公路桥墩盖梁施工方法比较.doc

公路桥墩盖梁的施工方法比较 在公路和市政的桥梁建设中，桥梁高耸结构部位的施工都需要临时结构提供工作空间和荷载支撑才能进行，公路桥墩盖梁就属于这类构筑物。其中的荷载支撑在临时结构设计中占据了主导地位。这些临时设施的可靠性、经济性和施工便捷性都是在技术方案设计中要综合考虑的因素。 目前盖梁的施工方法主要分为两类支撑体系，体系给施工荷载和圬工荷载提供支撑以及提供作业空间。一类是落地支撑体系，它通过临时结构将上部荷载直接传递给地面地基；另一类是悬空支撑体系，它利用已建成的下部构筑物的承载性能，通过上部临时支撑结构将荷载传递给下部的墩柱和桩基。 这两类支撑体系根据使用的材料不同和利用方法不同，在实际运用中又有几种变化。在表1中，将几种变通的方法做了直观性比较。 盖梁施工方法的直观性比较 表1 支撑体系 施工工法 荷载和高度影响 灵活性和美观性 尺寸变化 组合 地基要求 风载影响 落地支撑 扣件式 钢管撑架 均随高度和荷载增加而增大； 门式架最轻，碗扣架最重，扣件架高度组装最灵活； 灵活 承载力 要求高 设计 要考虑 门式 钢管撑架 需要非标准连接件 承载力 要求高 设计 要考虑 碗扣式 钢管撑架 需要非标准连接件 承载力 要求高 设计 要考虑 悬空支撑 △磨擦抱箍 桁架撑 均不受高度约束，随荷载调整； 钢锭要预埋或留孔，影响墩柱美观； 钢梁撑一次安装重量大； 桁架可分块或整体就位； 无影响 无要求 无影响 磨擦抱箍 钢梁撑 无影响 无要求 无影响 抗剪钢锭 钢梁撑 无影响 无要求 无影响 注：△此方法在施工中还未被广泛使用。较多的施工单位采用的是磨擦抱箍钢梁撑工法。 在重庆绕城高速公路S10标项目中，有多座20米和30米跨径的简支桥梁，下部结构桥墩为双柱式钢筋砼墩，根据跨径不同，柱径分别为1.5m和1.8m两种圆形截面，盖梁分别为宽1.7m×高1.5m和宽2m×高1.9m两种截面，盖梁长均为16.1m。通过上表的直观性比较后，我们以30米跨径桥梁的盖梁2m×1.9m为例，将运用较为广泛的扣件式钢管撑架法和摩擦抱箍桁架法进行技术可行性分析和经济指标比较。 上部荷载计算： 盖梁结构重：G1=38.27m3×25KN/m3=957KN 荷载分项系数Υ1=1.2 盖梁模板重：G2=48KN 荷载分项系数Υ2=1.2 施工活载重：G3=L*B*q=16.1m*2m*1.5kPa=48KN 荷载分项系数Υ3=1.4 上部荷载总重:Q=( G1+ G2)*1.2+ G3*1.4=1273KN 一、磨擦抱箍桁架撑法 磨擦抱箍桁架撑法由两个抱在墩柱的钢箍和两组支撑在钢箍上由贝雷片组拼成的桁架梁组成。（组成结构见下图示） 抱箍由两块半圆形钢箍通过高强螺栓联结形成，箍与墩柱接触面粘贴一层3mm厚的橡胶，以提高抱箍的摩擦系数和与墩柱的密贴性。箍两端设有螺栓联接的接点板（牛腿），用以有效传递螺栓拉力和支撑桁架梁（见图2）。抱箍采用厚δ=20mm宽45 cm的A3钢板弯制成，箍内径一般比墩柱直径大10~20mm，两半箍在高强螺栓拧紧后应留有20~30mm的空隙。高强螺栓直径为M24强度等级U8.8级。柱两侧的桁架梁由两组并排的贝雷梁组成，每组贝雷梁由5片321型军用贝雷片联结成。贝雷片的性能参数和构造图示见表2。 贝雷片性能参数表和构造图示 表2 杆件名称 材料 断面型式 断面积 杆件 容许承载力 结构 容许弯距 结构 容许剪力 弦杆 16Mn ][10 2548 mm2 560 kN 788kN·m 245kN 竖杆 16Mn I8 952 mm2 210 kN 斜杆 16Mn I8 952 mm2 170 kN 军用321型贝雷片单元结构自重3KN/片： 1、桁架梁受力分析如下图示： 根据桁架梁的力平衡方程∑y=∑p+2R=0 上部荷载Q+贝雷架自重q=1273 kN +5*4*3 kN /片=4*R 支反力R=Q/4=1333/4≈333 kN 桁架梁贝雷片按铰接分析各不同受力单元，根据受力情况可分为A、B两种单元。其中A单元有两个铰支约束，为一次超静定结构；B单元由于四个铰支约束，为五次超静定结构。，贝雷片单元的内力分析如下图示： ∑Mr1=P1X1+P2X2+P3X3+RX r1+R1Xr1=0 ∑Mr2=P1X1+P2X2+P3X3+RXr2+R2Xr2=0 A单元的受力方程：∑X= P