钢管贝雷梁在高架桥跨越城市道路施工中的应用及计算

1、.浅谈钢管贝雷梁在高架桥跨越城市道路施工中的应用【摘要】 XX 二环东路高架桥第四合同段箱梁施工在跨越花园路口时采用钢管贝雷梁柱式支架现浇施工，在确保施工的同时保持了交通的顺畅。对城市高架桥跨路施工有较强的借签意义。一、工程简介XX 二环东路高架桥第四合同段 48 联箱梁跨径为 33+36+32.5m，其中中跨36m上跨花园路。花园路为XX市东西向主要交通要道，交通流量很大。4联箱梁顶宽 24.8m，梁高 2.3m，见跨中截面图所示。与XX路相交的是该联的第 2 跨即 146147 号两桥墩之间。 XX路既有道路宽30m。见图箱梁跨中截面24800365336521550图箱梁跨中截面二、贝雷

2、门架的设及计算为确保维持车辆通行，施工设计临时通道分两个门洞，实行上下行线单向通道，机动、非机动车道不分离。门洞净高 5m大于 4.5m 机动车通行高度要求，每个门洞净宽 10.5m 满足机动、非机动车通行宽度要求。一跨门洞贝雷梁按 13 长计算，按简支梁布设。门洞纵向分配量采用 1.5m 高贝雷梁，贝雷片规格为 150cm× 300cm×18cm, 空腹下间距为 90cm，实腹下间距为 45cm。每两排贝雷梁连成一组，每组贝雷片对应端头采用贝雷框进行连接。贝雷梁上面铺设竹胶板， 竹胶板上按 30cm铺设 15×15cm方木。方木上直接铺设箱梁底模。贝雷梁下面采用

3、 32a 工字钢作为横向分配梁，每排两根。工字钢下面采用砂箱用来调节箱梁梁底标高和方便拆模。 工字钢下面采用直径 377mm壁厚 9mm 钢管，共四排，每排 8 根，间距 3.5m，钢管基础为 1.5 （2.5 跨中） m× 0.6m× 30m C15砼条形基础。钢管支墩底部采用预埋在混凝土中的钢板焊接，为提高支墩的稳定性，在.各排支墩钢管之间设置槽钢连接。支墩顶采用 2I32a 工字钢做横梁。 见图花园路口门洞横断面图、图花园路口门洞纵断面图现浇梁1.8cm厚竹胶板15×15cm方木15×15cm方木1.5m高贝雷梁32a工字钢砂箱3000450350

4、350350350350450063300注：本图尺寸均以厘米计图花园路口门洞横断面图主 梁60606060606090909090909090909090909060606060606063 06 55 4100墩15010502501050150147#墩注：本图尺寸均以厘米计图花园路口门洞纵断面图（一）计算贝蕾梁列数1、箱梁的砼重2箱梁断面面积：全部S1 =41.6836m（CAD查的）2中室 S3 = 8.5954 m 2右室 S4= 7.9898 m 2.S= S1-S 2-S3-S4=16.13 m 2G=13*16.13*26=5451.94KN考虑泵车冲击取冲击系数1.1G1=

5、1.1G=5997.134KN2、模板重L=27.1m（CAD查的）S=L*13=352.3 m 2G2 3、楞木重（间距0.3m, 横桥向方木）G3 =45 排*30m*0.15 2*6KN/m=182.25KN4、支架重1.2m立杆： 横杆：（ 16*15+13*20）剪刀撑：顶托：10*15*7*0.0098=10.29KN底托：10*15*7*0.0098=10.29KNG4 =5.87+16.32+2.73+10.29+10.29=45.5KN5、防护胶合板G5 6、贝蕾粱自重（假定按90cm间距布置）由表查得贝雷片： M 788.2KN·M Q 245.2KN44I=25

6、0497cm =250497mmG6 =34*4.5 节 *275*0.0098=412.4KN7、施工机具、人员（一跨）G22=646KN7=2KN/m*323 m8、振捣产生荷载G8=4 KN/m2*323 m2=1292KN9、上述荷载合计.G总 =5997.13+31.71+182.25+45.5+18.7+412.4+646+1292=8625.69KN9、分布荷载q=G总/13=8625.69/13=663.5KN/m10、挠度计算贝蕾粱列数f=L/400=1100/400=2.75cm由 f=5qL 4 /384EI ，得I=5qL4/384Ef= （5*663.5*13 4*1

7、000） / （ 384*2.1*10 11*0.0275 ）=0.043单片贝蕾粱 I=0.002505m 4n=I/I=0.043/0.002505=17列11、以弯矩计算贝蕾粱列数M=qL2/8=663.5*13 2/8=14016.4KN/mn=M/M= 14016.4/788.2=17.818 列12、以剪力计算贝蕾粱列数Q=qL/2=663.5*13/2=4312.8KNn=Q/Q= 4312.8/245.2=17.618 列13、蕾粱间距选择d=24.8/18=1.37m，另取安全系数为1.3贝蕾粱横向联接定型间距为45cm、 90cm、120cm由于现有联接件为45cm、90c

8、m两种故选 d=90cm（二）腹板下贝蕾粱列数检算1、砼重(腹板取 1.2m 长考虑 )232、胶合板（ 2 层）G2=2*13* （0.09+0.058 ）=3.85KN.3、楞木G3=45*2*0.04=3.6KN4、贝蕾粱自重G7=3*4.5节 *275*0.0098=36.38KN5、施工机具人员重2G8=2KN/m*2*13=52KN6、振捣产生荷载2G9=4KN/m*2*13=104KN7、上述荷载合计G 总=922.1+3.85+3.6+36.38+52+104=1121.9KN 8、均布荷载q=G总 /13 =1121.9/13 =86.3KN/m9、弯矩检算M=qL2/8=8

9、6.3*13 2/8=1823.1KN/m M=788.2*2=1576.4KN （不符合要求）计算列数： n= M/M=1823.1/788.2=2.3列10、剪力检算Q=qL/2=86.3*13/2=561KN Q=245.2*2=490.4KN （不符合要求）计算列数： n= Q /Q=561/245.2=2.3列11、挠度检算f=5qL4 /384EL=（ 5*86.3*1000*13 4） / （ 384*2.1*10 11*2.505*10 -3 *2 ）=0.0305mf=13/400=0.0325m贝蕾粱横向联接定型间距为45cm、 90cm、120cm由于现有联接件为45cm

10、、90cm两种故腹板下选 d=45cm，数量为 3 列。.（三）钢管立柱的数量确定1、长细比检算选外径 377mm，壁厚 9mm，钢管 4.5m 长回转半径 r=0.35 （ d+D）/2=0.35* （0.359+0.377 ） /2=0.13mD 钢管外径， d 钢管内径。长细比 = L/r=1*4.5/0.13=34.6 =100- 杆件长度系数，取 1.0 ，L- 杆件几何长度。2、强度确定立柱数量=34.6, 由路桥施工计算手册查得a 类截面轴心受压构件稳定系数查表 =0.9- （0.9-0.877 ）*4.6/10=0.889单根可承受力F= A=140*106*0.889*（/4

11、 ） * （ 0.377 2-0.359 2 ）=1.196*106Nn=8625.69/2/1196=3.6 ，取安全系数 k=1.3根实际布置 8根腹板下立柱数量（钢管立柱及工字刚重按50KN计）n=1121.9/2/1196=0.469根取整为 1 根（四）立柱顶工字刚检算（两根工32a，跨度 3.5m）1、抗弯计算q=(8625.69/4)/24.8=87KN/m2·m3 =M/W=133.2*10/(2*692.5)=96.2MPa =145MPa2、剪力检算.Q=qL/2=87*3.5/(2*2)=76.1KNI:S=11080/400.5=27.67cm =QS/I =

12、76.1/ （） =29MPa<=85MPa 3、挠度检算f=5qL4 /384EI=5*87*3.5 4*1000/(384*2.1*1011*2*11080*10 -8 )=0.0035 f=L/500=0.007m（五）立柱下砼基础检算边长 150cm*3000cm，高 60cmC15 砼工字刚自重立柱自重 61.8*4=247.2kg砼基础27*25=675KN合计(368.83+247.2)*0.0098+675=681.1KN总体考虑 =F/A=8625.69/2+681.1/(1.5*30)=111KPa 150KPa小于沥青路面允许的承载力，满足要求。三、施工控制要点（一

13、）门洞安装1、门洞钢管支墩基础对砼条形基础进行准确放样， 确保行车顺畅，顶面预埋钢管支撑墩连接钢板 （厚1cm、1m×1m），间距为 3.5 米。基础底部地基要求密实、无返弹，顶面平整，预埋钢板为水平放置，钢板中线在设计同一中线上。2、门洞支架门洞两侧采用碗扣式支架， 具体施工方法和要求同箱梁主体支架一样，并且与两侧排架连接成整体。门洞中间支撑墩采用直径377mm的无缝钢管，每根长4.5米，具体布置见门洞图。钢管与预埋钢板接触面全部施焊并在周围用8 个厚 1cm的直角钢板与预埋钢板加强连接。3、门架上部主体结构钢管顶面采用1cm厚钢板承托，并与钢管接触面全部施焊直角钢板加强。加强钢板

14、顶面先放置砂箱，然后在砂箱顶放置I32a 工字钢作为横梁，工字钢接头采.用 5mm钢夹板连接，两根工字钢采用钢筋焊接横向连接。 工字钢顶采用贝雷梁作为纵梁，贝雷梁在地面上进行整体拼装， 然后进行吊装， 架设完毕后对全部螺栓统一进行检查。在贝雷梁上横向布设 15cm× 15cm的方木，间距 30cm布置。在方木上铺设箱梁底模板。立柱顶工字钢接头处理， 由于市场上工字钢定长与立柱间距不一定相符， 除遵循接头尽量放在立柱处外， 在接头处除采用 5mm钢夹板连接，两根工字钢采用钢筋焊接横向连接外可采用下方支立 30cm间距的排架支撑防护，确保安全。立柱间为加强整体性， 采用槽钢加以连接加固。

15、在吊装和拆除贝雷片时，采用专人防护，将路临时改至边跨通行的方法，最大限度地保证安全。为防止坠物伤人， 在钢管贝雷梁底部及侧面张挂安全网及防护栏杆； 支墩处设置警示灯；支墩处前端设混凝土防撞墩；支墩底底座靠行车道一侧设置反光膜。4、测量控制由于本次采用贝雷梁顶直接铺设方木、 模板，所以对标高控制要求严格，所以加强每道工序标高控制。（二）门洞拆除由于 48 联横跨花园路，为了保证施工需求及行车行人安全，在门洞拆除时必须进行交通分流， 将既有行车道改至边跨。 交通分流前须先对边跨支架进行拆除，然后将车道改至边跨，同时对中跨进行封闭拆除。支架拆除时严格按照支架技术交底及支架安全技术交底拆除， 门洞拆除

16、遵循从上到下逐一拆除，拆除过程中严禁上下同时作业。1、先对门洞各杆件、螺栓进行全面检查，确保连接牢固。2、先拆除翼板及边腹板排架及模板，并将支架和贝雷片上杂物及时清理干净，以防止坠物伤人。3、卸落贝雷片（1）砂箱漏砂，两侧均匀对称漏砂，以防止架体倾斜滑落。（2）清除贝雷片上方木及模板。（3）拆除贝雷片与其他构件的连接及安全网。（3）卸落贝雷片，从东西两侧均匀对称进行卸落。卸落前再次检查贝雷梁是否与其他构件已断开连接。卸落先采用卷扬机将贝雷片拖至翼板下，然后采用.吊机整体起吊卸落，在地面进行拆除。拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，并堆码整齐，避免误扶，误靠。（4）卸落贝雷片时设专

17、人进行安全防护，以防在拖贝雷片时工字钢横梁翘起或滑落。4、卸落工字钢卸落工字钢时，卸哪根先拆除哪根与砂箱顶钢板的连接，不可断开全部连接，且防止卸落时倾斜滑落伤人。5、卸落砂箱砂箱卸落时， 一定要保证钢管立柱的稳定性，不可强行拆除，吊机或其他机械配合吊落。6、拆除钢管立柱拆除钢管立柱时，采用吊机配合，以防倒塌伤人。7、清除砼基础带，并对破坏路面采用C15砼修补。9. 清除门洞所有杂物，解除封闭，恢复交通。四、安全注意事项及防护要求（一）钢管架安全要求1、钢管架使用规定：、严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息。、严禁攀援钢管架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离。、支架上垃圾杂物应及时清除

18、，以减轻自重并防止坠物伤人。2、钢管架拆除规定：、拆除顺序：护栏脚手板剪刀撑小横杆大横杆立杆件。、拆除前应先拆除支架上杂物及地面障碍物。、拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业。、拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠。、拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。、拆下的杆件以安全方式运下，集中堆码整齐。3、钢管架安全措施：、禁止任意改变构架结构及其尺寸。.、禁止架体倾斜或连接点松驰。、禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业。、搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品。、禁止随意增加上架的人员和材料引起超载。、不得将模板支架、泵送混凝土输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备。、搭拆支架时，地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。、支架搭拆时应制止和杜绝违章指挥、违章作业。4、钢管架的维护与管理：、钢管脚手架使用完毕后要及时回收构件、零件，并分类堆放，堆放地点要求场地平坦，排水良好，下设支垫。宜堆放在室内，露天堆放应加以覆盖。、钢管要定期防腐，外壁宜每半年涂刷防锈漆一度，内壁宜每 24 年涂刷防锈漆，每次涂刷两道。、扣件及螺栓应在每次使用后用煤油洗涤并涂机油防锈。、建立健全管理制度，加强管理，按谁维护，谁