桥梁支架设计及应用

                                 作者：郭

摘要：贝雷片及钢管脚手支架在桥梁及其它工程施工中的广泛应用使得支架设计的合理性和安全性显的尤为重要。

关健词：支架、预拱度、设计、应用

前言：随着我国经济的高速发展，桥梁工程施工的数量也随之增加，传统的毛竹、木支架以难以满足当前施工水平和工程规范的需要，而当前施工所用的贝雷片支架及钢管脚手支架设计大多根据经验架设，其中存在大量的安全隐患和材料浪费，因此合理安全的支架设计不仅影响桥梁的外观质量，还据有很大的经济和实用价值。

本文将从××桥梁工程的脚手支架的设计和应用的经验，重点阐述现场脚手架和贝雷片支架的设计和应用过程。

一、工程概况：××桥梁工程有30跨箱梁的浇筑需要搭设支架，该桥地处市中心，为旱地桥梁，跨城市主干道部份拟采用国产贝雷法拼装成支架纵梁，桥跨度40m，在跨中设临时支架，贝雷纵梁跨度20m，其它跨采用滿堂钢管脚手架。

二、贝雷架支架设计及预拱度设置

1、支架验算

箱梁横断面尺寸为

 

（1）、荷载计算

根据《公路桥涵施工规范》主要考虑以下荷载

①    墩旁1.0m范围内新浇筑混凝土自重37.73t/m

跨中新浇筑混凝土自重21.85t/m

②模板自重1.2 t/m

③支架自重2.0t/m

④施工荷载1.0t/m

1)验算强度(采用①+②+③+④)

     跨中26.05 t/m   墩旁41.93t/m

2）验算挠度（采用①+②）

 跨中23.05t/m   墩旁38.93t/m

（2）纵梁计算

跟据经验取11组22排贝雷架计算，则：

①强度计算

荷载：

跨中范围：q₁=26.05×1.2÷22=1.42 t/m(1.2为不均匀分布系数)

墩旁1.0m范围内： q₂=41.93×1.2÷22=2.29 t/m (1.2为不均匀分布系数)

受力简图如下：

 

 

 

以B点为支点：

单片贝雷片容许剪力，满足要求。

注： 为单片贝雷片容许弯矩，满足要求。

刚度（挠度）计算：

贝雷纵梁弹性模量 ，单片贝雷片惯性矩 。

   挠度近似按简支梁计算：

满足要求，最大点距C点为9.2米。

依据以上步骤，同理可以分析其它组数与对应控制参数的结果如下表：

贝雷片数           参数	Rc	RB	Mmax	fmax
11组	13.79	15.48	60.06	41.17
10组	15.15	17.01	65.99	45.23
9组	16.9	18.96	73.62	50.45

对比个参数容许值得出结论为：10组贝雷片为最佳组数。

②墩旁和跨中地基承载力验算：

      墩边枕木一般取通长满铺12.0M，枕木宽2.5M，墩旁总荷载：

     

      跨中

[σ]为碎石的最小容许承载力，满足要求。

③预拱度计算：

　a、贝雷支架在荷载作用下的弹性压缩δ₁：

　　　δ₁＝ｆ_ｍａｘ＝4.5cm

　b、模板在荷载作用下的非弹性压缩δ₂：

δ₂＝

　c、钢管墩（中墩）与工字钢在荷载作用下的非弹性压缩δ₃：

　　　δ₃＝1.0cm

　d、美观预拱度δ₄：

　　　δ₄＝1.0cm

　e、合计：

　　⑤预拱度设置：

　　  为预拱度的最高值应设置在梁的跨中点，其它各点的预拱度应以中间点为最高值，以梁的两端为零。

　　  按二次抛物线进行分配：

　　 

      ｘ：离墩中心距离

　　  ｙ：ｘ点处的预拱度

　      ：跨长

则计算值与预压试验实测对比结果如下表

X y	0	1.25	3.25	5.25	7.25	9.25	11.25	13.25	15.25	17.25	18.5
δ2+δ3	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4
计算值	0	1.38	3.19	4.47	5.24	5.5	5.24	4.47	3.19	1.38	0
合计	2.4	3.78	5.59	6.87	7.64	7.90	7.64	6.87	5.59	3.78	2.4
实测值	2.0	3.62	5.62	6.75	7.46	7.84	7.69	6.54	5.17	3.66	1.9

实测结果与计算结果基本相符，说明计算方法的正确性。

三、脚手架设计要点及预拱度设置

(一)、荷载计算

     ① 根据设计断面：沿桥横断面方向，箱梁其他部位自重0.71t/m²~1.77 t/m²，取1.77t/m²，腹板下砼自重4.68 t/m²。

     ② 摸板自重1.2 t/m²。

③ 施工荷载1.0 t/m²。

1. 钢管强度计算：

    ① 脚手架布置，立杠：腹板下水平布置0.4×0.4m，箱梁其他部位水平布置0.6×0.6m，水平拉杠步距1.5m。

    ② 腹板下荷载：

     箱梁其他部位荷载：

    ③ 每根钢管的正压力：腹板下：

                       箱梁其他部位：

④ 验算箱梁其他部位钢管的稳定性（取P₂），受力简图：　　　　　　　　　　　　　　　　　     　

2.楞木计算

   　  大楞木，15cm×15cm方木。

     ① 强度验算，

         箱梁底：

         腹板底：

         取箱梁底进行验算：

             

            

受力简图：