CN112761114A - 一种渡槽贝雷梁设计施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种渡槽贝雷梁设计施工方法，排架高度小于10m为单排架，排架高度大于10m为双排架结构，最大排架高度19.83米。考虑到渡槽位置覆盖层较厚，多为淤泥或黄土，承载力较低，处理难度大，根据以往类似工程施工成功经验，本工程30＃渡槽位于V型沟，地形条件较为复杂，最大排架高度19.83米，槽身施工采用钢筒桩贝雷梁作为模板支撑，模板采用定型钢模板。

Description

一种渡槽贝雷梁设计施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种渡槽贝雷梁设计施工方法。

背景技术

干渠2标段线路总长10.647km(桩号54+956.88～65+603.64)，设计引水 流量为10.17m/s，加大引水流量为11.75m/s。渡槽4座总长683.00米，设 计流量8.17m3/s，加大流量9.25m3/s，槽身结构尺寸为2.8m×2.1m。排架最 大高度19.83米，每跨间距15m，27＃渡槽第17跨槽身(16＃-17＃)，30＃渡槽槽 身采用贝雷梁支架施工。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种渡槽贝雷梁设计施工方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种渡槽贝雷梁设计施工方法，包括如下步骤：

S1、施工准备

排架杯型基础施工完成后，在钢筒支撑座安装位置浇筑钢支撑基础砼，浇 筑完成后对其周边进行回填，采用打夯机夯实；

S2、完成模板的制作和安装

模板的制作需满足施工图纸的建筑物结构外形要求，其制作允许偏差满足SL677-2014规范和招标文件有关技术条款要求，模板采用25T吊车吊装；模 板安装前需进行模板位置的定位，模板安装后，需进行检测，如果偏差，进行 校核，校核无误后，进行下一道工序；

S3、钢筋施工

(1)钢筋配料

依据设计蓝图和槽身分层进行钢筋配料，槽身每跨钢筋为6.18t；

(2)钢筋加工

槽身为板梁结构，钢筋主要弯曲形式为箍筋和主次梁弯起筋，钢筋加工依 据钢筋下料单，在钢筋加工厂内完成加工制作并按技术要求进行标识和堆放； 加工精度必须满足规范以及设计要求；

(3)钢筋安装

用装载机从钢筋厂将经检查合格的成品钢筋运到施工部位，用25吨汽车 吊吊运至仓面；当钢筋达到仓面后，根据设计蓝图和钢筋下料表进行钢筋清理、 绑扎和焊接；由于钢筋密集，规格小，安装完成的钢筋结构刚度较小，需要布 置足量的架立筋以确保钢铰线能够准确定位；架立钢筋规格为φ20以上，板和 墙双层钢筋安装为确保精度也须用架立筋来定位，以保证钢筋安装精度满足规 范及设计要求；

(4)钢筋接头

钢筋接头按照设计图纸要求进行搭接焊接，单面焊要求搭接长度为10d， 双面焊要求搭接长度为5d，钢筋焊接及接头分布须满足规范及设计要求；

S4、预埋件、插筋安装

各种预埋件和插筋在埋设前，必须进行去污、除锈处理，正式安装前，经 测量放出埋件埋设中心线及高程点，安装临时支撑架将预埋件固定牢靠，各种 埋件安装精度满足设计要求；

为防止拉模筋形成渗水通道，在过水断面墙体模板施工时，在拉模筋上套 入止水橡皮圈以止水；

在经过监理工程师认可后，方可进入下一道工序施工；

S5、槽身橡胶支座安装

先放出每个支座安装的中心线，并用墨线标明，同时在支座四边标出四边 的中心点；在支座就位时，将锚固螺栓穿过上下座板锚栓孔并旋入钢套筒内， 并在钢套筒和上下座板结合面布设密封垫圈后拧紧锚固螺栓，在墩台垫石上设 置灌注砂浆工艺槽，带支座就位对中并调整水平后，用专用的高标号支座砂浆 灌注钢套筒预留孔及支座底板垫层，待砂浆硬化后撤除调整水平用的垫块，并 用专用支座砂浆填满垫块位置，砂浆要求灌注密实，不得留有空洞；

S6、混凝土浇筑

S6.1混凝土施工工艺

槽身混凝土施工工艺流程：

基础处理→支撑结构施工及验收→槽身底模→槽身侧模→钢筋绑扎→预 埋件安装→堵头模板安装→验收→砼浇筑→砼养护保护→拆模；

S6.2混凝土的浇筑

混凝土浇筑：混凝土拌和由拌和站拌和后，由4m³搅拌车输送至浇筑现场， 再由25t汽车吊吊0.8m³砼罐进仓；

混凝土平仓：混凝土台阶法浇筑方式施工，入仓混凝土应及时平仓，不得 堆积，仓内若有粗骨料堆叠时，应均匀地摊铺在砂浆较多处，但不得用水泥砂 浆覆盖，以免造成内部蜂窝，混凝土入仓时，自由下落高度不大于1.5m，浇 筑分层厚度控制在40～50cm；

混凝土振捣：主要采用φ50型振捣器振捣，在止水、埋件、钢筋密集部 位采用φ30型振捣器振捣；混凝土振捣须避免直接接触钢筋、模板。振捣棒 的插入深度，在振捣第一层混凝土时，以振捣器头部不碰到老混凝土面，但相 距不超过5cm为宜；振捣上层混凝土时，则应插入下层混凝土5cm左右，使上 下两层结合良好；振捣时间以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开 始泛浆为准，不得长期在下料口处振捣；振捣器的插入间距控制在振捣器有效 作用半径1.5倍以内；振捣混凝土时应严防漏振现象的发生，同时应避免振捣过度，振捣操作应严格遵循施工规范要求；

S6.3混凝土保温与养护

混凝土浇筑完毕12～18h后即开始洒水养护，使其表面保持湿润状态，在 炎热干燥气候情况下应提前进行养护；操作时，先洒侧面，再洒顶面；洒水养 护的用水量与施工期长短、浇筑层厚度、结构型式和气温有关，一般每立方米 混凝土用水量约0.2～0.4m³；

养护方法采用人工洒水，养护时间28天，重要部位和长时间暴露部位的 养护时间不少于混凝土龄期；

在气温较低且温度梯度较大时段内，应进行28d龄期内混凝土的保温工作， 混凝土的保温采取延长拆模时间、覆盖保温被等措施；

S7、贝雷梁槽身模板支撑结构设计：

渡槽采用钢管支撑贝雷片支架施工，在4根φ50螺旋钢管柱顶安装4个 100吨液压千斤顶；然后在千斤顶上布设横向主梁I40b型工字钢双层，工字 钢之间采用焊接连接成整体；后在其上架设贝雷片；贝雷片以上采用I16a型 工字钢按纵向间距1.2米铺设，工字钢两端用钢管架搭设人行道，人行道两侧 搭设护栏，最后在I16a工字钢上搭设摸板；在桩顶分配梁对应贝雷梁位置处增 设加强竖杆、斜杆；在桩顶下0.6m处设置扶墙，以下扶墙高度按照6m进行设 置，扶墙与墩身连接牢固；

S8、布置交通爬梯

交通爬梯由特制钢管脚手架搭设组成的脚手架组合，该脚手架组合包括 可调底座、立杆、横杆、横撑、斜杆、梯子、扶手、紧固螺丝，立杆是主要受 力杆件，横杆、横撑是组成框架的横向连接杆件，横撑是放置梯子的构件，斜 杆是加强脚手架整体稳定性的构件，梯子和扶手是供施工人员上下通行的构件；

交通爬梯的规格为：长2.5米，宽1.3米，交通爬梯单位高度为与槽身 栏杆齐平相接，楼梯垂直高度为1.8米/每把，立柱采用φ48×3.25钢管， 钢材强度等级Q345，横杆及剪刀撑采用φ48×3.25钢管，钢材强度等级Q235。 搭设尺寸为：立杆纵距2.438米，立杆横距1.268米，大小横杆的步距为0.495 m，剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°-60°，每根立杆底部设置底座和垫板。 接长采用对接扣件连接，墩柱与安全爬梯之间立杆的最大连接距离为1.5m，连 墙件按每层设置间距为4m，采用φ16mm，长度120mm膨胀螺丝装配入墩身， 膨胀螺丝与12x15x1cm钢板用螺帽紧密连接，再用φ48*3.0钢管一端与钢板 满圈焊接，一端用万向扣件、十字扣与立杆进行水平支撑紧固连接。

进一步地，贝雷片支架采用6排单层贝雷梁，主梁I40b型工字钢双层， 工字钢之间采用焊接连接成整体；后在其上架设贝雷片；贝雷片以上采用I16a 型工字钢按纵向间距1.2米铺设，最后在116a工字钢上搭设摸板。

本发明具有以下有益效果：

相较于常规脚手架方案，较大程度地节约了成本和工期，同时其安全、高 效地保证了渡槽现浇混凝土施工，所取得的成果值得相同类型情况下渡槽工程 支撑施工方案制定时借鉴和参考。

附图说明

图1为扩大基础钢筒支撑示意图。

图2为桩基础承台钢筒支撑示意图

图3为渡槽结构图(cm)。

图4为支架纵断面图(cm)

图5为支架横断面图(cm)

图6为贝雷梁的整体模型图。

图7为贝雷梁顶分配梁受力示意图；图中：(a)组合应力图(MPa)；(b) 剪应力图(MPa)。

图8为贝雷梁受力示意图；

图中：(a)弦杆轴力图(kN)；(b)竖杆轴力图(kN)；(c)斜杆轴力图(kN)； (d)组合应力图(MPa)；(e)剪应力图(MPa)。

图9为贝雷梁变形图。

图10为桩顶分配梁受力示意图；

图中：(a)组合应力图(MPa)；(b)剪应力图(MPa)。

图11为钢管桩及连接系受力示意图；

图中：(a)组合应力图(MPa)；(b)剪应力图(MPa)。

图12为钢管桩受力示意图；

图中：(a)轴力图(t)底部局部最大72.5t；(b)弯矩图(t.m)。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域 的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是， 对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

工程概况

干渠2标段线路总长10.647km(桩号54+956.88～65+603.64)，设计引水 流量为10.17m/s，加大引水流量为11.75m/s。

渡槽4座总长683.00米，设计流量8.17m3/s，加大流量9.25m3/s，槽身 结构尺寸为2.8m×2.1m。排架最大高度19.83米，每跨间距15m，27＃渡槽第 17跨槽身(16＃-17＃)，30＃渡槽槽身采用贝雷梁支架施工。

表1渡槽特性表

序号	建筑物	起点桩号	结束桩号	总长	备注
						1	27＃渡槽	60+375.57	60+702.57	327
2	30＃渡槽	62+790.48	63+099.48	309

工程地质

27＃渡槽16＃和17＃排架基础表层岩性为第四系冲-洪积粉质壤土，厚1.0 米，质地均一，以粉砾为主，粘粒含量10％左右，局部夹有砂砾石透镜体， 结构中密；下部为含漂砂卵砾石层，以卵石为主，中粗砂漂石充填，结构中密。 16＃基础地基承载力测4点，分别为340KPa、340KPa、348KPa、356KPa。17＃ 排架基础地基承载力测4点，分别为348KPa、340KPa、348KPa、332KPa。

30＃渡槽1-8＃排架基础原设计地质岩性为粉质粘土，基础采用杯型混凝土 扩大基础，基础以下采用100cm厚度砂砾石换基处理，压实相对密度不小于0.75。根据现场开始实际岩性揭露情况：排架基础地质岩性上部为淤泥质粉土， 黑褐色或浅黄色，厚度6.0-16.0m，含水量高，呈饱和状，承载力低，不宜作 为建筑物地基；中部为冲-洪积砂砾石层，厚度3.2-13.2m，含泥量高，局部夹 有淤泥质粉土透镜体，呈饱和状，承载力50-120KPa。下部19.2m以下为古近 系粘土岩，砖红色，泥质胶结，成岩差，强风化层厚2.0-3.60m。经业主、设计、监理、地质单位现场勘查后确定：30＃渡槽1-8＃排架原基础处理措施要求 地基承载力200KPa，因承载力不能满足设计要求，将该排架基础由杯型扩大 基础变更为灌注桩基础，灌注桩及承台采用C25F200钢筋砼，每排架底部布置 灌注桩2根或4根(单排架2根，双排架4根)，灌注桩入弱风化层岩深度均 不小于1m。

30＃渡槽9＃-17＃排架高14-17m，排架基础为粉质粘土，地下水位较高，设 计采用杯型扩大基础，基础以下采用50cm厚度砂砾石换基处理，压实相对密 度不小于0.75；施工时根据现场开挖情况并经施工地质工程师现场判定基础 为淤泥质粉土，地下水位较高，建基面以下淤泥厚度大于2.5m，无法清除。2018 年8月30日，由业主、监理、施工、设计联合对30＃渡槽9＃-17＃排架基础进 行现场踏勘，淤泥质地基承载力无法满足要求，经各参建单位现场商议并形成 会议纪要(监理[2018]专记02号)，将9＃-17＃排架基础由杯型扩大基础调整 为灌注桩基础，灌注桩及承台采用C25F200钢筋砼，每排架底部布置灌注桩4 根，灌注桩入弱风化层岩深度均不小于1m。

30＃渡槽18＃-19＃排架地基土为洪积层，沟心处0-20.1m为淤泥质土，局部 夹粉质粘土薄层，淤泥质土呈硬塑-可塑状，灰黑色、夹砾石。右侧沟底淤泥 质土厚度3.2m，右侧岸坡表层覆盖坡积黄土状土，结构稍密，密度2-10cm。 沟底地下水埋深1-4m，局部低洼地段地下水溢出，施工受地下水干扰。淤泥 质土允许承载力80Kpa，粉质粘土允许承载力120Kpa。

施工计划

根据总施工进度计划要求，结合现场施工安排情况，渡槽槽身工程按 照如下施工计划安排施工。

表2渡槽槽身砼施工计划表

序号	建筑物	开工时间	竣工时间	工期d	备注
						1	27＃渡槽	20年05月10日	20年6月10日	30
2	30＃渡槽	20年06月11日	21年8月30日	450

施工方案

方案总述

本工程的排架高度小于10m为单排架，排架高度大于10m为双排架结构。 最大排架高度19.83米。考虑到渡槽位置覆盖层较厚，多为淤泥或黄土，承载 力较低，处理难度大，根据以往类似工程施工成功经验，本工程30＃渡槽位于 V型沟，地形条件较为复杂，最大排架高度19.83米，槽身施工采用钢筒桩贝 雷梁作为模板支撑，模板采用定型钢模板。混凝土水平运输采用4方混凝土罐 车运输至现场，垂直运输采用25t汽车吊配合0.8方吊罐入仓。

施工准备

排架杯型基础施工完成后，在钢筒支撑座安装位置浇筑钢支撑基础砼，施 工完成后对其周边进行回填，采用打夯机夯实。钢筒支撑基础如下：

模板的制作

模板的制作满足施工图纸的建筑物结构外形要求，其制作允许偏差满足 SL677-2014规范和招标文件有关技术条款要求。

模板的安装

模板安装前需进行模板位置的定位；模板安装后，需进行检测，如果偏差， 进行校核；校核无误后，进行下一道工序；

1、准备工作

1)按照《模板设计方案》中的配板图、模板配置明细表检查进场模板数 量级尺寸是否正确；

2)按照模板相关质量标准，检查模板是否满足质量要求；

3)施工现场准备好扳手、铁锤、清灰工具、海绵条、单面胶条、脱模剂、 木方、护身栏杆等；

4)根据施工现场情况，合理模板和配件堆放场地；

5)卸车场地应平整坚实，排水流畅，模板下口应垫离地面10cm以上。模 板卸车后重叠水平码放数量不宜过多。

6)模板堆放时应面对面堆放且留出人行通道。

2、支模

1)模板表面应清理干净、除锈、刷好脱模剂，不得漏刷。不得采用影响 结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂；

2)首次涂刷脱模剂时，需对模板和角膜进行全面清理，清理模板表面的 污垢及锈蚀，用棉纱对板面进行最后清理，然后涂刷脱模剂，要求涂刷均匀， 不得积存脱模剂；

3)涂刷时，要注意周围环境，防止脱模剂散落在建筑物、机具上，更不 得溅落在钢筋上。涂刷完脱模剂的模板，不可长时间放置，以防止雨淋和落尘， 影响拆模后混凝土外观质量；

4)模板校正完后，专职人员必须依照相关规范要求进行质量检查，合格 后方可进入下道工序。

5)混凝土浇筑过程中，要有专人看护，如发现模板露浆或胀模等现象， 应及时用清水清理露浆位置，并进行模板加固处理。

3、模板的清洁

模板在使用前应清理干净、校正并经验收合格后方可使用，在混凝土浇筑 前拟在模板面板涂刷一层无色脱模剂，脱模剂不得使用污染混凝土的油剂，以 防混凝土受到污染。

钢筋施工

(1)钢筋配料

依据设计蓝图和槽身分层进行钢筋配料。槽身每跨钢筋为6.18t。

(2)钢筋加工

槽身为板梁结构，钢筋主要弯曲形式为箍筋和主次梁弯起筋。钢筋加工依 据钢筋下料单，在钢筋加工厂内完成加工制作并按技术要求进行标识和堆放； 加工精度必须满足规范以及设计要求。

(3)钢筋安装

用装载机从钢筋厂将经检查合格的成品钢筋运到施工部位，用25吨汽车 吊吊运至仓面。

当钢筋达到仓面后，根据设计蓝图和钢筋下料表进行钢筋清理、绑扎和焊 接。由于钢筋密集，规格小，安装完成的钢筋结构刚度较小，需要布置足量的 架立筋以确保钢铰线能够准确定位。架立钢筋规格为φ20以上。板和墙双层 钢筋安装为确保精度也须用架立筋来定位，以保证钢筋安装精度满足规范及设 计要求。

(4)钢筋接头

钢筋接头按照设计图纸要求进行搭接焊接，单面焊要求搭接长度为10d， 双面焊要求搭接长度为5d。钢筋焊接及接头分布须满足规范及设计要求。

预埋件、插筋安装

各种预埋件和插筋在埋设前，必须进行去污、除锈处理。正式安装前，经 测量放出埋件埋设中心线及高程点，安装临时支撑架将预埋件固定牢靠，各种 埋件安装精度满足设计要求。

为防止拉模筋形成渗水通道，在过水断面墙体模板施工时，在拉模筋上套 入止水橡皮圈以止水。

在经过监理工程师认可后，方可进入下一道工序施工。

槽身橡胶支座安装

先放出每个支座安装的中心线，并用墨线标明。同时在支座四边标出四边 的中心点。在支座就位时，将锚固螺栓穿过上下座板锚栓孔并旋入钢套筒内， 并在钢套筒和上下座板结合面布设密封垫圈后拧紧锚固螺栓。在墩台垫石上设 置灌注砂浆工艺槽，带支座就位对中并调整水平后，用专用的高标号支座砂浆 灌注钢套筒预留孔及支座底板垫层，待砂浆硬化后撤除调整水平用的垫块，并 用专用支座砂浆填满垫块位置。砂浆要求灌注密实，不得留有空洞。

混凝土浇筑

混凝土施工工艺

槽身混凝土施工工艺流程：

基础处理→支撑结构施工及验收→槽身底模→槽身侧模→钢筋绑扎→预 埋件安装→堵头模板安装→验收→砼浇筑→砼养护保护→拆模。

混凝土浇筑

混凝土浇筑：混凝土拌和由拌和站拌和后，由4m3搅拌车输送至浇筑现场， 再由25t汽车吊吊0.8m3砼罐进仓。

混凝土平仓：混凝土台阶法浇筑方式施工。入仓混凝土应及时平仓，不得 堆积，仓内若有粗骨料堆叠时，应均匀地摊铺在砂浆较多处，但不得用水泥砂 浆覆盖，以免造成内部蜂窝。混凝土入仓时，自由下落高度不大于1.5m，浇 筑分层厚度控制在40～50cm。

混凝土振捣：主要采用φ50型振捣器振捣，在止水、埋件、钢筋密集部位 采用φ30型振捣器振捣。混凝土振捣须避免直接接触钢筋、模板。振捣棒的 插入深度，在振捣第一层混凝土时，以振捣器头部不碰到老混凝土面，但相距 不超过5cm为宜；振捣上层混凝土时，则应插入下层混凝土5cm左右，使上下 两层结合良好。振捣时间以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始 泛浆为准，不得长期在下料口处振捣。振捣器的插入间距控制在振捣器有效作 用半径1.5倍以内。振捣混凝土时应严防漏振现象的发生，同时应避免振捣过 度，振捣操作应严格遵循施工规范要求。

混凝土保温与养护

混凝土浇筑完毕12～18h后即开始洒水养护，使其表面保持湿润状态，在 炎热干燥气候情况下应提前进行养护。操作时，先洒侧面，再洒顶面。洒水养 护的用水量与施工期长短、浇筑层厚度、结构型式和气温有关，一般每立方米 混凝土用水量约0.2～0.4m³。

养护方法采用人工洒水。养护时间28天，重要部位和长时间暴露部位的 养护时间不少于混凝土龄期。

在气温较低且温度梯度较大时段内，应进行28d龄期内混凝土的保温工作， 混凝土的保温采取延长拆模时间、覆盖保温被等措施。

贝雷梁槽身模板支撑方案

槽身模板支撑结构设计

青海引大济湟西干渠工程2标段渡槽为跨径15米的排架式矩形型渡槽。 渡槽结构横截面断面形式相同，均为等截面，渡顶宽度3.8m。

渡槽采用钢管支撑贝雷片支架施工。在4根φ50螺旋钢管柱顶安装4个 100吨液压千斤顶；然后在千斤顶上布设横向主梁I40b型工字钢双层，工字 钢之间采用焊接连接成整体；后在其上架设贝雷片；贝雷片以上采用I16a型 工字钢按纵向间距1.2米铺设，工字钢两端用钢管架搭设人行道，人行道两侧 搭设护栏，最后在I16a工字钢上搭设摸板。

计算参数

材料参数

采用承载力极限法进行检算，贝雷梁计算时按照允许应力法进行复核(为 与贝雷梁手册配合使用)。

(1)结构参数如下：

Q235B钢参数：容许弯曲应力[σ]＝190MPa，容许剪应力[τ]＝110MPa。

Q345B钢参数：容许弯曲应力[σ]＝275MPa，容许剪应力[τ]＝160MPa。

(2)钢弹性模量Es＝2.1×10⁵MPa；

(3)贝雷梁轴力按照允许承载力进行轴力进行计算，此时荷载系数均按照 1.0进行考虑。

100型贝雷梁杆件特性表

杆件名称	材料	断面型式	断面面积(cm<sup>2</sup>)	容许承载能力
					弦杆	16Mn	2[10	2×12.74	560kN
竖杆	16Mn	I8	9.52	210kN
					斜杆	16Mn	I8	9.52	171.5kN

荷载参数

(1)混凝土比重取26kN/m³；

(2)不得在大于六级风的条件下进行混凝土施工；

(3)混凝土荷载

根据支架实际使用情况，箱梁荷载一次浇筑。荷载直接作用在分配梁上， 其中顺桥向按照1/2进行分配加载。

(4)荷载取值

模板计算荷载包括：模板及支架自重；新浇砼自重(含钢筋重量)；施工 人员及施工设备荷载；倾倒砼及振捣产生的荷载。

模板、支架等自重：q₁＝2kN/m²；

施工人员及运输机具荷载：q₂＝2.5kN/m₂

倾倒砼及振捣产生的荷载：q₃＝2kN/m²。

荷载组合

一般结构采用标准组合，贝雷梁计算采用基本组合。

标准组合：1.35×(自重+混凝土荷载)+1.4×施工荷载

基本组合：1.0×(自重+混凝土荷载)+1.0×施工荷载

支架验算准则

支架作为一种重要的临时设施，其设计验算准则为：在工作状态下，满足 强度、刚度及稳定性要求。

材料说明

6排单层贝雷梁，主梁I40b型工字钢双层，工字钢之间采用焊接连接成整 体；后在其上架设贝雷片；贝雷片以上采用I16a型工字钢按纵向间距1.2米 铺设，最后在I16a工字钢上搭设摸板，钢管采用500×10mm。

支架计算

腹板计算

(1)腹板计算

底模采用定型钢模板，按单向板计算，箱梁横隔板处的模板受力最不利，按 三跨等跨连续梁计算。

混凝土荷载：p₄＝26kN/m³×2.8m＝72.8kN/m²

荷载为：q′＝1.35×72.8×1+1.4×6.5＝107.38kN/m²

组合荷载：q＝107.38kN/m²×1m＝107.38kN/m

纵向工字钢最大间距为150mm，跨径l＝50mm进行验算。

其截面特性为：I＝bh³/12＝1000×16³/12＝3.41×10⁵mm⁴

W＝bh²/6＝1000×16²/6＝4.2×10⁴mm³，A＝bh＝1000×16＝1.6×10⁴mm²

三跨等跨连续梁查表得：K_M＝0.1，K_V＝0.6，K_f＝0.677

最大弯矩：M_max＝K_MqI²＝0.1×107.38×0.05²＝0.027KN·m

最大剪力：V_max＝K_VqI＝0.6×107.38×0.05＝3.25KN

弯曲应力：

剪应力：

最大挠度：

满足要求。

(2)其它位置计算

纵向工字钢最大间距为500mm，跨径l＝400mm进行验算。

其截面特性为：I＝bh³/12＝1000×16³/12＝3.41×10⁵mm⁴

W＝bh²/6＝1000×16²/6＝4.2×10⁴mm³，A＝bh＝1000×16＝1.6×10⁴mm²

三跨等跨连续梁查表得：K_M＝0.1，K_V＝0.6，K_f＝0.677

混凝土荷载：p₄＝26kN/m³×0.3m＝7.8kN/m²

荷载为：q′＝1.35×7.8×1+1.4×6.5＝19.63kN/m²

组合荷载：q＝19.63kN/m²×1m＝19.63kN/m

最大弯矩：M_max＝K_MqI²＝0.1×19.63×0.4²＝0.314KN·m

最大剪力：V_max＝K_VqI＝0.6×19.63×0.4＝4.7KN

弯曲应力：

剪应力：

最大挠度：

满足要求。

纵向工字钢计算

工字钢尺寸为100×100mm，工字钢支撑间距为1000mm，腹板荷载作 用宽度为250mm，其它位置为400mm。

腹板：

混凝土荷载：p₄＝26kN/m³×2.8m＝72.8kN/m²

荷载为：q′＝1.35×72.8×1+1.4×6.5＝107.38kN/m²

组合荷载：q＝107.38kN/m²×0.15m＝16.107kN/m

其它位置：

混凝土荷载：p₄＝26kN/m³×0.3m＝7.8kN/m²

荷载为：q′＝1.35×7.8×1+1.4×6.5＝19.63kN/m²

组合荷载：q＝19.63kN/m²×0.5m＝9.8kN/m

选取腹板下进行结构计算

三跨等跨连续梁查表得：K_M＝0.1，K_V＝0.6，K_f＝0.677

最大弯矩：M_max＝K_MqI²＝0.1×16.107×1²＝1.61KN·m

最大剪力：V_max＝K_VqI＝0.6×16.107×1＝9.66KN

弯曲应力：

剪应力：

最大挠度：

满足要求。

贝雷梁结构计算

(1)建立模型

用midas civil 2016整体建模计算，上层分配梁的弯矩不传递至下层分 配梁。

(2)贝雷梁顶分配梁计算

贝雷梁顶分配梁受力如图7所示：

受力：σ＝118.5MPa＜[σ]＝190MPa，τ＝43.5MPa＜[τ]＝110MPa，满足要求。

(3)贝雷梁计算

贝雷梁受力如图8所示：

100型贝雷梁杆件特性表

由于局部位置未处于节点处，还需要对贝雷梁受力进行应力计算。

组合应力为σ＝258MPa＜[σ]＝275MPa，最大剪应力τ＝98MPa＜[τ]＝160MPa

贝雷梁变形如图9所示：

结构最大变形为35.8mm＜15000/400＝37.5mm，满足要求。

(四)桩顶分配梁计算

桩顶分配梁受力如图10所示：

组合应力为σ＝118MPa＜[σ]＝190MPa，最大剪应力τ＝89MPa＜[τ]＝110MPa，最大相对变形为：Δl＝3.7mm＜2700/400＝6.75mm，满足要求。

(五)钢管桩及连接系计算

钢管桩及连接系受力如图11所示：

组合应力为σ＝98MPa＜[σ]＝190MPa，最大剪应力τ＝43MPa＜[τ]＝110MPa，满 足要求。

钢管桩受力还需要进行稳定性计算，钢管桩受力如图12所示：

轴力：N_max＝67t，弯矩：M_max＝18t·m，钢管采用

A＝12365mm²，i_x＝i_y＝174mm，W_x＝1.5×10⁶mm³，l＝8m，λ＝l/i_x＝46

截面塑性发展系数：γ_x＝1.15，等效弯曲系数：β_mx＝1

b类截面，查得

稳定性计算：

参数：

满足要求。

结论

1、通过计算，结构强度、刚度及稳定性满足规范要求。

2、在桩顶分配梁对应贝雷梁位置处增设加强竖杆、斜杆。

3、在桩顶下0.6m处设置扶墙，以下扶墙高度按照6m进行设置，扶墙与 墩身连接牢固。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限 于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化 或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例 和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (2)

1.一种渡槽贝雷梁设计施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、施工准备

排架杯型基础施工完成后，在钢筒支撑座安装位置浇筑钢支撑基础砼，浇筑完成后对其周边进行回填，采用打夯机夯实；

S2、完成模板的制作和安装

模板的制作需满足施工图纸的建筑物结构外形要求，其制作允许偏差满足SL677-2014规范和招标文件有关技术条款要求，模板采用25T吊车吊装；模板安装前需进行模板位置的定位，模板安装后，需进行检测，如果偏差，进行校核，校核无误后，进行下一道工序；

S3、钢筋施工

(1)钢筋配料

依据设计蓝图和槽身分层进行钢筋配料，槽身每跨钢筋为6.18t；

(2)钢筋加工

槽身为板梁结构，钢筋的弯曲形式为箍筋和主次梁弯起筋，钢筋加工依据钢筋下料单，在钢筋加工厂内完成加工制作并按技术要求进行标识和堆放；加工精度必须满足规范以及设计要求；

(3)钢筋安装

用装载机从钢筋厂将经检查合格的成品钢筋运到施工部位，用25吨汽车吊吊运至仓面；当钢筋达到仓面后，根据设计蓝图和钢筋下料表进行钢筋清理、绑扎和焊接；由于钢筋密集，规格小，安装完成的钢筋结构刚度较小，需要布置足量的架立筋以确保钢铰线能够准确定位；架立钢筋规格为Φ20以上，板和墙双层钢筋安装为确保精度也须用架立筋来定位，以保证钢筋安装精度满足规范及设计要求；

(4)钢筋接头

钢筋接头按照设计图纸要求进行搭接焊接，单面焊要求搭接长度为10d，双面焊要求搭接长度为5d，钢筋焊接及接头分布须满足规范及设计要求；

S4、预埋件、插筋安装

各种预埋件和插筋在埋设前，必须进行去污、除锈处理，正式安装前，经测量放出埋件埋设中心线及高程点，安装临时支撑架将预埋件固定牢靠，各种埋件安装精度满足设计要求；

为防止拉模筋形成渗水通道，在过水断面墙体模板施工时，在拉模筋上套入止水橡皮圈以止水；

在经过监理工程师认可后，方可进入下一道工序施工；

S5、槽身橡胶支座安装

先放出每个支座安装的中心线，并用墨线标明，同时在支座四边标出四边的中心点；在支座就位时，将锚固螺栓穿过上下座板锚栓孔并旋入钢套筒内，并在钢套筒和上下座板结合面布设密封垫圈后拧紧锚固螺栓，在墩台垫石上设置灌注砂浆工艺槽，带支座就位对中并调整水平后，用专用的高标号支座砂浆灌注钢套筒预留孔及支座底板垫层，待砂浆硬化后撤除调整水平用的垫块，并用专用支座砂浆填满垫块位置，砂浆要求灌注密实，不得留有空洞；

S6、混凝土浇筑

S6.1混凝土施工工艺

槽身混凝土施工工艺流程：

基础处理→支撑结构施工及验收→槽身底模→槽身侧模→钢筋绑扎→预埋件安装→堵头模板安装→验收→砼浇筑→砼养护保护→拆模；

S6.2混凝土的浇筑

混凝土浇筑：混凝土拌和由拌和站拌和后，由4m³搅拌车输送至浇筑现场，再由25t汽车吊吊0.8m³砼罐进仓；

混凝土平仓：混凝土台阶法浇筑方式施工，入仓混凝土应及时平仓，不得堆积，仓内若有粗骨料堆叠时，应均匀地摊铺在砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝，混凝土入仓时，自由下落高度不大于1.5m，浇筑分层厚度控制在40～50cm；

混凝土振捣：采用Φ50型振捣器振捣，在止水、埋件、钢筋密集部位采用Φ30型振捣器振捣；混凝土振捣须避免直接接触钢筋、模板；振捣棒的插入深度，在振捣第一层混凝土时，以振捣器头部不碰到老混凝土面，但相距不超过5cm为宜；振捣上层混凝土时，则应插入下层混凝土5cm左右，使上下两层结合良好；振捣时间以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准，不得长期在下料口处振捣；振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径1.5倍以内；振捣混凝土时应严防漏振现象的发生，同时应避免振捣过度，振捣操作应严格遵循施工规范要求；

S6.3混凝土保温与养护

混凝土浇筑完毕12～18h后即开始洒水养护，使其表面保持湿润状态，在炎热干燥气候情况下应提前进行养护；操作时，先洒侧面，再洒顶面；洒水养护的用水量与施工期长短、浇筑层厚度、结构型式和气温有关，一般每立方米混凝土用水量约0.2～0.4m³；

养护方法采用人工洒水，养护时间28天，重要部位和长时间暴露部位的养护时间不少于混凝土龄期；

在气温较低且温度梯度较大时段内，应进行28d龄期内混凝土的保温工作，混凝土的保温采取延长拆模时间、覆盖保温被等措施；

S7、贝雷梁槽身模板支撑结构设计：

渡槽采用钢管支撑贝雷片支架施工，在4根Φ50螺旋钢管柱顶安装4个100吨液压千斤顶；然后在千斤顶上布设横向主梁I40b型工字钢双层，工字钢之间采用焊接连接成整体；后在其上架设贝雷片；贝雷片以上采用I16a型工字钢按纵向间距1.2米铺设，工字钢两端用钢管架搭设人行道，人行道两侧搭设护栏，最后在I16a工字钢上搭设摸板；在桩顶分配梁对应贝雷梁位置处增设加强竖杆、斜杆；在桩顶下0.6m处设置扶墙，以下扶墙高度按照6m进行设置，扶墙与墩身连接牢固；

S8、布置交通爬梯

交通爬梯由特制钢管脚手架搭设组成的脚手架组合，该脚手架组合包括可调底座、立杆、横杆、横撑、斜杆、梯子、扶手、紧固螺丝，立杆是主要受力杆件，横杆、横撑是组成框架的横向连接杆件，横撑是放置梯子的构件，斜杆是加强脚手架整体稳定性的构件，梯子和扶手是供施工人员上下通行的构件；

交通爬梯的规格为：长2.5米，宽1.3米，交通爬梯单位高度为与槽身栏杆齐平相接，楼梯垂直高度为1.8米/每把，立柱采用φ48×3.25钢管，钢材强度等级Q345，横杆及剪刀撑采用φ48×3.25钢管，钢材强度等级Q235；搭设尺寸为：立杆纵距2.438米，立杆横距1.268米，大小横杆的步距为0.495m，剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°-60°，每根立杆底部设置底座和垫板；接长采用对接扣件连接，墩柱与安全爬梯之间立杆的最大连接距离为1.5m，连墙件按每层设置间距为4m，采用Φ16mm，长度120mm膨胀螺丝装配入墩身，膨胀螺丝与12×15×1cm钢板用螺帽紧密连接，再用Φ48*3.0钢管一端与钢板满圈焊接，一端用万向扣件、十字扣与立杆进行水平支撑紧固连接。

2.如权利要求1所述的一种渡槽贝雷梁设计施工方法，其特征在于：贝雷片支架采用6排单层贝雷梁，主梁I40b型工字钢双层，工字钢之间采用焊接连接成整体；后在其上架设贝雷片；贝雷片以上采用I16a型工字钢按纵向间距1.2米铺设，最后在I16a工字钢上搭设摸板。

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