钢管贝雷梁组合支架在现浇梁施工中的应用_张一鹏.docx

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1、D01:10.19537/ki.2096-2789.2024.04.043.钢管贝雷梁组合支架在现浇梁施工中的应用TheApplicationofSteelPipeandBaileyBeamCompositeSupportintheConstructionofCast-in-placeBeam张一鹏ZHANGYipeng云南省建设投资控股集团有限公司，云南昆明650000YunnanConstructionandInvestmentHoldingGroupCo.,1.td.,Kunming650000,Yunnan,China摘要：钢管贝雷梁组合支架是现浇梁施工中的常见结构，作为承载施工质量的

2、重要结构，研究其力学性能对施工方案设计与实施具有重要意义。文章以磨盘沟1号大桥现浇梁施工为例，根据支撑结构的力学性能，运用受力值验算等数据分析方法，针对大高差、软基地质条件下的SPS钢管贝雷梁组合支架施工进行专项设计，支架主要受力构件的强度、刚度及变形均满足受力要求，整体支架结构安全，成功解决了现场施工难题。关键词：钢管贝雷梁；组合支架；SPS支墩；受力分析Abstract：Steelpipeandbaileybeamcompositesupportisacommonstructureintheconstructionofcast-in-placebeam.Asanimportantstruc

3、turebearingconstructionquality,studyingitsmechanicalpropertiesisofgreatsignificanceforthedesignandimplementationofconstructionscheme.Takingtheconstructionofcast-in-placebeaminMopangouNo.1Bridgeasanexample,accordingtothemechanicalpropertiesofthesupportstructure,dataanalysismethodssuchasforcevalueveri

4、ficationisusedtocarryoutspecialdesignfortheconstructionofSPSsteelpipeandbaileybeamcompositesupportundertheconditionsoflargeheightdifferenceandsoftfoundation.Thestrength,stiffnessanddefo11nationofthemainforcebeaingcomponentsofthesupportmeettheforce-bearingrequirements,andtheoverallsupportstructureiss

5、afe,whichsuccessfullysolvestheonsiteconstructionproblems.KeyWords：steelpipeandbaileybeam;compositesupport;SPSsupportpier;forceanalysis分类号:U445.4作者简介：张一鹏，男，本科，工程师，研究方向为道路与桥梁施工。1工程概况磨盘沟1号大桥总长314.08m，最高34m，桥跨为(428)m现浇箱梁+50m钢箱梁+(332)m现浇箱梁+(2x25)m现浇箱梁。大桥的平面布局在圆曲线与缓和曲线之间，外观控制难度大，桥址区域紧邻民房，场地狭小，支架的安装也相当困难，加

6、之桥下的地形并不平坦，纵向斜率较高，所以必须使用分台阶的方式处理地基。工程使用DURA1.OK新型碗扣式支架+贝雷梁+SPS支墩进行施工。2桥梁现浇施工方案满堂架部分，标准段支架间距为纵1200mm横1800mm，收窄及横梁段支架间距为纵1200mm横90Omm，第一、三、四联采用SPS组合式支架。纵梁采用双排普通型贝雷梁，SPS顶部分配梁采用双层双肢145工字钢，下部支墩采用SPS支撑体系。模板组合支架的构建涵盖了安装SPS支墩、安装SPS顶部分配梁、安装贝雷梁、搭建双U型钢分配梁、安装可调节底座、安装纵横向立杆、布置剪刀撑、安装顶部可调托和翼板支架、铺设主次龙骨以及安装底部模板等步骤。以第

7、三联为例，组合支架纵断面布置图如图1所示,演断面布置图如图2所示。3组合支架施工3.1 地基处理地基处理步骤如下：首先，放出拟建桥梁中线，依据支架平面长和宽来确定基础处理范围，并使用白灰来标出边缘线。其次，对基础标高进行反算、核图ilJ1第三联组合支架纵断面布置图(单位：mm)对。最后，开挖基础、布置台阶、回填处理，以保证支架体系地基承载力满足支架计算书中的要求。施工时，须清除地面0.3m厚的松散土方*换填100cm厚的砂石，条形基础宽3。m，深0.8m，长度为箱梁投影宽度外各1.3m，采用C30混凝土浇筑131。3.2 SPS支墩安装支墩材料选择SPS桁架式支架，由直径为133mm、壁厚5.

8、6mm的Q355钢管制造，采用连接件延伸接长，立柱上每隔2.4m设置桁架式横架，加强整体刚度。横架采用锻造材料快拆接头，方便安装和拆除；横架间设置隅撑，防止架体水平扭转，增强其承载能力向。在条形基础上按2.4m间距搭设双排SPS边支墩，支墩纵向间距为1.2m，SPS立柱间采用桁架式横架进行连接，将SPS支墩与墩柱每隔2.4m设置一道抱柱附着。双排SPS中支墩底层固定在基础预埋的高强螺栓上，搭设高度超过20m设置缆风绳。SPS顶端使用可调高度的顶托，确保钢支撑的顶端高度相同。在SPS支撑顶端，使用双层145工字钢作为分配梁，并且每50Cm就需要对两层145a工字钢进行10cm的焊接。其中，底层工

9、字钢的最大跨度为2.4m，顶层工字钢的跨度则为1.2m，使用型钢扣件将工字钢和SPS顶托进行固定。3.3 贝雷架安装双排单层普通型贝雷梁作为纵梁，并配备450型横向支撑架。为保证弦杆与贝雷梁桁片牢固联系，采用了特殊的双螺丝、专用螺母防松垫片结构。贝雷梁整体吊装前，需要仔细检查弦杆的连接、销子的安装位置以及横向支撑的螺栓。施工中，需在荷载较大区域增加支撑点或者调整贝雷梁的位置，以达到支架平衡的目的。贝雷桁架弦杆接头处应增设小花架。在贝雷梁安装完成之后，每隔3m在上下两侧各交叉布置一道钢管扣件，对其进行整体的横向连接。在贝雷梁顶采用SBS135双U型钢分配梁，满堂支架布置于双U型钢顶，为保证安全，

10、需要在贝雷梁顶满铺一层安全兜网，然后再铺设双U型钢分配梁。当贝雷梁支点未在腹杆位置时，必须对贝雷梁支点位置增加加强弦杆、槽钢等，进行增强处理。此外，在施工过程中要避免使用出现裂缝或变形的支架构件，并严格按支架方案施工，确保支架整体受力满足要求。3.4 碗扣满堂支架安装碗扣式支架布置于双U型钢顶，其中，立杆、横杆直径为48.3mm，壁厚为3.2mm，采用专用卡扣式斜杆，主楞采用SBS135双U型钢，次楞采用IOcmx10cm的方木,并采用48mm2.8mm的钢管扣件搭设剪刀撑和抱柱附着材料。安装工艺如下：首先，将可调节的底座放置完毕，进行纵向和横向立杆的安装，在纵向和横向上布置剪刀撑。其次，安置

11、顶部的可调节顶托及悬挑翼缘板定型钢架。再次，将支架与墩柱进行钢管抱柱拉结，铺设顶部的主龙骨及方木。最后，搭建安全防护栏杆，并进行作业层的安装。4组合支架受力分析文章以磨盘沟1号大桥第三联为例，通过荷载取值及计算，对组合支架各构件进行受力分析。4.1 第三联荷载取值支架承受的荷载可分为恒载和活载。恒载主要包括支架结构、上部模板支撑及新浇筑混凝土的自重，活载主要包括施工人员、机械设备及振捣混凝土产生的荷载等。(1)荷载标准值。钢筋混凝土荷载取25.5kNms*模板荷载取0.5kNm2施工荷载综合取4kNm2。(2)荷载设计值。依据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2016)4.3

12、.3条，在验算模架的强度稳定性时，采用永久荷载分项系数为1.35和可变荷载分项系数为1.4的组合方式；而在验算挠度系数；A为截面面积为强度设计值。时，则选择永久荷载分项系数为1.0和可变荷载分项查表得到钢管的为0.686，f为300N/mn?，将系数为0的组合方式。箱梁荷载计算值如表1所示。数值代入式(1)，可得N=461.26kN，单肢立杆轴力表1箱梁荷载计算值梁尚/m部位厚度/m自重/(kNm2)永久荷栽/(kN112)可变荷栽/(kNm2)强度/(kNm2)挠度/(kN-m-2)横梁1.9048.45048.95471.6848.951.9收窄空箱1.0526.78027.28442.4

13、227.28标准空箱0.4711.98512.49422.4612.494.2 受力分析4.2.1 强度、刚度受力分析组合支架各构件受力及强度评价如表2所示，各构件的最大应力及剪力均小于设计值，满足强度要求。表2组合支架各构件受力及强度评价单位:MPa组合应力剪应力强度eTr石不卜最大值设计值最大值设计值评价木胶板7.7313.00.861.7满足方木9.1212.01.331.9满足双U型钢37.12300.030.86175.0满足碗扣一立杆152.40300.084.30175.0满足碗扣一横杆107.40300.052.20175.0满足贝雷梁1053.701576.4390.8749

14、0.5满足中间层145#工字钢21.23205.032.17120.0满足底层145#工字钢51.32205.036.74120.0满足组合支架各构件变形及刚度评价如表3所示,各构件的最大变形均小于设计值，满足刚度要求。表3组合支架各构件变形及刚度评价单位：mm构件名称变形最大值设计值刚度评价木胶板0.3370.500满足方木0.9502.575满足双U型钢0.0701.500满足碗扣-立杆1.2803.750满足碗扣-横杆1.4103.000满足贝雷梁12.40032.250满足中间层145#工字纲0.0403.000满足4娄先越陛谶核1.0806.000满足在SPS支撑系统中，根据压杆稳定

15、条件，下方的SPS支墩单肢立杆的最大轴力为326.15kN。单肢立杆承载力计算公式如下：N=Af(1)式中：N为轴力设计值；8为轴心受压构件的稳定326.15kN单肢立杆轴力设计允许值461.26kN，满足要求。支墩下部基础验算。支墩下部基础横桥向布置间距为1.2m，横向最大长度取1.2m，纵桥向最大长度取1.25m。地基承载力。的计算公式如下：将数值代入式(2)，可得=326.15(1.251.2)=217.43kPa，而现场地基处理后的承载力大于该值，满足要求。5结束语文章结合磨盘沟1号大桥实际项目，详细阐述了组合支架中的SPS支墩、贝雷梁及碗扣支架的材料选用，以及各构件建设连接的要点和方法，经过对现浇箱梁各部位荷载进行数据分析，组合支架主要受力构件的强度、刚度及变形均满足受力要求，SPS支架承载力强，有效解决了软基现浇梁