大跨度现浇梁门式支架的设计与施工.doc

大跨度现浇梁门式支架的设计与施工 【中铁七局集团第三工程有限公司 郭征兵】 摘要：通过关键词： 门式支架是现浇梁桥施工中比较常见的一种支架形式，常规的门式支架由于跨度较小、荷载较轻，其设计施工都比较简单。但在特定地形条件下，大跨度门式支架的设计与施工相对要复杂的多。本文以成都市人民北路北延立交桥，主桥跨东风渠门式支架施工为实例，探讨大跨度门式支架的设计和施工。 一、工程概况 成都市人民北路北延线跨东风渠、宝成铁路立交桥设计为双向分离式桥，桥梁上部结构为单箱四室变截面现浇连续箱梁，箱梁顶板宽27m、底板宽20m，梁高2.20~3.60m，箱梁梁高及底板厚度随跨度按二次抛物线变化（见图3-1所示）。 图1 单向箱梁横断面图（单位：cm ） 2.1施工调查准备 主桥70米跨由南向北依次跨越东风渠、老成澎路。桥梁设计中线与东风渠渠道64°斜交，东风渠渠面净宽32米，设计要求一次跨越。为减少材料用量，门式支架主横梁顺桥梁中线布置、临时支墩沿东风渠紧邻渠岸布置，门式支架实际跨度36m。 2.2支架初步设计 主横梁由抗弯控制设计，故选用抗弯性能好、刚度大的六四式军用梁或贝雷梁，共布置39排。其中沿箱梁底板范围内布置35排、翼缘板下各布置2排（横断面布置详见图3-6）。初步计算表明，支架如按36m简支梁设计时，主横梁跨中最大弯矩、挠度，均超出允许范围。 为此，我们在36m主跨的两侧各对称设置一个6m边跨，组成一个6+36+6m三跨连续梁结构，使主横梁在支点（指主跨支墩处，下同）处产生一个负弯矩，从而减少跨中正弯矩。计算表明，重新布置后的军用梁或贝雷梁最大弯矩和挠度均满足要求，照此进行支架结构设计。 图2-1 军用梁主横梁设计图（单位：m） 说明：六四式军用梁桁架每节长4m，由于未采购到合适的端构架，48m长全部采用标准三角架，支点设在第2节三角架的中竖杆。 图2-2 贝雷梁主横梁设计图（单位 ：m） 说明：贝雷梁桁架每节长3m，中间36m均为双层上下加强型，两端6 m一片为非加强型，第2片为下加强型，支点设在第2、3节贝雷架的接头销钉中心。 三、大跨度门式支架结构设计 3.1荷载处理 3.1.1荷载分析 荷载处理是支架结构设计的基础。为了简化计算，对于一般的门式支架，通常将其承受的荷载取为一个较大的均布荷载。但对于大跨度门式支架，由于其承受的荷载本身就比较大，这样的处理就略显粗糙，不仅不能真实反映结构受力情况，而且往往造成材料的极大浪费。本工程拟采用6m+36m+6m三跨连续梁现浇支架施工，已知箱梁高度、底板厚度随桥梁跨度按二次抛物线变化，根据在48m连续梁范围内箱梁横截面尺寸变化的规律，往左19.25+6m跨长内，箱梁高度由2.20m按二次抛物线增至2.995m；往右16.75+6m跨长内，箱梁高度由2.20 m增至2.844m。 cm） 据此对单排梁承受的荷载做如下简化：其中，为均布荷载，即由2.20m高箱梁砼自重产生的荷载集度，另外还包括模板自重、主横梁上箱梁底模支架体系自重、主横梁自重及施工荷载；为三角形线性荷载，其数值分别等于2.20m高箱梁砼产生的荷载集度与2.995m、2.844m高箱梁砼产生的荷载集度之差值。易知抛物线取直后所占面积增大，故、这样取值是偏于安全的。 3.1.2荷载计算 现浇门式支架主横梁由39排军用梁组成，取其中任意一排建立基本单元模型分别计算其值。 3.1.2.1箱梁砼荷载箱梁 跨中断面 2.2m 20cm 17.26m3/m 左端断面 2.995m 43.05cm 26.907m3/m 腹板厚度增至90、80cm 右端断面 2.844m 38.72cm 25.589m3/m 腹板厚度增至90、80cm 则；；。 3.1.2.2模板自重荷载 底模960 m2侧模516m2采用15mm厚竹胶板，按80kg/m2计算；内模1440m2采用组合钢模板，按100kg/m2计算模板换算到基本计算单元上的均布荷载为： 3.1.2.3箱梁底模支撑体系自重荷载 模板支撑体系总重1961KN换算到基本单元上的均布荷载3.1.2.4主横梁自重荷载 以六四式军用梁为例，单排军用梁由24节标准三角桁架组成换算到基本计算单元上的均布荷载（梁自重荷载与此相当）。 3.1.2.5施工人员、机具及砼冲击荷载 施工人员、机具及砼冲击荷载5KPa计算。箱底面积为48×20=960 m2换算到基本计算单元上的均布荷载3.1.3单元模型计算荷载 综上所述，则主梁基本计算单元上的最不利荷载组合为： ；；。 由于箱梁翼缘板下4排梁承载较小，另取39/35=1.1的受力不均匀系数。故最终取值为：，；。 3.2砼浇筑顺序加载顺序。本工程主桥70m跨拟采用两台汽车泵自48m门式支架两端向跨中浇筑，即先对称浇筑两个6m边跨，然后浇筑36m主跨