盧劍橋

摘 要:結(jié)合某公路特大橋的成功實(shí)踐,詳細(xì)闡述了跨線現(xiàn)澆箱梁支架的設(shè)計(jì)情況,為跨線橋梁的修建積累了新的設(shè)計(jì)資料。

關(guān)鍵詞:公路現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(c)-0115-01

1 工程概況

某公路特大橋上部結(jié)構(gòu)為(32+48+32)m預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆箱梁,上跨S328省道,與S328省道中心線相交處里程樁號(hào)為K364+714.2,夾角為81°?？鏢328省道處在即有道路上搭設(shè)雙向門洞支架。門洞支架基礎(chǔ)為C20砼條形基礎(chǔ),長(zhǎng)14m,高0.5m,兩端支墩基礎(chǔ)寬1.25m,中間支墩基礎(chǔ)寬1.5m。

2 門洞支架設(shè)計(jì)

門洞支架凈寬4m,凈高5m,兩端邊墩采用WDJ碗扣式多功能鋼支架搭設(shè),支架立桿縱橫向間距(0.3×0.3)m,橫桿步距0.6m;中墩采用單排φ377鋼管,鋼管壁厚10mm,橫向間距2m/根,見(jiàn)圖1。翼板處支架立桿橫向間距0.9m,縱向間距0.6m,橫桿步距1.2m;底板處支架立桿橫向間距0.3m,縱向間距0.6m,橫桿步距1.2m。為增大體系穩(wěn)定,支架外圍四周設(shè)剪刀撐,內(nèi)部沿橋梁縱橫向每4排立桿搭設(shè)一排剪刀撐,剪刀撐與地面夾角45°～60°。滿堂支架底托下方木采用15×15cm方木,間距0.6m/道,跨徑0.3m,驗(yàn)算截面腹板處砼自重:g1=109.3kN/m2,施工機(jī)具及人員荷載:g2=2.5kN/m2,傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載:g3=6kN/m2,振搗砼時(shí)產(chǎn)生的荷載:g4=2.0KN/m2,模板荷載:g5=2.7kN/m2,每平方米荷載G1=1.2g1+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5=149.1kN/m2。(如圖1)

2.1 滿堂支架底托下方木驗(yàn)算

作用在方木上的均布荷載q=149.1×0.6=89.46kN/m。W=bh2/6=562.5cm3,I=bh3/12=4218.75cm4,木材抗彎設(shè)計(jì)值為9.5MPa,彈性模量E=8.5×103MPa,跨中最大彎矩M=ql2/8=1.01kN·m。橫梁彎拉應(yīng)力σ=M/W=1.8MPa＜[σ]=9.5MPa,撓度f(wàn)=5ql4/384EI=0.03mm＜l/400=0.75mm。

2.2 I號(hào)分配梁受力驗(yàn)算

I號(hào)分配梁采用I36a工字鋼,自重0.6kN/m。底板荷載由13根工字鋼分擔(dān),腹板處荷載由4根工字鋼進(jìn)行分擔(dān),翼板處荷載由5根工字鋼進(jìn)行分擔(dān),利用MIDAS計(jì)算軟件求得工字鋼的最大應(yīng)力σ=126.9MPa＜[σ]=145MPa,撓度變形f=6.4mm＜[f]=l/400=15mm。

2.3 II號(hào)分配梁受力驗(yàn)算

II號(hào)分配梁采用2根I22a工字鋼,自重q=0.331kN/m,承受I號(hào)分配梁傳遞的集中荷載,跨徑0.3m,承受的最大集中荷載P=64.9645kN,工字鋼I=3406cm4,E=2.1×105MPa,利用MIDAS計(jì)算軟件求得工字鋼的最大應(yīng)力σ=9.111MPa＜[σ]=145MPa,撓度f(wàn)=5ql4/384EI+Pl3/48EI=0.005mm＜[f]=l/400=0.75mm。

2.4 III號(hào)分配梁受力驗(yàn)算

III號(hào)分配梁采用1根I22a工字鋼,自重q=0.331kN/m,承受II號(hào)分配梁傳遞的集中荷載,跨徑0.3m,梁承受的最大集中荷載P=65.1kN,利用MIDAS計(jì)算軟件求得工字鋼的最大應(yīng)力σ=13.08MPa＜[σ]=145MPa,撓度f(wàn)=0.041mm＜[f]=l/400=0.75mm。

2.5 碗扣支架驗(yàn)算

碗扣支架間距0.3m×0.3m,橫桿步距0.6m,支架立桿設(shè)計(jì)承重40kN/根。III號(hào)分配梁傳遞到立桿的集中荷載P1=35.51kN,支架桿件自重P2=0.416kN,桿件承受的荷載P=36.01kN＜[P]=40kN,立桿長(zhǎng)細(xì)比λ=l/i=600/15.78=37,由長(zhǎng)細(xì)比查得軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.883,立桿截面積A=489mm2,立桿軸向荷載[N]=A×ψ×[σ]=62.6kN>N=36.01kN,支架穩(wěn)定性滿足要求。

2.6 IV號(hào)分配梁驗(yàn)算

IV號(hào)分配梁采用3根I36a工字鋼,自重q=3×0.6=1.8kN/m,承受I號(hào)分配梁傳遞的集中荷載,跨徑2m/根。計(jì)算得到工字鋼最大應(yīng)力σ=83.2MPa＜[σ]=145MPa,撓度f(wàn)=0.75mm＜[f]=l/400=5mm。

2.7 鋼管驗(yàn)算

采用φ377鋼管,壁厚10mm,承受最大軸向力N=1317.1kN,截面面積A=11523.8mm2,抗壓設(shè)計(jì)值140MPa,鋼管承受的軸向應(yīng)力σ=N/A=114.3MPa＜[σ]=140MPa。鋼管回轉(zhuǎn)半徑i=129.8,每2m用[10槽鋼設(shè)置橫撐,長(zhǎng)細(xì)比λ=l/i=15,由長(zhǎng)細(xì)比可查得軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.9,鋼管截面積A=11523.8mm2,立桿軸向荷載[N]=A×ψ×[σ]=1503.9KN>N,支架穩(wěn)定性滿足要求。

3 結(jié)語(yǔ)

采用該現(xiàn)澆箱梁支架,順利安全的完成了該跨線橋梁的施工,表明該支架設(shè)計(jì)是成功的,可供同類工程設(shè)計(jì)參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 林峰.既有鐵路線下橋梁改造的支架設(shè)計(jì)研究[J].鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì),2010(1).

[2] 李雄斌.現(xiàn)澆箱梁滿堂支架設(shè)計(jì)和計(jì)算探討[J].公路與汽運(yùn),2011(3).