第３７卷第３２期 ２ ０ １ １年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０１．３７ Ｎｏ．３２ Ｎｏｖ． ２０１１ ・１５７・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）３２－０１５７—０２ 谈贝雷梁支架在桥梁工程中的应用 王 伟 摘要：以中建四局铁路公司承建的湖北城际铁路武汉至黄石二标段葛店特大桥渡线及道岔连续梁为研究对象，通过钢 管贝雷支架设计、计算及预拱度设置以及从支架预压方案、支架拆除方案及施工方案成果的分析，最终确保钢管贝雷梁 柱式支架应用的科学、经济、可行。 关键词：道岔连续梁，贝雷梁支架，设计，计算，施工，预压 中图分类号：Ｕ４４５．４ 文献标识码：Ａ ０ 引言 ３排，间距４５ ｅｍ；每排为９片３ ｒｆｌ标准贝雷片加一片非标准２．０ ｒｎ 总长度２９．１１５ ｍ。计算取宽度１２．２ ｉｎ的１７６号～１７７号 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 贝雷片， 处理，然后搭设满堂支架。但对于地基承载力较差的现浇预应力 墩的贝雷梁支架体系纵向受力验算。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 跨中加支点，计算跨度以简支梁形式取１／２墩间距２９．３／２＝ １４．６５ ｉｎ。 全性降低，而且材料、人员投入也较大。钢管贝雷梁柱式支架是 现浇箱梁施工中常用的一种支架形式，尤其对于地质条件差的地 段，并且随着我国高铁的快速发展，高架车站的普遍运用，对于道 岔、渡线等梁型较复杂箱梁的增多以及铁路跨高等级公路，采用 钢管贝雷梁柱式支架更是经济、科学、可行。 １ 工程概况 中建四局承建的新建武汉至黄石城际铁路二标段葛店特大 桥，桥址１９８号一２０４号墩处有一高架车站葛店南站。高架车站的 进站道岔区在１８３号一１９１号墩处，所以在１８３号一１９１号墩之间 设计了三联道岔连续梁，即：１８３号墩～１８７号墩为１一（３１．９＋２× 图１渡线、道岔连续梁贝雷梁支架图 图２铁砂箱图 ２．２．１ 设计荷载 １）钢筋混凝土自重取２６ ｋＮ／ｍ３，则混凝土箱梁自重：Ｇ ＝２．６× ３４０＝８８４ ｔ； ３２．７＋３１．９）ｍ双线变四线道岔连续梁（ＤＫ２４＋０１８．７５一ＤＫ２４＋ １４９．５）；１８７号墩～１９１号墩为二联１一（３１．９＋２×３２．７＋３１．９）ｍ ２）桁架单榀自重为１６０ ｋｇ，则桁架总重：Ｇ２＝１６０×１１０＝ １７．６ ｔ； 并行的双线变三线道岔连续梁（ＤＫ２４＋１４９．５一ＤＫ２４＋２８０．１）。其 梁的结构为单箱单室、单箱双室和单箱三室，箱梁高均为２．５９ ｉｎ， 混凝土标号为Ｃ５０高性能混凝土。 ３）竹胶板、方木自重：Ｇ３＝３ ｔ（经验值）； ４）施工中产生的自重：Ｇ４＝３ ｔ（经验值）； ５）Ｉ ２０ｂ工字钢自重：ｇ＝３１．１ ｋｇ／ｍ，则工字钢的自重： ３１．１×１２．４×２９＝１１．１８ ｔ。 ２钢管贝雷梁支架设计、计算及预拱度设置 ２．１ 支架设计 全桥的箱梁采用贝雷架施工平台式结构进行承重，在已有承 ２．２．２贝雷梁检算 １）支架结构特性。 台做牢固支撑点并于每跨中间设置临时支墩。支墩基础采用 ｄ￣１００ Ｏ１１＇１桩基础，采用Ｃ２５混凝土浇筑，桩基础上部采用１００ ｃｍ× 三排单层贝雷梁（９组）惯性矩，＝７５１ ４９１．６×９＝ ６ ７６３ ４２４．４ ｏｍ４截面抵抗弯矩Ｗ＝１０ ７３５．６×９＝９６ ６２０．４ ｏｎ ， ，１５０ ｃｍ×１ ２００ ｃｍ条形钢筋混凝土基础进行连接，在条形基础上 最大弯矩Ｍ＝２ ２４６．４×７＝１５ ７２４．８ ｋＮ・ｎｌ，最大剪力Ｔ＝６９８．９× 立 ９的钢管。钢管柱高平均约１２ ｍ，支柱顶横梁采用Ｉ ４０ｂ ９＝６ ２９０．１ ｋＮ。 工字钢连接。纵向主承重梁采用贝雷梁拼装搭设，横向采用 Ｉ ２０ｂ工字钢进行加固，间距０．５ ｍ／道（工字钢长度为１２ ｍ和 ９ ｉｎ，呈交错布置）。上部支架纵横向均采用１０ ｃｍ×１０ ｃｍ方木 ２）荷载计算。 ａ．模板及支架自重：Ｇ＝３４．７８ ｔ＝３４７．８ ｋＮ。 ｂ．新浇混凝土重量：Ｇ＝７８０ ｔ＝８ ８４０ ｋＮ。 ｃ．贝雷梁自重：２．８７ ｋＮ／ｍ。 进行搭接。纵向问距，翼板部分为０．３ ｉｎ，底板部分０．２ Ｉｌ。底模 板、侧模板及芯模均采用６＝１２ ｍｍ光面竹胶合板，倒角处采用铝 塑板处理，另外考虑贝雷片纵梁底下通行安全，可以在紧贴贝雷 每米荷载重量：ｑ＝（３４７．８＋８ ８４０）／３２．７＋２．８７×９＝ ３０６．８１ ｋＮ／ｍ。 片纵梁下增设一层安全防护网，以防止上部杂物砸到下面通行 人员。 ３）计算结果。 渡线、道岔连续梁贝雷梁支架图见图１。 最大弯矩产生在跨中： Ｍ一＝１／８ｑｌ２＝０１２５×３０６．８１×１４．６５ ＝８ ２３１．０４ ｋＮ・ｍ＜ ．２．２ 支架计算及预拱度设置 箱梁承重渡线连续梁采用等跨布置，道岔梁采用加宽布置， ［ ］＝２０ ２１７．６ ｋＮ・ｍ。 最大剪力产生在支点上。 贝雷梁支架一般采用２７排～６３排单层布置，分９组～２ｌ组，每组 收稿日期：２０１１—０９—１４ Ｔｍａｘ＝１／２ｑｌ ｒ０．５×３０６．８１×１４．６５＝２ ２４７．３８ ｋＮ＜［ ］＝ 作者简介：王伟（１９８４一），男，工程师，中建四局铁路公司，广东广州５１００００ ・第３２期 Ｉ５８・ 第３７卷２ ０ １ １年１ １月 山 西 建 筑 墩身与钢管柱必须进行有效连接，连接采用Ｉ ２Ｏ的槽钢，墩 ６ ２９０．１ ｋＮ。 挠度ｆ＝５ｑｌ４／（３８４Ｅ１）＝５×３０６ ８１０×１４．６５ ／（３８４×２．１× 身面垫钢板（或预埋钢板、预埋螺栓），用膨胀螺丝加固钢板，或根 １０“×６ ７６３ ４２４１４．６５ ｍｍ。 ．４ Ｘ １０一 ）×１０ ＝１２．９６ ｍｍ＜ｆ＝Ｌ／１ ０００＝ 据墩身拆模后预留的对拉螺栓孔，用槽钢作为背楞（见图３）。 由上检算，贝雷梁处于安全状态，此次计算为考虑安全系数。 ４）贝雷梁对支点压力： Ｎ＝ ＝２ ２４７．３８ ｋＮ。 ２．２．３贝雷梁挠度 图３槽钢对拉图 由贝雷梁计算挠度可知，贝雷梁最大挠度ａｆ＝２７．８５ ｍｍ，该 挠度值未包含贝雷梁因安装误差及使用过程中连接部位存在缝 隙等因素引起的自然挠度。自然挠度用下面的公式计算： 对奇数跨： ＝因道岔连续梁特殊的结构，部分墩的承台外围须进行补桩处 理。当采用扩大基础施工时，扩大基础底面承载力不小于 ２００ ｋＰａ，扩大基础采用钢筋混凝土结构，混凝土标号为Ｃ２５，混凝 土结构上下层铺设钢筋网片，网片间距２５ ｃｍ，采用 ｌ６钢筋进行 绑扎。保护层厚度底层８ ｅｍ，顶层４ ｃｍ。 Ａ／２（ｎ 一１）。 Ｖ＝Ａ／４ｎ 。 对偶数跨： 其中，△为连接件间间隙，根据规定取０．５ ｍｍ；ｎ为贝雷梁的 跨数。 为保证支架的稳定，在每跨１／４，３／４处的贝雷梁下部，加设 一道通长的Ｉ ｌ０的槽钢，将整个支架体系的贝雷梁有效的连接， ３２．７ ｍ梁贝雷梁支架单排每跨ｌ０片（含２ ｍ贝雷１片）之间 采用Ｕ形螺栓将槽钢和贝雷桁架紧固。加支点，故自然挠度为 ＝（０．５／２）×（５ 一１）＝６ ｍｉｌｌ。因此，贝雷 ４支架预压方案 梁的理论计算最大挠度应为以上两挠度值的叠加，即１４．６５＋６： 在支架拼装好安装底模后，对支架进行预压试验。卸载后， ２Ｏ．６５ ｍｍ，在１／４跨度处，箱梁反拱设置理论为２０ ｍｍ，故底模预 及时观测支架沉降量和回弹值，计算出支架的弹性变形与非弹性 拱度设置为０．６５ ｍｍ。实际情况根据预压后结果进行调整。 变形值，非弹性变形值可在预压结束后予以消除，而弹性变形则 ３支架施工 １）支架体系施工的顺序。 钢管桩位置的定位放线一拼装钢管柱（做基础）一安装横向、 作为支箱梁施工预留沉降量的依据。 底模标高控制为： Ｈ＝ｈ＋ｒ＋△。 斜向支撑（包括与承台的连接）一吊装铁砂箱（调整标高）一安装 横梁一拼装、吊装贝雷梁一安装纵梁一铺设方木立模。 ２）钢管柱的检验、吊装、堆放。 对钢管，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢 其中，日为底模立模标高；ｈ为设计梁底标高；ｒ为梁跨各断面 的设计预拱度；△为预压后各相应断面的弹性变形沉降量。 ５ 结语 鉴于高速铁路的质量、安全和美观的需要，以及道岔梁型的 管进行清退，以保证施工质量。装卸钢管宜采用两点吊。吊运 复杂性，同时针对桥梁工程在竣工线形的要求，所以根据设计图 时，每次起吊的根数不宜过多，并应注意保护钢管免受损伤。 的平坦而坚固的场地上，尽量堆放于连续梁墩之间，以方便施工。 ３）支架的安装。 纸及现场实际，进行详细的支架设计、验算是十分必要的。为确 方案的专题论证，并且在施工过程中严格按照批准的方案组织实 施。该桥的支架设计、实施，在确保梁体的标高、线形及安全质量 钢管堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形 保方案的科学、经济、可行，应对方案实施前，必须组织各方进行 在钢管柱施工中，按设计的柱长进行合理配管，配管后进行 方面，取得了较好的成果，希望能对类似工程起到一定的借鉴作用。 吊装，吊装时应尽量垂直，垂直度不大于ｌ％（采用吊垂球的方 参考文献： 法）。底部与预埋钢板焊接，焊缝必须饱满、密实。钢管与钢管连 ［１］ＴＺ ２１３－２００５，客运专线桥涵工程施工技术指南［Ｓ］． 接处、钢管柱与横向角钢连接处设抱箍，进行加固（以３ ｍ一道为 ［２］铁建设［２００５］１６０号，客运专线桥涵工程施工质量验收暂 宜）。 行标准［Ｓ］． 各钢管柱之间横向采用 １００ ａｍ×１００ ｍｍ×１０ ｍｍ，斜向用 ［３］ＴＢ １０３０３－２００９，铁路桥涵工程施工安全技术规程［ｓ］． ／７５ ｍｍ ｘ７５ ｍｍ ｘ７ ｍｍ连接。焊接质量必须合格。 贝雷梁在指定的施工场地进行拼装，经验收合格后方可进行 根据情况调整），贝雷片架设时，节与节的接头宜处在中支墩处。 ［４］路桥施工计算手册编写组．路桥施工计算手册［Ｍ］．北京： 人民交通出版社，２００１． 吊装。一榀贝雷梁拼装为７ ｍ接标准节加一节非标２ ｍ（现场可 ［５］ＴＺ ２１０—２００５，铁路混凝土工程施工技术指南［ｓ］． ［６］ 杜永昌．高速与客运专线铁路施工工艺手册［Ｍ］．北京：科 学技术文献出版社，２００６． 铁砂箱为集中预制，铁砂箱尺寸见图２。 Ｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｉＩｃｙ ｂｅａｍ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ＷＡＮＧ Ｗｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ Ｗｕｈａｎ—Ｈｕａｎｇｓｈｉ ｓｅｃｏｎｄ ｓｅｃｔｉｏｎ Ｇｅｄｉａｎ ｓｕｐｅｒ—ｌａｒｇｅ ｂｒｉｄｇｅ’Ｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｌｉｎｅ ａｎｄ ｔｕｒｎｏｕｔ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｉｔｙ ｒａｉｌ— ｗａｙ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ ｂｙ Ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｒｅｈｉｔｅｅｔｒｕｅ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ—ｐｉｐｅ ｂａｉｌｅｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｍｂｅｒ，ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｍｏｌｉｓｈｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ・ｐｉｐｅ ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍ ｃｏｌｕｍｎ ｉｓ ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｎｏｕｔ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ，ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍ ｓｕｐｐｏｒｔ，ｄｅｓｉｇｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ