贝雷梁防护支架

贝雷梁防护支架（精选7篇）

贝雷梁防护支架 第1篇

1 工程概况

京沪高铁济南西站是一个由铁路客运站、长途汽车站、远期地铁站、公交、出租及社会车辆形成的集国铁、地铁、公交、出租于一体的、功能齐全的大型综合交通枢纽, 是京沪高速铁路五个始发终到站之一, 新建站房最高聚集人数4000人, 总建筑面积约10万平方米, 根据功能划分为主站房、城市地下通廊、高架候车厅及无站台柱雨篷, 预计2020年发送旅客2151万人/年, 2030年2807万人/年。

旅客通廊按照桥建一体结构设计, 高速铁路正线以简支桥梁结构穿越通廊, 正线桥上部为宽107米、长192米的高架候车厅, 高架候车厅及地下通廊结构体系为预应力混凝土梁+型钢-钢筋混凝土梁+钢管混凝土柱的混合结构, 地下通廊基础形式采用柱下联合承台桩基+构造筏板基础;桥梁上部结构为 (232m+124m+216m) 双线现浇简支箱梁, 下部结构为钻孔灌注桩, 实体墩台身, 桩基础承台与嵌入通廊的地铁1号线底板刚性联接为一个整体。

正线桥起讫里程DIK419+357.25~DIK419+472.75, 中心里程DIK419+415, 桥梁全长128.32m, 宽9.7m, 桥面标高为+5.974m;候车厅楼板结构标高+17.31m, 混凝土楼板厚120mm, F、H轴钢筋混凝土框架梁截面为9002700mm, 中部纵向主次梁有5001400mm和4001600mm两种, 纵向边梁为6002100mm。如图1~图3所示。

由于济南西站工程体量大, 工期紧, 根据施工组织安排和施工进展实际情况, 高架候车厅结构需要与正线桥的线上轨道工程和轨道层工程平行展开施工, 创造多工序立体作业条件, 同时需要保证在高架层楼板结构施工期间, 正线桥能正常通行, 运轨工程车畅通无阻。为此, 需要统筹考虑高架候车厅的楼板支架方案, 既能作为上部钢筋混凝土结构现浇施工的支架平台, 又能够对正线桥区域起到防护作用, 确保工程作业车走行安全。

2 防护架设计方案

根据施工设计图纸及现场实际, 经工程技术人员认真研究, 确定了贝雷梁防护支架施工方案, 在确保安全的前提下, 为临时行车预留门洞通道。防护支架水平梁采用型钢分配梁和贝雷架组拼, 竖向支撑体系采用钢管立柱, 钢管立柱布于正线桥两侧轨道层的型钢混凝土框架梁上, 高架候车厅楼板、梁结构模板支架采用扣件式钢管脚手架, 支承于整体防护架上。防护架沿正线桥全长设置, 按承受上部结构模板支架荷载进行设计计算, 并于水平贝雷梁上满铺脚手板, 在支撑钢管外设单排钢管架满挂密目网, 防止坠物打击。轨道层9、14轴外侧, 在候车厅及屋面施工时, 于正线桥穿越区周边设封闭式外防护, 外防护采用双排钢管脚手架挂密目网的防护体系, 防止施工机具物料等坠落侵限或发生物体打击, 确保临时行车安全。

2.1 主要功能及构造

正线桥防护架及上部结构模板支架构成自下而上由钢管立柱、分配梁、贝雷梁及型钢联系杆件、脚手板防护层、上部结构模板支架、梁板模板体系等组成。如图4~图6所示。

2.1.1 支撑体系

(1) 钢管立柱。钢管立柱起着将上部结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基座的作用。采用直径630mm壁厚8mm螺旋钢管, 于正线桥东西两侧布设两排, 立柱座于II-F、II-H轴轨道层的型钢钢筋混凝土梁上, 沿桥长方向间距3000mm设置;立柱高6900mm, 顶部设置型钢分配梁, 便于上部贝雷架组合梁布设定位及荷载分布。钢管立柱下设置基座板, 基座板落于II-F、II-H轴轨道层的型钢钢筋混凝土梁上, 底座板东西两侧在浇筑轨道层II-F、II-H梁时, 根据底座板宽度及纵向间距预埋钢板埋件, 将钢管柱底座板与预埋件焊接, 防止钢管柱侧滑失稳。对于已经浇筑混凝土的区域, 采取后植埋件方式设置埋件, 预埋件于每根钢立柱下设两块。

(2) 立柱联系杆件。为确保钢管立柱稳定并加大分配梁刚度, 减小相邻钢立柱间分配梁计算跨度, 提高分配梁承载能力, 钢立柱间用I10 (上部无混凝土梁区) 和I14 (上部有混凝土梁区) 工字钢连接, 详见图6。

2.1.2 分配梁

分配梁起着将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到钢管立柱上的作用。分配梁采用2根I40c工字钢并焊使用, 并焊接加劲板加强, 焊接长度和焊缝宽度满足规范要求, 同时加焊限位挡块防止贝雷梁移动。

2.1.3 贝雷梁

贝雷架组合梁座于钢管立柱上端的分配梁上, 垂直于桥长方向横桥向设置。贝雷梁按600mm间距布置, 局部间距450mm, 各片贝雷梁横向采用花窗连接件互联加强自身抗扭能力。分配梁支座处的贝雷梁竖杆用[10槽钢加强贝雷梁抗剪力, 底部设加强弦杆提高抗弯能力。

所有贝雷片上弦杆均采用加强型弦杆, 下弦杆采用单弦杆。贝雷架采用1.53.0m (高长) 规格, 单片贝雷梁长15m, 采用5块3m长贝雷架连接而成。平面布置详见图4, 。

2.1.4 脚手板

贝雷架上部满铺50mm厚木脚手板, 其功能一是密闭防护作用, 防止坠物打击, 二是作为上部候车厅结构模板支架坐落平台。在上部有混凝土梁的受力较大区域, 脚手板与贝雷架之间增设50100mm方木, 间距200mm布设, 以增加结构模板支架坐落平台的承载能力。布置情况详见图5、图6。

2.1.5 立柱侧封闭

采用单排扣件式φ483.5mm钢管脚手架外挂密目网的封闭方式。单排钢管脚手架与模板支架竖向间距1200mm连接, 以增加侧防护单排钢管架稳定性。

2.2 上部候车厅结构模板及支架体系方案

高架候车厅结构模板体系采用18mm厚胶合板模板, 背肋龙骨均采用50100mm方木。模板支架体系均采用φ483.5mm扣件式钢管脚手架。详见图5、图6。

2.2.1 梁侧模及加固

梁侧模背肋采用50100mm方木, 沿梁高方向间距200mm设置, 外竖向加强楞采用双φ483.5mm钢管, 并用M14对拉螺栓加强, 对拉螺栓沿梁长方向间距600mm, 沿梁高方向间距350mm。

2.2.2 梁底模及加固

梁底模背肋采用50100mm方木, 平行于梁长方向设置。900mm宽梁设5道, 400~500mm宽梁设3道, 600mm宽梁设4道。方木背肋下垂直于梁长方向间距600mm设φ483.5mm钢管底托, 梁底于梁宽范围内900mm宽梁设4根顶杆, 400~500mm宽梁设2根顶杆, 600mm宽梁设3根顶杆, 通过可调顶托顶撑梁底钢管底托。梁底顶杆沿梁长方向间距600mm布设。

2.2.3 模板支架

模板支架采用φ483.5mm扣件式钢管脚手架, 立杆纵横间距600mm, 步距1200mm。

3 防护支架计算

3.1 不利区域及构件分析

结合工程实际, 经分析, 防护支架需重点计算的区域及构件如下:

A区 (II-9、II-14轴区域) :梁截面6002100mm, 该处贝雷架为双层, 结构及贝雷架自重大, 需检算。

B区 (II-9~II-10、II-13~II-14轴区域) :该区梁较为集中, 包含1条5001400mm和2条4001600mm梁, 组合荷载较大, 需检算。

II-F、II-H轴:梁截面9002700mm, 其荷载传递到各片贝雷架上, 而且集中在分配梁轴线附近, 对分配梁加载较大, 各区各片贝雷架计算时均要将其超大荷载组合计算。

本文重点就A区进行受力计算和检验。

3.2 参数信息

3.2.1 材料参数

方木容重:6KN/m3钢管Φ483.5重度:38.5N/m钢筋混凝土容重:25k N/m3

每片贝雷架 (31.5m) 重:2.8KN单片贝雷架容许弯矩[M]:788.2KNm

单片贝雷架容许剪力[V]:245.2KN双工钢40c组合分配梁自重:1.602KN/m

双工钢40c组合分配梁截面积A∶204.224cm2双工钢40c组合分配梁惯性矩I∶47800cm4

双工钢40c组合分配梁净截面抵抗矩W∶2390cm4双工钢40c组合分配梁静矩S∶1192.4cm3

双工钢40c组合分配梁高H∶40cm双工钢40c组合分配梁弯应力允许值[σ]=215N/mm2

双工钢40c组合分配梁剪应力允许值[τ]=125N/mm2钢管Φ6308mm重度:1.23KN/m

钢管Φ6308mm截面积A∶7866.5mm2钢管Φ6308mm截面惯性矩I∶3.85108mm2

钢管Φ6308mm回转半径i∶221.33mm钢管立柱抗压强度的设计值[f]=215N/mm2

3.2.2 荷载参数

施工均布荷载标准值 (k N/m2) :2.5;振捣混凝土荷载标准值 (k N/m2) :2.0;

3.3 A区 (II-9、II-14轴区域) 验算

3.3.1 上层贝雷架验算

上层贝雷架直接承受上部结构、模板支架及施工荷载, 其组合自重荷载后传给下层贝雷架。上部贝雷架架立在下层贝雷架上, 下层贝雷架的支点可看做上层贝雷架的支座, 计算模型中支座为铰接。因贝雷架刚度较大, 仅验算其整体承受弯矩和剪力是否超出允许值。

运用SM solver2.0进行结构力学计算, 计算模型中将单片贝雷架视为单根钢梁, 各片贝雷架之间花窗连接视为增加整体稳定性和刚度的构造措施, 不计算受力。

(1) 荷载计算

单根立杆承楼板载区域传递给上部贝雷架组合集中荷载P1:

P1=1.2单根立杆承载区域内钢筋混凝土楼板与模板及支架自重+1.4施工荷载=4.74KN

框梁及计算周边翼板区组合集中荷载P2:

P2=1.2框梁及计算周边翼板区钢筋混凝土与模板及支架自重+1.4施工荷载=31.79KN

贝雷架自重线荷载q∶q=1.22.8/3=1.12KN/m

(2) 内力计算

最大弯矩Mmax=7.22KNm, Mmax=7.22KNm<[M]=788.2KN, 符合要求。

最大剪力Vmax=17.12KN<[V]=245.2KN, 符合要求。

最大支座反力Nmax=29.04KN

计算简图和弯矩图、剪力图、支座反力图如图7所示。

(3) 验算结论

通过计算可知, 上层各片贝雷架所承受的实际荷载远远小于其允许荷载, 满足要求。

3.3.2 下层贝雷架计算

(1) 受力形式

该计算区域下层贝雷架受力形式有四种:

贝雷架a:跨中承受上层各片贝雷架传递的集中荷载 (支座反力Nmax) , II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁及翼板组合集中荷载。

贝雷架b:跨中仅承受贝雷架自重, II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁及翼板组合集中荷载。

贝雷架c:跨中承受上部结构板传递的集中荷载, II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁及翼板组合集中荷载。

贝雷架d:跨中承受上部结构梁及翼板组合集中荷载。

(2) 荷载计算

贝雷架a

贝雷架自重线荷载q=1.12KN/m;II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁及翼板组合集中荷载P=67.97KN;

跨中集中荷载为上层贝雷架的支座反力Nmax=29.04KN。

贝雷架b

贝雷架自重线荷载q=1.12KN/m;II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁及翼板组合集中荷载P=67.97KN。

贝雷架c

贝雷架自重线荷载q=1.12KN/m;II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁及翼板组合集中荷载P=67.97KN;

跨中模板支架传递荷载P1=5.15KN;中部300500mm梁模板支架传递荷载P2=8.32KN。

贝雷架d

贝雷架自重线荷载q=1.12KN/m;II-F、II-H轴两外端承受上部框架梁 (纵横双向) 及翼板组合集中荷载Pd=108.29KN;跨中框梁支架传递荷载Pd1=19.58KN;中部300500mm梁与4001600mm梁交汇区域模板支架传递荷载Pd2=16.24KN。

(3) 内力计算

贝雷架a

最大弯矩Mmax=932.74KNm, 最大剪力Vmax=282.77KN, 支座反力Na=284.28+67.97=352.25KN。

计算简图和弯矩图、剪力图、支座反力图如图8所示。

贝雷架b

最大弯矩Mmax=20.16KNm, 最大剪力Vmax=6.89KN, 支座反力Nb=8.4+67.97=76.37KN。

计算简图和弯矩图、剪力图、支座反力图如图9所示。

贝雷架c

最大弯矩Mmax=200.24KNm, 最大剪力Vmax=52.25KN, 支座反力Nc=53.76+67.97=121.72KN。

计算简图和弯矩图、剪力图、支座反力图如图10。

贝雷架d

最大弯矩Mmax=701.49KNm, 最大剪力Vmax=208.71KN, 支座反力N=210.22+108.29=318.51KN。

计算简图和弯矩图、剪力图、支座反力图如图11。

(4) 验算结论

贝雷架a

由于该贝雷架采用双片加强弦杆组合而成, 其允许弯矩[M组合]=2[M]=1576.4KNm,

其允许剪力[V组合]=2[V]=490.4KN。.

安全系数均大于1.3, 符合要求。

贝雷架b

贝雷架允许弯矩[M]=788.2KNm, 其允许剪力[V]=245.2KN。.

安全系数均远远大于1.3, 符合要求。

贝雷架c

贝雷架允许弯矩为[M]=788.2KNm, 其允许剪力[V]=245.2KN。.

安全系数均远远大于1.3, 符合要求。

贝雷架d

双片贝雷架允许弯矩为2[M]=1576.4KNm, 其允许剪力为2[V]=2490.4KN。.

[M]/Mmax=1576.4/701.49=2.2>1.3;[V]/Vmax=490.4/208.71=2.4>1.3。

安全系数均大于1.3, 符合要求。

3.4 分配梁验算

钢立柱作为分配梁的支座, 贝雷架传递荷载直接作用在分配梁上。该区分配梁与II-9、II-14轴结构钢管柱的连接采用牛腿焊接在钢管柱上, 支座视为绞支座, 防护架钢立柱与分配梁仅考虑焊接定位, 可视为铰支座。II-9、II-14轴外侧分配梁因其长度小不做验算。该区分配梁按两跨连续梁验算。

(1) 荷载计算

分配梁自重q=1.602KN/m,

贝雷架传递集中荷载:Na=352.25KN;Nb=76.37KN;Nc=121.72KN;Nd=318.51KN。

(2) 内力计算

最大弯矩Mmax=104.11KNm, 最大剪力Vmax=332.2KN, 支座反力Nmax=524.564KN。

计算简图和弯矩图、剪力图、支座反力图如图12所示。

(3) 验算结论

抗弯强度

弯剪组合

=87.2N/mm2;[σ]/σ=215/87.2=2.5>1.3, 满足要求。

3.5 钢立柱验算

(1) 计算参数

选取承受支座反力最大的钢立柱进行验算。

最大支座反力:Nmax=518.74KN;

钢立柱自重:G=6.904m1.23KN/m=8.49KN;

截面惯性矩:I=π (D4-d4) /64=3.85108mm4;

钢立柱截面积:A=π (D2-d2) /4=7866.5mm2;

回转半径i=√ (I/A) =221.33mm;

暂不考虑立柱间I10工字钢联系杆件作用,

取计算长度l=6.904m, 则长细比λ=l/i=31.2,

查表可得稳定系数ψ=0.9317。

(2) 验算结论

(1) 强度验算:σ= (Nmax+G) /A= (518.74+8.49) /7866.5=67.02N/mm2<[σ], 满足要求。

满足要求。

3.6 钢立柱之间联系杆件验算

(1) 计算参数

钢立柱之间联系杆件在上部结构有钢筋混凝土梁的区域采用I14工字钢, 其它区域采用I10。

I10工字钢:

截面高度H=100mm;截面宽度B=68mm;翼缘厚度tf=7.6mm;腹板厚度tw=4.5mm;

截面面积A=1433mm2;惯性矩Ix=2450000mm4;惯性矩Iy=328000mm4;截面模量Wx=49000mm3;

截面模量Wy=9647mm3;回转半径ix=41.3mm;回转半径iy=151mm;单位重量:11.249Kg/m;

杆件长度:l=3.6m;承受荷载Nmax=518.74KN。

I14工字钢

截面高度H=140mm;截面宽度B=80mm;翼缘厚度tf=9.1mm;腹板厚度tw=5.5mm;

截面面积A=2150mm2;惯性矩Ix=7120000mm4;惯性矩Iy=643000mm4;截面模量Wx=101714mm3;

截面模量Wy=16075mm3;回转半径ix=57.5mm;回转半径iy=17.3mm;单位重量:16.877Kg/m。

(2) 内力计算

联系杆件与钢立柱和分配梁各连接点可看做铰接, 忽略自重, 结点荷载为分配梁传给的支座反力。

采用I10联系杆处:取该区域最大支座反力N=381.72KN, 轴压力N=208.61KN。

采用I14联系杆处:最大支座反力Nmax=518.74KN, 轴压力N=283.49KN。

计算简图和内力图如图13所示。

(3) 验算结论

强度验算

I10联系杆:σ=Nmax/A=208.61/1433=145.6N/mm2<[σ], 满足要求。

14联系杆:σ=Nmax/A=283.49/2150=131.9N/mm2<[σ], 满足要求。

稳定验算 (计算长度l=3.6m)

I10联系杆:σ=Nmax/ (ψA) =208.61/ (0.99991433) =145.6Nmm2<[σ];.

[σ]/σ=215/145.6=1.5>1.3, 满足要求。

I14联系杆:σ=Nmax/ (ψA) =283.49/ (0.99992150) =131.9Nmm2<[σ];.

[σ]/σ=215/131.9=1.63>1.3, 满足要求。

4 支架安装和拆除

4.1 安装方案

安装流程:定位预埋件施工钢管立柱安装底座板焊接固定立柱间联系杆件安装立柱上分配梁安装各单元组合贝雷梁安装各单元组合贝雷梁横向连接脚手板铺设整体预压上部结构模板支架施工。

4.1.1 钢管立柱及分配梁安装

钢管立柱 (多节) 采用地面拼装成型, 塔吊吊装。吊装过程中用揽风绳进行临时固定, 避免倾斜;吊装就位后, 及时将底座板与预埋件焊接牢固, 防止倾倒。安装时严格控制钢管柱的倾斜度小于0.1%。一跨内钢管立柱全部安装就位后立即安装立柱间联系杆件, 使之连接成一整体, 增强稳固性。

分配梁采用吊车同时悬挂两点吊装, 吊装过程中下拉揽风绳, 确保平稳就位。

4.1.2 贝雷梁组拼及吊装

每套贝雷支架由5块单层加强贝雷片组成, 每4套通过花窗连为一个单元, 拼装于地面进行, 拼装完成后采用汽车吊分组吊装就位。吊装作业中要严格按照吊装要求进行, 匀速慢动, 避免使贝雷梁吊装过程中倾斜, 并用揽风绳在两个方向进行人工牵拉控制, 避免起吊及下落过程中晃动。

各单元组合梁应根据分配梁上定位挡板准确定位, 全部吊装完后用花窗将各单元组合梁横向连接为整体, 增加整体稳定性, 以确保贝雷梁的整体稳定性。

4.1.3 上部脚手板

贝雷梁安装完毕后, 进行上部脚手板安装。脚手板采用含水率符合要求且平整坚实的优质板材, 其与贝雷梁采用铁丝绑扎牢固, 脚手板铺设完成后, 全面检查整体平整度, 不得有翘曲。

4.1.4 上部结构模板及支架

脚手板铺设完成并整体预压后, 进行上部结构模板支架施工。

4.2 拆除方案

在上部结构施工完成且达到拆模条件后, 拆除上部模板及支架, 而后拆除正线桥防护架。拆除顺序为自上而下进行, 即:拆除上部模板及支架拆除脚手板、贝雷梁及分配梁拆除钢管立柱及联系杆件。

4.2.1 贝雷梁拆除

上部结构施工时, 在东西方向每道梁上距离Ⅱ-H和Ⅱ-F轴3.1m分别预埋1根Φ16U型吊筋, 拆除时用电动葫芦将贝雷梁吊在空中, 按组分解后, 采用吊车将各片贝雷梁吊至轨道层, 而后人工将其分解。

4.2.2 分配梁及钢管立柱拆除

分配梁采用吊车悬挂2点吊下。钢管立柱拆除前, 先将连接槽钢及下锚固钢筋去掉, 再整柱吊起放倒。吊装作业时, 用两方向揽风绳进行牵拉配合, 确保安全落地。

5 支架预压

为确保上部结构模板支架不发生超标下沉和变形, 并准确掌握现浇梁板施工过程中支架各工况下的实际挠度、刚度和稳定性, 支架使用前需要在现场做静载预压, 以确保设备在投入使用后能正常工作和安全使用, 并消除设备的非弹性变形, 为正确设置预拱度提供依据。

5.1 预压前检查

(1) 检查支架各构件连接是否紧固, 机构装配是否精确和灵活, 金属结构有无变形, 各焊缝检测应满足设计规范的要求。

(2) 检查支架的立柱、分配梁及联系杆件之间的连接是否牢固, 安全设施是否齐全、可靠。

(3) 完全模拟浇筑状态进行全面检查, 只有全面检查合格后, 方能进行预压工作。

5.2 载荷准备

总载荷为上部结构重量的1.2倍。根据施工的实际情况, 采用若干砂袋进行堆载。

5.3 预压步骤

试验准备 (技术交底、人员、机械、材料等) 支架按设计安装就位支架全面检查观测点布设标记分级加载观测读数记录全面检查稳定静置观测读数记录全面检查卸载观测读数记录全面检查稳定观测读数记录全面检查观测数据整理、分析试验结果报告整修调整支架待使用。

5.4 加载方案及加载程序

加载过程共分四级:050﹪80﹪100﹪120﹪

6 施工劳材机资源配置

贝雷梁防护支架施工的劳材机资源配置详见下表。

7 实施情况

采用贝雷梁防护支架方案后, 京沪高铁正线临时行车安全顺畅, 济南西站通廊区域各工序施工组织有条不紊, 实现立体交叉作业, 高架候车室结构施工全过程高效顺利, 工期节点按期兑现, 圆满实现了六位一体目标。实践充分证明, 贝雷梁防护支架是实现立体作业的一种便捷可靠的施工技术。

参考文献

[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001) .

[2]《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001) .

[3]《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) .

贝雷梁施工支架设计 第2篇

横坪公路ZK1+219.65跨线桥上跨深圳市地铁3号线及深惠公路,主桥为(28.8+42.5+28.8)m预应力混凝土现浇连续箱梁,东西引桥均为20 m~22 m的预应力混凝土简支空心板(结构简支、桥面连续),桥梁全长519.3 m,左右幅分离,斜交角15°,单幅桥宽16.25 m,桥梁面积1.69×104 m2。主桥根部梁高2.6 m,跨中梁高1.6 m。由于主桥上跨交通繁忙的G205国道及正在建设中的地铁3号线高架桥,为保证G205国道双向六车道通行及不影响地铁3号线高架桥的正常施工,充分利用有限的施工场地,经过充分的综合经济效应及社会影响分析,主跨采用贝雷梁做底部施工支架,边跨行车道采用钢管支架做底部施工支架,其余部分采用满堂支架施工。

2 结构安全性分析

2.1 贝雷梁安全性分析

主跨纵向设22组贝雷梁,可按3跨(11.25+15+11.25)m的连续梁进行结构安全分析。

单片贝雷梁:IX=250 497.2 cm4,WX=3 578.5 cm3,E=2.1×105 MPa,容许弯矩MX=788.2 kN·m,容许剪力QX=245.2 kN。

2.1.1 每片贝雷梁荷载计算

现浇箱梁结构自重:8.454 kN/m~18.015 kN/m(中间小,两头大,呈抛物线分布);模板:0.31 kN/m;人、机荷载:0.44 kN/m;振捣混凝土产生的荷载:0.88 kN/m;贝雷梁上钢管支架:1.08 kN/m;贝雷梁上方木:0.10 kN/m。

2.1.2 单片贝雷梁验算结果

可以将贝雷梁分成30个单元,31个节点,按图1计算模型进行安全性验算。

1)弯矩验算。单片贝雷梁的弯矩包络图如图2所示,最大弯矩259 kN·m发生在支点负弯矩区,小于容许弯矩788.2 kN·m。

2)剪力验算。单片贝雷梁的剪力包络图如图3所示,最大剪力107 kN在支点处,小于容许剪力245.2 kN。

3)位移验算。长期挠度值在消除结构自重产生的长期挠度值后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600。6.5-3.5=3.0<15 000/600=25 mm。满足规范要求。

4)支点反力如表1所示。

kN

2.2 贝雷架墙验算安全性分析

2.2.1 受力分析

由表1知,在中支点10,22处反力最大;最底层贝雷架片受力最大。故只需按支承在弹性地基上的梁验算中支点最底层3 m单片贝雷架即可。为偏保守计算,取底层3组1排3片(共计9片)承受一个支点处所有上部荷载。

2.2.2 荷载计算

1)22片贝雷梁上荷载分配给底层贝雷架片N1=474.3 kN/片。

2)贝雷架片自重N2=19×2.7/9=5.7 kN/片。

单个贝雷架片受到的均布荷载q=(N1+N2)/3=(474.3+5.7)/3=160 kN/m.

2.2.3 贝雷架墙验算结果

1)反力计算:R=ql/2=160×3/2=240 kN<QX=245.2 kN(可);

2)弯矩计算:M=ql2/8=160×32/8=180 kN<MX=788.2 kN(可);

3)挠度计算:f=5ql4/(384EIX)=5×160×34/(384×2.1×105×106×250 497.2×10-8)=3.2×10-7 m<fX=l/1 000=3/1 000=3×10-3 m(可)。

3 贝雷梁施工方法

3.1 施工贝雷架墙基础

计算贝雷架墙基础应承受的荷载,开挖支墩基础基坑,根据地质条件判断其承载力满足设计要求后进行基底清理,并浇筑混凝土条形基础。

3.2 摆放贝雷架墙垫梁

根据贝雷架墙基础设计图纸放出纵、横垫梁位置,并用墨线弹出。按墨线摆放纵、横垫梁,并用螺栓连接,纵、横垫梁应水平放置,局部不平处应用钢板垫平,以保证均匀受力。然后安装贝雷架墙底座。

3.3 吊装贝雷架墙

贝雷架墙6 m或9 m为一节,每个贝雷架墙3组,每组由3片贝雷片拼装而成,每组先在施工现场拼好,然后再吊装。贝雷架墙应分层组装,及时安装各贝雷片之间连接杆件。安装好一层后再吊装上一层,直至设计标高。吊装最后一节贝雷支墩时应将墩顶纵垫梁与贝雷片阳头连接好后一起吊装。

3.4 吊装贝雷架墙顶贝雷梁

贝雷架墙顶贝雷梁由22组长39 m的双排单层贝雷梁组成,每组由26片贝雷片拼装而成,每组先在施工现场拼好,然后再吊装,及时安装各贝雷片之间连接杆件,并与贝雷架墙连接。

3.5 检查验收

检查各部分是否连接牢固,确定各部位已按要求连接好后再吊装贝雷纵梁及以上的支架模板,进行下一步工序作业。

4 施工时安全注意事项

1)地基处理:贝雷架墙基础基坑开挖后,应注意检查地质是否符合设计要求,若满足要求应及时浇筑混凝土,并做好排水设施,避免雨水浸泡及积水,以保证地基承载力及限制下沉量。2)浇筑混凝土基础前应控制好其顶面标高及其平整度,因为贝雷支墩均由定型构件组拼而成,其长度是相对固定的,墩顶标高只能由支墩基础、纵横垫梁及贝雷片节数调整。3)吊装贝雷支墩应分层组装,切忌图快而单组贝雷一次吊装到顶,因为贝雷片之间均为铰接,各组贝雷之间也是通过拉杆(角钢)用螺栓连接,单组贝雷稳定性差,只有通过用连接杆件将各组贝雷连接成整体后才稳定可靠。4)吊装贝雷纵梁之前应注意检查贝雷片之间各插销是否插好,连接角钢螺栓是否拧紧,纵梁、横垫梁之间连接是否牢固可靠。5)贝雷片搭设与拆除过程中,施工人员必须要戴安全帽扎安全带,严禁酒后上架作业。6)用吊车吊装、拆除贝雷支墩时应派专人指挥吊车,严禁吊车大臂碰撞贝雷梁及其基础。

5 结语

通过严密科学的施工组织及实施,该桥于2008年10月顺利建成并通车。施工方案经实践证明切实可行。1)贝雷片支墩单片贝雷重量轻(270 kg),人工可搬动,可用人工先行分段组装,再用吊车吊装,可节省吊车台班。2)贝雷片可租用,只需加工部分连接角钢后即可组装,一次投入小。3)贝雷片为定型构件,组拼简单可靠,周转速度快,周转次数多,减少工程成本。4)本桥施工时采用由贝雷片组成的临时墩基础及横梁,施工速度快,对桥下交通影响小,保证了桥下G205国道的双向六车道通行能力及地铁3号线的正常施工。

参考文献

[1]喻忠全.装配式公路钢桥使用手册[M].北京:交通部交通战备办公室,1998:57.

[2]易声维,唐昭霖.贝雷片在现浇混凝土箱梁墩旁临时支墩的应用[J].西部探矿工程,2002(S1):360-362.

贝雷梁+碗扣支架在桥梁施工的应用 第3篇

关键词：跨越障碍,混合支架

1 工程概况

池州至青阳九华山快速通道在青阳五溪镇跨越九华河而设置九华河大桥,起讫桩号为K6+868-K7+443主线桥梁跨径布置为:左幅5×25+4×25+5×40+6×25m,右幅5×25+4×25+30+2×40+2×35+6×25+20m,为现浇连续预应力混凝土大箱梁,跨河处左幅梁宽12.75米,右幅梁宽20米~12.75米。桥梁与九华河斜交45°,跨河净度分别为40米和35米,净高为10米。

九华河主河槽宽20米,常水位平均深2米,两侧干枯河床宽50米,河床和河底均为砂砾石,厚度在8~9米,下为中风化岩层。河两岸为9米高的河堤,桥梁跨河处水流平缓,但在雨季或大雨时,河水会爆涨(笔者在2009年施工该桥时遇暴雨,河水暴涨3米),经向当地群众了解,最大洪水位超过河堤。

2 现浇支架方案的确定

考虑到施工时需要跨越两个雨季,且根据施工进度,跨河施工均在雨季,为保证支架在跨河时的安全,优先采用Φ630mm空心大钢管为基础+贝雷梁桁架进行跨河施工,但由于市场钢材供应价格不断上涨,光购买大钢管就需要200万,为此进行优化方案,采用河床临时桩基+Φ630mm空心大钢管+贝雷梁桁架+碗扣支架的混合支架进行跨河施工,既满足了施工要求,也节约了成本。

2.1 支架方案

河中或承台边采用Φ800mm的C25砼桩基础,桩基础要求入岩100~200cm,桩基础设置4处。在桩基础上设置4米高Φ630mm空心大钢管,空心钢管上横向设有3组贝雷梁,其上布置纵向贝雷梁,贝雷梁之间采用连接片进行连接,贝雷梁间距90cm,腹板处为45cm,贝雷桁架上采用[10槽钢做垫,上部布设碗扣支架。碗扣支架纵向间距90cm,横向为90cm,腹板下为60cm。

2.2 受力计算

经计算碗扣支架杆件、贝雷梁、空心钢管、桩基础均满足要求。

3 支架施工及安装

3.1 桩基础施工

由于左右幅梁宽不一样并且右幅梁宽有变化,故对桩位进行了设计,跨何处设4排桩,间距11~12米,桩位间距2.5米,全桥共计55根临时桩,平均桩长10~11米左右。

桩基础要求入岩1~2米,采用冲击成孔,成孔后灌注C25素砼。灌注砼时要求灌出地面,以减少破桩头的长度。

3.2 架立空心钢管

3.2.1 临时桩砼强度上来后,对桩基顶面进行找平,并在桩基顶转孔,用来埋设螺栓。

3.2.2 空心钢管搭设前,由桥面标高往下进行推导标高,确定钢管顶标高,根据标高截取钢管长度。

3.2.3 空心钢管上下均焊接80*80*2cm钢板,下部钢板设4个孔,用来连接临时桩的螺栓。上下钢板与空心钢管设置牛腿。

3.2.4 空心钢管在场地内制作制作完后运输到现场采用吊车安装。安装时钢板预埋孔与临时桩预埋螺栓对其,放入后拧紧螺栓。空心钢管与临时桩之间设置2cm高标号砂浆进行找平。同时保证各钢管桩中心线纵横在一条直线上,确保钢管桩不致受到过大的偏心压力。

3.2.5 空心钢管之间用[10的槽钢进行剪刀连接,连接时焊缝饱满。

3.3 贝雷横梁安装

横梁采用3片贝雷梁为一组。采用槽钢进行连接和加固确保贝雷梁不移动。贝雷梁放置在空心钢管中心位置,尽量不使空心钢管偏心受压。

3.4 纵向贝雷梁安装

贝雷梁间距90cm,腹板下为45cm,相互用连接片进行连接。连接时严格检查桁架连接销的保险销,各种螺栓,横梁夹具等有无松动、丢失。贝雷梁顶放置[10槽钢。

3.5 碗扣支架搭设

3.5.1 碗扣支架间距90*90cm,腹板下改为90*60cm,步距120cm。立杆的接长缝应错开,立杆的垂直度应严格加以控制,脚手架拼装到3~5层高时,应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况,并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。

3.5.2 支架应当布置纵、横向剪刀撑及水平剪刀撑,纵、横向每隔5根立柱布置一道剪刀撑,剪刀撑与横杆夹角为45度,水平剪刀撑每4排设置一道,夹角为45度~60度。

3.5.3 支架高度≥9米时,应距地面4米向上设置安全网,上下支架的梯道、坡道等应设置扶手、栏杆或其他安全防护措施,确保施工人员安全。

4 结语

现浇箱梁贝雷梁支架预压技术探讨 第4篇

张家口清水河某桥主梁采用等梁高单箱三室大悬臂截面。箱梁横断面尺寸为:顶板宽度30.0 m, 底板宽20.5 m, 高2.8 m。箱梁顶板、底板混凝土厚度分别为0.28 m和0.25 m, 中腹板和边腹板厚度分别为0.35 m和0.5 m。

由国内桥梁建设中已有成功的经验可知, 对于预压加载的方式主要分为流体加载和固体加载两大类, 并根据本桥支架跨数多、总长度较大的特点, 结合施工现场的具体条件, 在满足设计要求的前提下, 采用水袋注水加载的方法预压较为适宜。水袋预压的特点主要有:施工方便、加压泄压方便、节省周转材料等。

2 预压目的

支架搭设完成以及外模板安装好后, 在第一段箱梁施工前要对贝雷梁支架进行预压。预压的目的:

1) 通过对贝雷梁支架的预压来检验其刚度、强度和稳定性。从而确保箱梁浇筑完成后外观线型符合设计要求, 进而也确保了施工过程的安全。

2) 通过模拟支架在箱梁施工中加载过程, 以及施工测量监测的沉降量为依据, 进行分析计算支架的弹性变形和非弹性变形, 预压的同时消除支架的非弹性变形, 由于模板的预拱度主要由下列因素组成:

a.支架体系在荷载作用下弹性变形和非弹性变形值;

b.箱梁设计张拉后的上拱度;

c.基础的下沉量。

因此预压数据分析结果对于指导后续施工的模板预拱度具有较大的指导意义。

3 贝雷梁支架的组成及构件功能

现浇梁支架自上而下由底模、侧模、方木及支撑、横梁、贝雷梁 (1号、2号墩身之间采用Ⅰ40a工字钢连接) 、分配梁、砂箱、钢管立柱、扩大基础等组成。各构件主要功能如下:

1) 底模。

绝大部分混凝土梁自重传递给底模, 底模将荷载传递给贝雷梁, 贝雷梁再将荷载通过钢管立柱传递到条形基础上。在模板肋带处采用不同厚度的钢板垫块来调节底模预拱度及表面平整度。

2) 方木。

方木放置在工字钢横梁上, 规格为10 cm×10 cm方木, 间距布置如下:a.跨中部分:腹板及中室部分方木间距按照20 cm布设, 左右室中间部分方木按照30 cm间距布设。b.墩身之间部分:腹板及中室部分方木间距按照20 cm布设, 左右室中间部分方木按照20 cm间距布设。

3) 工字钢横梁。

1号、2号墩身之间贝雷梁上设置按0.9 m的间距Ⅰ18工字钢横梁, 其他地段均设置Ⅰ14工字钢横梁, 横梁普通段按照1.0 m间距设置, 1号、2号墩身之间外侧按照0.9 m的间距设置, 1号、2号墩身外侧工字钢按照0.6 m的间距布设。每片工字钢间采用Φ28钢筋焊接加固, 工字钢之间每隔30 m采用桁架连接, 增加工字钢的稳定性。

4) 贝雷梁。

贝雷梁采用单层双排结构, 贝雷梁之间采用厂家专用螺栓联结, 用于支撑箱梁施工过程中的荷载, 完成现浇梁的浇筑。主梁跨中部分及墩身横向外侧由贝雷梁组成, 贝雷梁布设如下:腹板及中室部分按照80 cm间距布设, 翼板及左右室中间部分按照间距150 cm布设。

墩身之间内侧纵梁布设:

由于1号、2号墩身之间的间距为660 cm, 无法采用贝雷梁作为纵梁, 因而采用Ⅰ40a工字钢作为纵梁, 中室部分按照100 cm间距布设, 左右室中间部分纵梁按照150 cm间距布设。墩身外侧部分贝雷梁间距采用100 cm布设。

5) 分配梁。

分配梁起着传递荷载作用, 即把结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到钢管立柱上。采用2根Ⅰ40a工字钢并焊作为分配梁, 并在贝雷梁位置处加焊加劲板加强, 同时上焊挡块固定贝雷梁移动。

6) 钢管立柱。

钢管立柱起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基础的作用。钢管立柱采用630×10 mm, 530×10 mm及510×10 mm柱顶设置可调高度的砂箱, 用于支架和模板的拆除, 立柱顶部支承着分配梁, 下部支承在扩大基础上。为了确保钢管立柱的稳定, 防止洪水冲刷, 在上游前2排相邻钢立柱间用10个槽钢连接。钢管立柱上、下焊接10 mm厚的730 cm×730 cm的钢板, 四角采用膨胀螺栓固定。

7) 条形基础。

贝雷梁支架基础采用C20混凝土, 支墩下面做2 m×32 m×1 m的C20混凝土条形扩大基础。

4 预压荷载计算和分布

腹板及其两侧压重按简支箱梁简化结构混凝土自重和内模模板及支撑自重加载, 检验支架的刚度、强度和稳定性。内模板及支撑重量221 t, 梁重9 248 t, 则总重量为9 469 t。

模板荷重:腹板和底板处荷载取0.25 t/m2。

每平方米加载重量:

普通段:

1) 腹板处:4.04 t/m2;2) 跨中处:1.753 t/m2;3) 翼板处:1.039 t/m2;4) 中室处:3.929 t/m2。

跨端:

1) 腹板处:5.471 t/m2;2) 跨中处:3.207 t/m2;3) 翼板处:1.931 t/m2;4) 中室处:5.713 t/m2。

墩身外侧:

1) 腹板跨中处:7.28 t/m2;2) 翼板处:1.82 t/m2。

5 观测点的布置

地基基础沉降量主要用水准仪进行观测, 在每根条形基础的钢管立柱上布设5个观测点。落模砂箱沉降量观测点每个条形基础上布置5个点, 用钢尺量测:在每根钢管立柱顶部的砂箱内混凝土钢管柱上画线作标记, 量测出标记线与砂箱钢管顶面相对高差的变化值, 即为砂箱内砂子的沉降量。

在加载试验开始前, 在翼板、腹板、底板部位贝雷梁支架的下部布置观测点, 观测点位置用红油漆做醒目标注, 变形观测点共布置25个点, 用水准仪进行观测:在支架上布设5排, 5组贝雷梁下每组布设1个点, 共布设25个点。

6 加载施工

预压重量为箱梁混凝土、内模模板及支撑桁架重量的100%, 共计预压9 469 t, 采用水袋加载。水袋加水高度根据梁体重量分布情况设置。压重的荷载分布模拟箱梁的自重分布, 加载时自梁跨中心线和梁中心线纵向、横向对称等载预压布置, 防止支架偏压失稳。采用分两级加载, 第一次加载为满载的50%, 第二次加载为100% (等载) ;卸载的按加载的相反顺序进行。

要特别注意观测支架的预压过程中的沉降量, 并判断其随时间及荷载的沉降变化。加载完成后直至沉降停止后, 对预压设施进行卸载, 根据测量的数据确定底模应设置的预拱度值, 调整底模, 绑扎底板、腹板钢筋。

7 沉降观测

沉降观测主要采用高精度水准仪和毫米塔尺进行。

沉降观测采取定人、定仪器观测, 来减小人为观测误差, 观测时间应避免在强光、高温时进行, 优先选择在早晨或傍晚。

观测步骤:

1) 在加载试验开始前对各个观测点进行初读数并记录。2) 当荷载达到50%时观察检查一次, 当荷载达到100%时, 静置24 h后, 每4 h测量一次, 当连续四次测量, 分析沉降值不大于2 mm时即可认为稳定。3) 稳定卸载观测:当卸载到50%观测一次, 当卸载完成, 静置24 h后, 每4 h测量一次, 当连续四次测量, 分析沉降值不大于2 mm时即可认为稳定。

8 数据计算、分析、整理

根据预压卸载前后的实际测量的高程变化, 确定支架的弹性变形和非弹性变形值, 从而为准确设置施工预拱度, 指导今后其余各跨支架预拱度提供依据。

1) 荷载作用变形量计算。总变形量为加载前的高程值减去满载稳定后的高程值;非弹性变形量为加载前的高程值减去空载稳定后的高程值;弹性变形量为总变形量减去非弹性变形量。

2) 数据处理。以沉降变形量为Y轴, 以沉降观测时间为T轴, 绘制不同点的沉降量随时间变化图。以纵向桥向为X轴, 以不同点的弹性变形值为Y轴, 用曲线连接各点绘制出梁的纵桥向弹性变形图。

9 预压试验报告的整理

1) 依据梁模纵向的弹性变形曲线、设计的预应力干缩自重等造成的拱度曲线、设计要求的成品梁的拱度曲线叠加得出模架立模时的拱度曲线。

钢管柱贝雷梁现浇支架施工工艺控制 第5篇

该桥全长110m, 上部结构形式为35+40+35m单箱双室预应力混凝土连续箱梁, 该桥箱梁高度2m, 宽度15.74m, 综合考虑汛期安全、成本、工期特点, 采用混凝土管桩加钢管柱贝雷梁支架法施工。

二钢管柱贝雷梁现浇支架施工工艺

1.贝雷梁支架施工

(1) 振动沉管桩施工

钢管桩基础采用振动沉管桩桩基。钢管桩进场之前要进行抽样检验, 管桩的尺寸如桩径、管壁厚度、顶面平整度符合要求后方可施工。

桩位放样:根据设计文件和技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样, 采用全站仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记, 圆心位置用小木桩标记, 并注意保护所作标记。

钢管桩制作:钢管桩为卷制钢管, 工地接长至设计长度, 管节对口应调整到在同一轴线上方可进行焊接。管节管径差、椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。钢管桩焊缝质量应符合规范要求。

打桩顺序:为使压桩中各桩的压力阻力基本接近, 压桩顺序应单向进行, 不能两侧往中间进行施工 (关门桩) , 避免地基土上溢使地表升高及部分桩身倾斜, 保证群桩工作状态基本均匀并符合设计值。

桩基检查:钢管桩施工完成后对已经打入的钢管桩进行检查验收, 对其进行垂直度、平面位置的检查。检查合格后方可进行接装。

抱箍安装:在墩柱的相应高度安装抱箍, 按照前对墩柱表面进行冲洗, 晾干表面的水分后固定抱箍与墩柱之间的0.5cm厚的橡胶板, 用吊车配合按照抱箍。安装完成后有质检人员用力矩扳手逐一检查高强螺栓的连接力矩, 当满足检算要求的力矩后方可进行下步分配梁的安装。

(2) 临时支墩立柱安装。

钢管桩基础施工完成并逐一检查后, 用吊车配合进行钢管支墩的连接。并用]20及]10槽钢设置剪刀撑。

(3) 安装砂筒及横向分配梁。

安装砂筒:安装前根据设计的螺旋焊管安装高度及砂筒筒体高度, 计算出砂筒筒体内装砂高度, 使砂筒安装完毕后顶部标高与梁底标高-模板高度-纵梁-横梁的高度一致。安装横向2I32a (或贝雷梁) 分配梁, 分配梁与砂筒之间采用螺栓连接, 并在分配梁上用油漆标出贝雷桁架纵梁位置。

(4) 贝雷桁架纵梁安装。

贝雷桁架纵梁每排采用标准贝雷桁架, 排与排之间采用连接片相连。贝雷桁架在地面上按单排单层拼装成型, 采用一台25t汽车吊吊装就位, 安装两排贝雷桁架后, 及时安装贝雷桁架横向连接片, 以保证贝雷桁架的横向稳定性。

(5) 钢管桩与承台、工字钢之间连接。

钢管桩底部焊接53053010mm钢板, 钢板上预留直径24mm螺丝孔4个, 在承台上采用冲击钻成孔, 植入直径18mm膨胀螺栓, 钢板与承台之间采用螺栓连接。钢管桩顶部开槽20cm深, 32cm宽, 在槽底面焊接6块581cm钢板, I32工字钢安装完成后, 采用5cm宽8mm厚弧形钢板将工字钢与钢管桩之间焊接牢固。

(6) 工字钢、贝雷梁分配梁施工。

钢管桩顶分配梁采用2I32a工字钢或2片贝雷组合梁, 由两根12m长工字钢相错25cm后焊接而成, 分配梁长度14.5m。

(7) 贝雷梁施工。

边跨主梁共布置14列, 采用两段6节标准贝雷片连接, 在边跨中支点处采用加工“U型”螺栓连接成整体, 贝雷片之间用精加工的横联每3.0米横向连接。贝雷片与I32a工字钢横向分配梁之间采用螺栓连接。

2.外模及纵横肋、碗口架施工

(1) 底板横肋。

贝雷梁顶横向分配梁 (横肋) 采用I18, 横梁及箱室变化处间距60cm, 正常段间距90cm, 单根方木长度9.0m, I18与贝雷片顶以铁丝绑扎连接牢固。之后采用1～6cm厚10cm宽木板根据梁底横坡调节横肋顶面标高, 经测量复核无误后安装纵肋。两侧翼板底横肋各采用单根1010cm方木, 间距90cm。

(2) 底板纵肋。

横肋顶铺设101010cm方木作纵肋, 底板两侧倒角100cm范围及腹板纵肋间距20cm, 其余部位40cm。纵肋与横肋之间采用铁钉固定牢固。

(3) 外模。

底模采用中间宽1.22m、两侧各2.44m宽18mm厚竹胶板拼装, 板缝之间采用107胶水粘结, 竹胶板与纵肋采用射钉连接牢固。预压完成后调节底板面标高, 重新固定后画出与阴角模板之间的连接线, 裁去多余竹胶板。腹板采用1.22m宽、2.44m高18mm厚竹胶板拼装, 模板外侧水平肋板采用10x10cm方木, 间距30cm, 靠底板阴角模板处间距适当加强。竖肋采用两根φ48x3.5无缝钢管并排布置, 采用蝴蝶卡连无缝钢管作斜撑, 每0.9m布设一道, 每断面设3～4道斜撑。

(4) 翼板底碗口架施工。

碗口支架为定型支架, 安装时需确定起始安装位置, 根据现场测量数据计算出立杆底面标高, 利用可调底托将立杆底面标高调平, 避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均。横向剪刀撑每隔2.7m设置一道, 左右侧对称布置;纵向剪刀撑设两列, 即靠近腹板处和靠近外侧贝雷梁处。顶托纵向铺设1010cm方木, 横向铺设58cm方木, 间距45cm, 竹胶板与方木之间用钉子固定。

(5) 支架预压。

在支架上浇注箱梁砼施工过程中和支架落架后, 箱梁将产生一定的挠度, 为使箱梁在落架后能获得设计的线型, 需在施工阶段设置一定数值的预拱度。根据梁的挠度和支架的弹性变形所计算出来的预拱度之和, 为预拱度的最高值, 应设置在梁的跨径中点。其它各点的预拱度, 以中间点为最高值, 以两端钢管桩支点处为零, 按二次抛物线进行分配。

3.模板的调整及安装

(1) 模板的调整。

根据预压观测数据, 调整底模面板高程, 采用在竹胶板与纵向1010cm方木之间加塞木楔, 调整底板标高至设计线型, 之后加密竹胶板与方木之间的射钉。

(2) 内模的制作及安装。

箱梁内模采用15mm厚竹胶板制作, 节长1.5～2.0m, 腹板及上下倒角处竖肋采用58cm木楞, 间距30cm, 与竹胶板之间铁钉连接, 在加工场地内加工成整节后运至施工地点, 吊车安放就位。内模支撑采用φ483.5mm无缝钢管配可调顶托, 横向间距60cm, 纵向间距100cm, 设3道水平内撑。

三结语

贝雷梁防护支架 第6篇

黄河上某现浇梁采用标准贝雷梁, 每片标准长度为3m高度为1.4m, 由桁架、桁架连接销及保险销, 加强弦杆、弦杆螺栓、桁架螺栓6种构建构成。在跨中42m采用双层加强型贝雷梁, 横向总共布置6排, 每侧3排, 其余段均采用单层加强型, 横向布置总共6排, 每侧3排, 贝雷梁纵向通过桁架连接销连接在一起, 横向通过支撑架连接在一起。贝雷梁支架体系中每根杆件采用均采用40槽钢双拼焊接成方形截面, 同一杆件在横桥向均四根布置, 横向通过交叉斜撑以及横撑对其面内稳定性分别进行加固。在相邻的两根杆件之间由较短的槽钢焊接, 沿纵向在两根斜杆件加设斜撑或横撑, 斜撑均采用槽钢, 对其稳定性进行加固, 其横向和纵向杆件之间横向连系如图1。

2 荷载分布的确定

根据《路桥施工计算手册》[1]、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 (TB10210-2001) [2]以及本工程《贝雷梁支架现浇施工工程》, 确定支架所承受荷载。考虑上部结构及整个桥面系经计算每延米的自重取值为3t, 每延米的计算均布荷载取值:q=3×10=30k N/m, 考虑到活载布置位置的最不利方式, 现选用一种加载方式进行强度及稳定性检算, 活载冲击系数取值1.2。

3 支架体系受力计算与安全校核

每根杆件均由两根40的槽钢拼接成一个方钢, 其截面特性值如下:截面面积:A=0.015m2, 截面惯性矩:I=4.1394×10-4m4。40双拼槽钢钢容许弯曲应力[3][σ]=210MPa, 容许剪应力[τ]=125MPa。

(1) 1号杆件每根承受的最大轴力:N=-112.5/4=-28.13k N;

强度检算:σ=N/A=28.13/0.015=1875k Pa=1.88MPa<[σ]=210MPa;

稳定性检算:回转半径计算;

查钢结构设计规范[4] (GB50017-2003) 表C-2, ф=0.898;

计算压杆的应力 (忽略槽钢的自重) :

故强度稳定性均满足要求。

(2) 2号杆件每根承受的最大轴力:N=947.4/4=236.85k N;

强度检算:σ=N/A=236.85/0.015=15790k Pa=15.79MPa<[σ]=210MPa;

故强度满足要求。

(3) 3号杆件每根承受的最大轴力:N=-3704/4=-926k N;

强度检算:σ=N/A=926/0.015=61733k Pa=61.73MPa<[σ]=210MPa;

稳定性检算:回转半径计算;

查钢结构设计规范[4] (GB50017-2003) 表C-2, ф=0.950;

计算压杆的应力 (忽略槽钢的自重) :

故强度稳定性均满足要求。

(4) 4号杆件每根承受的最大轴力:N=-3193/4=-798.25k N;

强度检算:σ=N/A=798.25/0.015=53217k Pa=53.22MPa<[σ]=210MPa;

稳定性检算:回转半径计算;

查钢结构设计规范[4] (GB50017-2003) 表C-2, ф=0.875;

计算压杆的应力 (忽略槽钢的自重) :

故强度稳定性均满足要求。

(5) 5号杆件每根承受的最大轴力:N=1544.4/4=386.1k N

强度检算:σ=N/A=386.1/0.015=25740k Pa=25.74MPa<[σ]=210MPa

故强度满足要求。

(6) 6号杆件每根承受的最大轴力:N=-827.4/4=-206.85k N;

强度检算:σ=N/A=206.85/0.015=13790k Pa=13.79MPa<[σ]=210MPa;

稳定性检算:回转半径计算;

查钢结构设计规范 (GB50017-2003) 表C-2, ф=0.829;

计算压杆的应力 (忽略槽钢的自重) :

故强度稳定性均满足要求。

(7) 7号杆件每根承受的最大轴力:N=51.6/4=12.9k N;

强度检算:σ=N/A=12.9/0.015=860k Pa=0.86MPa<[σ]=210MPa;

故强度满足要求。

(8) 8号杆件每根承受的最大轴力:N=-350/4=87.5k N;

强度检算:σ=N/A=87.5/0.015=5833k Pa=5.83MPa<[σ]=210MPa;

稳定性检算:回转半径计算;

查钢结构设计规范 (GB50017-2003) 表C-2, ф=0.867;

计算压杆的应力 (忽略槽钢的自重) :

故强度稳定性均满足要求。

4 结束语

文章依托工程实例, 进行数学建模计算与检算了贝雷梁支架体系中的各杆件, 得出了以下结论: (1) 在荷载作用下1~8号杆件强度满足规范要求。 (2) 在荷载作用下1~8号杆件稳定性满足规范要求。

各个杆件受力合理, 受力满足规范要求, 是工程优质质量的必要保证之一, 同时为同等条件下施工的贝雷梁支架搭设起到了指导性意义。

摘要：依托具体工程案例, 介绍了贝雷梁在现浇梁施工中具体施工过程, 并对贝雷梁支架体系选取进行合理加载模式, 经验算贝雷梁支架体系安全可靠, 可达到确保施工质量的目的。

关键词：支架体系,加载模式,安全校核

参考文献

[1]周水兴, 何兆益, 邹毅松.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社, 2001.

[2]中华人民共和国行业标准.TB10210-2001.铁路混凝土与砌体工程施工规范[S].中华人民共和国铁道部, 2001.

[3]中华人民共和国行业标准.GB/406-2008.热轧型钢[S].中华人民共和国质量监督检验检疫总局, 2008.

贝雷梁防护支架 第7篇

随着国内公路及铁路的发展, 线路交叉相互跨越越来越多, 当线路跨越采用现浇桥梁的方式时, 线路之间各种复杂环境给现浇梁支架的设计带来了一定的难度。受到各种条件影响, 需考虑的因素也较多, 设计中需考虑桥梁跨度、地基基础、桥梁净空等要求。大跨度现浇梁支架设计通过增加钢管支撑, 支架可以减少上部贝雷片的数量, 降低成本。但是当下部钢管需要通过打设较长钢管桩进行地基处理时, 钢管桩施工后又难以有效回收, 无疑又会增加施工成本, 因此在下部地基软弱或无法设置中间支撑时, 大跨度无中间支撑是一种比较经济可行的选择。

2工程概况

2.1现浇梁简介

湄渝高速公路A3合同段位于莆田东部沿海地区, 路线全长2.628公里, 设计为双向六车道高速公路, 行车速度100km/h。工程包含一座三江口枢纽互通, 线路通过枢纽互通与既有双向八车道沈海高速公路拼宽相接。三江口枢纽互通A匝道桥第28-30为跨径 (24+30+24m) 的现浇连续梁, 第29跨以30m跨度上跨沈海高速左幅桥梁, 斜交角度92°, 最小梁底净高6.61m, 已有桥梁距离桥墩最近处仅有1m。现浇梁为单箱双室结构, 梁高1.8m, 顶宽13m, 底宽9m, 桥面横坡为6%。

2.2地质情况

莆田东部沿海地区属冲积平原地貌, 河道及池塘众多。施工区域风化沉积层较厚, 场地20.0m埋深范围内局部存在细砂、中砂和流塑状淤泥。根据地质调查和钻孔揭示, 施工区地表主要上覆第四系填土层 (Q4me) ;第四系全新统长乐组冲海积层 (Q4al-m) 粉质粘土、淤泥、淤泥质粘土、粉土、细砂、中砂;第四系冲洪积层 (Q4al+pl) 卵砾石;第四系残积层 (Qel) 残积砂质粘性土;下伏燕山期早期侵入二长花岗岩 (ηγ52) 、辉绿岩脉 (β) 及其风化层。其中淤泥及软弱土层厚达15-20米。

3现浇梁无中支墩支架施工技术

3.1支架体系分析

现浇梁与现有沈海高速右线桥距离近, 最小梁底净高6.61m, 支架的设计和施工难度大。为了尽量减少对原有高速公路行车的干扰, 并综合考虑安全、工期及净空小的现场条件, 决定采用临时封闭沈海高速公路半幅进行改道同时, 现浇梁所在地区的地质情况较为复杂, 软基淤泥层较厚, 且跨沈海高速公路的桥墩高度大都在11~18m之间, 钢管贝雷现浇梁支架的钢管桩需打入土体19~23m, 以卵砾石层作为基底持力层。

3.2支架初步设计

大跨度钢管贝雷现浇梁支架主要方法有单层加强玄杆、双层普通贝雷梁、上承式双层加强玄杆法等方法。对三种方案的适宜性进行比较。

单层加强玄杆法施工工艺简单, 工期短, 施工速度快;但跨度较大时, 支架变形很大。双层普通贝雷梁法施工, 易形成流水化作业, 保证施工进度, 施工工期较短, 对现有高速公路影响时间短, 避免了单层支架变形大、施工工期长的不利影响, 且易于保证整体支架的稳定、安全性。上承式双层加强玄杆贝雷梁, 作业程序清晰、结构受力明确、模架强度高, 不受桥下净空条件的限制, 但施工循环周期相对较长, 投入费用太高。通过上述对比, 结合本工程实际情况, 最终采用方案二实施。

3.3承台设计

支架钢管基础设置在承台, 预埋钢筋并将钢管固定在承台上, 采用《建筑地基基础设计规范》对承台冲切验算。承台不满足要求时, 可对承台进行加强配筋或采用承台上设置双拼400×400型钢做下垫梁, 在下垫梁上架立钢管立柱, 钢管立柱可分段并通过设计法兰连接增加通用性。

3.4钢管立柱和横梁

钢管立柱底部与型钢垫梁上的钢管立柱通过法兰盘连接固定, 见图2, 并采用抱箍形式把钢管立柱固定在承台上。根据现浇梁底标高, 承台顶标高、模板厚度、分配梁高度、贝雷架高度、工字钢高度、砂箱高度及下垫梁高度, 计算出钢管立柱下料长度。钢管立柱顶面砂箱放置2I45a工字钢横梁, 为防止横梁侧翻, 在砂箱顶焊接厚度10mm的限位钢板。

钢管柱安装完毕后, 在钢管立柱间设置[12.6槽钢剪刀撑及水平撑, 斜向剪刀撑与水平方向呈45°左右, 见图3, 剪刀撑与钢管之间采用螺栓连接或者焊接作为管桩之间连接系, 确保钢管立柱结构的整体稳定性。

钢管立柱的横梁采用双拼I45的工字钢, 两工字钢每间隔1m焊接1道10cm长的焊缝, 形成整体作为贝雷梁的横垫梁。现浇梁与现有桥梁距离过于贴近, 在支架布置时横梁布置避免不了设置在现有桥梁上方, 而现有桥梁又不允许设置钢管支撑。可采用在横梁垂直方向上就近设置1根受压钢管桩, 后方打设1根抗拔桩, 在受压钢管桩和抗拔桩上设置I45型钢, 并伸入横梁下方形成悬臂梁结构支撑起横梁, 见图4, 并将钢管立柱与型钢焊, 形成整体受力。

3.5纵梁设计

设计方法采用容许应力法, 参照《公路桥梁钢结构设计规范》, 根据桥梁自重线荷载、支架和模板自重及活荷载估算贝雷片数, 并根据桥梁的截面形状布置贝雷片, 使得每片贝雷片所受力大致相同。支架承重梁采用6组18排双层贝雷片叠合组成, 并且双层贝雷梁组与组之间采用连接片连接, 形成整跨简支梁支架体系。

⑴双层贝雷梁布置情况

跨沈海高速的现浇梁处于曲线段, 且桥墩都是正交结构, 因此相邻的2个桥墩不是平行的, 而钢管立柱直接立在承台上, 导致整个支架体系成近似梯形;承台上的钢管立柱和横梁距离桥墩和盖梁很近, 贝雷梁的长度没有多余的调整空间。在单跨双层贝雷梁布置过程中采用部分非标贝雷梁进行长度调整 (详见图5) 。

⑵双层贝雷梁拼装

双层贝雷梁共7组, 每组3排, 单层贝雷梁拼接时采用90cm标准花架连接每组的3排, 每间隔3m连接一道, 上下层之间采用高强度螺栓连接。由于支架为梯形结构, 贝雷梁组与组之间错开, 无法再用花架连接。为确保双层贝雷梁的整体稳定性, 我们在贝雷梁顶和梁底采用[14cm的槽钢作为横向连接系, 每隔3m设置1道, 在槽钢上钻孔, 用螺栓固定在贝雷片的螺栓孔上, 同时用U型卡扣把每组贝雷梁端头固定在工字钢横梁上 (详见图6) 。

3.6梁底横坡调整

跨沈海高速的现浇梁位于曲线上, 梁顶和梁底的横坡为6%, 施工难度大。为确保施工和拆除安全, 采用[18cm槽钢上焊接碗扣钢管, 安装碗扣顶托的方式进行梁底横坡调整。横向在每排槽钢上钻孔并焊接11根钢管, 钢管间距为0.9m, 相邻的钢管高差为0.054m, 安装完顶托后, 9m宽的底板即可直接调整出54cm的高差, 形成6%的横坡。纵向钢管间距分为2种, 普通位置间距0.9m, 箱室端头两侧2m范围的钢管间距0.6m, 所有碗扣钢管纵横向用钢管扣件连接成整体 (详见图7) 。

4总结

通过精心设计及有效的施工过程管控, 最终安全、顺利地完成了大跨度大横坡双层贝雷片现浇梁支架的施工。采用双层贝雷梁安全可靠, 扰度较小, 易于控制现浇梁预拱度。钢管立柱立在承台上无需进行基础处理。采用受压桩和抗拔桩组合, 形成的悬臂结构, 有效解决了新桥桥墩距离现有桥太近导致的横梁布置不灵活的问题。在桥梁净跨度与标准贝雷片长度受到限制的情况下, 特别是小曲率半径曲线桥导致的沿半径方向长度不一样的问题, 非标贝雷梁可以起到很好的调解作用。采用[18cm槽钢和碗扣顶托调整现浇梁梁底横坡的方式安装和拆除较为方便, 施工过程安全可控。以上技术对于净高受限的支架体系更具有实用性, 并取得了较好的安全、经济和社会效益。

摘要：钢管贝雷片支架是现浇梁通常采用的一种支架形式, 由于其形式较为简单、受力明确、对地基基础要求不高等优点, 在现浇梁支架具有较好的通用性。其中, 以大跨度无中支撑支架方式对外部施工环境影响最小, 本文以大跨度大横坡现浇梁支架工程实例为依托, 阐述了大跨度支架设计及施工采用的一些方法。

关键词：大跨度,双层贝雷片,大横坡,现浇梁支架

参考文献

[1]张百达.比较两种钢管柱贝雷片支架法制梁方案[J].科技与企业, 2013 (07) .

[2]王宏, 李莉, 邰恩达, 艾纯明.跨运营公路的桥梁上部现浇箱梁施工排架的设计[J].辽宁省交通高等专科学校学报, 2006 (03) .