鋼管貝雷梁在高架橋跨越城市道路施工中的應(yīng)用及計算

1、.淺談鋼管貝雷梁在高架橋跨越城市道路施工中的應(yīng)用【摘要】 XX 二環(huán)東路高架橋第四合同段箱梁施工在跨越花園路口時采用鋼管貝雷梁柱式支架現(xiàn)澆施工，在確保施工的同時保持了交通的順暢。對城市高架橋跨路施工有較強的借簽意義。一、工程簡介XX 二環(huán)東路高架橋第四合同段 48 聯(lián)箱梁跨徑為 33+36+32.5m，其中中跨36m上跨花園路。花園路為XX市東西向主要交通要道，交通流量很大。4聯(lián)箱梁頂寬 24.8m，梁高 2.3m，見跨中截面圖所示。與XX路相交的是該聯(lián)的第 2 跨即 146147 號兩橋墩之間。 XX路既有道路寬30m。見圖箱梁跨中截面24800365336521550圖箱梁跨中截面二、貝雷

2、門架的設(shè)及計算為確保維持車輛通行，施工設(shè)計臨時通道分兩個門洞，實行上下行線單向通道，機動、非機動車道不分離。門洞凈高 5m大于 4.5m 機動車通行高度要求，每個門洞凈寬 10.5m 滿足機動、非機動車通行寬度要求。一跨門洞貝雷梁按 13 長計算，按簡支梁布設(shè)。門洞縱向分配量采用 1.5m 高貝雷梁，貝雷片規(guī)格為 150cm× 300cm×18cm, 空腹下間距為 90cm，實腹下間距為 45cm。每兩排貝雷梁連成一組，每組貝雷片對應(yīng)端頭采用貝雷框進行連接。貝雷梁上面鋪設(shè)竹膠板， 竹膠板上按 30cm鋪設(shè) 15×15cm方木。方木上直接鋪設(shè)箱梁底模。貝雷梁下面采用

3、 32a 工字鋼作為橫向分配梁，每排兩根。工字鋼下面采用砂箱用來調(diào)節(jié)箱梁梁底標高和方便拆模。 工字鋼下面采用直徑 377mm壁厚 9mm 鋼管，共四排，每排 8 根，間距 3.5m，鋼管基礎(chǔ)為 1.5 （2.5 跨中） m× 0.6m× 30m C15砼條形基礎(chǔ)。鋼管支墩底部采用預(yù)埋在混凝土中的鋼板焊接，為提高支墩的穩(wěn)定性，在.各排支墩鋼管之間設(shè)置槽鋼連接。支墩頂采用 2I32a 工字鋼做橫梁。 見圖花園路口門洞橫斷面圖、圖花園路口門洞縱斷面圖現(xiàn)澆梁1.8cm厚竹膠板15×15cm方木15×15cm方木1.5m高貝雷梁32a工字鋼砂箱3000450350

4、350350350350450063300注：本圖尺寸均以厘米計圖花園路口門洞橫斷面圖主 梁60606060606090909090909090909090909060606060606063 06 55 4100墩15010502501050150147#墩注：本圖尺寸均以厘米計圖花園路口門洞縱斷面圖（一）計算貝蕾梁列數(shù)1、箱梁的砼重2箱梁斷面面積：全部S1 =41.6836m（CAD查的）2中室 S3 = 8.5954 m 2右室 S4= 7.9898 m 2.S= S1-S 2-S3-S4=16.13 m 2G=13*16.13*26=5451.94KN考慮泵車沖擊取沖擊系數(shù)1.1G1=

5、1.1G=5997.134KN2、模板重L=27.1m（CAD查的）S=L*13=352.3 m 2G2 3、楞木重（間距0.3m, 橫橋向方木）G3 =45 排*30m*0.15 2*6KN/m=182.25KN4、支架重1.2m立桿： 橫桿：（ 16*15+13*20）剪刀撐：頂托：10*15*7*0.0098=10.29KN底托：10*15*7*0.0098=10.29KNG4 =5.87+16.32+2.73+10.29+10.29=45.5KN5、防護膠合板G5 6、貝蕾粱自重（假定按90cm間距布置）由表查得貝雷片： M 788.2KN·M Q 245.2KN44I=25

6、0497cm =250497mmG6 =34*4.5 節(jié) *275*0.0098=412.4KN7、施工機具、人員（一跨）G22=646KN7=2KN/m*323 m8、振搗產(chǎn)生荷載G8=4 KN/m2*323 m2=1292KN9、上述荷載合計.G總 =5997.13+31.71+182.25+45.5+18.7+412.4+646+1292=8625.69KN9、分布荷載q=G總/13=8625.69/13=663.5KN/m10、撓度計算貝蕾粱列數(shù)f=L/400=1100/400=2.75cm由 f=5qL 4 /384EI ，得I=5qL4/384Ef= （5*663.5*13 4*1

7、000） / （ 384*2.1*10 11*0.0275 ）=0.043單片貝蕾粱 I=0.002505m 4n=I/I=0.043/0.002505=17列11、以彎矩計算貝蕾粱列數(shù)M=qL2/8=663.5*13 2/8=14016.4KN/mn=M/M= 14016.4/788.2=17.818 列12、以剪力計算貝蕾粱列數(shù)Q=qL/2=663.5*13/2=4312.8KNn=Q/Q= 4312.8/245.2=17.618 列13、蕾粱間距選擇d=24.8/18=1.37m，另取安全系數(shù)為1.3貝蕾粱橫向聯(lián)接定型間距為45cm、 90cm、120cm由于現(xiàn)有聯(lián)接件為45cm、90c

8、m兩種故選 d=90cm（二）腹板下貝蕾粱列數(shù)檢算1、砼重(腹板取 1.2m 長考慮 )232、膠合板（ 2 層）G2=2*13* （0.09+0.058 ）=3.85KN.3、楞木G3=45*2*0.04=3.6KN4、貝蕾粱自重G7=3*4.5節(jié) *275*0.0098=36.38KN5、施工機具人員重2G8=2KN/m*2*13=52KN6、振搗產(chǎn)生荷載2G9=4KN/m*2*13=104KN7、上述荷載合計G 總=922.1+3.85+3.6+36.38+52+104=1121.9KN 8、均布荷載q=G總 /13 =1121.9/13 =86.3KN/m9、彎矩檢算M=qL2/8=8

9、6.3*13 2/8=1823.1KN/m M=788.2*2=1576.4KN （不符合要求）計算列數(shù)： n= M/M=1823.1/788.2=2.3列10、剪力檢算Q=qL/2=86.3*13/2=561KN Q=245.2*2=490.4KN （不符合要求）計算列數(shù)： n= Q /Q=561/245.2=2.3列11、撓度檢算f=5qL4 /384EL=（ 5*86.3*1000*13 4） / （ 384*2.1*10 11*2.505*10 -3 *2 ）=0.0305mf=13/400=0.0325m貝蕾粱橫向聯(lián)接定型間距為45cm、 90cm、120cm由于現(xiàn)有聯(lián)接件為45cm

10、、90cm兩種故腹板下選 d=45cm，數(shù)量為 3 列。.（三）鋼管立柱的數(shù)量確定1、長細比檢算選外徑 377mm，壁厚 9mm，鋼管 4.5m 長回轉(zhuǎn)半徑 r=0.35 （ d+D）/2=0.35* （0.359+0.377 ） /2=0.13mD 鋼管外徑， d 鋼管內(nèi)徑。長細比 = L/r=1*4.5/0.13=34.6 =100- 桿件長度系數(shù)，取 1.0 ，L- 桿件幾何長度。2、強度確定立柱數(shù)量=34.6, 由路橋施工計算手冊查得a 類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)查表 =0.9- （0.9-0.877 ）*4.6/10=0.889單根可承受力F= A=140*106*0.889*（/4

11、 ） * （ 0.377 2-0.359 2 ）=1.196*106Nn=8625.69/2/1196=3.6 ，取安全系數(shù) k=1.3根實際布置 8根腹板下立柱數(shù)量（鋼管立柱及工字剛重按50KN計）n=1121.9/2/1196=0.469根取整為 1 根（四）立柱頂工字剛檢算（兩根工32a，跨度 3.5m）1、抗彎計算q=(8625.69/4)/24.8=87KN/m2·m3 =M/W=133.2*10/(2*692.5)=96.2MPa =145MPa2、剪力檢算.Q=qL/2=87*3.5/(2*2)=76.1KNI:S=11080/400.5=27.67cm =QS/I =

12、76.1/ （） =29MPa<=85MPa 3、撓度檢算f=5qL4 /384EI=5*87*3.5 4*1000/(384*2.1*1011*2*11080*10 -8 )=0.0035 f=L/500=0.007m（五）立柱下砼基礎(chǔ)檢算邊長 150cm*3000cm，高 60cmC15 砼工字剛自重立柱自重 61.8*4=247.2kg砼基礎(chǔ)27*25=675KN合計(368.83+247.2)*0.0098+675=681.1KN總體考慮 =F/A=8625.69/2+681.1/(1.5*30)=111KPa 150KPa小于瀝青路面允許的承載力，滿足要求。三、施工控制要點（一

13、）門洞安裝1、門洞鋼管支墩基礎(chǔ)對砼條形基礎(chǔ)進行準確放樣， 確保行車順暢，頂面預(yù)埋鋼管支撐墩連接鋼板 （厚1cm、1m×1m），間距為 3.5 米?；A(chǔ)底部地基要求密實、無返彈，頂面平整，預(yù)埋鋼板為水平放置，鋼板中線在設(shè)計同一中線上。2、門洞支架門洞兩側(cè)采用碗扣式支架， 具體施工方法和要求同箱梁主體支架一樣，并且與兩側(cè)排架連接成整體。門洞中間支撐墩采用直徑377mm的無縫鋼管，每根長4.5米，具體布置見門洞圖。鋼管與預(yù)埋鋼板接觸面全部施焊并在周圍用8 個厚 1cm的直角鋼板與預(yù)埋鋼板加強連接。3、門架上部主體結(jié)構(gòu)鋼管頂面采用1cm厚鋼板承托，并與鋼管接觸面全部施焊直角鋼板加強。加強鋼板

14、頂面先放置砂箱，然后在砂箱頂放置I32a 工字鋼作為橫梁，工字鋼接頭采.用 5mm鋼夾板連接，兩根工字鋼采用鋼筋焊接橫向連接。 工字鋼頂采用貝雷梁作為縱梁，貝雷梁在地面上進行整體拼裝， 然后進行吊裝， 架設(shè)完畢后對全部螺栓統(tǒng)一進行檢查。在貝雷梁上橫向布設(shè) 15cm× 15cm的方木，間距 30cm布置。在方木上鋪設(shè)箱梁底模板。立柱頂工字鋼接頭處理， 由于市場上工字鋼定長與立柱間距不一定相符， 除遵循接頭盡量放在立柱處外， 在接頭處除采用 5mm鋼夾板連接，兩根工字鋼采用鋼筋焊接橫向連接外可采用下方支立 30cm間距的排架支撐防護，確保安全。立柱間為加強整體性， 采用槽鋼加以連接加固。

15、在吊裝和拆除貝雷片時，采用專人防護，將路臨時改至邊跨通行的方法，最大限度地保證安全。為防止墜物傷人， 在鋼管貝雷梁底部及側(cè)面張掛安全網(wǎng)及防護欄桿； 支墩處設(shè)置警示燈；支墩處前端設(shè)混凝土防撞墩；支墩底底座靠行車道一側(cè)設(shè)置反光膜。4、測量控制由于本次采用貝雷梁頂直接鋪設(shè)方木、 模板，所以對標高控制要求嚴格，所以加強每道工序標高控制。（二）門洞拆除由于 48 聯(lián)橫跨花園路，為了保證施工需求及行車行人安全，在門洞拆除時必須進行交通分流， 將既有行車道改至邊跨。 交通分流前須先對邊跨支架進行拆除，然后將車道改至邊跨，同時對中跨進行封閉拆除。支架拆除時嚴格按照支架技術(shù)交底及支架安全技術(shù)交底拆除， 門洞拆除

16、遵循從上到下逐一拆除，拆除過程中嚴禁上下同時作業(yè)。1、先對門洞各桿件、螺栓進行全面檢查，確保連接牢固。2、先拆除翼板及邊腹板排架及模板，并將支架和貝雷片上雜物及時清理干凈，以防止墜物傷人。3、卸落貝雷片（1）砂箱漏砂，兩側(cè)均勻?qū)ΨQ漏砂，以防止架體傾斜滑落。（2）清除貝雷片上方木及模板。（3）拆除貝雷片與其他構(gòu)件的連接及安全網(wǎng)。（3）卸落貝雷片，從東西兩側(cè)均勻?qū)ΨQ進行卸落。卸落前再次檢查貝雷梁是否與其他構(gòu)件已斷開連接。卸落先采用卷揚機將貝雷片拖至翼板下，然后采用.吊機整體起吊卸落，在地面進行拆除。拆除過程中，凡已松開連接的桿、配件應(yīng)及時拆除運走，并堆碼整齊，避免誤扶，誤靠。（4）卸落貝雷片時設(shè)專

17、人進行安全防護，以防在拖貝雷片時工字鋼橫梁翹起或滑落。4、卸落工字鋼卸落工字鋼時，卸哪根先拆除哪根與砂箱頂鋼板的連接，不可斷開全部連接，且防止卸落時傾斜滑落傷人。5、卸落砂箱砂箱卸落時， 一定要保證鋼管立柱的穩(wěn)定性，不可強行拆除，吊機或其他機械配合吊落。6、拆除鋼管立柱拆除鋼管立柱時，采用吊機配合，以防倒塌傷人。7、清除砼基礎(chǔ)帶，并對破壞路面采用C15砼修補。9. 清除門洞所有雜物，解除封閉，恢復交通。四、安全注意事項及防護要求（一）鋼管架安全要求1、鋼管架使用規(guī)定：、嚴禁在架上戲鬧或坐在欄桿上等不安全處休息。、嚴禁攀援鋼管架上下，發(fā)現(xiàn)異常情況時，架上人員應(yīng)立即撤離。、支架上垃圾雜物應(yīng)及時清除

18、，以減輕自重并防止墜物傷人。2、鋼管架拆除規(guī)定：、拆除順序：護欄腳手板剪刀撐小橫桿大橫桿立桿件。、拆除前應(yīng)先拆除支架上雜物及地面障礙物。、拆除作業(yè)必須由上而下逐層拆除，嚴禁上下同時作業(yè)。、拆除過程中，凡已松開連接的桿、配件應(yīng)及時拆除運走，避免誤扶、誤靠。、拆下的桿件應(yīng)以安全方式吊走或運出，嚴禁向下拋擲。、拆下的桿件以安全方式運下，集中堆碼整齊。3、鋼管架安全措施：、禁止任意改變構(gòu)架結(jié)構(gòu)及其尺寸。.、禁止架體傾斜或連接點松馳。、禁止不按規(guī)定的程序和要求進行搭設(shè)和拆除作業(yè)。、搭拆作業(yè)中應(yīng)采取安全防護措施，設(shè)置防護和使用防護用品。、禁止隨意增加上架的人員和材料引起超載。、不得將模板支架、泵送混凝土輸送管等固定在支架上，嚴禁懸掛起重設(shè)備。、搭拆支架時，地面應(yīng)設(shè)圍欄和警示標志，并派專人看守，嚴禁非操作人員入內(nèi)。、支架搭拆時應(yīng)制止和杜絕違章指揮、違章作業(yè)。4、鋼管架的維護與管理：、鋼管腳手架使用完畢后要及時回收構(gòu)件、零件，并分類堆放，堆放地點要求場地平坦，排水良好，下設(shè)支墊。宜堆放在室內(nèi)，露天堆放應(yīng)加以覆蓋。、鋼管要定期防腐，外壁宜每半年涂刷防銹漆一度，內(nèi)壁宜每 24 年涂刷防銹漆，每次涂刷兩道。、扣件及螺栓應(yīng)在每次使用后用煤油洗滌并涂機油防銹。、建立健全管理制度，加強管理，按誰維護，誰