盖梁钢棒支撑施工无落地支架体系

王小平

摘要：结合某高速公路互通主线桥盖梁无落地支架的施工实践，提出了装卸方便、安全稳定的钢棒式支架布设及验算的一般方法，经实践，该方案是切实可行的，其降低了成本，加快了施工速度，安全可靠取得了良好的经济效益。

关键词：盖梁，支架布设，受力验算

随着我国基础设施建设的迅猛发展，预应力钢筋混凝土桥在市政建设和国道、省道、高速公路施工中越来越被广泛采用，变宽桥、弯桥等复杂的预应力混凝土结构在大中桥中得到了广泛的应用，现浇支架跨度、承受的荷载也大幅增大，应用中的技术、安全问题也日益突显出来，其中支架布设及承载力验算是施工中的一个重要环节。验算结果不仅直接影响到砼浇筑成型后的混凝土质量和线型能否符合设计要求，还可能导致安全事故的发生。因此，支架的布设及验算极为重要。下面以省道306济源境跨焦柳铁路桥的墩顶盖梁为例进行支架布设及验算。

一、工程概况

省道 S306 卫柿线是河南省北部新乡卫辉至济源柿槟的省级干线公路，为上跨焦柳铁路一级公路，设计速度 80Km/小时。验算标准盖梁质量最大的盖梁，该盖梁宽1.6m，高度为1.6m，端部高度0.8m，长为14.9m，柱中心距9.4m， 砼体积为36.0m3，砼按26KN/m3计算。该盖梁施工采用直径9cm钢棒，受力主梁采用I50a工字钢，主梁上采用间距0.4m布置2×10#槽钢，槽钢并排设置后焊接50mm钢管，具体设置图如下：

二、结构简算

① 砼：纵向每侧简化为线荷载：q砼=1.6×26×0.8=33.28KN/m

②模板荷载：

模板总重G模=G底+G侧=14.9×1.6×3×0.1=7.15t

纵向每侧每米q模=71.5KN/14.9/2=2.4KN/m

③每侧人机荷载： 0.8×1=0.8KN/m

④每侧冲击线荷载： 2×0.8=1.6KN/m

⑤每侧振动荷载： 2×0.8=1.6KN/m

⑥每侧支架自重荷载：

G支=G工+G槽=6×3KN+（40×2×2×0.1）/2=24KN

q 支=24/14.9=1.61KN/m

跨中荷载组合：q=（33.28+2.4+1.61）×1.2+（0.8+1.6+1.6）×1.4=50.35KN/m

边跨荷载组合：q=（33.28+2.4+1.61）×1.2×0.75+（0.8+1.6+1.6）×1.4=46.19KN/m

2、钢棒验算

钢棒直径9cm

可承受剪力F=δ×A=85×106×3.14×0.092/4=540.5KN

钢棒承受剪力Q=50.35×14.9/2=375.1 KN < F=540.5KN

满足要求。

3、工字钢检算

按可能发生的最不利的情况考虑，由跨中向两边分层浇筑混凝土。

按三跨连续梁考虑：根据施工实际操作，边跨为集中荷载，中跨为均布荷载，荷载如下图示：

每侧布置1根I50a工字钢

单根I50a工字钢：I=46470cm4，E=2×105Mpa，W=1860cm3

①弯矩采用连续梁计算程序输入数据，检查无误输出计算结果M=ql2/8-F1×L1-F2×L2-F3×L3=50.35×9.42/8=50.35×9.42/8-46.19×2.75-46.19×1.75-46.19×0.75=313.61KN.m

σ= Mmax/ Wmin = 313.61×103 /1860×10-6=168.6MPa<控制弯屈应力[бw]=188.5MPa

Q max=374.705kn

τ=Q Sx/（Ixt）=374.705×103/（42.8×10-2×0.012） =72.96MPa<控制剪切應力[τ]=110.5MPa

fmax≈qL4/（384EI）（5-24a2/L2）

=33.28×103×9.44/（384×2×1011×46470×10-8）×（5-24×2.752/9.42）=0.021m<允许挠度L/400=0.0235m

I50a工字钢纵梁计算满足要求。

4、槽钢检算

间距0.4m布置2×10#槽钢

槽钢承受剪力Q=50.35×0.4=20.14KN

<2×85×106×5.3×10-4=90.1KN

满足要求

5、方木检算

盖梁底模为钢模时，方木采用10×15cm方木，间距按0.4m布置，方木只承受压力。

盖梁底模为木模时，方木采用10×15cm方木，间距按0.25m布置，跨距1.6m

按简支梁考虑

横向荷载q =1.6×26×0.25×1.2+5×0.25×1.4=14.23KN/m

①弯矩M=ql2/8 =14.23×1.62/8=4.55KN/m

W=M/1.2[δ]=4.55/（1.2×12×103）=3.16×10-4m3

h取15cm，满足要求

② 剪力Q=ql/2=14.23×1.6/2=11.38KN

δ=Q/A=11.38×103/（0.1×0.15）=0.76MPa<2.0MPa

满足要求

③ 刚度I=bh2/12=0.1×0.152/12=2.8125×10-5m4

f=5ql4/384EI=5×14.23×1.64/（384×12×106×2.8125×10-5）

=3.6×10-3m

满足要求

（作者单位：中国通号（郑州）电气化局郑州铁路工程有限公司）