波形鋼腹板箱梁獨(dú)塔斜拉橋主梁施工支架設(shè)計(jì)

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1、波形鋼腹板箱梁獨(dú)塔斜拉橋主梁施工支架設(shè)計(jì)　　摘要：新密市溱水路大橋主橋采用新穎的獨(dú)塔無(wú)背索斜拉橋橋型，主梁為波形鋼腹板混凝土箱梁，設(shè)計(jì)采用滿堂支架法施工。但該橋址處地形和地質(zhì)條件均比較復(fù)雜，給主梁施工帶來(lái)了困難。文章介紹了主梁施工支架的方案設(shè)計(jì)、支架體系的設(shè)計(jì)計(jì)算等問(wèn)題，著重說(shuō)明地形較復(fù)雜的5號(hào)墩與6號(hào)臺(tái)間的支架設(shè)計(jì)及計(jì)算過(guò)程。關(guān)鍵詞：波形鋼腹板箱梁；碗扣式支架；貝雷梁；支架設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：U448文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）07-0115-031工程概況溱水路大橋位于新密市溱水路東段，大橋全長(zhǎng)227.96m。主橋采用跨徑為（30+70+30）

2、m獨(dú)塔雙索面無(wú)背索斜拉橋。橋面設(shè)雙向橫坡，橫向布置為：6m（人行道）+7m（綠化帶）+24m（車行道）+7m（綠化帶）+6m（人行道），其加勁梁采用分離式的波形鋼腹板PC組合箱梁。6波形鋼腹板PC組合箱梁是用波形鋼腹板代替預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁腹板而得到的一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)箱梁。由于使用鋼腹板代替混凝土腹板，使箱梁自重減輕，提高了跨越能力，減小了跨中的撓度。由于波形鋼腹板的褶皺效應(yīng)，導(dǎo)致彎曲時(shí)混凝土頂?shù)装宄惺軓澗兀墒诡A(yù)應(yīng)力有效地施加于混凝土翼緣板上，提高了預(yù)應(yīng)力效率，波形鋼腹板承受強(qiáng)大剪力，避免了腹板開(kāi)裂。主橋立面布置如圖1所示。圖1溱水路大橋主橋總布置圖（尺寸單位：m

3、）主橋箱梁一般斷面如圖2所示。除一般斷面外，在3、4號(hào)墩和6號(hào)臺(tái)頂各設(shè)一道大橫梁，尺寸為1.5m（縱向）×2.7325m（最大梁高）；5號(hào)墩處墩、塔、梁固結(jié)，該處設(shè)三道大橫梁進(jìn)行墩梁連接，每道橫梁尺寸均為1.5m（縱向）×3.733m（最大梁高）。此外，縱向每隔6m設(shè)一道小橫梁，尺寸為0.5m（縱向）×2.733m（最大梁高）。圖2箱梁一般斷面圖（單位：mm）主橋跨越溝渠，其中3～5號(hào)墩之間地勢(shì)比較平坦，進(jìn)行一般的地基處理后，采用普通的方法搭設(shè)碗扣支架作為施工支架。5號(hào)墩與6號(hào)臺(tái)之間地形復(fù)雜，坡度很陡，碗扣支架采用通常的搭設(shè)方式難以實(shí)施，故采用貝雷梁和鋼管支架相結(jié)合的方

4、式搭設(shè)支架，詳見(jiàn)后續(xù)說(shuō)明。23～5號(hào)墩間支架設(shè)計(jì)方案63～5號(hào)墩間碗扣支架設(shè)置比較簡(jiǎn)單，采用橫向間距不變（墩頂橫隔板處局部加密），縱向間距變化的方法。碗扣支架在縱向分為一般截面、小橫梁截面和大橫梁（墩頂橫梁）截面。一般截面碗扣架縱向間距90cm，普通橫隔板截面縱向間距60cm，墩頂橫隔板截面縱向間距30cm。此部分支架設(shè)置比較簡(jiǎn)單，過(guò)程不贅述，僅給出計(jì)算結(jié)果。3～5號(hào)墩間的小橫梁截面，單根鋼管承受的最大荷載為24.2kN；4號(hào)墩頂大橫梁截面，單根鋼管承受的最大荷載為13.9kN；5號(hào)墩頂大橫梁截面，單根鋼管承受的最大荷載為18.6kN。鋼管規(guī)格φ48×3.5?？紤]到實(shí)際

5、壁厚與設(shè)計(jì)值的差異，以及使用中的銹蝕等情況，偏于安全地按壁厚2.5mm計(jì)算，單根鋼管可承受的最大荷載為36kN，大于上述各值，故3～5號(hào)墩間支架均安全。另外，鋼管作用下地基最大應(yīng)力為58kPa，遠(yuǎn)小于處理后地基的承載力200kPa，故地基安全。35號(hào)墩與6號(hào)臺(tái)間的支架設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)概述5號(hào)墩與6號(hào)臺(tái)之間地形復(fù)雜，坡度很陡，土質(zhì)為雜填土，承載力較差，采用通常的滿堂碗扣支架的施工方式難以實(shí)施，故采用貝雷梁和鋼管支架相結(jié)合的方式搭設(shè)支架。具體為：在5號(hào)墩承臺(tái)上設(shè)混凝土臨時(shí)基礎(chǔ)，其上設(shè)大鋼管，鋼管頂端設(shè)橫梁。為保證鋼管的穩(wěn)6定性，將鋼管與橋墩在豎向每隔一定間距進(jìn)行聯(lián)結(jié)。在6號(hào)臺(tái)

6、臺(tái)頂設(shè)橫向貝雷梁，另外根據(jù)地形和主梁的跨度情況，在靠近6號(hào)臺(tái)處設(shè)置臨時(shí)基礎(chǔ)，其上也設(shè)橫向貝雷梁。在5號(hào)墩鋼管的橫梁和橫向貝雷梁上設(shè)縱向貝雷梁，并于其上設(shè)碗扣支架，具體布置如圖3所示。圖35號(hào)墩與6號(hào)臺(tái)之間的支架布置示意圖（單位：mm）根據(jù)圖3的支架布置方式，從上而下需對(duì)碗扣支架，縱向貝雷梁，5號(hào)墩處的橫梁及鋼管，6號(hào)臺(tái)上的橫向貝雷梁，以及混凝土臨時(shí)基礎(chǔ)下的地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。3.2縱向貝雷梁計(jì)算偏于安全地將縱向貝雷梁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。計(jì)算時(shí)將混凝土主梁橫向分為三個(gè)部分，即箱梁之間的主梁，箱體部分和箱梁翼板部分。箱梁間的主梁承受計(jì)算荷載：262.5kN/m，縱向貝雷梁跨中彎矩

7、為：11845kNm；箱體部分下承受計(jì)算荷載245.8kN/m，貝雷梁跨中彎矩為：11092kNm；箱梁翼板部分承受荷載51.1kN/m，貝雷梁跨中彎矩為：2306kNm。貝雷梁按雙排單層（以下簡(jiǎn)稱1片）布置，容許彎矩為1576.4kNm，按上述各彎矩可計(jì)算出各部分所需貝雷梁的最小數(shù)量。分別為箱梁間主梁和箱體部分各需8片以上，箱梁翼板部分至少需2片。實(shí)際操作時(shí)，為方便施工，在箱梁間主梁和箱體部分各用13片，每側(cè)翼板下用3片。63.3橫梁計(jì)算5號(hào)墩側(cè)布置一排鋼管柱，鋼管采用外徑609mm，壁厚16mm的圓鋼管。鋼管最大中心距2.6m，鋼管上