bm钢管贝雷片柱式支架在现浇混凝土梁中应用.docx

1、bm钢管贝雷片柱式支架在现浇混凝土梁中应用钢管贝雷片柱式支架在现浇混凝土梁中应用1.现浇梁的支架类型1)满布式木支架；2)钢木混合支架；3)万能杆件拼装支架；4)贝雷片拼装支架；5)六四军用梁、拆装式钢桁梁、八七式钢梁与六五墩或八三墩组成制式支架；6) 扣件式钢管脚手架；7)WDJ型碗扣式多功能钢脚手架；8)轻型钢支架；9) CKC门式钢脚手架；10)移动模架；11)挂篮。2. 钢管柱贝雷梁柱式支架特点1)桥墩较高（墩高1540m），跨度较大(跨度620m)；2)承载力高；3)结构刚柔结合，抗冲击性较强；4)构件数量较少，施工安全风险小；5)施工速度快，工期短；6)地基处理费用低，支架总成本较

2、低，较经济。3 设计原则及设计荷载3.1 设计原则1) 足够的强度、刚度和稳定性。支架必须可靠地承受施工过程中可能产生的各种荷载，而荷载种类和荷载大小的估算是关键，根据施工技术规范和施工经验确定；支架基础必须可靠，根据支架计算结果，取最不利工况对基础进行设计，有时，要对地基进行必要的处理；临时结构中，构件的连接是保证整体稳定性的关键，必须确保连接件安全，且要有足够的纵向、横向和斜向连接杆件，防止出现整体失稳和局部失稳。2) 立模标高的确定，桥梁在设计时，大多留有了预拱度（设计预拱度）；而支架因各种荷载的作用而发生变形，故要考虑支架变形的影响即施工预拱度，在施工前，必须计算设计预拱度和施工预拱度

3、，以确定合适的立模标高，保证成桥满足设计和规范所要求的线形。为取得较为精确的施工预拱度，必要时，对支架进行预压，以确定支架的非弹性变形和弹性变形值，并验证施工计算中的各个参数。3) 卸落设备。 对现浇支架要设置卸落设备，落架时要对称、均匀，防止主梁产生局部应力。卸落设备：楔块、砂筒、千斤顶和制式器材配备的专用设备。3.2 设计荷载1)砼及钢筋重量；2)模板及支架重量；3)施工人员、施工料具及设备荷载；4)新浇砼产生侧压力；5)倾倒混凝土时产生的荷载。4. 工程概况和设计情况 4.1 工程概况三明南互通立交桥的C、D、E匝道桥为现浇，墩高538m,总长896m。C匝道桥全桥长度为150m，桥型布

4、置为320+420m预应力连续刚构箱梁，位于圆曲线和缓和曲线上，1#、2#、4#、5#墩采用墩梁固结，双柱式桥墩，重力式桥台，钻孔桩基础。上部构造施工时，先浇注第二联420m，两端同步张拉预应力筋，一次落架；再浇注第一联320m，采用一端张拉预应力筋，一次落架。全桥现浇共有C50砼956m3。 4.2 设计情况1) 支墩及桥跨 a) 第二联第7跨支架采用WDJ型碗扣式多功能钢脚手架；其余，每跨梁支架采用两个支墩，每个支墩采用单排钢管，每排设置4256钢管4根，间距1.9m；钢管柱上铺2根40b工字钢，工字钢上放置10片贝雷梁。详见图3。b) 第一联第一跨支架采用WDJ型碗扣式多功能钢脚手架；其

5、余，每跨支架采用两个支墩，靠近桥墩的支墩采用单排钢管，每排设置4256钢管3根，间距3.2 m。桥跨中间设置支墩，支墩设置双排钢管，排距3 m；每排设置4256钢管4根，间距1.9m。工字钢上放置8片贝雷梁，两排钢管柱用槽钢连成一个整体。详见图2、图3。 2) 立杆可调托撑贝雷梁上，每排并列放置2根10，排距100cm，把两根槽钢的腹板与483钢管焊接，焊缝长100mm。钢管内插入立杆可调托撑，可调范围为0600mmm。可调托撑放置16工字钢。3)方木16工字钢放置10cm15cm方木，间距为30cm，净间距20cm。4) 基础底层布设12螺纹钢筋，纵向、横向间距均为20cm，保护层厚度为5c

6、m。 4.3支架总体布置钢管柱贝雷梁柱式支架主要由钢筋混凝土基础、钢管立柱、联结系、工字钢横梁、贝雷片纵梁、立杆可调托撑、方木等组成。详见图4。支架传力途径：模板 方木 16 托撑 10 贝雷片纵梁 40b 钢管立柱 基础 地基。 5. 结构计算 以第二联为例，其余类似。5.1 荷载箱梁高1.4m，底板宽6.5m ，顶板宽10.5m，详见图5。5.2贝雷梁假设箱梁纵向为均布荷载，经计算q=224 kN /m。1) 弯矩单片贝雷梁 M= 788.2 KN.m, Q=245.2 kN。Mmax=qL2/8=22417.002/8- qL12/2=8092-252=7840 kN.m。7840/78

7、8.2=9.9片，选取10片贝雷片。2) 剪力 Q= qL/2=2240，2240/10=224 Q=245.2 kN3) 挠度 f=5qL4/384EI=5224103174/(3842.11011250500101110)=0.0463m=46mm5.340b工字钢横梁1) 弯矩利用对称性，按一半结构计算，用力矩分配法求得，Mmax=146.7 kN.m=M/W=146.7106/(11402103)=64.3MPa =145MPa2) 剪力Qmax= Nmax 596 KN= Q/A=596103/(212.5400)=59.6MPa=85MPa5.4钢管柱验算采用425钢管每排4根壁厚

8、6mm，共有2排，两端铰接，L0=10m。 1) 面积 A=（42.52-41.32）*/4=78.98cm2=7898mm 2) 稳定性验算: i=（42.52+41.32）1/2/4=14.81cm.=L0/i=1000/14.81=67.5查表得=0.765N = A= 0.765145789810-3=876kNNmax =596kN 3) 压缩变形L= NL/（EA）=59610322/2.1101178.9810-4）=0.0079m=8mm6. 基础验算1) 基底应力基础的受力面积 S=8m2m=16m2基底承载力 f=22410/16=140kPa故只需将地基承载力控制在140

9、KPa以上就能满足要求.实际为保证安全，取2倍安全系数，控制在280KPa按条形基础计算 A=8m2m=16m2N/(f-d)=2.042) 钢筋用anasys软件计算得最大弯矩为78329N.m，基础底板受力钢筋面积由下式算得：As=M/0.9h0fy=78329000/0.9*300*330=879mm2基础的配筋 A0=11*3.14*62=1243 mm2879mm2A0As,基础满足要求。7.支架安装及拆除7.1 钢管柱安装用25t吊车起吊钢管，分段吊装，空中竖向连接，节与节用法兰盘连接；每10m设置纵、横、斜向联系，联系采用16槽钢，严格控制钢管垂直度不大于1/1000H(H为钢管

10、高度)。7.2 贝雷梁安装在钢管柱和横梁40b安装完后，对验收合格的贝雷片进行吊装，在地面上，可先拼装好贝雷片，整跨双排吊装。安装顺序:先吊中间，后吊两边贝雷片。吊完后，用16槽钢作为横向连接，间距2m；剪刀撑作斜向连接，间距4m；加强贝雷片横向刚度和整体性。7.3支架拆除支架拆除与支架安装相反，先降低托撑；然后落模，人工拆除模板、方木和10及16；其次，拆除贝雷片横向连接；再用吊车将翼板下的贝雷片吊走；最后，用倒链将底板下的贝雷片横移到两侧翼板下，用吊车吊走。钢管柱和横梁40b可直接用吊车吊走。8.预留拱度由于自重和张拉预应筋，桥梁在施工过程中要发生下沉和挠度及上拱度。因此，要使桥梁成桥后，

11、能获得理想的设计线形，就必须设置施工预拱度。8.1 预拱度的设置根据支架变形和地基下沉及张拉上拱度，可计算出预拱度的最大值，桥梁跨中为最大值预拱度，梁端为零，按直线或二次抛物线进行分配。第二联计算出最大值下沉为54mm, 上拱度1525 mm，跨中的最大预预拱度34 mm，梁端的预预拱度8 mm。8.2 预拱度方程梁预拱度沿跨度方向的曲线方程,以梁端点为坐标原点。y=4f拱 (L-x) x/L2 式中L为跨度，x为计算点到原点横坐标。9. 预压及沉降观测9.1 加载采用4个332.5(高)水箱和袋装砂土进行预压，水箱靠近桥梁轴线均匀分布，砂袋分布两侧。预压完一跨后，再预压相邻跨，直到整联预压完

12、成。分三次加载，第一次，加设计荷载的50%，重176t； 第二次，加载到设计荷载的75%，加载88t； 第三次，加设计荷载的100%，加载88t，总重量352t（梁钢筋混凝土）。9.2 沉降观测加载前，布置好观测点，观测点上下对应。观测的部位，横向：梁的两边和中间三处；纵向：可观测梁端、1/2跨径处和1/4跨径处。必要时可增加1/8和1/16跨径处。加载前，测量各点标高；沉降的观测初期因沉降发展较快，可1小时观测一次；后期发展较慢，4小时观测一次，直到变形收敛为止。当试压沉降稳定后，记录各测点的最终沉降值，从而推算出底模各测点的标高，然后卸载。卸完载后，精确测出底模各测点的标高，此标高减去加载

13、终了时的标高，即为支架的回弹值，余下的沉降值为支架非弹变形量。绘制各测点的沉降-时间曲线，以时间为横坐标轴，沉降为纵坐标轴，正方向朝下，根据曲线斜率来判断沉降是否性命收敛。实测最大总沉降值49 mm，计算最大总沉降值54 mm，是因为计算时，除考虑钢筋混凝土重量外，还计入模板和支架重量、施工机具和人员等，计算荷载比加载荷载大，最大总沉降亦大。支架预压时，应加强稳定性观测，确保安全。一旦发现变形不收敛则立即采取卸载或紧急撤离等措施。10.3卸载加载100%后，持载4872小时，一般可以卸载。卸载时，用吊车将沙袋逐步卸下，水箱的水通过专门的管道引至排水沟外。11.施工流程12.结束语对于墩高1525m，跨度620m，可不设置中间支墩，对于墩高于25m或跨度大于20m的桥梁，需采用精轧螺纹钢配钢盒或设置中间支墩。本工程的计算变形量与预压测量沉降量比较吻合，现浇砼未出现裂纹。实践证明，本方案是可行的，比较经济。