鐵路簡支現澆箱梁雙層貝雷梁預壓試驗研究

余 小 勇

(中鐵二十四局集團浙江工程有限公司，浙江 杭州 310000)

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鐵路簡支現澆箱梁雙層貝雷梁預壓試驗研究

余 小 勇

(中鐵二十四局集團浙江工程有限公司，浙江 杭州 310000)

結合工程實例，介紹了鐵路簡支現澆箱梁雙層貝雷梁預壓方案，計算分析了預壓荷載作用下支架的應力和變形參數，結果表明，在預壓加載的過程中，支架的撓度和應力實測值與預壓荷載的增減呈線性變化，支架系統個別構件彈性受力較差，應予以加強。

鐵路，雙層貝雷梁，支架，應力

0 引言

隨著我國城市軌道交通事業的發展，對于軌道交通橋梁的現澆施工技術的要求也日益提高，貝雷梁這一早期作為戰備拼裝橋梁的定型產品也被越來越多的應用于現澆支架中。貝雷梁支架相較于滿堂支架對地形條件要求較低；下部鋼支撐布置較簡單且支架為銷接，架設安裝方便；下部支撐地基處理面積較小，對不良地質條件適應能力強。貝雷梁支架與移動模架法相比，具有施工投入低和適用性廣的優勢，在軌道交通建造當地可以就地取材，縮短施工準備時間。

本文以某市域鐵路35 m跨簡支梁雙層貝雷梁施工支架預壓試驗為研究對象，為此類雙層貝雷梁施工支架設計計算和預壓試驗提供借鑒和參考，具有重要的工程實踐意義[1-3]。

1 工程概況

雙層貝雷架兩側承臺設單排4根φ508 mm×10 mm鋼管作為支墩。支撐體系自梁底模板以下依次為：1.5 cm厚竹膠板、縱向8×8方木、楔形調整塊、雙層321貝雷架、雙拼Ⅰ40工字鋼橫梁、卸荷砂箱、φ508 mm鋼管柱、承臺。支架計算跨度為29.9 m、鋼管橫向間距為2.7 m。321貝雷架每組采用3排雙層形式橫橋向共布置7組。橫梁為雙拼Ⅰ40工字鋼，長11 m。

2 預壓方案

2.1 加載方案

加載最大荷載為該箱梁梁段施工荷載的1.10倍計656.95 t。預壓荷載分布與支架施工荷載分布基本一致，加載重量偏差控制在同級荷載的±5%以內[4-7]。為了確保預壓安全及根據現場加載情況，本次預壓分五級(15%,30%,60%,90%,110%)進行加載，各級加載間隔時間12 h。

2.2 測點布置

1)應力測點布置。為了監測各級預壓荷載作用下支架的應力狀況，在支架各部件的控制截面上布置應變測點：a.在貝雷梁的L/2截面的上、下弦；b.在貝雷梁的兩側支點截面處的下弦桿、支點加強豎桿及支點斜腹桿；c.在兩側立柱橫梁的跨中(兩立柱間的中間位置)截面下緣；d.兩側立柱。

2)位移測點布置。為了監測各級預壓荷載作用下支架的撓度和地基沉降狀況，在支架沿縱向每隔1/4跨徑布置一個監測斷面，本支架共設置5個斷面。

3 預壓觀測結果和理論分析

采用有限元結構分析軟件MIDAS/Civil建立空間模型進行有限元分析，通過計算得出各預壓工況下的相應桿件截面的應力和撓度，作為監測的理論對比依據。

3.1 變形分析

1)在預壓加載過程中，支架的變形實測值與預壓荷載的增減整體上呈線性變化，說明加載過程中的實測變形數據能夠真實的反映結構的受力狀況。

2)加載完成后跨中的最大累計沉降量為206.46 mm，卸載后的最大殘余沉降量為52.00 mm；加載完成后支點的最大沉降量為84.50 mm，卸載后的最大殘余沉降量為35.00 mm。

3.2 應力分析

最大加載工況下各主要構件應力理論分析值與實際觀測值如表1所示。

表1 主要構件最大加載工況下應力理論值和觀測值 MPa

結果分析：1)在預壓加載過程中，支架的應力實測值與預壓荷載的增減整體上呈線性變化，說明加載過程中的實測應力數據能夠真實的反映結構的受力狀況。2)加載過程中支點加強豎桿實測應力值較理論計算值小，說明支點加強豎桿與貝雷梁間受力不均勻。3)加載過程中兩側支點處雙拼工字鋼橫梁應力實測值較理論計算值大很多，且卸載后殘余應力值較大，說明雙拼工字鋼橫梁的彈性受力狀況較差，很有可能發生了輕微的塑性變形，以至殘余應力值較大。4)加載過程中支點處鋼管柱應力實測值較理論計算值大，主要是由于計算時未考慮壓彎P—Δ效應的影響。

4 結語

1)在預壓加載過程中，支架的變形實測值與預壓荷載的增減整體上呈線性變化。2)在預壓加載過程中，支架的應力實測值與預壓荷載的增減整體上呈線性變化。3)加載過程中跨中弦桿的實測應力值與理論計算值基本吻合，卸載后殘余值較小。4)加載過程中兩側支點處雙拼工字鋼橫梁應力實測值較理論計算值大許多，且卸載后殘余應力值較大，說明雙拼工字鋼橫梁的彈性受力狀況較差，應予以加強。

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[2] 徐 偉.武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋鋼梁設計[J].橋梁建設，2008(1)：4-7,22.

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[4] 張 琨,戴立先,王 磊,等.CCTV主樓施工過程關鍵構件應力監測技術[J].建筑科學，2009(11)：86-91.

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[7] GB 50017—2003，鋼結構設計規范[S].

On pre-pressure test of double-layer bailey beam of simply supported cast-in-situ box on railways

Yu Xiaoyong

(ZhejiangEngineeringGroupCo.,Ltd,ChinaRailway24thBureauGroup,Hangzhou310000,China)

Combining with the engineering cases, the paper introduces the pre-pressure scheme for the double-layer bailey beam of simply supported cast-in-situ box on railways, calculates and analyzes the stress and deformation parameter under the pre-pressure loading, proves that the support’s deflection and reduction and increase of the stress measurement and pre-pressure loading show the linear changes, and the support system with weaker stress of individual components can be improved.

railway, double-layer bailey beam, support, stress

1009-6825(2016)13-0181-02

2016-02-23

余小勇(1982- )，男，工程師

U445.554

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