蓋梁鋼棒支撐施工無落地支架體系

王小平

摘要：結合某高速公路互通主線橋蓋梁無落地支架的施工實踐，提出了裝卸方便、安全穩定的鋼棒式支架布設及驗算的一般方法，經實踐，該方案是切實可行的，其降低了成本，加快了施工速度，安全可靠取得了良好的經濟效益。

關鍵詞：蓋梁，支架布設，受力驗算

隨著我國基礎設施建設的迅猛發展，預應力鋼筋混凝土橋在市政建設和國道、省道、高速公路施工中越來越被廣泛采用，變寬橋、彎橋等復雜的預應力混凝土結構在大中橋中得到了廣泛的應用，現澆支架跨度、承受的荷載也大幅增大，應用中的技術、安全問題也日益突顯出來，其中支架布設及承載力驗算是施工中的一個重要環節。驗算結果不僅直接影響到砼澆筑成型后的混凝土質量和線型能否符合設計要求，還可能導致安全事故的發生。因此，支架的布設及驗算極為重要。下面以省道306濟源境跨焦柳鐵路橋的墩頂蓋梁為例進行支架布設及驗算。

一、工程概況

省道 S306 衛柿線是河南省北部新鄉衛輝至濟源柿檳的省級干線公路，為上跨焦柳鐵路一級公路，設計速度 80Km/小時。驗算標準蓋梁質量最大的蓋梁，該蓋梁寬1.6m，高度為1.6m，端部高度0.8m，長為14.9m，柱中心距9.4m， 砼體積為36.0m3，砼按26KN/m3計算。該蓋梁施工采用直徑9cm鋼棒，受力主梁采用I50a工字鋼，主梁上采用間距0.4m布置2×10#槽鋼，槽鋼并排設置后焊接50mm鋼管，具體設置圖如下：

二、結構簡算

① 砼：縱向每側簡化為線荷載：q砼=1.6×26×0.8=33.28KN/m

②模板荷載：

模板總重G模=G底+G側=14.9×1.6×3×0.1=7.15t

縱向每側每米q模=71.5KN/14.9/2=2.4KN/m

③每側人機荷載： 0.8×1=0.8KN/m

④每側沖擊線荷載： 2×0.8=1.6KN/m

⑤每側振動荷載： 2×0.8=1.6KN/m

⑥每側支架自重荷載：

G支=G工+G槽=6×3KN+（40×2×2×0.1）/2=24KN

q 支=24/14.9=1.61KN/m

跨中荷載組合：q=（33.28+2.4+1.61）×1.2+（0.8+1.6+1.6）×1.4=50.35KN/m

邊跨荷載組合：q=（33.28+2.4+1.61）×1.2×0.75+（0.8+1.6+1.6）×1.4=46.19KN/m

2、鋼棒驗算

鋼棒直徑9cm

可承受剪力F=δ×A=85×106×3.14×0.092/4=540.5KN

鋼棒承受剪力Q=50.35×14.9/2=375.1 KN < F=540.5KN

滿足要求。

3、工字鋼檢算

按可能發生的最不利的情況考慮，由跨中向兩邊分層澆筑混凝土。

按三跨連續梁考慮：根據施工實際操作，邊跨為集中荷載，中跨為均布荷載，荷載如下圖示：

每側布置1根I50a工字鋼

單根I50a工字鋼：I=46470cm4，E=2×105Mpa，W=1860cm3

①彎矩采用連續梁計算程序輸入數據，檢查無誤輸出計算結果M=ql2/8-F1×L1-F2×L2-F3×L3=50.35×9.42/8=50.35×9.42/8-46.19×2.75-46.19×1.75-46.19×0.75=313.61KN.m

σ= Mmax/ Wmin = 313.61×103 /1860×10-6=168.6MPa<控制彎屈應力[бw]=188.5MPa

Q max=374.705kn

τ=Q Sx/（Ixt）=374.705×103/（42.8×10-2×0.012） =72.96MPa<控制剪切應力[τ]=110.5MPa

fmax≈qL4/（384EI）（5-24a2/L2）

=33.28×103×9.44/（384×2×1011×46470×10-8）×（5-24×2.752/9.42）=0.021m<允許撓度L/400=0.0235m

I50a工字鋼縱梁計算滿足要求。

4、槽鋼檢算

間距0.4m布置2×10#槽鋼

槽鋼承受剪力Q=50.35×0.4=20.14KN

<2×85×106×5.3×10-4=90.1KN

滿足要求

5、方木檢算

蓋梁底模為鋼模時，方木采用10×15cm方木，間距按0.4m布置，方木只承受壓力。

蓋梁底模為木模時，方木采用10×15cm方木，間距按0.25m布置，跨距1.6m

按簡支梁考慮

橫向荷載q =1.6×26×0.25×1.2+5×0.25×1.4=14.23KN/m

①彎矩M=ql2/8 =14.23×1.62/8=4.55KN/m

W=M/1.2[δ]=4.55/（1.2×12×103）=3.16×10-4m3

h取15cm，滿足要求

② 剪力Q=ql/2=14.23×1.6/2=11.38KN

δ=Q/A=11.38×103/（0.1×0.15）=0.76MPa<2.0MPa

滿足要求

③ 剛度I=bh2/12=0.1×0.152/12=2.8125×10-5m4

f=5ql4/384EI=5×14.23×1.64/（384×12×106×2.8125×10-5）

=3.6×10-3m

滿足要求

（作者單位：中國通號（鄭州）電氣化局鄭州鐵路工程有限公司）