交错布置, 两相邻立杆接头不应设在同步同跨内, 两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500 mm, 各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3, 同一步内不允许有2个接头。

2) 脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200 mm处的立杆上, 横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

3) 横向水平杆设于纵向水平杆之下, 在立杆内侧, 采用直角扣件与立杆扣紧, 纵向水平杆长度不宜小于3跨, 并不小于6 m;纵向水平杆对接扣件连接、对接应符合以下要求:对接接头应交错布置, 不应设在同步、同跨内, 相邻接头水平距离不应小于500 mm, 并应避免设在纵向水平跨的跨中。

4) 架子四周纵向水平杆的纵向水平高差不超过500 mm, 同一排纵向水平杆的水平偏差不得大于1/300。

5) 剪刀撑的接头除顶层可以采用搭接外, 其余各接头均必须采用对接扣件连接;剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上, 旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150 mm。

6) 施工层应满铺脚手板, 脚手架外侧设防护栏杆一道和挡脚板一道, 栏杆上皮高1.2 m, 挡脚板高不应小于180 mm。栏杆上立挂安全网。

7) 剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉。并与地面成450°~600°夹角, 以保证把脚手架连成整体, 增加脚手架的整体稳定。

8) 安全网应挂设严密, 用铁丝绑扎牢固, 不得漏眼绑扎, 2网连接处应绑在同一杆件上。

4 脚手架的检查和验收

1) 搭设时随施工进度进行交底, 在检查验收时随进度分段搭设验收, 经验收合格后方能交付使用, 并履行交验签字手续入档, 脚手架参加验收人员有:技术负责人、技术员、架子工、班组长和专职安全员。

2) 脚手架未经检查、验收, 除脚手架工外, 严禁其他人员攀登。验收合格的脚手架任何人不得擅自拆改, 需局部拆改时, 要经技术负责人同意, 由脚手架工操作。

5 脚手架使用、维护、保养技术措施

1) 脚手架搭好后要派专人管理, 未经安全员同意, 不得改动, 不得任意解掉脚手架上的杆件和扣件。

2) 所有的脚手架, 经过大风、大雨后, 要进行检查, 如发现倾斜下沉及松扣、崩扣要及时修理。

6 脚手架拆除次序

盖梁完成第一次张拉预应力筋之后方能拆除盖梁脚手支架。脚手架拆除按照后搭先拆的原则, 拆除次序如下:拆护栏→拆脚手板→拆横向水平杆→拆纵向水平杆→拆剪刀撑→拆立杆→清除扣件→按规格堆码。

摘要：从大盖梁承重支架搭设使用材料、搭设工艺以及安全技术措施和拆除工艺等方面对大盖梁承重支架施工方案进行了详细的研究, 以期为相关技术人员提供参考。

关键词：大盖梁,承重支架,搭设,安全,拆除

参考文献

[1]王兆强, 李靖滨, 林联远.一种钢网架施工用整体滑移式脚手架的搭建方法[P].中国专利:CN101871259A, 2010-10-27.

左挑臂盖梁的分析及计算 篇7

桥墩盖梁是公路桥梁中最常见的结构之一,其主要作用是承担上部梁体,桥面系以及自重产生的恒载,同时要经受使用期间的活载的作用,盖梁的结构形式从横断面形式上划分主要有三种,分别为:矩形、“T”字形、“L”形。矩形主要用于直线和大曲线半径桥梁,“T”字形主要用于小曲线预制桥梁,“L”形主要用于变跨径的分隔墩有错台的盖梁。在构造上,桩柱的钢筋一般都伸入盖梁内,与盖梁的钢筋绑扎成整体,因此盖梁与桩柱刚接成刚架结构。

预应力混凝土盖梁是桥梁设计中经常遇到的非标准设计。现行的JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中规定:多柱式墩台的盖梁按连续梁计算,对于双柱式墩台,当盖梁的刚度与柱的刚度之比大于5时,可按简支(悬臂)梁计算。但上述的简化模式过于粗糙,将空间框架结构简化为杆系(简支或连续梁),将墩柱与盖梁的连接忽略为点支撑,这使得计算结果偏大,按此进行的配筋设计往往过于保守。同时,对于工程常见的三柱式墩台盖梁,按两跨连续梁进行计算时,需求解超静定方程,不宜手算,给设计人员带来了一定的不便。而且对于预应力结构手算的难度更大,为此我们要借助计算机进行模拟计算。对于计算机模拟有多种方法,对于结果的可靠性存在一个自行判定的过程。本文通过两种不同的程序计算双柱式预应力混凝土左挑臂盖梁的内力水平,得出一些有益的结论。

对于双柱式盖梁,现行的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中规定:当盖梁的刚度与柱的刚度之比大于5时,可按简支(悬臂)梁计算,按这样的假定计算使得跨中弯矩明显偏大。当盖梁的刚度与柱的刚度之比小于5时,规范没有做出明确的规定,这使得公路桥梁的设计人员遇到此类问题时变得无所适从,不知如何处理最适当。笔者认为当盖梁的刚度与柱的刚度之比小于5时,或者桥墩承受较大横向力时,盖梁应作为横向刚架的一部分予以验算。

2 模型的建立

本文分别运用有限元程序Midas civil和平面杆件程序桥梁博士建立模型,选取了一左挑臂预应力盖梁作为计算实例,重点阐述两种不同程序计算结果的差异以及在建模计算过程中应注意的事项。在Midas程序中将盖梁模型离散为26个单元,盖梁端部截面高1.0 m,标准截面高2.0 m,宽1.9 m,总长度为22.46 m。模型中盖梁与墩柱之间用程序中弹性连接中的刚性进行连接,符合实际情况,这样处理比较适当。另外墩柱与承台之间、承台与桩基之间均采用固结的方式处理。为了使结果更具有真实性,同时也建立了桥墩立柱和承台及桩基模型。有限元模型如图1所示。

本文利用Midas civil有限元程序中的横向加载功能来施加上部结构的活载,得出盖梁跨中截面弯矩和墩柱内侧支点截面弯矩及悬臂根部弯矩。预应力盖梁的计算过程中应重视施工阶段的分析,本文将左挑臂盖梁的计算划分为5个施工阶段:第一施工阶段为浇筑盖梁及墩柱并对称张拉部分预应力阶段;第二阶段为施加上部梁板恒载阶段;第三阶段为张拉剩余预应力阶段;第四阶段为施加上部剩余恒载阶段包括桥面铺装和附属结构恒载;第五施工阶段为徐变收缩阶段,该阶段模拟收缩徐变3 650 d产生的效应。

在平面杆件程序桥梁博士模型中盖梁离散为20个单元,盖梁截面尺寸和长度与Midas civil中的模型相同,预应力布置也基本相同,在桥博模型中盖梁与墩柱的连接采用公用同一节点的方式处理,与实际情况相同。同样在桥博模型中也模拟了5个施工阶段,各施工阶段的施工内容与Midas civil相同,如此结果更具有可比性。桥博离散模型如图2所示。

3 计算分析结果

盖梁的作用是承受上部结构及桥面系的恒载及自身自重以及要承受使用期间的活载,并把荷载通过墩柱和桩基传递到地基。对于最不利活载加载,首先可根据所计算盖梁处上部结构支反力影响线确定活载最大支反力,其次是根据盖梁内力影响线决定活载最不利横向位置。盖梁内力计算时,可考虑桩柱支撑宽度对削减负弯矩尖峰的影响。因桥墩台沿纵向的水平力及当盖梁在纵桥向设置有两排支座时而产生的上部结构活载偏心力将对盖梁产生扭矩,应予以考虑。

两种程序内力计算选取跨中截面、支点截面及左挑臂根部截面为控制截面,内力计算结果如表1,表2所示。

kN·m

kN·m

由表1,表2结果可以看出,两种程序的计算结果大致相同。由于是左挑臂,故左支点负弯矩明显大于右支点。剪力的结果同样如此。

4结语

1)本文阐述了公路桥梁中常见的盖梁计算中的问题,对于盖梁的作用及形式进行了阐述,并选取了非标准设计中的预应力左挑臂盖梁作为计算模型,并准确模拟了其施工过程,合理处理了各个阶段力的施加及边界条件的应用。2)本文应用大型有限元程序Midas civil和桥梁设计中常用的平面杆件程序桥梁博士对预应力混凝土左挑臂盖梁进行计算,应用程序特有的横向加载功能,得到承载能力极限状态下的内力,并做了比较。3)从计算结果看,两种程序相差不大,说明模型的建立包括荷载的施加、边界条件的应用预应力钢束线形的选择及预应力的施加都较准确在设计中可用其中一种程序进行计算,另一种程序进行验算,以保证结果的可靠性。

参考文献

[1]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2002.

[2]易建国.混凝土简支梁桥[M].北京:人民交通出版社,2006.

盖梁设计 篇8

郑州市大学南路与西南绕城高速公路互通式立交工程

盖梁满堂支架施工方案

目录

一、编制依据.......................................二、工程概况.......................................2.1、工程范围......................................2.2、主要工程量....................................2.3、施工计划安排..................................2.4、施工场地布置..................................2.4.1项目经理部................................2.4.2施工便道..................................2.4.3施工用水、用电............................2.5、原材料准备....................................2.5.1 C30混凝土的配制要求......................2.5.2备料情况..................................三、盖梁满堂支架施工方法............................3.1施工工艺........................................3.2具体的施工方法.................................四、安全生产保证措施...............................五、质量保证措施及检验.............................六、文明环保保证措施...............................七、安全生产管理体系...............................八、农忙季节的工作安排.............................九、夏季、雨季、夜间施工安排.......................23456789

郑州市大学南路与西南绕城高速公路互通式立交工程

盖梁满堂支架施工方案 图 纸进行放线，纵桥向铺设好支垫木枋，便可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。

支架安装好后，对于盖板底部，在可调顶托上纵向铺设10×10cm的方木（底板两端各悬出30cm）。然后在其上铺设横向10×10cm的方木（竖放的目的增加刚度），按间距25cm铺设。对于翼墙部分，根据翼墙底板坡面将方木加工成楔型。

支架底模铺设后，测放底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形＋（±前期施工误差的调整量），来控制底模立模。可调顶托的调整高度符合相关标准规范要求。

3.2.4支架预压

为保证砼结构的质量，钢管脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形及地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为箱体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工前需进行支架预压。支架预压时因考虑到堆载的物品和施工过程中工人的操作误差等因素，则取1.2的不均匀系数。

1.预压标准

预压标准为：当满载后48小时内测量不出明显沉降视为稳定。要求卸载后，反弹5mm左右认为支架竖向刚度许可。

加载顺序：加载前→加载至40%→加载至80%→加载至120%→恒压48小时→卸载至80%→卸载至40%→卸载至0。

112***8192021-

郑州市大学南路与西南绕城高速公路互通式立交工程

盖梁满堂支架施工方案 的班组，班组长应提前向队部相关管理人员做好有关工作。及时上

报项目部经理室审批，经项目部审批后方可进行夜间施工。申请书

内容包括：作业部位、作业人数、照明安排、申请作业时间、值班

负责人安排、安全技术交底情况等。

6、夜间施工的安全保证措施

1）充分考虑施工安全问题，不安排交叉施工的工序同时在夜间

进行。

2）施工现场设置明显的交通标志、安全标牌、护栏、警戒灯等

标志。保证行人、施工机械和施工人员的施工安全。

3）做好夜间施工防护，在作业地点附近设置警示标志，悬挂红

色灯，以提醒行人和司机注意，并安排专人值守。

4）夜间施工用电设备必须有专人看护，确保用电设备及人身安

全。

5）夜间气候恶劣的情况下严禁施工作业。

6）夜间施工时，各项工序或作业区的结合部位要有明显的发光

标志。施工人员需穿戴反光警示服。

7）各道工序夜间施工时除当班的安全员、质检员必须到位外，还要建立质安主管人员巡查制度，发现问题必须立即解决。

8）实施具有重大危险源的工程项目时，必须根据重大危险源的应急

空心墩和盖梁的裂缝成因分析 篇9

潭洲大桥跨越北江支流东平水道,是佛开高速公路上的一座特大型公路桥梁。潭洲大桥为双向四车道分离式桥梁,全宽为27.7 m,单幅宽为11.128 m,共有58跨,梁体采用多种梁体结构形式,下部结构为薄壁式桥台,混凝土桥面铺装。潭洲大桥跨径组合:24×20.0 m+5×30.0 m+(75.0 m+125.0 m+75.0 m)+4×30.0 m+22×20.0 m。下部构造:主墩为空心墩,群桩基础(桩径D=180 cm);引桥为D=120 cm的钻孔桩,双柱式桥墩。上部构造:主桥为跨径组合75 m+125 m+75 m的预应力混凝土连续箱梁,采用对称悬臂浇筑施工。引桥分别为20 m和30 m的预应力混凝土T梁,预制吊装施工。全长1 470.20 m,设计荷载为汽超—20级,挂车—120,设计时速为120 km/h。检测发现,潭洲大桥29号过渡墩盖梁引桥侧发现多条宽度超过《规范》要求的竖向裂缝(见图1,图2),裂缝宽度最宽达0.4 mm。

2 结构模型的建立

2.1 29号墩盖梁各支座反力计算

用平面杆系软件建立潭州大桥主桥(75+125+75)m连续梁桥模型来计算主桥边跨两支座反力,用偏心压力法计算30 m预应力混凝土简支T梁的支座反力。计算结果见表1。

2.2 29号墩结构模型的建立

采用通用大型空间分析软件对29号墩进行建模和受力分析,盖梁和墩柱采用C30混凝土,弹性模量E=3.0×104 MPa,泊松比μ=0.166 7。盖梁和墩用20个节点的实体单元Solid95来模拟,盖梁上的支座垫石用板单元Shell93来模拟,把板单元Shell93上的节点与实体单元Solid95上的节点耦合起来,就可以将支座反力传来的集中力转化为均布力加在板单元上,以避免应力集中。实体单元Solid95共有9 047个,板单元Shell93共有192个,共计节点数为29 835个,墩底部与承台为固接。29号墩网格划分图见图3。

kN

从表1中可以看出,恒载+汽超—20+人群的荷载组合下的反力比恒载+挂—120的荷载组合大,因此,取该组合下的反力为盖梁裂缝验算的作用力,为了方便后面运用空间分析软件对盖梁实体模型施加荷载,我们把反力换算成支座垫石上的均布力。

3 计算结果及裂缝病害分析

利用空间分析软件对上述有限元模型进行分析,可得到墩柱中任一点的位移和应力。为了分析裂缝病害成因,对裂缝位置的第一主应力和横桥向正应力进行分析。图4,图5分别为29号墩盖梁的主拉应力和横桥向正应力云图。

从计算结果可以看出,在汽超—20荷载偏载作用下,主拉应力最大值为2.12 MPa,横桥向正应力为2.11 MPa,超过规范规定的C30混凝土设计强度1.75 MPa。应力云图中应力较大部位与裂缝的位置基本吻合。如果考虑汽车超载和冲击系数的影响,活载乘以1.3的系数后,裂缝所对应位置的主拉应力为2.09 MPa～3.71 MPa,横桥向的拉应力为1.70 MPa～3.70 MPa,说明活载作用对裂缝的产生有一定的影响,但在活载作用下不会产生宽度为0.4 mm的裂缝。同时,与29号墩结构完全一样的32号墩盖梁没有发现大裂缝,因此判断活载作用对竖向裂缝的产生有一定影响。29号墩的竖向裂缝可能与施工阶段的温度和拆模时间有关。建议对裂缝进行灌浆封闭处理。

4 结语

1)利用三维空间有限元程序计算分析潭洲大桥空心墩的空间受力状态,结果表明活载作用下对空心墩盖梁的主拉应力超过了C30混凝土抗拉设计强度,在以后的设计中应引起足够重视。2)本次检测发现,潭洲大桥29号过渡墩竖向裂缝都超过了规范的要求,但相同结构的32号墩盖梁未发现裂缝,说明活载作用不是产生裂缝的主要原因,裂缝产生可能与施工时的温度影响和施工模板有关。3)较宽的裂缝由于影响构件的耐久性,建议采用“壁可法”对裂缝进行处理,并跟踪检测裂缝的发展情况再做加固处理。

参考文献

[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1988.

[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2001.

[4]郝文化.ANSYS土木工程应用实例[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

谈销棒式盖梁支架方案的计算模式 篇10

广州东沙—新联高速公路南山峡大桥引桥为20 m跨径的预制空心板,下部结构采用柱式墩,系梁、钻孔灌注桩基础。南山峡大桥桥位地处冲积平原,地势低平,淤泥层厚度大部分在14 m左右。淤泥为深灰,灰黑色,流塑状,含有少量粉细粒及有机质,偶见贝壳。系梁施工时基础开挖的上口宽度为5 m～6 m,下口宽度为3 m～4 m,系梁基坑开挖深度在1.5 m～2.5 m。考虑到地基处理较复杂,所以桥墩盖梁采用无支架销棒式牛腿支撑法进行施工,该方法支架安拆方便,材料消耗少,适用于高墩和地基不良情况下使用。采用此方法时盖梁施工主要工序为:安装牛腿和分配梁、安装底模、钢筋加工及安装、侧面和端模安装、浇筑混凝土、拆模和混凝土养生。其中搭设销棒式支架的主要施工工艺如下:在立柱混凝土7 d强度合格后,及时清理场地,并将柱顶混凝土凿毛清洗干净,在立柱上预留孔道处穿直径为50 mm、长为1.25 m的钢销棒,通过销棒将牛腿锚固在墩身上,紧固锚栓张紧到张拉工作应力;检查完成后在牛腿上面安装千斤顶、横桥向型钢横梁、底模型钢分配梁等,以形成施工支架。

桥墩盖梁概况:设计混凝土标号为C30,方量为28.2 m3(70.5 t),钢筋设计总重量为7 485.9 kg,模板及对拉杆重量为7 247.6 kg,模板支架支撑重量为4 446 kg,总计:89.7 t。考虑施工荷载和人群荷载,按照1.25的系数,盖梁施工时总荷载为89.7×1.25=112.1 t。对墩顶盖梁的支撑方案主要材料进行强度和刚度验算以及横梁、销棒进行强度验算。

2一般墩盖梁主梁计算

桥墩盖梁支架设计断面图见图1。

主梁采用2Ⅰ56工字钢,I=2×58 222 cm4,A=2×115.4 cm2,Wx=2×2 079.4 cm3,[M]=[σ]·Wx=190×2×2 079.4=790 172 N·m=790 kN·m;

[Q]=[τ]·A=110×2×115.4×100=2 538 800 N;

[f]=8.9÷400=0.022 25=22.25 mm。主梁的受力图见图2。

1)内力计算简图见图3。

2)把主梁简化成连续梁悬臂杆件结构。

3)约束条件:节点3为活动铰支座,节点4为固定铰支座。

4)弯矩图见图4。

最大正弯矩:M正=320 681.25 N·m=320.7 k N·m<[M]=790 k N·m(满足要求)。

最大负弯矩:M负=273 394 N·m=274 k N·m<[M]=790 k N·m(满足要求)。

5)剪力图见图5。

最大剪力:Q=267 000 N=267 k N<[Q]=2 538 k N(满足要求)。

由此求得支座反力:R3=574 k N,R4=574 k N。

6)在荷载的作用下产生的挠度见图6。

求得最大挠度为:fmax=-0.009 42 m=9.4 mm(位于主跨跨中处)。

fmax=-0.009 42 m=9.4 mm<[f]=22.25 mm(满足要求)。

3横梁、销棒验算

3.1横梁计算

横梁计算简图见图7,横梁的计算跨径为:1.30 m,拟采用Ⅰ14工字钢。Ix=712 cm4,Wx=102 cm3,A=21.5 cm2。

[M]=[σ]·Wx=190×102=19 380 N·m=19.38 k N·m。

[Q]=[τ]·A=110×21.5×100=236 500 N。

[f]=1.3÷400=0.003 25=3.25 mm。荷载布置图如图8所示。

1)内力计算简图见图9。

2)把Ⅰ14作为悬臂梁杆件结构。

3)约束条件:节点2为活动铰支座,节点3为固定铰支座。

4)弯矩图见图10。

最大弯矩:Mmax=4 500 N·m=4.5 k N·m≤[M]=19.38 k N·m(满足要求)。

5)剪力图见图11。

最大剪力:Qmax=19 500 N≤[Q]=27 500 N(满足要求)。

6)在荷载的作用下产生的挠度见图12。

求得最大挠度为:fmax=-0.000 51 m=0.51 mm≤[f]=3.25 mm(满足要求)。

3.2销棒验算

销棒采用的是45号钢,直径为50 mm,截面积A=19.6 cm2,[Q]=[τ]·A=145×19.6×100=284 200 N=284.2 k N。

根据主梁的计算结果,R3=R4=574 k N;8个销棒受剪面的剪力为:Q=574÷4=143.5 k N≤[Q]=284.2 k N(满足要求)。

4结语

由上述计算结果可得,桥墩盖梁支架的主梁、横梁在混凝土施工当中,强度和刚度满足施工要求;销棒的强度满足施工要求。

参考文献

[1] 蒙云,卢波.桥梁加固与改造[M].北京:人民交通出版社,2010.

[2] JTG/T J22-2008,公路桥梁加固设计规范[S].