蓋梁鋼棒支撐施工無落地支架體系

王小平

摘要：結(jié)合某高速公路互通主線橋蓋梁無落地支架的施工實踐，提出了裝卸方便、安全穩(wěn)定的鋼棒式支架布設(shè)及驗算的一般方法，經(jīng)實踐，該方案是切實可行的，其降低了成本，加快了施工速度，安全可靠取得了良好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：蓋梁，支架布設(shè)，受力驗算

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展，預應(yīng)力鋼筋混凝土橋在市政建設(shè)和國道、省道、高速公路施工中越來越被廣泛采用，變寬橋、彎橋等復雜的預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在大中橋中得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)澆支架跨度、承受的荷載也大幅增大，應(yīng)用中的技術(shù)、安全問題也日益突顯出來，其中支架布設(shè)及承載力驗算是施工中的一個重要環(huán)節(jié)。驗算結(jié)果不僅直接影響到砼澆筑成型后的混凝土質(zhì)量和線型能否符合設(shè)計要求，還可能導致安全事故的發(fā)生。因此，支架的布設(shè)及驗算極為重要。下面以省道306濟源境跨焦柳鐵路橋的墩頂蓋梁為例進行支架布設(shè)及驗算。

一、工程概況

省道 S306 衛(wèi)柿線是河南省北部新鄉(xiāng)衛(wèi)輝至濟源柿檳的省級干線公路，為上跨焦柳鐵路一級公路，設(shè)計速度 80Km/小時。驗算標準蓋梁質(zhì)量最大的蓋梁，該蓋梁寬1.6m，高度為1.6m，端部高度0.8m，長為14.9m，柱中心距9.4m， 砼體積為36.0m3，砼按26KN/m3計算。該蓋梁施工采用直徑9cm鋼棒，受力主梁采用I50a工字鋼，主梁上采用間距0.4m布置2×10#槽鋼，槽鋼并排設(shè)置后焊接50mm鋼管，具體設(shè)置圖如下：

二、結(jié)構(gòu)簡算

① 砼：縱向每側(cè)簡化為線荷載：q砼=1.6×26×0.8=33.28KN/m

②模板荷載：

模板總重G模=G底+G側(cè)=14.9×1.6×3×0.1=7.15t

縱向每側(cè)每米q模=71.5KN/14.9/2=2.4KN/m

③每側(cè)人機荷載： 0.8×1=0.8KN/m

④每側(cè)沖擊線荷載： 2×0.8=1.6KN/m

⑤每側(cè)振動荷載： 2×0.8=1.6KN/m

⑥每側(cè)支架自重荷載：

G支=G工+G槽=6×3KN+（40×2×2×0.1）/2=24KN

q 支=24/14.9=1.61KN/m

跨中荷載組合：q=（33.28+2.4+1.61）×1.2+（0.8+1.6+1.6）×1.4=50.35KN/m

邊跨荷載組合：q=（33.28+2.4+1.61）×1.2×0.75+（0.8+1.6+1.6）×1.4=46.19KN/m

2、鋼棒驗算

鋼棒直徑9cm

可承受剪力F=δ×A=85×106×3.14×0.092/4=540.5KN

鋼棒承受剪力Q=50.35×14.9/2=375.1 KN < F=540.5KN

滿足要求。

3、工字鋼檢算

按可能發(fā)生的最不利的情況考慮，由跨中向兩邊分層澆筑混凝土。

按三跨連續(xù)梁考慮：根據(jù)施工實際操作，邊跨為集中荷載，中跨為均布荷載，荷載如下圖示：

每側(cè)布置1根I50a工字鋼

單根I50a工字鋼：I=46470cm4，E=2×105Mpa，W=1860cm3

①彎矩采用連續(xù)梁計算程序輸入數(shù)據(jù)，檢查無誤輸出計算結(jié)果M=ql2/8-F1×L1-F2×L2-F3×L3=50.35×9.42/8=50.35×9.42/8-46.19×2.75-46.19×1.75-46.19×0.75=313.61KN.m

σ= Mmax/ Wmin = 313.61×103 /1860×10-6=168.6MPa<控制彎屈應(yīng)力[бw]=188.5MPa

Q max=374.705kn

τ=Q Sx/（Ixt）=374.705×103/（42.8×10-2×0.012） =72.96MPa<控制剪切應(yīng)力[τ]=110.5MPa

fmax≈qL4/（384EI）（5-24a2/L2）

=33.28×103×9.44/（384×2×1011×46470×10-8）×（5-24×2.752/9.42）=0.021m<允許撓度L/400=0.0235m

I50a工字鋼縱梁計算滿足要求。

4、槽鋼檢算

間距0.4m布置2×10#槽鋼

槽鋼承受剪力Q=50.35×0.4=20.14KN

<2×85×106×5.3×10-4=90.1KN

滿足要求

5、方木檢算

蓋梁底模為鋼模時，方木采用10×15cm方木，間距按0.4m布置，方木只承受壓力。

蓋梁底模為木模時，方木采用10×15cm方木，間距按0.25m布置，跨距1.6m

按簡支梁考慮

橫向荷載q =1.6×26×0.25×1.2+5×0.25×1.4=14.23KN/m

①彎矩M=ql2/8 =14.23×1.62/8=4.55KN/m

W=M/1.2[δ]=4.55/（1.2×12×103）=3.16×10-4m3

h取15cm，滿足要求

② 剪力Q=ql/2=14.23×1.6/2=11.38KN

δ=Q/A=11.38×103/（0.1×0.15）=0.76MPa<2.0MPa

滿足要求

③ 剛度I=bh2/12=0.1×0.152/12=2.8125×10-5m4

f=5ql4/384EI=5×14.23×1.64/（384×12×106×2.8125×10-5）

=3.6×10-3m

滿足要求

（作者單位：中國通號（鄭州）電氣化局鄭州鐵路工程有限公司）