基于MIDAS Civil的大跨度现浇箱梁军用梁支架体系应用研究

建筑技术开发Building Technology Development
道路桥梁
Roads and Bridges
第48卷第4期
2021年2月
基于M ID A S C iv il的大跨度现浇箱梁军用
支架体系应用研究
谢荣强
(中铁建大桥工程局第六工程公司,长春130000)
[摘要]军用梁支架体系在现浇箱梁施工中的应用是当前的研究热点,基于MidasCivil软件定量地研究了军用梁支架体系在跨长益高速特大桥施工中的应用;分析了地形复杂、地质条件差、孔数较多及跨度较大等条件限制下简支箱梁的施工技术;确定了应用于跨长益高速特大桥的支架体系,并对其进行了验算。
结果表明,六四式军用梁支架体系受力合理,满足稳定要求;本工法实用性强,有明显的经济、社会效益。
[关键词]军用梁;软弱地廣;支架现浇
[中图分类号]TU855 [文献标志码]A[文章编号]1001-523X (2021) 0U125-02
Large Span Cast-in-place Box Girder based on MIDAS Civil Research on
Application of Military Beam Support System
Xie Rong-qiang
[Abstract]The application of military beam support system in cast-in-place box girder construction is a current research hotspot. This paper is based on Midas Civil software quantitatively studies the application of military beam support system in the construction of the super large bridge across Changyi expressway ;analyzes the construction technology of simply supported box girder under the conditions of complex terrain,poor geological conditions,large number of holes and large span;determines the support system applied to the super large bridge over Changyi Expressway,and carries out the checking calculation.The results show that the force of64 type military beam support s
ystem designed in this paper is reasonable,which can meet the requirements of stable operation;the method is practical and has obvious economic and social benefits.
[Keywords]military beam;weak geology;support cast-in-place
支架系统以其方便快捷、安全稳定的特点应用于桥梁工 程建设,当前对于其应用方面的研究较多。刘学庆等利用方 案比选法研究了混合支架体系在现浇连续额槽形梁施工中的 应用,证明该支架体系在槽形连续梁施工中的有效性;谢卿 基于Midas Civil对上承式连续拱桥的支架体系进行了应用研 究,提出了应用组合支架体系解决现浇箱梁的浇筑施工:李 建双以天津港复线公路桥为背景,研宄了软土地基大跨 度混凝土箱梁支架的设计;张军对挑梁、钢管桩和军用梁支 架在一次性整体现浇梁施工中的应用进行了研宂;王引仓结 合武汉天兴洲公铁两用长江大桥施工实例,讨论了满堂支架、六四军用梁管支架和贝雷钢管支架的适用性。
通过上述研宄可发现,当前定性研究军用梁支架体系在 连续梁施工中应用得较多,定量分析的研宄则较少。为此基 于Midas Civi丨软件,对软土基础上现浇箱梁施工中军用梁支 架体系的应用进行了定量分析研究。
1工程概况
1.1现浇箱梁概述
跨长益高速特大桥,桥梁全长3597.475m,上部结构为 98孔简支现浇箱梁+2联三跨连续梁。
原98孔简支梁采用移动模架法无法满足工期需求,根据 施工进度计划安排,需82孔简支梁采用现浇支架施工。
1.2现浇箱梁结构形式
24m简支箱梁截面为单箱单室等高度简支箱梁,梁端顶 板、底板及腹板局部向内侧加厚,桥面宽度:挡砟墙内侧净 宽9.0m,桥梁宽12.2m,梁全长24.6m,计算跨度23.1m,截 面中心梁高2.686m,横桥向支座中心距均为4.4m。
收稿日期:202(M(M4
作者简介:谢荣强(1979— ),男,吉林长春人,工程师,主要研宄方向 为桥梁工程。
32m简支箱梁截面类型为单箱单室等高度简支箱梁,梁
端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚,桥面宽度:挡砟墙内侧
净宽9.0m,桥梁宽12.2m,梁全长32.6m,计算跨度31.1m,
截面中心梁高2.686m,横桥向支座中心距均为4.4m,具体形
式如图1所示。
图1双线简支箱梁断面示意(单位/m)
1.3沿线地形地貌及水文情况
跨长益高速特大桥位于长沙市望城区黄金乡境内,桥址
处地势较为平坦,大部分为水田水塘。桥址区域地表水较多。
地表水主要为水塘及沟渠水,主要受降水补给,以蒸发和向
更低基准面径流排泄为主。
2施工方案设计研究
2.1工法选择
本工程的特点为工期紧张,在保证工期的前提下进行选 择,再结合安全、质量、成本等对工法进行比选。
(1)满堂支架现浇法。满堂支架现浇法对支架基础的要 求较高,本工程的软弱地基处理比较困难,其中有部分箱梁
超过20m高,此时安全无法保证,工期、成本也不可行。
(2)移动模架法。因为本工程征地比较困难,分区域逐
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第48卷第4期
202丨年2月道路桥梁Roads and Bridges 建筑技术开发Building Technology Development 次开工,在后开工的施工段工期较紧张下,须选择多点作业、 平行施工,移动模架属于大型特种设备,采购、租赁在工程 量小的情况下进行分包成本太大。
(3) 中间加设支墩的贝雷片支架现浇法。此工法主要是
在中间支墩的基础上处理,经过研宄,部分地质条件好的可 换填做扩大性基础,但是原有河塘的地方需打设桩基,改工 法通用性差,工期要比没有支墩的长,经过经济分析每跨的(4) 大跨度跨越不良地质军用梁支架现浇法。此工法每 跨搭设支架时间短,跨越水田、河塘等不良地质时,无须处 理软弱基础,综合成本低。经过综合比较,大跨度跨越不良 地质军用梁支架现浇法在安全、进度、成本等方面优势明显, 初步拟定该方法,进行技术可行性分析。3工法方案及技术可行性分析3.1支架布置形式
现浇支架布置形式从下往上依次为:DN 609X 16钢管柱, 砂箱、丨56b 双拼工字钢横梁、纵向军用梁、丨12.6工字钢横向 分配梁、lOOmmxlOOmm 方木纵向分配梁、15mm 厚竹胶板, 滑移钢侧模;横桥向单排钢管柱采用2[20联结系槽钢;为增
加承重梁弦杆整体受力,军用梁采用加强型军用梁杆件;为 增加整体稳定性,军用梁杆件横桥向方向采用110槽钢连接。 32.6m 箱梁组合支架采用13片六四式军用梁;六四梁主桁纵
向组合采用端构架(2m ) +双层标准三角(4mx 6m ) +端构 架(2m )的形式,主桁拼装跨度28m 。
3.2结构荷栽验算
(1) 计算荷载取值。结构验算考虑的主要荷载。1)混凝 土荷载:26kN /m 3。2)支架、模板自重:按方案取值。3)施 工人员、材料及施工机具荷载:2.5kN /m 2。4)振捣混凝土冲
击荷载:2.0kN /m 2。5)倾倒混凝土产生的荷载:2.0kN /m 2。6)
风荷载:根据桥梁施工设计图纸,风荷载强度取〇.8kN /m 2。
(2) 荷载组合。采用以概率理论为基础的极限状态设计
法,用分项系数的设计表达式进行计算,恒载取分项系数取1.2,
活载分项系数取1.4。
(3) 结构计算。永久荷载包括3部分,一是六四梁自重, 二是钢模板及其他配套自重,三是现浇箱梁自重。活载主要
为施工荷载。采用Midas  Civil 有限元分析软件建立支架结构 整体模型。军用梁、分配梁、钢管桩各
杆件均为梁单元。军 用梁之间释放梁端约束,承重梁和军用梁、军用梁和分配梁
之间采用弹性连接。
利用Midas 软件计算各杆件轴力结果,通过数值模拟计
算可得各杆件的最大轴力,见表1。
表1数值模拟计算各杆件最大轴力杆件名称最大轴力计算值最大轴力允许值是否满足要求标准三角N 1杆件A M 46k N [A Q =1000k N 是标准三角N 2杆件A ^=141k N [N ]=420k N 是
标准三角N 3/N 4杆件iV =28.7k N [N ]=100k N 是
标准三角N 5杆件A ^=11.6k N [A q =70k N 是端构件N 1杆件A M 214k N [AT ]=860k N 是端构件N 2杆件A M 203k N [AT |=550k N 是端构件N 3杆件M =19.4k N [ATJ =410k N 是端构件N 4杆件A M 7.7k N [ATJ =l 〇〇k N 是端构件N 5杆件N =9.1kN [//]=!00 k N 是通过表1对比发现,各杆件最大轴力计算值均小于其最大 轴力允许值,说明本文设计的应用于软土地基上的六四式军 用梁支架体系是合理可行的,可作为跨长益高速特大桥现浇 箱梁施工支撑体系来应用的。
3.3主梁整体挠度验算
虽然军用梁支架体系各杆件轴力满足要求,但并不能保
证其整体满足变形要求,为此进行了军用梁支架体系的整体 数值计算,主梁整体最大弯曲挠度为50mm ,小于其允许值 (C
7?=L /400=71.25mm ),满足变形要求^3.4注意事项
由于军用梁拼装方式是销接,由销孔间隙产生的非弹性
变形较难计算,施工中通过预压取得数据来预留拱度。
现场实测军用梁跨中变形为:
预压时56mm  (预压荷载为 梁体自重的1.2倍)
;混凝土浇筑前后变化值39mm ,结合设计 反拱值来确定预拱度值。
4结束语
六四梁现浇支架施工工法,不要求地质条件,对跨越复 杂地段实用性强;相对预制架设、移动模架等其他形式的施
工方法而言,结构设计简单成熟,设备材料租赁方便,拼装 使用灵活,施工方便,周转快捷,工期短。对现浇梁工点多 且分散的长线路而言,更利于整体施工组织安排,保证工期, 减少资源消耗,降低成本,提高经济效益。
参考文献
[1] 段宝红.军用梁在互通立交桥梁中的设计与施工[J ].公路交通科技(
应 用技术版),2020, 16 (1): 197-201.[2] 王达.六四式军用梁架设栈桥码头技术及受力检算[
J ].建筑技术开发, 2016, 43 <3>: 122-123.关于分解下达湖北省2021年度 装配式建筑目标任务的通知各市、州、直管市、神农架林区住(城)建局:为全面贯彻新发展理念,提升湖北省建造水平和建筑 品质,促进建筑业转型升级,根据国务院、住建部、省政 府确定的“力争用10年左右的时间(到2025年),使装配 式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”的总体目标,现 将2021年度装配式建筑目标任务分解下达市州。具体要求
如下。1确保任务完成
湖北省各市州住(城)建局要结合当地政府装配式建
筑实施意见确定的阶段性发展目标和本年度装配式建筑发 展计划,领导挂帅、亲抓严管、主动协调,严把项目立项 和落地关口,严控实施区域和范围内项目管理,严守质量 安全标准,加大政策支持和市场培育力度,强化激励措施 和限制性规定落实刚度,搞好应用扩面和场景拓展,确保 完成年度目标任务,省厅将定期考核和通报各地任务完成
情况。
2加大工作力度
政府投资工程要带头按照装配式方式建设,鼓励支持 社会投资项目采用装配式方式。要主动梳理、指导企业申 报和享受各类相关支持政策,支持装配式项目参与绿建 筑等各类创新奖项评选。要大力培养装配式设计、生产、 施工、管理等方面专业人才,培育和扶持龙头企业和示范
项目发展。
3及时报送信息
行业管理部门和建筑企业要建立“专人负责、权责清晰、
渠道通畅、数据精准”的装配式统计工作机制,落实好双
月报制度,全面细致搞好统计,做到应报尽报、漏报补报、
及时上报。要及时报送当地工作进展和特亮点,大力宣 传本地创新举措,保证年度目标任务完成,全面反映工作 情况,推进装配式发展。
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本文发布于:2024-09-20 22:33:30,感谢您对本站的认可!

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