武靖高速公路西岩至關雞沖t1合同段專案經理部
蓋梁懸空支架施工方案（穿鋼棒）
一、 工程概況
武靖t1合同段張家寨高架橋橋梁全長為248.08m，最大橋高28公尺，上部構造採用8×30m預應力混凝土t梁，先簡支後橋面連續，共兩聯。下部構造橋墩採用雙柱式墩，樁柱式橋台。
二、 總體施工方案
因本橋蓋梁高度較高，採用滿堂支架施工蓋梁耗時長、占用大量鋼管扣件等周轉材料、不經濟。擬採用在墩柱上預留孔穿鋼棒搭設支承平台施工。四團1號高架橋敦帽結構和本橋基本相同，可參照本橋施工。
本橋1#、2#、7#墩圓柱直徑1.4m，蓋梁尺寸為2.0m×1.
6m×11.4m（寬×高×長），3#、4#、5#、6#墩圓柱直徑1.8m，蓋梁尺寸為2.
0m×1.6m×11.4m（寬×高×長），考慮最不利情況，採用7#墩蓋梁作為計算模型。
蓋梁簡圖如下：
三、 支承平台布置
蓋梁施工支承平台採用在兩墩柱上各穿一根3m長φ9cm鋼棒，上面採用墩柱兩側各一排12m長貝雷片做橫向主梁，搭設施工平台的方式。主梁上面安放一排每根4m長的[16槽鋼，間距為50cm作為分布梁。分布梁上鋪設蓋梁底模。
傳力途徑為：蓋梁底模——縱向分布梁（雙10槽鋼）——橫向主梁（貝雷片）——支點φ9cm鋼棒。如下圖：
四、 計算依據及採用程式
本計算書採用的規範如下：
1. 《公路橋涵施工技術規範》（jtj041-2000）
2. 《鋼結構設計規範》（gb 50017-2003）
3. 《建築結構荷載規範》（gb50009-2001）
4. 《建築施工扣件式鋼管支架安全技術規範》（jgj130-2001）
5. 其他現行相關規範、規程
五、 計算引數
1. 主要材料
1) [16a槽鋼
截面面積為：a=2195mm2
截面抵抗矩：w=108.3×103mm3
截面慣性矩：i=866.2×104mm4
彈性模量e=2.1×105mpa
鋼材採用q235鋼，抗拉、抗壓、抗彎強度設計值［σ］=215mpa。
2) 貝雷片
橫向主梁採用2排貝雷片，橫向間距為140cm。
截面面積為：a=2548mm2，
x軸慣性矩為：ix=396.6×104mm4，
x軸抗彎截面模量為：wx=7157×103mm3，
貝雷梁現有進口與國產兩種規格，國產貝雷梁其桁節用16錳鋼，銷子採用鉻錳鈦鋼，插銷用彈簧鋼製造，焊條用t505x型，橋面板和護輪木用松木或杉木。材料的容許應力按基本應力提高30%，個別鋼質桿件超過上述規定時，不得超過其屈服點的85%，設計時採用的容許應力如下：木料——順木紋彎應力、壓應力及承壓應力為16.
2mpa；受彎時順木紋剪應力為2.7mpa。彈性模量e=98.
5×105mpa。鋼料——16錳鋼拉應力、壓應力及彎應力為1.3×210=273mpa；剪應力為1.
3×160=208mpa。30鉻錳鈦拉應力、壓應力及彎應力為0.85×1300=1105mpa；剪應力為0.
45×1300=585mpa。現有進口貝雷樑多系20世紀40年代的產品，材料屈服點強度為351mpa，其容許應力按0.7×351=245mpa考慮，銷子容許應力可考慮與國產銷子一樣。
3）鋼棒
鋼棒採用φ90mm高強鋼棒(a45)，
截面面積為：a=3.14×452=6358.5mm2，
慣性矩為：i=πd4/32=3.14×904/32=643.7981×104 mm4
截面模量為：w=πd3/32=7.1533×104 mm3
抗剪強度設計值［τ］=125mpa。
2. 設計荷載
1) 砼自重
砼自重統一取160cm樑高為計算荷載，
砼方量：v=2.0×1.6×11.4=36.48m3，鋼筋砼按27kn/m3計算，
砼自重：g=36.48×27=984.96kn
蓋梁長11.4m，均布每延公尺荷載：q1=86.4kn/m
2) 組合鋼模板及連線件0.95 kn/m2，側模和底模每延公尺共計5.2m2， q2=4.94kn/m
3) [16a槽鋼
4m長 [16槽鋼間距0.5m，每延公尺2根共計8公尺，合計：q3=8×0.1723=1.3784kn/m
4）貝雷片
共2排，單排4片長12公尺，共重：2×4×270kg=2160 kg
q4=21.6kn
4) 施工荷載
小型機具、堆放荷載：q5=2.5 kpa
振搗混凝土產生的荷載：q6=2 kpa
3. 荷載組合及施工階段
蓋梁自重及支架自重均按恆載考慮組合係數1.2，施工荷載按活載考慮組合係數1.4。
3、受力模型
1） [16a槽鋼分布梁計算模型：
[16a槽鋼分布梁直接承受底模以上的自重，[16a槽鋼分布在圓柱兩側的雙排貝雷片上，兩貝雷片主梁緊貼圓柱，間距按圓柱直徑140cm，故[16a槽鋼分布梁計算跨徑為140cm，蓋梁底寬為200cm，分布梁兩端各懸臂30cm，懸臂有利跨中受力，不計懸臂部分，按簡支梁計算，實際偏安全，如下圖
2）貝雷片主梁計算模型：
貝雷片主梁承受由每根雙槽鋼分布梁傳來的重力，按均布荷載考慮，兩排貝雷片各承受一半的力，貝雷片銜搭兩圓柱預埋的鋼棒上，故貝雷片計算跨徑為兩圓柱中心的間距，取為6.6m，按兩端外伸懸臂計算。如下圖
3）鋼棒計算模型
鋼棒為懸臂結構模型，工字鋼緊貼圓柱，故只考慮鋼棒受剪，4個支點抗剪截面分擔承受上面傳來的重力。
六、 計算結果
1. [16a槽鋼分布梁計算
荷載q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q5+q6)=1.2×(86.4+4.94)+1.4×(2.5+2)=115.788kn/m
[16a槽鋼分布梁布設間距0.5m，單根承受0.5×115.788=57.894kn，
蓋梁底寬2.0m
則單根槽鋼均布荷載q=57.894/2.0=28.947kn/m
計算跨徑1.4m
跨中彎矩：m=1/8ql2=0.125×28.947×1.42=7.092kn.m
σ=m/w=7.092/108.3×103mm3=65.48mpa＜【215mpa】
撓度：f=5ql4/384ei=5×28.947×1.
44/(384×2.1×866.2)=0.
000796m<[f]=l0/400=1.8/400=0.0045m (滿足要求)
2. 貝雷片主橫樑計算
荷載：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.
4×(q5+q6)=1.2×(86.4+4.
94+1.3784)+1.4×(2.
5+2)=117.56kn/m
45貝雷片設兩排，單排承受q=0.5×117.56=58.78kn/m
計算跨徑6.6m
跨中彎矩：m=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
1/2×58.78×6.6×5.7×[(1-2.4/5.7)×(1+2×2.4/6.6)-5.7/6.6]=150.77kn.m
σ=m/w=150.77/7157×103mm3=21.07mpa＜【215mpa】
跨中撓度：f=ql4(5-24a2/l2)/384ei
=58.78×6.64×(5-24×2.
42/6.62)/(384×98.5×396.
6)= 0.01357m=13.57mm<[f]=l/400=6.
6/400=16.5mm
懸臂端點撓度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24ei
58.78×2.4×6.63×(6×2.42/6.62+3×2.43/6.63-1)/(24×98.5×396.6)=-0.002698m
3. 鋼棒計算
荷載：q=1.2×(q1+q2+q3)+1.
4×(q5+q6)=1.2×(86.4+4.
94+1.3784)+1.4×(2.
5+2)=117.56kn/m
q=(117.56×11.4+21.6)/4=340.45kn
τ=q/a=340.45×103/6358.5=53.54mpa<[τ]=125mpa
七、 結論
綜合以上計算得知，此支架方案能滿足施工受力要求。
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