关于广巴广陕高速公路连接线LJ6标整体式桥梁盖梁施工方案技术应用

叶 静

(贵州路桥集团有限公司)

关于广巴广陕高速公路连接线LJ6标整体式桥梁盖梁施工方案技术应用

叶 静

(贵州路桥集团有限公司)

高速公路整体式桥梁其设计跨度较大，盖梁混凝土浇筑时，即使截面尺寸较小也会在跨中产生较大弯矩，对其支架的强度、刚度要求较高，为此，合理选择材料组合，经科学分析计算，设计经济合理的整体式盖梁施工支架具有重要的推广。

整体式盖梁;施工方案;应用

1 引言

对于高速公路整体式桥梁，上、下行车道(一般四车道)均设置为一个墩，桥面较宽，盖梁横向跨度较大，即使盖梁截面尺寸小，浇筑混凝土时在盖梁支架跨中位置会产生较大的弯矩，跨中下挠往往超过设计规范要求，难以抵抗荷载作用，安全隐患大。此时，合理选择材料组合，经科学分析，建立符合于实际的计算模型，设计经济合理的整体式盖梁施工支架具有重要的推广意义。

2 工程概况

广巴连接线高速公路LJ6合同段南河大桥设计为整体式桥梁，盖梁宽 23.85 m，墩柱宽2.3 m，盖梁净跨11.9 m。

3 盖梁支架设计说明

整体式盖梁支架设计时，由于盖梁跨度大，弯矩大，此时对支架材料要求有较大的抗弯系数，普通型钢由于截面尺寸较小，往往不能满足要求，所以常采用贝雷梁作为整体式盖梁支架的承载主体。

整体式盖梁贝雷梁施工支架布置为在墩身适当位置预埋钢箱，钢箱上放置贝雷梁，贝雷梁上放置槽钢分配梁，分配梁上安装底模模，安装钢筋后安装侧模，经检验合格后浇筑混凝土等。其受力流程为贝雷梁上方设置的分配梁(一般采用槽钢组合)将盖梁混凝土浇筑时的荷载(恒载、活载)传递给贝雷梁，贝雷梁将承受的荷载传递给钢箱，钢箱再传递给墩身混凝土。

4 设计计算

4.1 荷载计算

(1)盖梁自重(组合系数取1.2)

主跨:A=3.73 m2，L=11.9 m，G1=3.73 ×11.9 ×2 600×10÷1 000×1.2=1 384.874 kN;分配长度 L=11.9 m，单侧荷载集度 q1=1 384.874 ÷11.9 ÷2=58.188 kN/m;

支点:支点部位属于桥梁墩身结构处，盖梁及包边墩柱混凝土自重主要由已浇筑的墩身混凝土承担，故不计算其荷载。

边跨:平均面积 A=(3.73+2.3)÷2=3.015 m2，G2=3.015 ×3.925 ×2 600 ×10 ÷1 000 ×1.2=369.217 kN;分配长度 L=3.925 m，单侧荷载集度 q2=369.217 ÷3.925 ÷2=47.034 kN/m。

(2)支架自重

①贝雷梁

主跨及边跨:贝雷梁尺寸为长×高=3 m×1.5 m，普通片每片重量0.27 t，组合系数取1.2，单侧采用双排单层普通型贝雷梁，则贝雷梁自重q3=2×270×10÷1 000×1.2=6.48 kN/m。

②模板自重

模板采用钢模板，按照80 kg/m2进行计算;底板宽1.3 m，高 2.5 m;

主跨部位 G3=(1.3+2.5×2)×11.9×80×10÷1 000×1.2=71.971 kN，单侧荷载集度 q4=71.971 ÷11.9 ÷2=3.024 kN/m;

边跨部位:平均高度 =(2.5+1.4)÷2=1.95 m，G4=(1.3+1.95 ×2)×3.925 ×80 ×10 ÷1 000 ×1.2=19.594 kN，单侧荷载集度q5=19.594 ÷3.925 ÷2=2.496 kN/m。

③分配梁

计划采用I14工字钢作为分配梁，间距30 cm，其中主跨共40根，每根长 1.5 m，自重 G5=40×1.5×16.88 ×10÷1 000×1.2=12.153 kN，主跨单侧荷载集度 q6=12.153 ÷11.9÷2=0.510 kN/m;边跨单侧 G6=14 ×1.5 ×16.88 ×10÷1 000 ×1.2=4.254 kN，主跨单侧荷载集度 q7=4.254 ÷3.925 ÷2=0.541 kN/m。

(3)施工荷载

施工荷载按照计算手册取值:其中人员、机具等取1.0 kPa，倾倒混凝土取 4 kPa，振捣混凝土取 2.0 kPa，合计7 kPa;单侧每延米荷载集度q8=7×1×1.3÷2=4.55 kN/m。

(4)荷载布置

主跨:恒载q1=58.188 kN/m，支架及施工动荷载合计=14.564 kN/m;分部长度 11.9 m;合计 q主=72.752 kN/m;

边跨:恒载q2=47.034 kN/m，支架及施工动荷载合计=14.067 kN/m，合计 q 边 =61.101 kN/m;分部长度3.925 m;

支点附近:支点附近只计贝雷梁荷载，共计6.48 kN/m。

荷载布置示意图1。

图1 贝雷主梁荷载布置示意图

4.2 内力计算

(1)贝雷梁内力计算

根据上述荷载布置示意图，计算结果如下:

最大弯矩Wmax=1112.79 kN·m，双排单层贝雷梁允许抗弯承载力M=1576.4 kN·m，即单侧使用双排单层贝雷梁，其抗弯承载力满足要求;

最大剪力Fsmax=458.18 N，双排单层贝雷梁允许抗剪承载力Fs=490.5 kN，即单侧使用双排单层贝雷梁，其抗剪承载力满足要求;

(2)钢箱强度计算

根据支点反力比较大等实际情况，支点预埋件采用2×2［32槽钢焊接成钢箱，双排单侧贝雷梁宽75 cm，故预埋钢箱伸出90 cm即可。

①抗剪计算

查表知，单根［32槽钢，其抗弯惯性矩I=7 598.06 cm4，该类钢箱单个其抗弯惯性矩I=2×7 598.06+1×(32-1.4 ×2)^3 ÷12=17 270.88 cm4。

τ=Fqmax×Szmax÷I÷b=705.45 kN ×48.5×8÷17 270.88 ÷17.6=0.450 24 kN/cm2=4.5 MPa ＜［τ］=85 MPa。抗剪强度满足要求。

②抗弯计算

支点最大作用力F=705.45 kN，最大弯矩M=705.45÷2×0.75=264.543 kN·m;上述计算知I=17 270.88 cm4，σ =264.543 ×32÷2÷17 270.88÷2=122.5 MPa(其中注意换算单位)＜［σ］=145 MPa(按A3钢选取)，故抗弯强度满足要求。

上述计算表明，该支架其强度满足受力需要。实际施工过程中还要计算贝雷梁在荷载作用下的下挠度，若挠度小于规范允许值，则该支架刚度满足要求。

5 结论

虽然整体式盖梁跨度大，对支撑构件要求高，但只要能合理选择材料，充分应用贝雷梁的抗弯抗剪性能，就能设计出安全、经济的施工方案。上述方案的设计概念清晰，逻辑清楚，经济合理，安全保障，类似工程项目具有推广意义。

［1］周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［2］公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)［S］.北京:人民交通出版社，2007.

［3］王书增.新编钢结构数据速查手册［M］.北京:中国电力出版社，2009.

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1008-3383(2014)03-0111-01

2013-08-11