抱箍貝雷片在蓋梁施工中的應用

1、<p>　　抱箍貝雷片在蓋梁施工中的應用</p><p>　　摘要：蓋梁抱箍貝雷片施工與滿堂支架法、預留穿孔法等相比有施工操作簡單、大大節(jié)省周轉材料、節(jié)省人工等明顯優(yōu)勢。采用抱箍、貝雷片工藝，有著嚴密的計算，本文主要以湛徐高速公路唐宅了中橋為例，介紹蓋梁施工中抱箍、貝雷片的工藝及力學計算。 </p><p>　　關鍵詞：高速公路蓋梁抱箍貝雷梁 </p><p&

2、gt;　　Embrace the hoop shell thunder slice at cover a beam </p><p>　　under construction application </p><p>　　Leicheng Su </p><p>　　(The First Engineering Co.，Ltd.，of CCCC First harb

3、or Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 300456，china) </p><p>　　Abstract:Cover beam to embrace the hoop shell thunder slice construction and full hall support method, reserve to bore hole method etc. to compare to s

4、tart construction an operation in brief and consumedly economical turnover material, economical artificial etc. obvious advantage.The adoption embraces hoop, shell thunder slice craft, have a tight calculation, this text

5、 mainly with Zhan slowly superhighway Tang Zhai medium bridge for example, the introduction covers beam under construction embrac</p><p>　　Keyword ：SuperhighwayCover beamEmbrace hoopShell thunder beam </p

6、><p>　　中圖分類號： U412.36+6 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　1、工程概述 </b></p><p>　　湛徐高速公路屬于（沈陽）同江至（海南）三亞國道主干線中的粵境路段，全線北起于湛江市遂溪縣東坡嶺，南止于徐聞縣城北鄉(xiāng)和家，接G207國道。湛徐高速A6合同段全長12.550km。主要包括互通1處、主線

7、橋梁6座、主線涵洞12道、主線通道10道、分離式立交5處和天橋3座。6座主線橋結構基本一樣，下部結構樁基采用灌注樁，橋墩采用直徑為D100-160cm的雙柱墩，蓋梁采用C40預應力砼蓋梁，上部結構采用9×25m預應力砼小箱梁，采用預制吊裝施工，待安裝就位后現(xiàn)澆整體化層砼，先簡支后結構連續(xù)。本文以本標段最先開工的唐宅了中橋蓋梁為例，總結高速公路蓋梁施工工藝。唐宅了中橋蓋梁為長13.36米，寬1.4米，高1.2米的預應力砼結構，預

8、應力鋼絞線5束，每束6股。唐宅了中橋橋墩一般構造圖見圖1。 </p><p>　　圖1 唐宅了中橋橋墩一般構造圖(單位：cm) </p><p><b>　　2、模板設計 </b></p><p>　　2.1 側模與端模支撐 </p><p>　　側模為定型鋼模,底包梆。面模厚度為δ6mm，肋板高為10cm，在肋板外設間

9、距1.2m [12豎圍柃，高1.6米，外側采用的2[14b作橫圍柃。側模上端在豎圍柃上用一條φ20的栓桿作拉桿，下端用螺栓與底模連接。端模為定型鋼模,面模厚度為δ6mm，肋板高為10cm。端模上預留鋼絞線套管、外伸非預應力鋼筋孔。 </p><p><b>　　2.2 底模支撐 </b></p><p>　　底模為定型鋼模,面模厚度為δ8mm，肋板高為10cm。在底模

10、下部采用間距0.4m[12型鋼作橫梁，橫梁長2.4m，每邊外露50cm做操作平臺。蓋梁懸出端底模下設橫梁，橫梁放在三角支架上支撐。橫梁放在貝雷片上。與墩柱相交部位模板肋板加密。 </p><p>　　2.3 縱梁（貝雷梁 ） </p><p>　　在橫梁底部采用單層2排加強型貝雷片（標準貝雷片規(guī)格：3000cm×1500cm，加強弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長15m。2片貝雷

11、梁之間采用φ12拉桿連接固定，間距1.2米，貝雷片之間采用銷連接。縱梁下為抱箍。 </p><p><b>　　2.4 抱箍 </b></p><p>　　抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板（板厚t=12mm）制成，高35cm，抱箍之間采用8根M24的高強螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦力提供上部結構的支承反力，是主要的支承受力結構。 </p><p>

12、;　　2.5 防護欄桿與與工作平臺 </p><p>　　欄桿采用φ50的鋼管搭設，在橫梁上每隔2.4米設一道1.2m高的鋼管立柱，豎向間隔0.5m設一道鋼管立柱，鋼管之間采用扣件連接。立柱與橫梁的連接采用在橫梁上設0.2m高的支座。鋼管與支座之間采用銷連接。 </p><p>　　工作平臺設在橫梁懸出端，在橫梁上鋪設2cm厚的木板，木板與橫梁之間采用鐵絲綁扎牢靠。 </p>

13、<p>　　3、蓋梁抱箍法施工設計計算 </p><p><b>　　3.1 荷載計算 </b></p><p>　　3.1.1 砼荷載 </p><p>　　砼自重：21.1m3砼重W1=527.5KN。 </p><p>　　澆筑時對水平模板的沖擊荷載： </p><p>　　考慮

14、2方的料斗，最大卸料高1.5米，10秒內卸空。根據(jù)《建筑施工計算手冊》公式： </p><p>　　考慮2個2方的料斗同時澆筑，則沖擊荷載： </p><p>　　W2=2.77*2=5.53KN。 </p><p>　　砼荷載W= W1 +W2=533.04KN。 </p><p>　　3.1.2 模板、平臺荷載 </p>&

15、lt;p>　　側模板G1=35.88KN </p><p>　　底模板G2=25.65KN </p><p>　　平臺G3=8.64KN </p><p>　　因為模板根據(jù)以前經(jīng)驗設計，滿足施工要求，本文不做力學計算。 </p><p>　　3.2 貝雷梁計算 </p><p>　　貝雷梁采用單層2排，（標準貝雷

16、片規(guī)格：3000cm×1500cm，加強弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長15m。 </p><p>　　3.2.1 荷載計算 </p><p>　　貝雷梁自重：G4=27.51KN </p><p>　　貝雷梁上的總荷載： </p><p>　　G=W+G1+G2+G3+G4=630.72kN </p><p&

17、gt;　　單根貝雷梁所承受的荷載假定為均布荷載q： </p><p>　　q= G/2L=630.72÷2÷13.36=23.6kN/m </p><p>　　3.2.2 力學計算模型建立力學模型如圖2-3所示。 </p><p>　　圖2 貝雷梁計算模型圖 </p><p>　　3.2.3 結構力學計算 </p&g

18、t;<p>　　3.2.3.1 最大正負彎矩計算 </p><p>　　最大負彎矩出現(xiàn)在2、3支座處，最大正彎矩出現(xiàn)在梁中間。 </p><p><b>　　荷載彎矩圖如下： </b></p><p>　　圖3 貝雷梁計算彎矩圖 </p><p>　　3.2.3.2 最大剪力計算 </p>&

19、lt;p>　　因為L/2>a,最大剪力如下： </p><p>　　Vmax=ql/2=23.6×7.5÷2=88.5KN </p><p><b>　　剪力圖如下： </b></p><p>　　圖4 貝雷梁計算剪力圖 </p><p>　　3.2.3.3 最大位移 </p>

20、<p><b>　　貝雷片剛度參數(shù) </b></p><p>　　彈性模量：E=2.1×105Mpa </p><p>　　慣性矩：I=Ah×h/2=(25.48×2×4)×150×150/2=2293200cm4（因無相關資料可查，進行推算得出） </p><p>　　

21、（公式引用《建筑施工手冊》） </p><p>　　3.2.4 貝雷梁結構強度驗算 </p><p>　　3.2.4.1彎矩、剪力驗算 </p><p>　　查《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》第59頁，單排單層貝雷桁片的允許彎矩[M]=788.2kN·m，允許剪力[V]=245.2KN。根據(jù)計算所得： </p><p>　　Mmax

22、正，Mmax負 <[M]=788.2KN·m； </p><p>　　Vmax<[V]=245.2KN </p><p><b>　　滿足強度要求 </b></p><p>　　3.2.4.2 最大位移 </p><p>　　最大位移為5×105m，滿足使用要求。 </p>

23、<p><b>　　3.3 抱箍計算 </b></p><p>　　3.3.1 抱箍承載力計算 </p><p>　　每個墩柱上配置1個抱箍，按2個貝雷梁受力平均作用到2個抱箍上，支座反力 </p><p>　　R1=R2=G/2=630.72/2=315.36Kn </p><p>　　以最大值315.26K

24、N為抱箍體需承受的豎向壓力N進行計算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。 </p><p>　　3.3.2 螺栓受力計算 </p><p>　　3.3.2.1 螺栓數(shù)目計算 </p><p>　　抱箍體需承受的豎向壓力N=315.36KN </p><p>　　抱箍所受的豎向壓力由M24的高強螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查《路橋施工計算手冊》第426頁，

25、M24螺栓的允許承載力： </p><p><b>　　，式中： </b></p><p>　　P---高強螺栓的預拉力，取255kN; </p><p>　　μ---摩擦系數(shù)，取0.3（軋制表面，鋼絲刷清理浮銹）； </p><p>　　n---傳力接觸面數(shù)目，取1； </p><p>　　K-

26、--安全系數(shù)，取1.7。 </p><p>　　則：[NL]= 225×0.3×1/1.7=39.71kN螺栓數(shù)目m計算：m=N/[NL]=315.36/39.71=7.9≈8個 </p><p>　　取計算截面上的螺栓數(shù)目m=8個。 </p><p>　　則每條高強螺栓提供的抗剪力： </p><p>　　P′=N/8=

27、315.36/8=39.42KN≈[NL]=39.7kN </p><p>　　故能承擔所要求的荷載?？紤]2倍的安全系數(shù)，實際施工中用上下兩層抱箍。 </p><p>　　3.3.2.2 螺栓軸向受拉計算 </p><p>　　砼與鋼之間設一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取μ=0.3計算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb= N/μ=315.36kN/0.3=1051.2kN由高強

28、螺栓承擔。 </p><p>　　則：N’=Pb=1051.2kN </p><p>　　抱箍的壓力由8條M24的高強螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為N1=Pb/8=1051.2kN /8=131.4<[S]=225kN </p><p>　　螺栓軸心受拉應力σ=N’’/A= N’（1-0.4m1/m）/A </p><p>　?。ü?/p>

29、見《路橋施工計算手冊》） </p><p>　　則σ=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/A=58.14MPa＜[σ]=140Mpa </p><p>　　故高強螺栓滿足強度要求。 </p><p>　　3.3.2.3 螺栓需要的力矩M </p><p>　　高強螺栓分初擰、終擰兩次進行擰緊。 </p><p>　

30、　初擰扭矩值計算公式TO=0.065Pcd=0.065(P+△P)d </p><p>　　Pc高強螺栓施工預拉力標準值（KN） </p><p>　　P高強螺栓設計預拉力（KN）取250KN </p><p>　　△P預拉力損失值 取0.1P=25KN </p><p>　　d高強螺栓直徑(mm) </p><p>

31、　　則TO=0.065×（250+25）×24=429KN·mm </p><p>　　終擰扭矩值一般為初擰的2倍，則終擰值 </p><p>　　Tc=2×429=858KN·mm </p><p>　　3.3.3 抱箍體的應力計算： </p><p>　　3.3.3.1 抱箍壁為受拉產(chǎn)生拉

32、應力 </p><p>　　拉力P1=4N1=4×131.4=525.6（KN） </p><p>　　抱箍壁采用面板δ12mm的鋼板，抱箍高度為0.4m。則抱箍壁的縱向截面積：S1=0.012×0.4=0.0048m2 </p><p>　　σ=P1/S1=525.6/0.0048=109.g(MPa)＜[σ]=140Mpa </p>

33、;<p>　　滿足設計要求。3.3.3.2 抱箍體剪應力 </p><p>　　τ=（1/2R1）/（2S1）=（1/2×1051.2）/（2×0.0048） </p><p>　　=54.75MPa<[τ]=85Mpa </p><p><b>　　滿足強度要求。 </b></p><

34、;p><b>　　4、結束語 </b></p><p>　　貝雷梁一般采用螺栓、單銷連接，重量較輕，運輸拆裝方便。構件可以互換，且可以多次重復使用。即使在工地上掉一些零件也不影響使用?？梢愿鶕?jù)不同尺寸的橋梁組合不同的形式。鋼抱箍重量輕，操作方便，比傳統(tǒng)工藝施工效率提高很多。總之利用鋼抱箍貝雷梁施工具有施工簡便，使用周轉材料少，現(xiàn)場易于清理，材料不易丟失，便于現(xiàn)場管理且能縮短工期，經(jīng)濟效

35、益可觀，特別是在高墩施工或水中墩柱施工中更能顯示出其優(yōu)越性。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　建筑施工計算手冊（第二版）汪正榮 編著中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　建筑施工手冊（第四版）編著組中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　裝配式公路鋼橋多用途使用手冊 黃紹金