钢管贝雷梁柱式支架在高墩大跨现浇箱梁施工中的运用崔昌洪
钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架在现浇箱梁施工中的应用
钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架在现浇箱梁施工中的应用摘要：钢管柱与贝雷梁组合支架在现浇箱梁施工中应用较多，具体到各个项目有其不同程度的区别，本文以重庆合长高速项目兴木枢纽互通A匝道拼宽桥现浇箱梁为例，阐述高度高、高宽比大的钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架的设计与施工，为类似工程提供一定的借鉴作用。
关键词：钢管柱；贝雷梁；盘扣；组合支架；应用0引言钢管柱与贝雷梁组合支架在现浇箱梁施工中应用广泛，但其应用在净空高、桥面宽度窄的现浇箱梁中仍存在较高安全风险。
因此，本文通过详细阐述重庆合长高速项目兴木枢纽互通A匝道拼宽桥现浇箱梁钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架的设计方案及施工技术，形成一套安全、可靠的施工技术方案，为类似工程提供参考。
1工程概况重庆三环高速合川至长寿段全线有8个互通、4个枢纽互通，预应力混凝土现浇箱梁共计72联。
兴木枢纽互通A匝道拼宽桥按六联设计，孔径布置为：3×30m+4×30m+3×30m+4×30m+4×30m+4×30m，桥梁全长607.4m，其中第五、六联上部结构采用预应力混凝土连续现浇箱梁，桥面宽4.625m～13.571m，纵坡-2%，最大墩高28.386m。
2 支架方案设计采用钢管柱+贝雷梁+盘扣组合支架方案，具体设计如下：2.1下部结构基础采用桩基+条形承台，钢管柱采用装配式，规格为Φ609×14mm，由厂家提供。
桩基直径1.2m，按端承桩设计，嵌入中风化岩层深度不少于3倍桩径。
第五联：每跨布置3排桩基，位置在桥墩处（距墩中心3.6m）及跨中处，每排3根，桩间距3.609m，其顶上设置钢筋混凝土承台，桥墩旁的承台长8.618m，宽1.4m，高0.5m，其上布置1排3根钢管柱，跨中处承台长8.618m，宽2.5m，高1m，其上布置两排6根钢管柱(中心间距1.61m)。
第六联每排布置4根桩基、4根钢管柱，承台长度为12.227m，其它与第五联相同。
贝雷梁式支架法在空心薄壁高墩大盖梁施工中的应用及其计算
贝雷梁式支架法在空心薄壁高墩大盖梁施工中的应用及其计算王鹏旭
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2024(43)9
【摘要】支架法在空心薄壁高墩盖梁施工具有现场适用性比较强、节约施工材料、施工操作方便、施工效率高等优点,是公路项目薄壁空心高墩大盖梁施工的一种常
用的方案。
本项目结合现场实际情况,对薄壁空心高墩大盖梁采用贝雷梁支架法进
行施工,对贝雷梁支架法在盖梁施工进行受力验算分析,通过实例说明贝雷梁支架法的优缺点和应用效果,可为相似的桥梁施工提供借鉴和参照。
【总页数】5页(P102-106)
【作者】王鹏旭
【作者单位】中铁二十五局集团有限公司西北分公司
【正文语种】中文
【中图分类】U445.4
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1.钢管贝雷梁柱式支架法高墩现浇简支梁施工技术
2.高墩柱道岔梁拼装式钢管柱贝雷梁支架施工技术
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4.钢管贝雷梁
支架在门式墩盖梁施工中的应用5.中支墩式单层贝雷梁支架在铁路现浇箱梁施工
中的应用
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钢管贝雷片柱式支架在现浇箱梁施工中的应用
模标高 ，保证成桥后符合设计 和规范所 要求 的线 形。当然 ， 对支架进行预压 ，可 以有 效确 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。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 变形 。
施工过程 中，以钢 管柱 为支墩 ，具有 工 艺简单、承 载 力 高 等优势 ，同时可有效 的节省 工程 造价 。本文 结合 重庆 两江 新 区王 家沟 大桥 工程 实例 ，详 细介 绍钢 管 贝雷 片柱式 支架 系统 的 结 构 形 式 、施 工 控 制 技 术 以及 施 工 过 程 中 的 要 点 及 难点 ，探 索钢管 贝雷片柱 式支架在 现浇箱梁施工 中的应 用。 关键词 ：现 浇预应 力箱梁 ；钢管 贝雷 片支架 ；预拱度 ；
１ ）足够的强度 、刚度和稳定性 。支架具备 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 ；必 须根据支 架计 算结果 取值 ，选 取最 不利工 况进 行设计 ，必要 时 ，要 对地基 进行 处理 ；支架 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 牢 固， 且要布设 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 多预 留了预拱 度（ 设 计预拱度 ） ； 实际施工过程 中，支架 的各种荷载作用有 定差异 ，故必 须实 际计 算施工 预拱 度 ，以确 定合适 的立
３ ． ２ 设 计 方 案
ห้องสมุดไป่ตู้
因本桥最终确定第一 至五联采用钢管 贝雷片柱式 支架 ， 同时最大墩高处 于第 二联 ，故 下述方 案及 施工 验算均 以第 二联为例 。第二联钢管立 柱平 面布置图见图 １ 。
钢管贝雷梁柱式支架法高墩现浇简支梁施工技术
钢管贝雷梁柱式支架法高墩现浇简支梁施工技术甘小江【摘要】山岭地区修建桥梁现浇梁,在现场施工条件有限情况下采用的支架支撑体系非常关键.该文以云桂铁路马内双线大桥为例,介绍了在高墩现浇简支箱梁中采用钢管和贝雷梁作为支架支撑体系支架设计、安装、拆除以及箱梁施工技术、注意事项,为类似桥梁现浇梁施工提供参考.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2017(016)010【总页数】5页(P12-16)【关键词】钢管贝雷梁;支架;高墩;现浇梁【作者】甘小江【作者单位】中铁隧道集团四处有限公司, 广西南宁 530007【正文语种】中文【中图分类】U445随着高速铁路在中西部建设的快速发展，桥梁工程设计采用整孔现浇箱梁形式越来越广泛，其中32m梁每片自重达770～810t，重量大，对支架要求高。
针对箱梁施工的支架一般有满堂支架和移动模架两种形式。
但山岭地区的桥梁地处偏僻，交通不便，施工场地狭窄，移动模架构件进场组装困难，满堂支架施工拼装繁琐且在高墩中工作量较大工期长。
钢管贝雷梁柱式支架是现浇箱梁施工中尤其在重荷载、高墩柱、跨度大的情况时，是较为经济安全的一种支架形式[1]。
本文结合云桂铁路马内双线大桥现浇梁施工，重点阐述了钢管贝雷梁柱式支架的施工技术和注意事项等。
新建铁路云桂线（云南段）I标段马内双线大桥起讫里程为D4K338+653.452～D4K339+024.602，全长371.15m，桥梁位于左偏半径为7000m的圆曲线上，线路坡度为+15.5‰，桥梁结构形式为3×24+1×32+（36+64+36）m连续梁+2×32+2×24m。
该桥墩柱高15～80m不等，最高墩5#墩墩高80m。
梁部3跨采用挂篮对称悬臂浇筑，其余8跨简支梁设计采用移动模架现浇。
根据现场条件将现浇简支梁调整为采用钢管贝雷梁柱式支架现浇施工，其中3#-4#墩32m简支梁的钢管柱支架高62m，为全桥最高支架。
钢管柱贝雷梁支架系统在高墩柱现浇箱梁施工中的运用
工程施工Construction– 192 –一、工程概况重庆轨道交通某标段共有四种结构形式需设贝雷梁施工，分别为25m单线简支梁、30m单线简支梁、3×25m单线连续梁、3×30m单线连续梁及（30+32+30）m双线连续梁。
本文主要介绍（30+32+30）m双线连续梁支架方案的计算。
二、支架方案选择因该工程所处环境地形起伏较大，土质不一，部分区段跨越河道，不均匀沉降较大；需搭设的支架高度较大，接近碗扣支架的临界高度，存在一定的安全隐患；碗扣支架材料、人工投入较大，基础处理成本较高，施工效率低，进度不能满足工期要求，因此，通过对技术、工期、经济等方面的综合考虑，最终选择钢管柱贝雷梁支架系统作为现浇箱梁的支架。
三、钢管柱顶纵向贝雷梁施工本工程纵向贝雷梁采用先在地面安装成片，再吊装的方式进行安装。
贝雷梁安装步骤如下：（1）调整钢管柱顶标高，吊放横向钢梁。
（2）根据钢管柱纵向间距，在地面进行贝雷片拼装。
（3）在横向钢梁上吊放、固定拼装好的贝雷梁，并进行贝雷梁横向连接系统安装。
四、钢管柱基础处理由于该标段地形起伏较大，地质较差，故支架系统的中墩柱采用Ф1m灌注桩基础。
五、支架的设计与验算（一）支架总体布置钢管柱贝雷梁支架主要由独立灌注桩基础、钢管柱、工字钢横梁、贝雷片纵梁、碗扣支架组成。
该体系力的传递途径为：模板—方木—U形托撑—钢管支架—贝雷片纵梁—工字钢横梁—钢管柱—独立桩基础—地基。
（二）荷载计算（1）箱梁底部10×10cm木方验算木方纵向及横向间距均为60cm，验算跨度按L=60cm计，保守估计，一根木方承受0.6m范围内混凝土梁重及其上施工及振捣荷载重，即q=30.8kN/m，M跨中=1.4kN/M，σ=8.4MPa＜[σ],满足要求。
（2）上分配梁I20a工字钢验算出于安全考虑，分配梁不考虑碗扣支架对荷载的均布扩散，分别计算考虑翼缘板、底板及腹板处荷载，如图1所示。
现浇箱梁满堂支架及抱箍+贝雷梁支架设计与计算
现浇箱梁满堂支架及抱箍+贝雷梁支架设计与计算何俊【摘要】结合湖南省某高速公路现浇箱梁满堂支架及跨国道采用抱箍+贝雷梁支架施工实例,对支架底模,横梁、纵梁强度、抱箍+贝雷梁组合受力、刚度和稳定性等进行了验算,施工完成后各项指标均满足规范设计要求,指导了该桥施工,为同类现浇箱梁支架施工提供了技术储备.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2017(043)010【总页数】3页(P91-93)【关键词】现浇箱梁;满堂支架;抱箍+贝雷梁支架;设计;计算【作者】何俊【作者单位】湖南湖大建设监理有限公司,湖南长沙 410000【正文语种】中文【中图分类】U445.3K52+077分离式跨线桥主线上跨G207国道，全桥分左右两幅，左幅K52+082跨线桥，采用20 m+4×20 m,按现浇预应力混凝土箱梁设计；右幅K52+077跨线桥，采用3×20 m+3×20 m，按现浇预应力混凝土箱梁设计。
如图1所示。
根据中心线向两侧对称布设60 cm×60 cm×120 cm碗扣式支架，在翼板正投影区域内布设60 cm×90 cm×120 cm碗扣支架，满堂式支架选用小直径钢管(Φ48×3.5 mm)支架形式，采用碗扣式钢管进行搭设，立杆平面纵横间距为60cm×60 cm，水平杆竖向步距为120 cm,最底端扫地水平杆距地面距离为0.3 m。
在顶托上横桥向安设12#槽钢，其纵向间距同支架间距为60 cm，12#槽钢上顺桥向铺设10 cm×10 cm的木方，两木方间横向间距为30 cm。
如图2所示。
在左幅1#墩、3#墩、右幅2#墩、4#墩距桥墩中心线沿国道方向2 m处开挖1 m 宽×0.8 m高条形基础，长18 m，沿中心线按间距2 m预埋70 cm长×70 cm宽×1.5 cm厚钢板，管座台内布设Φ20钢筋。
钢管贝雷梁柱式支架在高墩大跨现浇箱梁施工中的运用
钢管贝雷梁柱式支架在高墩大跨现浇箱梁施工中的运用摘要：在高墩大跨现浇箱梁施工中, 采用钢管柱和贝雷片作为支架, 可避免大面积处理地基, 能够减少人员投入。
结合中山市某桥梁工程支架施工实例, 着重介绍采用钢管柱和贝雷片组成的贝雷梁柱式支架的构造和在施工中的运用。
关键词：现浇箱梁；钢管柱；贝雷片；支架贝雷梁柱式支架是现浇箱梁施工中常用的一种支架型式, 尤其在重荷载、高墩柱、跨度大的情况时,则是较为经济安全的一种支架型式。
在实际施工中,当跨度过大时, 增设临时立柱可以有效地减小贝雷片的弯矩、剪力和挠度, 提高其承载能力。
1桥梁结构中山市某桥梁工程，主桥为双独柱异型塔预应力砼斜拉桥，全长179m，主跨102m，边跨77m，主梁为边主梁形式（DP形式），其中锚跨段设置箱室进行配重。
现浇段总长90.8米，要求整体一次性浇筑。
2支架的设计与验算2.1支架总体布置贝雷片柱式支架布置情况具体见下页图：贝雷梁柱式支架结构主要由混凝土基础、钢管立柱（设计临时钢管支撑）、墩身牛腿、工字钢横梁、贝雷片纵梁、门式支架组成。
支架结构传力途径为：模板- 方木- U 托-钢管脚手架-10号槽钢-贝雷片纵梁- 工字钢横梁- 钢管立柱(墩身牛腿) - 混凝土基础- 地基。
2.2荷载计算施工荷载组成，主要由钢筋混凝土自重q1，模板自重q2，贝雷片自重q3，施工荷载q4 构成。
钢筋混凝土密度采用26kN/m3 , 冲击系数取1.1。
为了简化计算，假设锚跨段主梁体、4#~5#墩梁体纵向为均布荷载，横隔梁按集中荷载考虑。
1、锚跨段主梁取锚跨段标准断面，梁高 2.2m，梁顶宽35m，梁体标准截面面积A=27.5317m2，截面均布荷载q1= 1.1×26×27.5317=787.40662kN/m ，跨中横隔梁混凝土体积为56.672m3，集中荷载P = 1.1×26×56.672= 1620.82kN ，模板自重包括方木、U 托钢管脚手架合计取1.5kN/m2，截面均布荷载q2= 1.5×(35+1.595×2) = 57.285 kN/m。
钢管贝雷梁柱式支架法整体现浇箱梁施工技术
钢管贝雷梁柱式支架法整体现浇箱梁施工技术近年来，随着社会的不断发展，城市规模的不断扩大及机动车的快速增长，城市交通状况也日趋严峻，为缓解城市交通压力，城市立交得到了迅速的发展，城市桥梁在向主、次干路的连接建设中采用现浇箱梁的比例越来越远大，高架桥现浇箱梁支架施工质量的好坏对结构的安全性能影响很大，对工程的整体进展制约很大。
以重庆市一横线西段二标张家梁立交桥高墩现浇箱梁施工为例，结合现场实际施工情况，详述钢管贝雷梁柱式支架法整体现浇箱梁的施工工艺。
采用钢管贝雷梁柱式支架法施工不仅施工简便、速度快，而且具有施工安全、操作简单等特点，能取得良好的效益，可为类似工程的施工提供借鉴1 工程概况重庆市一横线西段二标张家梁立交桥，为城市立交桥，立交主线左幅桥长480米，立交主线右幅桥长547.466米，桥梁共设8个匝道桥，总长约3379米合计115 跨现浇箱梁。
全桥上部结构均采用预应力混凝土箱梁，匝道桥部分桥梁位于变宽段上，部分桥梁纵坡达5%以上，且桥梁墩柱均较高，最高墩柱达47.6米。
立交桥地形复杂，桥梁纵坡较大且密集，匝道桥墩柱高，曲线半径小，梁跨大，最大梁跨40米，施工控制和技术能力要求高，现浇梁施工难度大为主要施工难点。
图1张家梁立交平面图2工程重点及难点本桥合同工期为24个月，工期紧，地理条件特殊，施工难度大，主要技术难题体现在：高墩整体现浇箱梁钢管贝雷梁柱式支架安装控制难度大，施工安全风险高。
3施工方案的选择根据以往的经验及工地实际情况，本桥整体现浇箱梁采用钢管贝雷梁柱式支架施工工艺。
4 主要施工技术及关键控制点4.1 支撑系统的设计方案支撑系统的设计及施工是整体现浇箱梁施工的关键，需具有：足够的刚度和承载能力；结构受力明确；能准确测定出结构弹性变形和非弹性变形；施工偏差符合规范要求；便于施工操作。
因张家梁立交桥桥墩高达47.6m，如采用钢管脚手架，需要大量钢管和扣件，且稳定性差，下沉变形量大。
使用牛腿方案则难以承受上部荷载。
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钢管贝雷梁柱式支架在高墩大跨现浇箱梁施工中的运用崔昌洪, 韦健江( 路桥集团第一公路工程局北京市100024)摘要: 在高墩大跨现浇箱梁施工中, 采用钢管柱和贝雷片作为支架, 可避免大面积处理地基, 能够减少人员投入。
结合支架施工实例, 着重介绍采用钢管柱和贝雷片组成的贝雷梁柱式支架的构造和在施工中的运用。
关键词: 现浇箱梁; 钢管柱; 贝雷片; 支架在进行现浇箱梁施工时, 一般的施工方法是对地基进行加固处理, 然后搭设满堂支架。
但对于地势陡峭、墩身高达40m 的现浇预应力混凝土箱梁而言, 采用满堂支架施工不仅地基处理难度较大, 安全性降低, 而且材料、人员投入也较大。
贝雷梁柱式支架是现浇箱梁施工中常用的一种支架型式, 尤其在重荷载、高墩柱、跨度大的情况时, 则是较为经济安全的一种支架型式。
在实际施工中, 当跨度过大时, 增设临时立柱可以有效地减小贝雷片的弯矩、剪力和挠度, 提高其承载能力。
1 工程概况与桥梁结构1.1 工程概况南坪～福龙立交位于深圳市南坪快速路与福龙快速路相交处, 为定向式全互通3 层立交。
二号桥为东西向南坪路主线桥, 上跨福龙路。
左线桥全长383.77m, 右线桥全长348.29m。
全桥位于缓和曲线和R=2000m 的平曲线内。
1.2 桥梁结构二号桥上部构造基本型式为连续刚构, 结合桥址地形、福龙路及各匝道的设计位置、经济及美观多方面因素, 全桥跨径布置考虑为不等跨结构, 左幅为10 跨3 联, 右幅为9 跨 3 联, 其中最大跨径为50m, 最小跨径为35m。
全桥墩柱高度在20～40m 不等, 桥墩采用两柱或三柱一排矩形墩, 桥台分别采用扶壁式和埋置式桥台, 桥墩和桥台下设承台。
桥墩基础采用钻孔灌注桩, 桩基须嵌入微风化岩。
上部结构为预应力混凝土现浇箱梁, 采用C50 现浇混凝土, 箱梁高为2.0m, 主箱梁为单箱三室断面, 箱底宽为12.0m, 顶板宽为17.0m, 两侧挑臂长2.5m。
桥面和箱梁底面设有1.5% 的横坡。
1.3 地形特点及工程地质情况桥址位于深圳市中部西丽镇长源村, 原始地貌属低丘、台地、丘陵间冲沟地貌, 地势起伏大, 现状地面高程在44.44～119.85m, 地形狭窄, 施工场地有限。
根据地质勘探揭示, 地层分布如下: 人工填土( 或地表腐质土)→ 砂性土→ 全风化花岗岩→ 强风化花岗岩→ 中风化花岗岩→ 微风化花岗岩。
2 现浇支架的比较选定根据该桥的地形和结构特点, 经分析, 能适用于该桥墩高、跨径较大, 并且3 跨一联箱梁同时浇注的支架主要有碗扣式满堂支架和贝雷梁柱式支架两种型式, 表 1 中对这两种支架型式从结构受力、安全性能、地形情况、施工难易度及经济性能等几方面进行了比较。
从表 1 可看出, 两种支架型式各有优缺点, 但是结合该项目地形特点和结构形式, 采用碗扣式满堂支架有如下问题:(1) 因地形陡峭, 场地平整难度大, 挡土墙等构造物多, 并且由于土质不一, 土石结合, 不均匀沉降量较大, 对箱梁施工质量有可能会造成影响;(2) 由于支架高度过高, 接近碗扣式支架搭设的极限高度, 业主、监理及质检站等相关单位对支架的安全性较为关注, 并且明文规定碗扣式支架必须有条件、有限制地使用; (3) 材料投入过大, 一联需投入一千多吨碗扣式支架, 深圳市场难以租到这么多材料, 成本过高;(4) 施工中技术工人需要多, 对人员的素质要求高, 因此人力成本较高;(5) 基本是人工作业, 施工效率低, 施工速度慢, 工期上不能满足要求。
采用贝雷梁柱式支架, 工期有保证, 需要约2000 片贝雷片, 由于深圳地铁刚完工, 有大量的Ф600 的钢管可供使用, 价格也相对便宜。
因此, 综合技术、工期、经济等各方面因素, 最后选择贝雷梁柱式支架作为箱梁的现浇支架。
3 支架的设计与验算3.1 支架总体布置贝雷梁柱式支架的总体布置见图1 所示。
图1 贝雷支架总体布置贝雷梁柱式支架结构主要由混凝土基础、钢管立柱、墩身牛腿、工字钢横梁、贝雷片纵梁、门式支架组成。
支架结构传力途径为: 模板- 方木-U 托- 门式支架- 贝雷片纵梁- 工字钢横梁- 钢管立柱( 墩身牛腿)- 混凝土基础- 地基。
3.2 荷载计算箱梁标准截面梁高2m, 底板宽12m, 顶板宽17m。
施工时分2 次浇注, 第 1 次先浇注底板和腹板混凝土, 高度为 1.5m, 第 2 次浇注顶板混凝土, 见图 2 所示。
考虑到支架最高达40m, 为简化计算, 确保安全, 计算时假定2 次混凝土同时施工, 并且第1 次混凝土不分担第 2 次混凝土的部分荷载; 并假定箱梁纵向为一均布荷载, 跨中横隔梁按集中荷载考虑。
单位:cm 图 2 箱梁标准断面施工荷载主要由钢筋混凝土自重q1, 模板自重q2, 贝雷片自重q3, 施工荷载q4 构成。
钢筋混凝土密度采用26kN/m 3 , 冲击系数取1.1, 箱梁标准截面面积为11.32m 2 , 截面均布荷载q1=1.1×26×11.32= 323.75kN/m, 跨中横隔梁混凝土体积为7.19m 3 , 集中荷载P=1.1×26×7.19=205.63kN, 模板自重包括方木、U 托和门式支架合计取1.5kN/m 2 , 截面均布荷载q2=1.5×(17+1.5×2)=30kN/m。
贝雷片每片每延米取1kN/m( 包括支撑架等附属物),贝雷片按18 排布置, 截面均布荷载q3=1×18= 18kN/m。
施工荷载取4kN/m 2 , 顶板宽度17m, 则截面均布荷载q4=4×17=68kN/m。
支架承受的截面总荷载q=q1+q2+q3+q4=439.75kN/m。
3.3 贝雷片的布置与验算贝雷片采用国产"321" 公路钢桥桁架, 纵向根据箱梁跨度分3～4 跨布置,35m 跨度按10.5m+ 11.5m+10.5m( 墩身宽2.5m) 布置,42m 跨度按9.25m+10.5m+10.5m+9.25m 布置,50m 跨度按11.25m+12.5m+12.5m+11.25m 布置。
横向截面布置根据箱梁具体结构布置, 每个腹板下采用间距为450mm 双排单层贝雷片, 每个底板下采用间距为900mm 双排单层贝雷片, 两侧翼板下采用间距为1500mm 双排单层贝雷片, 见图 3 所示。
贝雷片纵向每3m 上下都用[10 号槽钢作为横向联系, 用U 形卡扣扣住, 把贝雷片联成整体, 使每排贝雷片受力较为均衡。
单位:cm 图 3 贝雷片布置考虑到截面横向的不均匀, 每一排贝雷片受力情况也不一样, 两侧翼板下的贝雷片受力相对较小。
经过分析, 翼板下贝雷片受力大约为底板下贝雷片所受力的一半, 考虑模板、方木以及横向联系能起到一部分分散荷载作用, 所以只取16 排贝雷片进行验算, 并且要求满足安全系数在 1.3 以上, 贝雷片整体能承受的最大弯矩[M]=788.2×16/1.3= 9700.9kN·m, 最大剪力[Q]=248.2×16/1.3= 3054.8kN。
取35m 跨度进行验算, 计算简图见图4 所示。
图4 贝雷片受力验算简图–用力矩分配法可计算出最大弯距Mmax= 5512.675kN·m, 位置在B、C 支座处; 最大剪力Qmax=2835.017kN, 位置在 B 支座左侧和 C 支座右侧, 由于Mmax<[M],Qmax<[Q], 贝雷片强度满足要求。
因贝雷片每节结构形式相同, 可看作匀质梁, 并以简支梁模型验算, 最大挠度为: f= 5ql 4 384EI + Pl 3 48EI = 13mm< 11.5/400= 29mm, 贝雷片挠度满足要求。
3.4 钢管柱及工字钢横梁布置及验算钢管柱采用直径为600mm, 壁厚为16mm 的Q235 直焊钢管( 两端带法兰盘), 钢管每节从1～5.4m 不等长, 采用螺栓连接。
纵向按以上贝雷片跨度布置, 钢管横向布置在腹板下和两侧翼板下, 组成排柱式墩, 柱顶设置 3 排I40a 的工字钢, 柱底为混凝土扩大基础, 如图5 所示。
单位:cm 图5 钢管柱布置3 排I40a 的工字钢可计算出[M]=703kN·m, [Q]=1575kN, 主要荷载为贝雷片的集中力, 在上述贝雷片计算中, 可求出钢管柱处的支座反力为5571kN, 则底板每排贝雷集中力为:P=5571/16=348.2kN 翼板下每排贝雷集中力为: P=348.2/2=174.1kN, 计算简图如图6 所示。
图6 工字钢受力验算计算图式用力矩分配法可计算出最大弯矩Mmax= 408.9kN·m, 位置在C、D 支座处。
最大剪力Qmax= 732kN, 位置在C 支座左侧和D 支座右侧, 由于Mmax <[M],Qmax<[Q], 工字钢强度满足要求。
用力矩分配法计算出支座反力, 经计算, 最大的支座反力N=1430kN, 最长的钢管以40m 计, 自重100kN, 钢管最大轴向压力P=1530kN。
钢管直径为600mm, 壁厚为16mm, 计算可知轴心承载力可达6235kN, 完全能满足强度要求, 因此只需分析受压稳定性, 立柱每12m 高安装一个钢抱箍, 用[16 号槽钢作为横纵斜向联系, 焊接在钢抱箍上, 如图7 所示, 计算自由长度取12m, 计算简图如图8 所示。
钢管惯性半径:i=0.207, 长细比:λ=58.1, 稳定系数查表得:φ=0.818, 钢管最大压力:N=1530kN。
假设最大有10cm 的偏心, 偏心受压弯矩:M= 153kN·m, 钢管截面积:A=29.35×10 3 mm 2 , 钢管抗弯截面系数:W=4.17×10 6 mm 3 , 则:σ= N φA + M γW =95.6<[σ]=215MPa, 钢管柱稳定性满足要求。
3.5 墩身牛腿的设计及验算牛腿用长为4m 的I40a 工字钢, 肋部加焊10mm 厚钢板, 在墩身施工时预埋空箱, 牛腿顶部放置 3 排单位:cm 图7 钢抱箍施工图I40a 工字钢, 如图9 所示。
工字钢的强度验算与柱顶工字钢验算方法相同, 可计算出最大弯矩Mmax=293kN·m, 位于中跨跨中处, 最大剪力Qmax=334.8kN, 位于中跨牛腿单位:cm 图9 牛腿布置内侧处。
由于Mmax<[M],Qmax<[Q], 工字钢强度满足要求。
牛腿的强度验算主要以剪力为主, 经计算[Q]= 1525kN, 以上计算最大的支座反力N=452kN, 支座反力近似等于牛腿所受剪力,Qmax≈N, 由于Qmax <[Q], 牛腿强度满足要求。