刚构桥托架设计及施工技术范文

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《山东交通科技》2014年第二期

1托架的结构形式

本桥采用三角型托架，托架由三角架、横向分配梁组成，均采用型钢加工，三角架的水平杆采用2根40号槽钢采用缀板焊成箱型断面，斜杆采用2根32号槽钢采用缀板焊成箱型断面，水平杆与斜杆之间、三角架和墩身预埋件之间均采用连接板进行连接。横桥向设置4个三角托架，4个三角托架在水平杆下部和斜杆上部分别布设一道由4根16号槽钢组成的连接系梁，确保托架的稳定。由于箱梁的重量除顶板和底板外，绝大部分集中在腹板上，故4个三角托架不采用均匀布置，而是根据实际情况布置时中间间距尺寸较大、两侧间距布置较密。三角架上每隔30cm布设1根32号工字钢作为横向分配梁，用来支撑侧模、底模以及上部的混凝土。托架和桥墩通过预埋钢板进行连接，每对对称钢板中间用4根16号槽钢进行连接。上层钢板受到拉力较大，故在每块上层预埋钢板中间设置两根Φ32mm精轧螺纹。

2托架的受力分析

2．1横向分配梁受力计算I32a横向分配梁间距为0.3m，故每根工字钢承担0.3m箱梁重量，第一次混凝土浇筑到5m高处。用迈达斯软件建立横向分配梁的受力模型，采用线单元进行分析，建模情况如下:节点12个;梁单元11个;材料:Q235;截面:Ⅰ320×130×9.5/15;一般支承4个(简支);梁单元荷载13个。计算数据:支座反力分别为64.7kN、41.8kN、41.8kN、64.7kN。最大剪应力为15.1MPa≤125MPa(满足要求);最大拉(压)应力为26.7MPa≤215MPa(满足要求);最大位移变形为2.1mm≤L/400=3.35×2/400=16.8mm(满足要求)。

2.2墩前后三角托架的计算由横向分配梁的支座反力可知，外侧的三角托架受力更为不利，故只对外侧托架进行分析。受到到11个64.7kN的集中荷载的作用。用迈达斯对单品三角托架进行分析，集中荷载减半32.4kN。用迈达斯软件进行建模见图1。软件分析结果:斜杆最大压应力为47.0MPa＜215MPa(满足要求);水平杆最大剪应力为53.8MPa＜125MPa(满足要求);最大弯矩应力为128.9MPa＜215MPa(满足要求);最大组合应力为149.9MPa＜215MPa(满足要求);对梁单元进行细部分析:最大拉应力为154.2MPa＜215MPa(满足要求);最大位移变形为1.9mm＜L/400=10mm(满足要求)。

2.3墩中间托架分析和三角托架相似，墩中间托架受到17个62.7kN的集中荷载，对单品托架分析，集中荷载减半32.4kN，图2用迈达斯软件进

行建模。分析结果:最大轴应力为32.6MPa＜215MPa(满足要求);最大剪应力为67.7MPa＜125MPa(满足要求);最大弯矩应力为155.9MPa＜215MPa(满足要求);最大组合应力为152.3MPa＜215MPa(满足要求);对梁单元进行细部分析:最大应力152.9MPa＜215MPa(满足要求);最大位移为1.5mm＜L/400=6.25mm(满足要求)。

3施工注意事项

(1)托架所使用的钢材必须保证质量，节点板的厚度不得缩水，节点板和托架梁上的螺栓孔，必须采用机钻成孔以保证孔的光洁度。(2)托架和预埋件加工时要正确选择焊条。要符合规范要求，本结构由Q235钢材和16Mn钢材，统一采用E5016型焊条。(3)托架和预埋件加工时，必须保证焊缝质量，采取合理的施焊顺序，保证焊接变形不能过大，焊缝尺寸要饱满，避免虚焊等现象。对目测不合格的焊缝应及时进行及时的处理，以保证安全。对节点板和桥墩预埋钢板之间的焊接要严格检查。(4)在桥墩上预埋钢板时，位置必须与设计相符;加工施工托架时，必须保证拼装完成后的高度与设计相符，这两点是确保托架与桥墩能顺利组装的前提。(5)考虑到在施工过程中，桥墩可能产生少于偏差，在加工两墩之间托架和连接板时，必须结合现场实测的桥墩预埋钢板间的距离。本托架加工时桥墩尚未施工完成，故将节点节点板4、和节点板5的加大10cm，在安装托架时，切去多余部分。(6)施工过程中，应密切观察结构的变形情况，发现位移过大等异常情况，应立即停止施工。在拆除托架时，应坚持结构的主要受力杆件是否有变形，若有变形应分析原因，以便在下一次施工时对相关杆件进行加固。(7)托架预压时，应加15%的荷载，以消除非弹性压缩变形，停止加载，测量托架变形，记录数据。继续加载至50%，测量变形，然后加到100%，再测量变形，最后静置3d，观察结构杆件是否有变形，焊缝是否出现裂纹。

4结语

通过对施工托架的的建模和分析可知，该托架能满足怒江大桥0#段和1#段的施工。对接下来托架组装、拆卸和混凝土的浇筑具有重要的指导意义。

作者：张守海单位：中铁十四局集团有限公司