魏趙國

【摘要】：以廈深鐵路跨深汕高速公路連續(xù)箱梁0#塊臨時托架設計為例，介紹了以貝雷片+預埋加強弦桿方式作為主骨架，進行托架布置和檢算，類似工程參考。

【關鍵詞】：0#塊托架 ;貝雷片; 預埋加強弦桿; 檢算

【 Abstract 】 :Basing on the 0 # piece bracket design of continuous box-girder on Shenshan expressway acorss by the Xiashen railway, this paper introduces the method that makes the beret slice+ embedded strengthen chord as the main frame to arrange the bracket and calcutate. It provides reference for similar engineering.

【 Keywords 】 : 0 # piece brackets; beret slice; embed strengthen chord; calculate

中圖分類號: U412.36 文獻標識碼：A文章編號：

一、工程概況

廈深鐵路港尾特大橋跨深汕高速公路設計形式為（48.6+80+48.6）m懸臂法施工預應力混凝土連續(xù)箱梁。連續(xù)箱梁主墩高度17m，箱梁0#塊長度8.0m，梁高H=6.49～6.22 m，共計C50混凝土228.1m3，各型鋼筋29t。箱梁0#塊墩身外單側懸臂梁段長2.1m，混凝土方量為46.3m3，自重120.38t。

二、 0#塊托架方案選擇

根據箱梁0#塊的設計特點，一般有以下幾種方式作為現澆支撐體系：（1）螺旋管或腳手架作為支撐體系；（2）設計加工鋼構件作為牛腿托架與墩身預埋件連接共同作為支撐體系；（3）利用貝雷片與墩身預埋件連成懸臂體系作為支撐體系等類似形式。

根據本橋現場的實際情況，墩身高度17m，如采用第（1）種方案的螺旋管作為支撐，需要大量螺旋管且螺旋管需要接長，還需在墩身多次預埋連接件以保證管身穩(wěn)定，拆除時也非常困難；采用腳手架搭設如此高度，考慮支架穩(wěn)定需要加寬加長支架搭設范圍，因主墩靠近高速公路邊坡坡腳，場地條件不允許；如采取第（2）種方案，需要單獨設計加工鋼構件及預埋件，費時費料不經濟；如采第（3）種方案，貝雷片可租可買，預埋件只需要加強弦桿即可，與其他兩種方案相比，結構體系簡單，受力明確，搭設與拆除簡便可靠。經必選，本橋即選用第（3）種方案作為箱梁0#塊現澆支撐體系。

三、貝雷片托架法施工方案

根據箱梁底板位置、底模高度、橫向分配體系高度確定在墩身合適位置預埋200型貝雷片加強弦桿、墩外銷接12片貝雷片作為托架的方法作為0#塊托架的骨架，貝雷片端部及底部、內部通過型鋼、U行卡等連成整體，上鋪橫向分配工字鋼，再鋪設底模、側模完成模板體系。

1、0#塊托架搭設

托架預埋：首先澆筑墩身混凝土時在適當位置先預埋長度1米的加強弦桿陰頭部分，經計算預埋長度1米的加強弦桿的混凝土握裹力即滿足托架抗拔要求，為安全起見墩身大小里程方向對應的加強弦桿上下頂面各焊接兩根φ25鋼筋對拉，并與墩身主筋焊接牢固以增強錨固力。每個0#塊共預埋加強弦桿24個，加強弦桿墩身外露10cm的陰頭，與貝雷片的陽頭相連。安裝預埋加強弦桿時，檢查墩身每側6組桁弦桿面高程，保證銷孔中心在一個水平面上。

貝雷片：貝雷片采用國產貝雷片，高度1.5m，長度3.0m，抗彎能力788.2kN·m，抗剪強度245.2kN。每個0#塊托架縱向共有12片貝雷片組成的主桁梁，墩身大小里程方向每側6片。

托架搭設：貝雷片陽頭與預埋加強弦桿陰頭通過桁架銷子連接，在橫向使用[10cm槽鋼設兩道橫向聯系貝雷片，將6片貝雷片聯系在一起共同受力。在每貝雷片頂部沿貝雷片長度方向鋪設I22a工字鋼，I22a工字鋼通過U型螺栓與貝雷片鎖緊，I22a工字鋼上鋪設間距40cm的I42a工字鋼作為分配梁，分配梁長度與橋面同寬。分配梁上布設縱橫向的100mm×100mm方木，其間距可在腹板下適當加密。

2．貝雷片托架的加工

貝雷片選用國產公路321鋼橋桁架（亦叫貝雷架），尺寸為1.5m×3.0m，單片重270Kg，材料主要為16Mn。貝雷片從專業(yè)廠家租用，共四套（每一套6片），每墩各兩套。

需要注意的是墩身預埋加強弦桿應由具備資質的專業(yè)廠家加工并提供合格證，材料、力學性能與貝雷片加強弦桿相同。其他各部件進料前，應對原材料進行檢查，必須滿足國家標準要求，嚴禁采用非國標的型材。托架設計中基本不需要焊接工藝，如需要應制定合理的焊接工藝確保焊接質量，減少焊接變形和焊接應力。

四、荷載分析

各荷載及參數取值：鋼筋砼按26KN/m，振搗荷載按5KN/m2，人群荷載按2.5KN/m2，模板自重及構件自重根據實際確定。結構計算安全系數K=KK=1.2×1.05=1.26（K為荷載沖擊系數，K為鋼結構加工焊縫引起重量的增加量）。

按0#塊單側梁段計算：

每片托架自重忽略不計;

底模采用方墩模型（1.5m×3m×4塊）工字鋼及方木自重17.08+17.78+14.17=49.03KN

將腹板砼自重近似看作均布荷載偏于安全計算

則各梁承受混凝土荷載力計算：

q１=［1×(6.49+6.22)÷2+(0.78+0.43)×0.6÷2+(0.35+0.0.35)×0.6÷2+(0.053+0.3)×0.6÷2+0.6×(1+0.947)÷2］×26+［2.1×（0.632+0.282）÷2+（0.217+0.282）×0.8÷2］÷2×26=213.14KN/m

q2=［3.2×(0.78+0.43)÷2+3.2×(1+0.947)÷2］×26=131.332KN/m

1#和2#縱梁荷載組合分別為:

q1=［213.14+（5×1.6×2.1+2.5×1.6×2.1+49.03÷6×1.6）÷2.1］×1.26=291.521KN/m

q3=［131.332+（5×3.2×2.1+2.5×3.2×2.1+49.03÷6×3.2）÷2.1］×1.26=211.408KN/m

受力最大的為1#組貝雷梁，若其計算能夠通過，其它各片托架肯定也能滿足施工要求。

五、貝雷片受力檢算

由貝雷梁拼裝結構力學參數得，E=2.1x105N/mm2，[Q]=245.2KN，[M]=788.2KN·m，I=250500×104mm4，W=3578cm3。

貝雷片縱向與槽鋼采用U型卡扣住，把貝雷片連接成整體，使每排貝雷片受力較為均衡，安全系數取1.2。

1#組貝雷片整體能承受的最大彎矩為：

[M]=788.2×2/1.2=1313.667 KN·m

最大剪力為：

[Q]=245.2×2/1.2=408.667KN

1#組貝雷片上箱梁荷載為均布荷載：q1=291.521KN/m

強度檢算：

M=0.5ql2=0.5×291.521×2.1×2.1=642.804KN.m<[M]=1313.667 KN·m

撓度檢算：

fq=ql4/8EI=291.521×21004/（8×2.1×105×250500×104）=1.34mm<[f]=L/400=5.25mm

剪力檢算：

Q=ql=291.521×2.1=612.194KN<[Q]=245.2×2/1.2×2=817.334KN

由此可見強度、撓度、剪力計算均滿足要求。貝雷梁的桁架每個銷子雙剪狀態(tài)容許剪力550KN，所以銷子也滿足要求不再檢算。

六、分配梁檢算

分配梁采用的是I45a工字鋼則：A=102.4cm2, E=2.1x105N/mm2，其自重q=0.804KN/m，I=32241cm,W=1432.9 cm, =145 ，剪應力=85

分配梁恒荷載標準值 qk1=60.283(kN/m)

分配梁恒荷載設計值 q1=1.2×60.283=72.339(kN/m)

分配梁活荷載標準值 qk2=2.5×0.4+5×0.4=3(kN/m)

分配梁活荷載設計值 q2=1.4×3=4.2(kN/m)

分配梁自重值q3=0.804KN/m

分配梁荷載設計值 q1=72.339+4.2+0.804=77.343(kN/m)

分配梁受均布荷載作用簡化成兩等跨連續(xù)梁結構

MMax = KqL=71.79(KN·m)

彎曲正應力：

剪力： QMax= KqL =131.725KN

剪應力：

撓度：

撓度允許值：

，故撓度滿足要求。

七、結語

通過墩身預埋加強弦桿+貝雷片方式設置0#塊托架，結構相對簡單，受力明確，安裝、拆卸非常簡便，施工安全可靠；主骨架及底模鋪設完成可通過承臺預埋鋼絞線+千斤頂進行預壓，工藝簡單可靠，成本非常低，可作為類似工程參考。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。