贝雷片在0#块临时托架施工中的应用

魏赵国

【摘要】：以厦深铁路跨深汕高速公路连续箱梁0#块临时托架设计为例，介绍了以贝雷片+预埋加强弦杆方式作为主骨架，进行托架布置和检算，类似工程参考。

【关键词】：0#块托架 ;贝雷片; 预埋加强弦杆; 检算

【 Abstract 】 :Basing on the 0 # piece bracket design of continuous box-girder on Shenshan expressway acorss by the Xiashen railway, this paper introduces the method that makes the beret slice+ embedded strengthen chord as the main frame to arrange the bracket and calcutate. It provides reference for similar engineering.

【 Keywords 】 : 0 # piece brackets; beret slice; embed strengthen chord; calculate

中图分类号: U412.36 文献标识码：A文章编号：

一、工程概况

厦深铁路港尾特大桥跨深汕高速公路设计形式为（48.6+80+48.6）m悬臂法施工预应力混凝土连续箱梁。连续箱梁主墩高度17m，箱梁0#块长度8.0m，梁高H=6.49～6.22 m，共计C50混凝土228.1m3，各型钢筋29t。箱梁0#块墩身外单侧悬臂梁段长2.1m，混凝土方量为46.3m3，自重120.38t。

二、 0#块托架方案选择

根据箱梁0#块的设计特点，一般有以下几种方式作为现浇支撑体系：（1）螺旋管或脚手架作为支撑体系；（2）设计加工钢构件作为牛腿托架与墩身预埋件连接共同作为支撑体系；（3）利用贝雷片与墩身预埋件连成悬臂体系作为支撑体系等类似形式。

根据本桥现场的实际情况，墩身高度17m，如采用第（1）种方案的螺旋管作为支撑，需要大量螺旋管且螺旋管需要接长，还需在墩身多次预埋连接件以保证管身稳定，拆除时也非常困难；采用脚手架搭设如此高度，考虑支架稳定需要加宽加长支架搭设范围，因主墩靠近高速公路边坡坡脚，场地条件不允许；如采取第（2）种方案，需要单独设计加工钢构件及预埋件，费时费料不经济；如采第（3）种方案，贝雷片可租可买，预埋件只需要加强弦杆即可，与其他两种方案相比，结构体系简单，受力明确，搭设与拆除简便可靠。经必选，本桥即选用第（3）种方案作为箱梁0#块现浇支撑体系。

三、贝雷片托架法施工方案

根据箱梁底板位置、底模高度、横向分配体系高度确定在墩身合适位置预埋200型贝雷片加强弦杆、墩外销接12片贝雷片作为托架的方法作为0#块托架的骨架，贝雷片端部及底部、内部通过型钢、U行卡等连成整体，上铺横向分配工字钢，再铺设底模、侧模完成模板体系。

1、0#块托架搭设

托架预埋：首先浇筑墩身混凝土时在适当位置先预埋长度1米的加强弦杆阴头部分，经计算预埋长度1米的加强弦杆的混凝土握裹力即满足托架抗拔要求，为安全起见墩身大小里程方向对应的加强弦杆上下顶面各焊接两根φ25钢筋对拉，并与墩身主筋焊接牢固以增强锚固力。每个0#块共预埋加强弦杆24个，加强弦杆墩身外露10cm的阴头，与贝雷片的阳头相连。安装预埋加强弦杆时，检查墩身每侧6组桁弦杆面高程，保证销孔中心在一个水平面上。

贝雷片：贝雷片采用国产贝雷片，高度1.5m，长度3.0m，抗弯能力788.2kN·m，抗剪强度245.2kN。每个0#块托架纵向共有12片贝雷片组成的主桁梁，墩身大小里程方向每侧6片。

托架搭设：贝雷片阳头与预埋加强弦杆阴头通过桁架销子连接，在横向使用[10cm槽钢设两道横向联系贝雷片，将6片贝雷片联系在一起共同受力。在每贝雷片顶部沿贝雷片长度方向铺设I22a工字钢，I22a工字钢通过U型螺栓与贝雷片锁紧，I22a工字钢上铺设间距40cm的I42a工字钢作为分配梁，分配梁长度与桥面同宽。分配梁上布设纵横向的100mm×100mm方木，其间距可在腹板下适当加密。

2．贝雷片托架的加工

贝雷片选用国产公路321钢桥桁架（亦叫贝雷架），尺寸为1.5m×3.0m，单片重270Kg，材料主要为16Mn。贝雷片从专业厂家租用，共四套（每一套6片），每墩各两套。

需要注意的是墩身预埋加强弦杆应由具备资质的专业厂家加工并提供合格证，材料、力学性能与贝雷片加强弦杆相同。其他各部件进料前，应对原材料进行检查，必须满足国家标准要求，严禁采用非国标的型材。托架设计中基本不需要焊接工艺，如需要应制定合理的焊接工艺确保焊接质量，减少焊接变形和焊接应力。

四、荷载分析

各荷载及参数取值：钢筋砼按26KN/m，振捣荷载按5KN/m2，人群荷载按2.5KN/m2，模板自重及构件自重根据实际确定。结构计算安全系数K=KK=1.2×1.05=1.26（K为荷载冲击系数，K为钢结构加工焊缝引起重量的增加量）。

按0#块单侧梁段计算：

每片托架自重忽略不计;

底模采用方墩模型（1.5m×3m×4块）工字钢及方木自重17.08+17.78+14.17=49.03KN

将腹板砼自重近似看作均布荷载偏于安全计算

则各梁承受混凝土荷载力计算：

q１=［1×(6.49+6.22)÷2+(0.78+0.43)×0.6÷2+(0.35+0.0.35)×0.6÷2+(0.053+0.3)×0.6÷2+0.6×(1+0.947)÷2］×26+［2.1×（0.632+0.282）÷2+（0.217+0.282）×0.8÷2］÷2×26=213.14KN/m

q2=［3.2×(0.78+0.43)÷2+3.2×(1+0.947)÷2］×26=131.332KN/m

1#和2#纵梁荷载组合分别为:

q1=［213.14+（5×1.6×2.1+2.5×1.6×2.1+49.03÷6×1.6）÷2.1］×1.26=291.521KN/m

q3=［131.332+（5×3.2×2.1+2.5×3.2×2.1+49.03÷6×3.2）÷2.1］×1.26=211.408KN/m

受力最大的为1#组贝雷梁，若其计算能够通过，其它各片托架肯定也能满足施工要求。

五、贝雷片受力检算

由贝雷梁拼装结构力学参数得，E=2.1x105N/mm2，[Q]=245.2KN，[M]=788.2KN·m，I=250500×104mm4，W=3578cm3。

贝雷片纵向与槽钢采用U型卡扣住，把贝雷片连接成整体，使每排贝雷片受力较为均衡，安全系数取1.2。

1#组贝雷片整体能承受的最大弯矩为：

[M]=788.2×2/1.2=1313.667 KN·m

最大剪力为：

[Q]=245.2×2/1.2=408.667KN

1#组贝雷片上箱梁荷载为均布荷载：q1=291.521KN/m

强度检算：

M=0.5ql2=0.5×291.521×2.1×2.1=642.804KN.m<[M]=1313.667 KN·m

挠度检算：

fq=ql4/8EI=291.521×21004/（8×2.1×105×250500×104）=1.34mm<[f]=L/400=5.25mm

剪力检算：

Q=ql=291.521×2.1=612.194KN<[Q]=245.2×2/1.2×2=817.334KN

由此可见强度、挠度、剪力计算均满足要求。贝雷梁的桁架每个销子双剪状态容许剪力550KN，所以销子也满足要求不再检算。

六、分配梁检算

分配梁采用的是I45a工字钢则：A=102.4cm2, E=2.1x105N/mm2，其自重q=0.804KN/m，I=32241cm,W=1432.9 cm, =145 ，剪应力=85

分配梁恒荷载标准值 qk1=60.283(kN/m)

分配梁恒荷载设计值 q1=1.2×60.283=72.339(kN/m)

分配梁活荷载标准值 qk2=2.5×0.4+5×0.4=3(kN/m)

分配梁活荷载设计值 q2=1.4×3=4.2(kN/m)

分配梁自重值q3=0.804KN/m

分配梁荷载设计值 q1=72.339+4.2+0.804=77.343(kN/m)

分配梁受均布荷载作用简化成两等跨连续梁结构

MMax = KqL=71.79(KN·m)

弯曲正应力：

剪力： QMax= KqL =131.725KN

剪应力：

挠度：

挠度允许值：

，故挠度满足要求。

七、结语

通过墩身预埋加强弦杆+贝雷片方式设置0#块托架，结构相对简单，受力明确，安装、拆卸非常简便，施工安全可靠；主骨架及底模铺设完成可通过承台预埋钢绞线+千斤顶进行预压，工艺简单可靠，成本非常低，可作为类似工程参考。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。