蓋梁支架施工方案(三立柱穿鋼棒法).doc

淺談橋梁蓋梁穿鋼棒法支架施工摘要：橋梁蓋梁穿鋼棒法支架施工，即為蓋梁施工前，在橋梁立柱上預(yù)留孔洞，在孔內(nèi)穿一橫向鋼棒，再在鋼棒上放置縱向工字鋼，在工字鋼上鋪設(shè)橫向槽鋼，再輔以模板等這樣就形成了蓋梁施工平臺(tái)（支架）。而為保證該支架的安全，鋼棒和工字鋼的型號(hào)選擇極為重要，本文通過實(shí)踐及實(shí)際計(jì)算闡述如何解決這一問題。隨著我市干線公路的不斷新建，道路橋梁等級(jí)不斷提高，新建橋梁的數(shù)量不斷增加，隨之而來是各種技術(shù)的應(yīng)用。在橋梁蓋梁施工中，采用的方法有滿堂支架法、抱箍法、穿鋼棒法。而穿鋼棒法與其他方法相比具有占用鋼管扣件等周轉(zhuǎn)材料少、不需對(duì)每一個(gè)橋墩原地面硬化、施工不受墩下河水影響等優(yōu)點(diǎn)，在施工中越來越受到廣泛使用。但如何計(jì)算該支架受力狀況，該支架是否安全可靠，現(xiàn)今橋梁多為雙立柱，如碰到三立柱又如何解決，本文以施工中很少碰到的三立柱為例驗(yàn)算蓋梁穿鋼棒法支架受力是否滿足要求。一、 工程概況本例以我市干線公路合子橋?yàn)槔?，該橋梁全長為124.88m，上部構(gòu)造采用620m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，先簡支后橋面連續(xù)，下部構(gòu)造橋墩采用三柱式墩。二、 總體施工方案因采用滿堂支架施工蓋梁耗時(shí)長、占用大量鋼管扣件等周轉(zhuǎn)材料、不經(jīng)濟(jì)，以及位于河中的墩不便搭設(shè)滿堂支架。故擬采用在墩柱上預(yù)留孔穿鋼棒搭設(shè)支承平臺(tái)施工。本橋墩?qǐng)A柱直徑均為1.4m，0#及6#為樁基直接接臺(tái)帽，1#、2#、3#、4#、5#下部構(gòu)造為樁基-立柱-蓋梁，本橋蓋梁尺寸、砼方量均相同，蓋梁尺寸均為1.65m1.4m21.362m（寬高長）。其中3#立柱平均高7m，且位于河中，故選取該蓋梁作為計(jì)算模型用于計(jì)算指導(dǎo)蓋梁施工。蓋梁簡圖如下：三、 支承平臺(tái)布置蓋梁施工支承平臺(tái)采用在三個(gè)墩柱上各穿一根2m長100mm鋼棒，上面采用墩柱兩側(cè)各一根21.5m長45c工字鋼做橫向主梁，搭設(shè)施工平臺(tái)的方式。主梁上面安放一排每根2m長 的10a槽鋼，間距為50cm作為分布梁。分布梁上鋪設(shè)蓋梁底模。傳力途徑為：蓋梁底?？v向分布梁（10a槽鋼）橫向主梁（45c工字鋼）支點(diǎn)100mm鋼棒。如下圖：四、 計(jì)算參數(shù)1. 主要材料1) 45C工字鋼橫向主梁采用2根45C工字鋼，橫向間距為140cm。截面面積為：A=12044.6mm2，X軸慣性矩為：IX=35300104mm4，X軸抗彎截面模量為：WX=1570103mm3，鋼材采用Q235鋼，抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=215Mpa。2）鋼棒鋼棒采用100mm高強(qiáng)鋼棒，截面面積為：A=3.14502=7850mm2，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=125Mpa。2. 設(shè)計(jì)荷載 1) 砼自重查設(shè)計(jì)資料，蓋梁砼方量為48.01m，砼自重：G=48.0125=1200KN蓋梁長21.362m，均布每延米荷載：q1=56.17kN/m2) 組合鋼模板及連接件0.95 kN/m2，側(cè)模和底模每延米共計(jì)4.45m2， q2=4.23kN/m3) 10a槽鋼2m長 10a槽鋼間距0.5m，每延米2根共計(jì)4米，合計(jì)：q3=40.0859=0.34kN/m4)45c工字鋼共2根，每根長21.5米，共重：221.594.55kg=4065.65kgq4=40.66KN5)施工荷載小型機(jī)具、堆放荷載：q5=2.5 KPa 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：q6=2 KPa3. 荷載組合及施工階段蓋梁自重及支架自重均按恒載考慮組合系數(shù)1.2，施工荷載按活載考慮組合系數(shù)1.4。4、受力模型建立1）工字鋼主梁計(jì)算模型：工字鋼主梁承受由每根槽鋼分布梁傳來的重力，按均布荷載考慮，兩根工字鋼各承受一半的力，工字鋼搭在圓柱預(yù)埋的鋼棒上，故工字鋼計(jì)算跨徑為圓柱中心的間距，取為7.9m，如下圖2）鋼棒計(jì)算模型鋼棒為懸臂結(jié)構(gòu)模型，工字鋼緊貼圓柱，故只考慮鋼棒受剪，6個(gè)支點(diǎn)抗剪截面分擔(dān)承受上面?zhèn)鱽淼闹亓ΑＮ濉?計(jì)算結(jié)果1. 45c工字主橫梁計(jì)算荷載：q=1.2(q1+q2+q3)+1.4(q5+q6)=1.2(56.17+4.23+0.34)+1.4(2.5+2)=79.2KN/m45c工字鋼設(shè)兩根，單根承受q=0.579.2=39.6KN/M計(jì)算跨徑7.9m跨中彎矩：M=Kmql=0.12539.67.9=308.9KNM=M/W=308.9/1570103mm3=196.75MPa【215MPa】跨中撓度：f=KWql4/100EI=0.52139.67.94/(1002.135300)= 0.0108m0.0198mf=l/400=7.9/400=0.0198m懸臂端點(diǎn)撓度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI =39.62.7817.93(62.7812/7.92+32.7813/7.9-1)/(242.135300)=-0.00397mm2. 鋼棒計(jì)算荷載：q=1.2(q1+q2+q3)+1.4(q5+q6)=1.2(56.17+4.23+0.34)+1.4(2.5+2)=79.2KN/mQ=(79.221.362+40.66)/6=288.76KN=Q/A=288.76103/7850=36.78MPa=125Mpa六、 結(jié)論 綜合以上計(jì)算得知，此支架方案能滿足施工受力要求。結(jié)術(shù)語：本文通過舉例計(jì)算驗(yàn)證了蓋梁穿鋼棒法支架受力情況，在實(shí)際的施工中，對(duì)鋼棒和工字鋼等支架材料的采購，還應(yīng)選擇國標(biāo)正材，以確保施工中的安全。參考文獻(xiàn)：1. 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041