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贝雷梁工程专项施工方案(附计算书）

XXXX高架工程施工四标段自桩号K3+402.345起至K4+177.345止，主线桥共7联包括：29#、30#、31#、32#、33#、34#、35#。基础形式为扩大基础和钻孔灌注桩，扩大基础采用C30钢筋砼包括：5.1×5.8米和5.8×6米两种形式；钻孔灌注桩采用C30钢筋砼包括：桩径为1.0米、1.5米和1.8米三种。承台采用C30钢筋砼，墩柱采用C35钢筋砼，桥梁上部结构采用C50预应力混凝土连续箱梁，桥面铺装采用C50抗渗钢筋混凝土。

由于33#桥位于河道内，为避免雨季施工期间河道内水位上涨浸泡支架基础而造成满堂支架不稳定，我项目部决定下部采用钢管贝雷梁支架，从而可避免受河道内水位及雨水影响，保证支架的整体稳定性，确保施工安全。

33#桥桥梁面积3380m2温州市瓯海大道西段快速路工程Ⅳ标桥梁钻孔灌注桩施工方案，C50混凝土用量2577m3，混凝土指标0.762m3/m2。普通钢筋用量:395.9t,普通钢筋指标117.2Kg/m2，预应力钢绞线用量115.59t,钢绞线指标34.2Kg/m2。

从上至下地质情况如下：（1）杂填土，厚度2米。（2）粉质粘土厚度为1米（3）粗砂、砾砂层，厚度1米左右（4）强风化岩。

3、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50—2011）

4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD063—2007）

7、《XXXX高架工程施工四标段设计图纸》

8、《XXXX高架工程施工四标段施工组织设计》

9、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》

10、工程地质情况及现场施工条件。

1、项目部主要管理人员配备

项目总体实施、组织与管理

方案编制、交底及质量控制

安全文明施工及后勤保障

现场安全文明施工及后勤

贝雷架（国产321，3×1.5m）

15cm*30cm*1cm钢板

考虑到33#桥位于河道内，若采用满堂支架将影响河道泄洪能力，且支架易受到河水冲击，稳定性受影响，故项目经理部决定在河道内采用钢管立柱贝雷梁代替满堂支架，贝雷梁上部与梁底之间仍采用满堂支架。

采用钢管立柱贝雷梁施工的主要目的是为了避免雨季、汛期带来的不利影响，保证整体支架的稳定、安全性。

贝雷梁上方采用碗扣满堂支架主要目的是为了便于箱梁浇筑后支架尤其是钢管立柱贝雷梁的拆卸方便，同时具有强度高，拼装省力，施工速度快，功能多，安全可靠，外观整齐的优点。

1、钢管立柱及贝雷梁施工图如下：

33#桥箱梁共4跨，跨径为30+35+35+30m，宽为25.5m。支架宽度为28m（每侧加宽1.25米作为施工平台），长度为134.9m。

根据设计方案和平面布置图，采用全站仪和钢尺放出条形基础及立柱位置。

基础采用C30钢筋砼（配筋按照10kg/m3)，基础长度为28m，高度1m，宽度1.2m，共18道。条基砼钢管立柱位置预埋1cm厚钢板，钢板平面要求处于同一水平面上。条形基础持力层为强风化岩层,与设计扩基持力层一致。

立柱采用Φ529mm，壁厚8mm钢管立柱，钢柱底部焊接在预埋钢板上与基础连接，同时在四角采用加焊10×20cm三角钢板以加强钢柱稳定性。钢柱间距3.5m，每道基础设置8根钢柱，共计144根，高度为9米。钢柱横向与纵向之间都采用［12型槽钢连接。立柱横桥方向主梁采用H型钢，H型钢尺寸为588mm*300mm，与钢柱顶连接成整体，并保证H型钢中心与钢管立柱中心重合。钢管立柱施工过程中注意竖向垂直度的控制。

贝雷梁采用国产“321”公路钢桥桁架（3×1.5m),纵向根据箱梁跨度分3跨布置，30m跨度按10.1m+4.9m+10.1m布置，35m按12.6m+4.9m+12.6m布置，墩柱两侧及横梁处按照跨度4.9m布置。横向截面布置根据箱梁具体结构布置，采用间距为90cm单层贝雷片,贝雷片纵向3m上下都用配套支撑架作为横向联系，把贝雷片联成整体，使每排贝雷片受力较为均衡。

根据设计方案及设计平面图，33#桥箱梁跨河道部分钢柱横向间距为3.5m,纵向分别在横梁处、跨中处设置两排钢柱，跨度分别为4.9m,10.1m,12.6m。最大跨度为12.6m，因此以12.6m跨度为例进行验算。支架宽度为28m,该段砼方量为250m3，面积为12.6×28=353m2。

a、砼密度：26KN/m3(包括砼、钢筋和钢绞线等)。【参照《路桥施工计算手册》P172】

b、箱梁砼：V=250m3，G=250×26=6500KN。

c、箱梁支架面积：A=12.6*28=353m2

砼自重产生荷载：Q1=G/A=6500/353=18.5KN/m2

Q2=（16.48kg+13.34kg+3.63kg×2×5+8.31kg×2）/0.81m2=102.148kg/m2，即1.02KN/m2。

考虑到纵横向剪刀撑、水平剪刀撑及防护栏杆等，支架容重荷载乘以1.2的系数，即

模板自重（含竹胶板、方木）荷载

Q3=[（0.1m*0.15m*2*0.9m）/0.81m2+（0.1m*0.1m*4*1m）]×8KN/m3+0.112KN/m2=0.587KN/m2+0.112KN/m2=0.7KN/m2

【方木容重根据《路桥施工计算手册》取值按较高值8KN/m3计，竹胶板荷载取0.112KN/m2。】

（4）施工荷载：Q4=1KN/m2

（5）振捣时产生的荷载：Q5=2KN/m2

（6）倾倒砼时产生的冲击荷载：Q6=2.0KN/m2

（7）风荷载：ωk=0.7μsμzω0

计算时荷载分项系数按永久荷载1.2、可变荷载1.4进行选用。

贝雷架梁长12.6m，高1.5m，贝雷架理论重量：288Kg/片/3m=96kg/m。

贝雷架顺桥向搭设，横桥向间距为0.9m，共设32排。

G1贝雷=32排*12.6m/排*96Kg/m=38707.2kg=39t

（2）立柱上H型钢重量

H型钢采用单排，理论重量：151kg/m

G2=28×151×2=8456kg=8.456t

Φ529mm钢管壁厚8mm，高9m,间距3.5m,每跨数量共16根，理论重量：102.08Kg/m。

G3钢柱=9m×102.08Kg/m×16根=14699.52kg=14.7t

钢结构总重：G=G1+G2+G3=39+8.456+14.7=62.2t，即622KN。

由此，可求得每平方米钢结构自重荷载：

Q7=622/（12.6×28）=1.76KN/m2

箱梁荷载控制值qK＝（Q1+Q2+Q3+Q7）×1.2+(Q4+Q5+Q6)×1.4＝（18.5+1.224+0.7+1.76）×1.2＋（1+2+2）×1.4＝33.6KN/m2

3、钢结构梁、柱强度计算

（1）贝雷梁内力计算（按简支梁模型）

①单片贝雷梁的技术指标和力学性能

弹性模量E=2.1×105MPa；

截面惯性矩Ix=2.50497×109mm4；

截面抵抗矩（截面模量）W=3.5785×106mm3；

容许弯矩[M］=788.2KN.m（单排单层）；

容许剪力［Q］=245.2KN（单排单层）；

容许弯曲应力[σw］=210MPa；

容许剪应力［τ］=120MPa。

②1组（双排单层）贝雷梁总荷载

q={[Q1+Q2+Q3+G1×10/（12.6×28）]×1.2+(Q4+Q5+Q6)×1.4}×0.9={[18.5+1.224+0.7+39×10/（12.6×28）]×1.2＋（1+2+2）×1.4}×0.9=32.8KN/m2×0.9m=29.52KN/m

Mmax=qL2/8=29.52×12.62/8=585.8KN.m＜2[M］=2×788.2KN.m=1576.4KN.m，故最大弯矩满足要求。

（2）H型钢次梁内力计算（按等跨连续梁建模）

①H型钢的技术指标和力学性能

H*B=588mm*300mm；

截面面积A=192.5cm2；

弹性模量E=2.1×105MPa；

截面惯性矩IX=118000cm4；

截面模量WX=4020cm3；

容许弯曲应力[σw］=145MPa；

容许剪应力［τ］=85MPa。

q={[Q1+Q2+Q3+（G1+G2）×10/（12.6×28）]×1.2+(Q4+Q5+Q6)×1.4}×（12.6×28）÷（2×28）={[（18.5+1.224+0.7+1.35）×1.2＋（1+2+2）×1.4]}×（12.6×28）÷（2×28）=208.7KN/m

按照实际施工中H型钢及钢管柱的安装，利用MIDAS/CIVIL建模如下图：

由MIDAS建模后计算出弯矩内力图如下：

弯矩在MIDAS中已分析出，弯矩绝对值最大处在位于钢管桩处，弯矩大小由上图可知：Mmax=218.8KN.m

由迈达斯计算软件运行后得到剪力受力图如下：

由上图可知剪力最大值为Qmax=405.5KN。

H型工字钢梁与钢管桩为焊接连接W020170210370179873105标准下载，对于每一横跨的计算可把H型钢看成是两边刚接的荷载均布的简支梁，其最大挠度fmax=qL4/384EIX=208.7×3504/（384×2.1×105×118000）=0.327cm＜L/400=350/400=0.875cm，故满足要求。

①钢管立柱的技术指标和力学性能

直径D=529mm，壁厚8mm，A=13094mm2；

容许轴向应力[σ］=140MPa；

容许弯曲应力[σw］=145MPa。

钢管立柱受力计算按照轴心受压构件进行计算，由MIDAS/CIVIL软件计算分析钢管柱，反力图如下：

由图可知，最大反力为Qmax=765.2KN,所以求得实际钢柱的截面轴向应力为σ=Qmax/A=765.2KN/13094mm2=58.41MPa＜1.3×[σ]=1.3×140MPa=182MPa，故满足要求。

安徽合肥某高层办公楼幕墙施工组织设计(鲁班奖)σw=Mmax/W=Mmax/（I/y）