李爱娟大跨度盖梁支架的设计与施工.doc

37.55米大跨度门式盖梁支架的设计与施工 李爱娟 （石家庄铁道学院四方学院 土木工程系） 内容摘要：针对昆安高速公路中交通车流量大，施工场地受限的情况下，对门式盖梁的施工提出了采用钢桁梁支架的形式，确保交通安全。本文详细介绍钢桁梁支架的设计与施工 关键词：大跨度　门式盖梁　钢桁梁支架　设计　施工 1、工程概况 昆明（大观收费站）～安宁（和平村）高速公路是国家重点建设项目“五纵七横”国道主干线之一（GZ65上海～瑞丽）的一段，是云南省“三纵三横”公路网的重要组成部分。 昆安高速公路是在现有一级石安公路的基础上修建高架桥，而石安公路是目前昆明能往滇西南唯一通道，车流量大，交通不能中断。昆安一合同段位于石安一级公路大观收费站处，车流量更大，日交通车流量在65000～70000次/天，其中一合同段35＃～40＃门式盖梁要横跨一级路大观桥，施工更是处于咽喉地段。新建门式盖梁与现有桥关系如图1所示。 35＃～40＃盖梁长度为37.55m，盖梁外形为倒T型结构，其断面尺寸如图2所示。如此长的盖梁设计与施工在云南省还是首次，更由于现场施工条件的限制，门式盖梁施工起来难度更大，如稍有不慎，将会造成严重的社会影响。钢桁梁施工支架很好的解决了此施工难题，本文主要介绍了钢桁梁施工支架的设计与施工。 2、钢桁梁支架设计时应考虑的问题 2.1盖梁单位集重较大的要求。盖梁长37.55m，宽3.5m，混凝土自重达750T。支架如何均匀承受如此大的重量，是设计时首先要考虑的的问题。 2.2对大观桥保护的要求。现有一级路的大观桥设计完成于80年代末，目前车流量大，超重车多，通过计算，老桥目前只能承受现行车流重量，不能再承受外部附加荷载，否则将会对老桥产生严重破坏。 2.3道路保通安全的要求。设计时必须考虑支架的净空必须满足一级路行车最低限高4.5m的要求。 2.4吊装与拆卸的要求。由于施工作业作业只能在晚上进行，时间有限，受现场条件限制，要求钢桁梁支架不能太重，以便于吊装与拆卸。 2.5钢桁梁加工的要求。工期紧迫，委托专门加工单位时间无法保证，只能自己在现场加工，因此要求加工材料易于采购，加工精度易于受控。 3、钢桁梁施工支架简介 钢桁梁施工支架由两部分组成：一为钢结构支墩，二为钢结构桁架梁。 钢结构支墩：主要由65式铁路军用墩组成。在混凝土墩柱四周，设置65式军用墩组成的框架，军用墩与军用墩之间通过横向槽钢和斜向角钢连接撑连接。在军用墩上下设置两层I40b钢垫梁，上垫梁上方为落桁架梁的砂筒，每两个砂筒上摆放一片钢桁梁。 钢结构桁架梁：整套桁架梁由6片钢桁梁组成。每片钢桁梁由主弦杆和腹杆通过高强粗制六角头M24螺栓连接而成，上下主弦杆采用HW400×400×13×21mm型钢，腹杆为HN400×200×8×13mm型钢，螺栓连接处用25mm钢板做节点板。在桁架梁上方设置H型钢分配梁，确保传递力均匀。单片钢桁梁架设完成后，梁与梁之间通过横向槽钢连接组成一个整体，桁架梁整宽3.68m，只比盖梁底宽3.5m略大，因此很好的解决了支架均匀传递受力问题。其布置图如图3所示。 4、总体施工步骤 通过前述，37.55m门式盖梁施工支架步骤如下所示：65式军用墩的搭设→桁架式支架梁的架设→分配梁及底模板、钢筋笼的吊装→盖梁混凝土的施工→桁架梁及军用墩的拆除。具体如图4所示。 在承台上搭设65式铁路军用墩，并用槽钢将军用墩框架连接成一个整体。军用墩上部安装双层垫梁，垫梁上方安装砂筒，并做好安装桁架梁前的准备工作。 桁架梁共6片，吊装时按②→①→③→④→⑤→⑥顺序吊装，桁架梁之间用槽钢用螺栓连接，边成为一个整体。吊装时用两台65T吊车，吊车支腿下垫2×2m2钢板，确保老桥桥面板均匀受力。 桁架梁吊装完后，铺分配梁，吊装底模，调整底模，将钢筋笼整体吊装就位，上侧模加固。 混凝土浇注从跨中向两端依次对称进行，为防止墩柱处盖梁出现施工裂缝，墩柱处混凝土最后一次浇注完成。 拆除支架、支墩，形成主体结构。 图4　盖梁施工步骤 5、门式盖梁支架的设计计算 5.1荷载计算 荷载计算中考虑的有盖梁自重、模板重量、分配梁重量、施工人员、机具及材料荷载、振捣砼时产生的平面荷载等。 5.2强度计算 支架强度计算时，荷载取上述五种荷载组合。 盖梁一次整体浇筑成型时，支架承担的总荷载为817t。 钢桁梁弦杆和腹杆均采用Q235牌号的型钢，其轴向容许应力[б]=140MPa，弯曲容许应力[бw]=145MPa，临时性钢结构容许应力的提高系数取1.3后，其轴向容许应力和弯曲容许应力分别为182MPa、188.5MPa。 钢桁梁按梁杆混合单元，采用ALGOR程序计算分析,计算结果简要如下： 盖梁砼浇筑时钢桁梁强度计算：бmax=-184.51MPa＜188.5 MPa 5.3刚度计