悬臂连续梁0号块支架设计及检算

第３７卷第３１期　・１５８・　２　０　１　１年１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．３１　ＮＯＶ．　２０１１　文章编号：１００９—６８２５（２０１１）３１—０１５８—０２　悬臂连续梁０号块支架设计及检算　韩海龙　摘要：介绍了石武高速铁路某特大桥跨邢临高速公路预应力混凝土连续箱梁０号块支架材料的选择、施工方案的设　计，并通过ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６建模对支架的受力进行了检算，表明各杆件受力均满足要求。　关键词：高速铁路特大桥，连续箱梁，０号块支架，ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６建模　中图分类号：Ｕ４４５．４６６　文献标识码：Ａ　１　工程概况　石武高速铁路某特大桥跨邢临高速公路桥采用（４｜Ｄ＋６４＋６４＋　４０）ｍ四孔变截面混凝土连续箱梁，顶板宽１２　Ｉｎ，底板宽６．７　ｉｎ，采　用挂篮悬臂浇筑施工。该连续梁设有３个Ｔ构，每个Ｔ构设有　１个０号块和７个悬浇节段，梁高自０号块悬臂，底部线形按二次　抛物线变化，其中０号块长度为９　ｍ，高度为６．０５　ｍ，中跨合龙段　长度为２　Ｉｎ，边跨合龙段长度为２　ｉｎ，边跨直线段梁长７．７５　ｉｎ，梁　高皆为３．０５　ｌｉｔ＿。梁体混凝土为Ｃ５０，采用三向预应力体系。该段　连续梁下部主墩为圆端形墩身，墩身底截面分别为７．８２　ｉｎ×　３．８２　ｍ和７．８４　ｍｘ３．８４　ＩＴＩ，桥墩高度分别为９．５　ｍ，１０．５　ｉｎ，１０．５　ｎｌ。　主、边墩承台尺寸分别为１４．６　ｍ×１０．６　ｉｎ×３　ｉｎ，１２．５　ＩＴＩ×８．１　Ｉｎ×　２．５　ｍ。桥梁合龙顺序为先边跨后中跨，最终完成体系转换调整　成桥内力。桥梁边跨合龙前，梁体固结于临时墩身上，待边跨合　龙后拆除临时支墩。　２　０号块支架设计　２．１　材料选择　１）木胶合板厚：１８　ｍｍ，抗弯强度：１５　Ｎ／ｍｍ２，弹性模量：　５　２００　Ｎ／ｒａｍ　。　２）第一层方木宽：１５０　ｍｍ，高：１００　ｍｍ；抗弯强度：１５　Ｎ／ｍｍ　，　抗剪强度：１．３　Ｎ／ｍｍ　，弹性模量：９　０００　Ｎ／ｍｍ　。　３）分布横梁３　Ｉ　３２ａ工字钢。Ｉ　３２ａ工字钢截面特性：惯性矩　，＝１１　０８０　ｃｍ４，截面模量Ｗ＝６９２　ｃｍ　，截面积Ａ＝６７　ｃｍ２，型钢自　重５２．７　ｋｇ／ｍ。　４）纵梁２　Ｉ　３６ａ工字钢。Ｉ　３６ａ工字钢截面特性：惯性矩，＝　１５　７６０　ｃｍ４，截面模量Ｗ＝８７５　ｃｍ　，截面积Ａ＝７６．３　ｃｍ　，型钢自重　５９．９　ｋｇ／Ｉｎ。　５）三角支架：斜杆：Ｉ　２０ａ工字钢；立杆：［１４ａ槽钢。Ｉ　２０ａ工　字钢截面特性：惯性矩，＝２　３６９　ｅｍ＇，截面模量Ｗ＝２３６．９　ｃｍ　，截　面积Ａ＝３５．５　ｃｍ　，型钢自重２７．９　ｋｇ／ｍ；［１４ａ工字钢截面特性：　惯性矩，＝５６４　ｃｍ４，截面模量Ｗ＝８０．５　ｃｍ　，截面积Ａ＝１８．５　ｃｍ２，　型钢自重１４，５　ｋｇ／ｍ。　６）立柱：　００　ｍｍ，占＝１０　ｍｍ钢管。　２．２方案设计　利用临时支墩设置纵梁，与　００　ｍｍ，占＝１０　ｍｍ钢管、横梁、　三角支架形成主要托架结构。　支架纵梁为２　Ｉ　３６ａ工字钢，受力部位采用劲板加强。在四个　临时支墩按设计位置分别预留一个宽３８　ｃｍ高３４　ｃｍ的长方形　孔，纵梁２　Ｉ　３６ａ工字钢穿过该孔，再继续灌注临时支墩钢管混凝　土。临时支墩之间增加两根，１，６００　ｍｍ，６＝１０　ｍｉｌｌ钢管，钢管顶部　开启槽口，３　Ｉ　３２ａ工字钢横梁置于槽口内，两端支撑于２　Ｉ　３６ａ纵　梁上。　支架平台的主横梁采用３　Ｉ　３２ａ工字钢，长为１２ｉｎ，间距１．５　１／１　布置。３　Ｉ　３２ａ主横梁顶面铺设三角支架调坡，三角支架斜边采用　Ｉ　２０工字钢，三角支架斜边与主横梁之间采用［１４槽钢作为竖向　支撑并焊接连接，每片三角支架斜坡通过［１４立杆调节，腹板位置　三角支架的间距为３５　ｃｍ，底板为６０　ｃｍ，每片三角支架设置［１Ｏ　槽钢作为横联，增加支架的稳定性。三角支架直接支撑底模板横　向方木骨架，横向方木采用１０　ｃｍ×１５　ｃｍ，方木中心间距３０　ｃｍ，　净距１５　ｃｍ，底模采用１．８　ｃｍ厚高密度竹胶板。　３　０号块支架检算　３．１　荷载取值　１）箱梁混凝土容重２６　ｋＮ／ｍ　；　２）模板自重：外模重量１５０　ｋＮ，内模及支架重量６５　ｋＮ，底模　重量１５　ｋＮ；　３）施工荷载按２．５　ｋＮ／ｍ　计算；　４）混凝土振捣荷载按１　ｋＮ／ｍ　计算。　Ｑ２３５钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值［　］＝２１５　Ｎ／ｍｍ　，抗　剪强度设计值［Ｊｒ］＝１２５　Ｎ／ｍｍ　，弹性模量Ｅ＝２．０６×１０　Ｎ／ｍｍ　。　３．２受力检算　３．２．１　底模（竹胶板）检算　托架构造图如图１所示。　”囟　ｆ　－　－　ｆ　图１托架构造图　底模板采用ｌ８　ｍｌｎ厚竹胶板，模板底横向铺设６７０　ｃｍ×１０　ｃｍ×　１５　ｃｍ方木骨架，方木中心间距为３０　ｃｍ。由图１可以看出位于箱　梁腹板底部的底模板和方木的受力情况为最不利受力状态，需进　行检算。　箱梁截面如图２所示。　底模检算时按三跨连续梁检算，梁宽取１．０　ｍ。腹板截面面　积Ｓ＝５．７５　ｍ２施工荷载及模板重量取１０　ｋＮ／ｍ　。转化为梁体宽　１　ｍ的长线荷载，考虑１．３倍安全系数，则腹板位置线荷载ｑ＝（２６×　５．７５／１．４７＋ｌ０）×１×１．３＝１４５．２　ｋＮ／ｍ。　收稿日期：２０１１—０６－２２　作者简介：韩海龙（１９７６。），男，工程师，北京铁路局石家庄土地房产管理所，河北石家庄

０５００００　第３７卷　３　智　韩海龙：悬臂连续梁０号块支架设计及检算２０　１　１　１　。　年１　月　种博此：恧罔］王铁朱　弓　又木吸　ｌ仪　Ｉ　异　・１５９・　２４Ｏ　．１７２　３７６　．　１７２．　２４０　

４　图２箱梁截面图（单位＿，ｔｉｎ）　底模受力采用ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６建模，计算简图如图３，图　４所示。　

Ｏ．３２　一Ｏ．１９　Ｏ．２２　—０．１９　０．３２　图４弯矩图（单位：ｋＮ。ｍ）　弯矩：　＝０．３２　ｋＮ・ｍ。　＝　＝　＿５．９３　ＭＰａ＜　－ｌ５　ＭＰＷ　ｂｈ２／６　１　０　０　０１８　ａ　．×．２　…一…Ｌ　…　（满足强度要求）。　挠　＝　＝　＝　２．０×１０～ｍ＝０．２　ｍｉｌｌ。　挠度允许值［　］＝　ｌ＝　１５０＝０．５　ｍｍ，故挠度满足要求。　３．２．２第一层方木检算　腹板截面面积Ｓ＝５．７５　ｍ２，施工荷载及模板重量取１０　ｋＮ／Ｉｌｌ２。　转化为纵桥向，横向方木中心间距为３０　ｃｍ的长线荷载，考虑　１．３倍安全系数，则腹板位置线荷载ｑ＝（２６×５．７５／１．４７＋１０）×　０．３５×１．３＝５０．９　ｋＮ／ｍ。　经受力分析可知：　弯矩：　＝０．５５　ｋＮ・ｍ；　剪力：Ｑ　＝１０．５　ｋＮ。　弯曲正应加＝　＝　＝　－２．２ＭＰａ＜［小　１５　ＭＰａ（满足强度要求）。　剪应加＝　＝　＿１．０５　ＭＰａ＜　＝　１．３　ＭＰａ（满足强度要求）。　挠　＝　＝　６×　１０～ｍ＝０．０５　ｍｉｌｌ。　挠度允许值：［　］＝　ｌ＝　３５０：１．２　ｍｍ，故挠度满足要求。　３．２．３三角架检算　１）腹板位置均布荷载：腹板截面面积Ｓ＝５．７５　ｍ　，施工荷载　及模板重量取１０　ｋＮ／ｍ２。取梁段纵向方向１　ｍ为研究对象，转化　为三角架横向方向中心间距为３５　ｃｍ的长线荷载，考虑１．３倍安　全系数，则腹板位置线荷载ｑ＝（２６×５．７５／１．４７＋１０）Ｘ０．３５×　１．３＝５０．９　ｋＮ／ｍ。　２）底板位置均布荷载：同理可得ｑ＝３１．１　ｋＮ／ｍ。　三角支架受力采用ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６建模，经受力分析可　知：最大弯矩为１３．２　ｋＮ・ｍ，最大剪力为４５．６　ｋＮ。此桁架体系中，　３号一４号杆承受最大压力，其值为９１．０　ｋＮ，故需检算其稳定性。　三角架杆件材料为：　斜杆采用Ｉ　２０ａ工字钢：　＝２３６．９　ｃｍ　，Ｌ＝２　３６９　ｃｍ４，Ａ＝　３５．５５　ｃｍ　：　竖杆采用［１４ａ槽钢：　＝８０．５　ｃｍ　，　＝５６４　ｃｍ４，Ａ＝　１８．５２　ｃｍ　。　ａ．斜杆强度检算：　＝　＝　＿５５．７胁＜　＿２ｌ５胁（满腰　ｒ＝警＝　＝３７．４７　２　３６９　１０　ＭＰａ＜　＝　。　肋　×　×　１２５　ＭＰａ（满足要求）。　ｂ．３号～４号杆件抗压稳定性检算：　组合截面的性质计算：　＝√鲁＝√　＝ｓ．５２　ｃｍ。　稳定性检算：自由长度ｚ　＝４２　ｃｍ　Ａ　＝　＝　４２　＝７．６＜［Ａ］＝１５０，查表得：币＝ｏ．９９６；　故：　＝　Ｎ＝　＝４９．３　ＭＰａ＜［　］＝　‘驭：　＝　＝　而＝　・ｊ册　ａ＜Ｌ　Ｊ＝　２１５　ＭＰａ（满足要求）。　同理可得底板位置三角架满足要求。　同理对翼缘板底部２［１４ａ槽钢、梁底分布横梁３　Ｉ　３２ａ工字钢　及纵梁２　Ｉ　３６ａ工字钢进行检算，其弯曲正应力、剪应力及挠度均　满足要求，计算过程就不再赘述。　４结语　支架的合理选择是保证箱梁０号块施工质量的重要因素和　减少投入的重要环节。利用现有材料设计合理施工方案，通过　ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６建模对支架结构的受力进行检算，各个杆件　受力均满足要求。本０号块支架在保证施工质量、安全的前提下　充分考虑了成本投入，使临时材料在施工过程中达到最大限度的　使用。　参考文献：　［１］　孟凡利．连续梁桥悬臂浇筑施工线形控制技术［Ｊ］．山西建　筑，２０１１，３７（７）：１４２—１４３．　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｈｅｃｋ　ｏｆ　ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｅａｍ　Ｎｏ．０　ｂｌｏｃｋ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ＨＡＮ　Ｈａｉ－ｌｏｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　Ｎｏ．０　ｂｌｏｃｋ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａ－ｂｒｉｄｇｅ　ｏｎ　Ｓｈｉ—Ｗｕ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｏｖｅｒ－ｐａｓｓｉｎｇ　Ｘｉｎｇ—Ｌｉｎ　ｈｉｇｈｗａｙ，ｃｈｅｃｋｓ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｓｔｒｅｓｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６　ｍｏｄｅｌｉｎｇ，　ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｅｖｅｒｙ　ｂａｒ　ｓｔｒｅｓｓ　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ　ｅｘｔｒａ—ｂｒｉｄｇｅ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ，Ｎｏ．０　ｂｌｏｃｋ　ｓｕｐｐｏｒｔ，ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ　Ｖ２００６　ｍｏｄｅｌｉ

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