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现浇箱梁贝雷梁+钢管支撑体系受力及应用研究

创作时间:

作者:

@小白创作中心

现浇箱梁贝雷梁+钢管支撑体系受力及应用研究

引用

来源

https://m.fx361.cc/news/2025/0311/25921389.html

工程概况

本施工支架的设计方案是专门为南充过境高速公路从广（元）南（充）到南（充）广（安）段的某天桥现浇箱梁施工而制定的。该项目涉及的箱梁展现了独特的结构属性，梁体的截面高度可达9.65 m，梁的顶部宽度达到12.60 m，底部的宽度为6.70 m，顶板厚度为0.45 m，底板厚度为0.86 m，腹板厚度为0.90 m。整体梁体结构采用混凝土一次性浇筑成型，以保证结构整体性与稳定性。

箱梁截面形式按照特定的施工需求及设计标准精心策划，以保证不同号截面均可满足预期结构强度及稳定性要求。通过该施工方案致力于达到优质高效的桥梁建设目标，为南充过境高速公路畅通提供了坚实的保证。墩附近箱梁横截面示意图如图1所示。

贝雷梁+钢管支撑体系设计

贝雷梁的结构特点、选型及设计

在桥梁建设领域，贝雷梁以模块化、标准化设计和优异的组装拆卸便捷性，成为多种施工场景的优选方案。它的构造特性十分突出，主要是由一系列的标准化钢材和高精度的连接部件组成，这些部分通过高强度的螺栓或销轴紧密连接，联合建造了承载能力卓越的临时支撑结构[1]。

在选型时，严格考虑桥梁具体设计参数、复杂施工环境及期望荷载等因素，选择最合适的贝雷梁类型及规格。如此选择过程，保证贝雷梁性能与场景实际应用高度契合。在贝雷梁的设计阶段，对其承载能力进行了深入的量化研究，确保在箱梁的浇筑过程中，有效地承载预期的各种荷载，如混凝土湿重、模板自重以及施工活荷载等。对结构稳定性及刚度也进行了深入分析，以避免结构在荷载作用下发生较大变形，确保施工质量与安全。

根据历史数据与工程经验制定贝雷梁具体工况下最大变形约束，从而保证贝雷梁实际使用过程中性能的稳定性。在受力分析中，利用先进的静力分析与动力分析技术对贝雷梁各工况进行综合仿真与预测[2]。

钢管支撑体系的设计

钢管支撑体系对现浇箱梁的施工起着关键作用，它的设计需要兼顾结构稳定性，承载能力和施工便利性等因素。

第一，在设计过程中，应根据桥梁跨度、荷载大小和地质条件合理地选用钢管规格，材料和连接方式。只有对钢管直径、壁厚及长度进行准确计算才能保证钢管达到承载及稳定要求[3]。

第二，支撑体系布置是设计中的一个关键环节，确保钢管间的距离、高度和支撑角度与结构力学原理一致，以有效地分散荷载和增加整体稳定性。因此要特别注意支撑体系和地基的共同作用问题。地基承载能力的大小直接关系到支撑体系是否稳定，所以需要对基础进行细致的调查与评价，并在必要时对基础进行加固处理[4]。

第三，钢管支撑体系节点设计至关重要，其强度与刚度在施工时要满足多种荷载要求并兼顾其施工便捷性与可重复利用性。

支撑体系与箱梁结构的整体受力分析

首先，对箱梁结构做细致的力学分析，以确定各工况内力分布及变形。在分析模型中加入支撑体系，对支撑体系受箱梁荷载作用下的应力及变形情况进行了分析。

其次，进行受力分析时，需要格外关注支撑体系和箱梁衔接处的受力。这些连接部位通常为受力集中的关键部位，它们的强度与刚度直接关系到整个支撑体系是否稳定与安全。所以需要对这些连接部位做详细的受力分析和相应的强化措施来保证它们达到承载要求。

最后，还应该考虑到施工过程的动态影响，例如混凝土浇筑过程中温度的变化以及收缩变形。这些动态效应会使支撑体系出现附加应力与变形，这需要在设计时充分考虑。为保证分析准确可靠，需要利用先进有限元分析软件建立精细三维模型、设定合理边界条件、荷载工况等。

项目施工工艺研究

箱梁浇筑工艺

模板设计、制作及安装

箱梁浇筑工艺在桥梁建设过程中起着关键的作用，其中模板的设计、制作与安装质量直接关系到浇筑的形成与施工质量的好坏。模板设计阶段需要针对箱梁特定的尺寸、形状及结构特点设计合理且刚度充足的模板体系。选择模板时，要考虑模板可重复利用性、安装和拆卸便捷性，对各种施工条件适应性强等因素。在模板制作时，要保证材料质量符合规范要求、加工精度达到设计要求、经过必要预处理，增强模板耐久性、抗腐蚀性。

模板安装在箱梁浇筑之前是一个关键环节，需要保证模板和箱梁底面紧密结合，避免漏浆。安装时要严格遵守设计图纸及安装方案，保证模板垂直度，水平度及位置精度符合要求。模板也需要得到必要的支撑与加强，避免浇筑时由于混凝土侧压力引起模板发生变形或者位移。

钢筋骨架的搭设与连接

钢筋骨架搭设及连接作为箱梁浇注时的一道关键工序，它的好坏直接影响箱梁承载能力及使用寿命。钢筋骨架搭设之前，需要按照设计图纸及施工方案准确地计算出所需要的钢筋规格、数量及长度。并经过严格材料检验，以保证钢筋质量满足规范要求。

搭设时，应先将钢筋骨架基本框架定好，再按设计图纸规定逐次加筋，以保证钢筋间距、位置及用量准确。钢筋连接环节中，要通过焊接、机械连接以及其他可靠连接方式保证钢筋骨架整体性与稳定性。在连接的过程中，要对焊接的质量以及连接的精度进行严格的控制，避免虚焊以及错位的质量问题出现。

混凝土浇筑及养护

在桥梁建设过程中，混凝土浇筑与维护是非常关键的施工环节之一，它直接影响箱梁的强度、耐久性以及使用寿命。浇筑前应保证模板安装稳固，钢筋骨架衔接可靠。浇筑区域要彻底消除潮湿，降低混凝土与模板之间的黏附力，避免因水分蒸发过快而开裂。在混凝土浇筑过程中，要对混凝土坍落度及浇筑速度进行控制，并保证混凝土在模板内均匀连续浇筑，以避免混凝土出现离析及泌水等问题。要采用适当的振捣设备振捣混凝土，以提高其密实度、强度。浇筑后要及时做好混凝土养护工作。

支撑体系的安装与拆除

支撑体系的安装顺序和方法

支撑体系的设置是保证桥梁施工安全与质量至关重要的环节。它的安装顺序及方式需要结合具体工程要求及设计方案来确定。一般情况下支撑体系安装次序如下：①施工现场按设计图纸放线钢管立杆位置，保证支撑体系布置合理并满足设计要求。②根据墨线的指示精确地放置垫板和底座，确保每根立杆的底部都配备了底座和垫板，以保障立杆的稳固性和承重能力。③开始安装支架。支架须有纵横向扫地杆与距离底座上皮不超过200 mm的立杆固连，横向扫地杆与靠近纵向扫地杆下端的立杆固连。在每次搭设步架时，应立即进行水平度和垂直度及杆件步距，纵距及横距的检查和调整，以保证支架承载能力及稳定。④支架安装完毕之后，需要进行剪刀撑的安装工作。剪刀撑在钢管立杆和水平杆之间须同步架设，加强支撑体系整体稳定性。⑤安装模板。模板及模板间拼缝采用标准连接件连接保证模板整体性及平整度，并按照设计方案对模板加固支撑以保证模板浇筑时不会产生变形及位移。

支撑体系在浇筑过程中的变形监测

第一，确定监测目标重点是支撑体系沉降，位移及变形。为此，在支撑体系的关键部位设置监测点，如主框架梁的跨中、次框架梁的跨中等位置，确保监测点能够全面反映支撑体系的受力状态。

第二，使用了如位移计和沉降观测仪这样的高精度监测工具和技术，对各个监测点进行了实时的数据收集。定期对监测数据进行总结分析，评价支撑体系是否稳定安全。

在进行监测时，需要重点关注以下3个方面：①对传感器的种类及布置地点进行合理的选择，保证监测数据准确可靠。②监测设备的定期校准与保养，减少误差，提高监测精度。③实时分析监测数据，发现有变形量大于预警值和沉降速率非正常增加的异常现象时立即停止浇筑作业，并采取相应加固措施以保证支撑体系安全和稳定。

支撑体系的拆除与回收

桥梁施工结束之后，支撑体系拆除及回收作为项目收尾阶段中重要的一环，既涉及施工场地清理问题，也关乎资源循环利用及环境保护问题。

一是拆除工艺。按照“先支后拆，后支先拆”的策略，对非承重部分进行拆除，然后逐渐移除承重部分，以确保整个拆除流程的稳定性和安全性。根据支撑体系具体构造及材料选择合适的拆除方式，包括机械拆除和静态破碎拆除。对较大的支撑结构要使用专业的设备与工具拆除以保证拆除的效率与安全。拆除时需要设置警示标志以约束人员进入拆除区域并保证施工的安全性。

二是回收处理。根据材料类型划分拆除支撑体系，比如钢材、木材、混凝土等，方便后续加工使用。回收后支撑体系质量检验和再利用价值评价。对品质较好的物料，经过必要的洗涤、修补及加工处理后以备再用。对不能回用的物料，再废弃处理以保证满足环保要求。

施工过程中的质量控制与安全管理

施工质量的监测与控制

在桥梁建设过程中，监控和控制好施工质量是保证工程质量和提高施工效率至关重要的一环。监控和控制施工质量需要贯穿于施工全过程，从物料进场至施工完成都要经过严格检查并记录在案。对入场的物料，需要经过严格验收与检验，以保证其品质达到设计要求与标准规范。对不合格品要坚决退回，不准在工程施工中使用。施工时需要实时监控各施工环节，例如混凝土的浇筑，钢筋的焊接和模板的安装。对关键的施工环节要配备专职质量检查员，对整个施工过程实施跟踪检查，以保证施工质量达到设计要求。还要利用先进检测仪器与手段，例如超声波检测、X射线检测来检测施工期间隐蔽工程质量，杜绝质量隐患。

安全风险评估与应对措施

在进行安全风险评估时，必须全方位地考虑施工过程中可能出现的各种隐患和危险因素，包括但不限于高空作业、机械操作和临时用电等，也不能忽视环境因素，如气候变化和地质状况等。同时对施工安全可能产生的影响。安全风险评估首先要确定施工过程危险源并加以归类与评价。在进行评价时，需要考虑危险源性质，可能导致的结果和出现的可能性来确定风险等级。对风险等级较大的危险源要制定周密的应对措施，确定责任人及具体应对内容。

在应对措施的制定过程中，应坚持“以防为主，综合治理”的原则，采取多种手段进行防控。一方面要加强施工人员安全教育与训练，增强其安全意识与操作技能。另一方面要健全施工现场安全管理制度、强化现场安全监管与检查、保障各项安全措施的有效落实。