钢管贝雷梁支架在漳河特大桥道岔连续梁中的施工技术研究

钢管贝雷梁支架在漳河特大桥道岔连续梁中的　施工技术研究　赵进东　（中铁二十四局集团安徽工程有限公司，安徽合肥２３００１　１）　Ｃ＝　Ｃ＝摘　要：钢管贝雷梁支架作为现浇梁的承重支架，对于桥梁　工程施工的质量和安全至关重要。文章针对钢管贝雷粱支架　施工的关键技术，结合漳河特大桥道岔连续粱施工，对贝雷梁　支架的施工工艺及技术控制措施做了较为详细的论述，对类　　支架。纵梁跨度２８．５ｍ，按２孔布设，设置１８排贝雷梁，每２　旺　排贝雷梁连成ｌ组，每组贝雷片对应端头采用贝雷框进行连　：．　接。支墩采用ｑ￣６００ｒａｍ×４ｍｍ与　５００ｒａｍ×４ｍｍ钢管立　猫　似工程具有一定的借鉴意义。　关键词：贝雷支架；门式支架；现浇梁；施工技术　中国分类号：Ｕ４４５．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１　００７－７３５９（２０１　６）０１—０１　８３—０４　ＤｏＩ：１０．１６３３００．ｃｎｋｉ．１００７－７３５９．２０１６．０１．０４３　１　工程概况　新建铁路合肥至福州客运专线漳河特大　桥道岔现浇连续梁桥跨布置为６－３２ｍ预应力　混凝土连续梁，设计跨径为３１．８５＋４　ｘ　３２．７＋３　１．８５（ｍ）。漳河特大桥地处南陵县与泾县　交界丘陵地区，其中０—６　墩为道岔连续梁，连　续梁位于山坡、稻田地与民房区，跨越原Ｇ３１８　国道，整个连续梁区域表层土基本是粉质粘　土，地质情况一般。桥梁下部结构采用桩基承　台、实心墩，梁体为单箱单室、等高度结构。箱　梁顶宽１２ｍ，顶板厚度３４ｅｒａ，腹板厚度　５０ｍ～８０ｅｍ，底板厚度３０ｅｍ，在支承处的箱梁　顶、底、腹板局部加厚。预应力连续梁采用Ｃ５０　高性能混凝土，封端采用１２５０无收缩混凝土。　根据该工程项目特点以及工期要求，经过　多种方案对比分析后，提出前三孔采用满堂支　架；而第四、第五、第六孑Ｌ，地质情况较差，桥墩　比较高，结合总体工期要求，因此采用钢管贝　雷梁支架。　２钢管贝雷梁支架施工工艺　２．１工艺原理　道岔梁第４、第５、第６孔采用钢管贝雷梁　作者简介：赵进东（１９８２－），男，工程师，主要从事桥梁工程的　施工工作。　柱，搁置在临时支墩或承台顶面，临时支墩布设６根直径ｌｍ　震：的钻孔桩基础。立柱顶、底部均与８０ｅｒａ×８０ｅｍ×１．２ｅｍ钢板　焊接，在各排支墩钢管之问设置［１０ｂ槽钢连接。支墩顶面用　４　Ｉ　３２工字钢做横梁，贝雷纵梁顶面设置１５ｅｍ×１５　ｃｍ方木　做分配梁，分配梁上设置楔木，用来调整标高和落架。该桥侧　模、底模采用高强度防水竹胶板制作，箱室内模采用１．５ｃｍ　厚松木板制作。支架平面横断面图如图１所示。　图１支架平面断面图　２．２工艺流程　钢管贝雷粱支架法施工现浇梁工艺流程如图２所示。　２．３贝雷梁支架验算　２．３．１荷载计算主要参数　梁体自重：　取２６．５ｋＮ／ｍ　；　人群荷载及机具荷载：３．０ｋＮ／ｍ。；　振捣荷载：对水平模板取２．０ｋＮ／ｍ２，对垂直模板取　４．０ｋＮ／ｍ　；　倾倒混凝土产生的荷载：泵送，２．０ｋＮ／ｍ　；　分项安全系数系数Ｙ　静载为１．２，动载为１．４。　２．３．２贝雷片验算　贝雷片力学性能参数：　　　：＿　工字钢Ｉ３２ａ力学性能：　截面惯矩：『Ｉｏ］＝１　１０７５ｃｍ　。　截面积：『Ａ］＝６７ｅｍ　。　截面抵抗矩：『Ｗ］＝６９２ｅｍ　。　回转半径：　＝１２．８ｃｍ。　单位重量：５２．７ｋｇ／ｍ。　嗣口：　－　　临时支墩贝雷片作为集中荷载直接作用于４根　工字钢Ｉ３２ａ上，翼板处集中荷载Ｆ　＝３５６　ｋＮ，腹板处　商　集中荷载Ｆ　＝４８８　ｋＮ，中间板处集中荷载Ｆ　＝３８６　ｋＮ，　计算模型如图４所示。　图２钢管贝霄梁支架法施工现浇梁工艺流程图　稳　　Ｉ：兰日日　＿　截面惯矩：［Ｉｄ＝２５０４９７．２　ｃｍ４。　截面矩：『Ｗ１＝３５７８．５　ｃｍ　。　允许弯矩：『Ｍ］＝７８８．２　ｋＮ·Ｉｎ。　允许剪力：『Ｑ］＝２４５．２　ｋＮ。　①单侧腹板处线性荷载作用在４片贝雷片上，宽　度Ｏ．４５　Ｘ　３＝１．３５ｍ，加宽段的腹部截面面积＝２．９１ｍ　。　ｇ＝（２６．５×２．９１×１．２＋（３＋４＋２）×１．３５　Ｘ　１．４）／４＝　２７．３８７　ｋＮ／ｍ，该处验算最大跨度贝雷片受力时强度和　刚度情况，受力模型如图３所示。　结｝　葡戴ｌｌ田　图３贝霄梁受力模型图　弯矩Ｍ￣＝６９６ｋＮ·ｍ＜［Ｍ］＝７８８．２ｋＮ·１＇１１，强度满足　要求。　截面挠度：　：１１．５ｍｍ＜１４．２５／４００＝３６ｍｍ，挠度满　足要求。　②中间板处线性荷载作用在６片贝雷片上，宽度　０．６×５＝３ｍ，ｑ＝（２６．５×０．７４×１．２＋（３＋４＋２）×１．４）×　０．６＝２１．６８ｋＮ／ｍ。　弯矩Ｍ￣＝５５０．３ｋＮ－ｍ＜［Ｍ］＝７８８．２ｋＮ－１ＴＩ，强度满足　要求。　截面挠度：ｗ＝９．１ｍｍ＜１４．２５／４００＝３６ｍｍ，挠度满足　要求。　２．３．３工字钢Ｉ３２ａ验算　结梅、葡鬈瞳田　图４工宇钢１３２ａ计算模型图　弯矩Ｍ￣＝２８９．６ｋＮ‘ｍ＜［Ｍ］＝３×【　］［ｗ】＝＝３　Ｘ　１７０ＭＰａ　Ｘ　６９２　ｃｍ。＝３５３ｋＮ·Ｉｎ，强度满足要求。　截面挠度：ｗ＝ｌｍｍ＜２／４００＝５ｍｍ，挠度满足要求。　２．３．４钢管立柱承载力验算　２．３．４．１　５００ｒａｍ　Ｘ　４ｍｍ钢管　①立柱的刚度计算。　回转半径：　ｉ＝０．２５、／ｄ２＋Ｄ　：ｏ．２５、／０．４９２　＋０．５　：０．１７５ｍ　式中：Ｄ为钢管外径，ｄ为钢管内径。　长细比Ａ－￣Ｌ／ｉ＝Ｉ×１７／０．１７５＝９７．１４＜　］＝１ｏｏ，刚　度满足要求。　式中：　为杆件长度系数，取／ｚ＝１．Ｏ；Ｌ为杆件几何　长度，取Ｌ＝１７００ｃｍ；［Ａ伪压杆件允许长细比。　②立柱临界应力验算。　钢管临界应力验算：　１＿２０６ＣＰＡ　，＿３．１４（Ｄ４－ｄ　）／６４＝０．０４９（５００４—４９２　）　＝１．９１×１０　ｍｍ４　＝３．１４２删（＾　）　＝３．１４２Ｘ　２０６×１０９×１．９１×１０８／（１．０×１７０００）　＝】３６８ｋＮ　满足要求。式中　取１．０，　取１７０００ｒａｍ（钢管立　柱最大长度）。　最大压力取１３６８ｋＮ／１．２ｆ安全系数）＝ｌ１４０　ｋＮ。　２－３．４．２　６００ｍｍ×４ｒａｍ钢管　１４焊接剪刀撑，间距２ｍ一道。为了便于整个支架系　统的拆除，在螺旋钢管上安装砂桶，砂桶由底托、砂箱　和混凝土顶芯组成。砂桶上部横向分配梁为４根１２ｍ　长３２ａ工字钢，４根工字钢焊接成一个整体。４根横向　３２ａ工字钢上部纵向分配梁为贝雷片，设置１８排，按　照标准连接片连接成贝雷梁，３２ａ工字钢与贝雷片问　用ｕ型卡连接。贝雷梁上部设１５×１５方木做横向分　Ｃ　Ｃ＝①立柱的刚度计算。　回转半径：　ｉ＝０．２５、／ｄ　＋Ｄ　：０．２５、／ｏ．５９２。＋ｏ．６　：０．２１　１ｍ　　式中：　为钢管外径，ｄ为钢管内径。　长细比ａ＝ｕ￣／ｉ＝ｌ×１７／０．２１　１＝８０．５７＜　】＝１ｏ０，刚　度满足要求。　式中：　为杆件长度系数，取／．ｅ＝１．０；Ｌ为杆件几　何长度，取Ｌ＝１７００ｅｍ；　］为压杆件允许长细比。　②立柱临界应力验算。　钢管临界应力验算：　Ｅ＝２０６ＧＰａ　，＝３．１４（Ｄ４－　）／６４＝０．０４９（６００４－５９２　）　＝３．３２×１０８ｍｍ　＝３．１４２剧几　）　＝３．１４２×２０６×１０　×３．３２×１０８／（１．０×１７０００）　＝２３７８ｋＮ　满足要求。式中　取１．０，Ｌ取１７０００ｍｍ（钢管立　柱最大长度）。　最大压力取２３７８　ｋＮ／１．２（安全系数）＝１９８２ｋＮ。　此外，还应根据《铁桥基规》相关规定验算桩承载　力　３施工技术控制　３．１中支墩桩基础施工　综合考虑该连续梁桥址地质，在桥墩之间设置１　个临时支墩，编号分别为临时支墩ｌ、２、３，分别设置　于３　墩与　墩、４　墩与５　墩、５　与６　墩之间。在临时　支墩处施工６根直径１．０长度２０ｍ的钻孔灌注桩，播删礴｝　用　作地基加固。临时支墩内分别布设上、下两层间距　１０ｃｍＨＲＢ３３５ｆ　１６钢筋网片。钻孔灌注桩中放置长度　２．５ｍ的钢筋笼，深入临时支墩中０．５ｍ钻孑Ｌ桩钢筋笼　钢筋布置。　３．２钢管柱及贝雷梁安装　支架采用　５００／　６００螺旋钢管＋４１３２工字钢＋　贝雷片＋１５×１５方木。在承台预埋５块８０×８０×　１．５ｃｍ钢板，临时支墩上预埋６块８０×８０×１．Ｓｅｒｅ钢　板。　在预埋钢板上焊接　５００／　６００螺旋钢管立柱，　为了加强钢管之间的稳定性，在立柱之间采用槽钢　配，纵向间距按照０．６ｍ布置。翼板部分支架采用“自　锁式”脚手架，翼板下支架横断面间距为：０．６×　旺　３＋０．３ｍ，立杆纵向问距为０．６ｍ，步距１．２ｍ。　３．３支架预压　为了验证钢管贝雷梁支架的刚度、强度和整体稳　Ｈ　咧　定性以及在施工中很好地控制现浇梁线形，减少支架　变形及地基沉降对现浇箱梁的影响，在支架工作完成　以后对支架进行预压，并采集支架的非弹性变形和弹　性变形数据。　３．３．１支架预压　预压重量按不少于最大施工荷载的１　１０％考虑，　并待支架的非弹性变形消除后方可卸载。支架预压采　用砂袋堆载，并分级预压。　３－３．２预压及观测　布置好观测点后，测量各点标高。然后从两跨跨　中向两侧均匀对称按最大施工荷载的６０％、１００％、　ｌ　１０％分三次加载，每级加载完毕后１ｈ后进行变形观　测，加载完毕后每６ｈ测量一次变形值。最后两次沉落　量观测平均值之差不大于２ｍｍ时，则认为沉降趋于　稳定。　３．３－３预拱度设置　通过预压对观测数据进行分析，根据现场预压后　箱梁各断面支架实际沉降变形量，并结合设计梁体施　工预拱度及二期恒载下拱度数据，对现浇梁底模预拱　度进行调整，使底模顶面标高符合设计要求。　３。４支架拆除　支架拆除须制定专项拆除施工方案，并在施工中　严格控制支架拆除中的每个环节，确保支架拆除过程　安全顺利的进行。　使用分组横移吊装的方法进行贝雷梁的拆除工　作。拆除顺序为：落砂箱（先落中支点后落端支点１　贝　雷梁纵梁第一次向外横移（横移一侧贝雷梁时另侧贝　雷梁与型钢横梁固定）　拆除底板竹胶板、方木一拆　除型钢横梁一贝雷梁纵梁第二次向外横移一吊除贝　雷梁纵梁一吊除跨中临时支墩横梁一拆除跨中临时　支墩钢管柱。　（下转第２２７页）　啊２．２．３充填砂肋　和铺设范围是否满足设计要求，发现达不到要求的地　用铺排船铺设软体排，软体排展铺于铺排船平台　方，及时分析情况找出原因，并采取相应的措施。　上。在摊铺过程中，穿入软体排的砂肋袋布。充填料从　④加工后的软体排堆放入库或用油布包裹，以防　本工程西水道采砂点的料源区取料，并用运砂船在装　暴晒老化。并在运输施工过程中避免阳光暴晒。　⑤铺排前，应检查铺设位置与排体所注沉位置是　满砂后运到铺排船停靠，泥浆泵从运砂船采砂后通过　　６寸软管直接充填砂肋。充填工序：充填一进浆一二　否一致。⑥沉排时，尽量选择在涨平潮时进行，减少水流　一　次充填一袋内土体密实及厚度满足设计要求，充满舱　面上软体排的砂肋，砂肋充砂时一头插充砂管，另一　对铺排的影响。岂：；＝　⑦铺排时，应平顺并保持松紧适度，对变形较大　旺：　头打开，待开口的一侧有较多量的砂流出时，扎紧开　：　口，继续充砂至砂肋充满。每条砂肋充砂时均需人工　的基面应留有一定的富裕量，软体排经向沿堤横断面　不设缝，沿堤轴线各块排布搭接长度≥２ｍ，铺设　攫　不停的踩踏，加速排水固结，如砂肋出现一头空一头　布置，满而从一头充砂又无法再充进行的情况时，利用另一　定位允许误差＋ｏ．５ｍ。　头备用的充砂管进行补充砂，直至所有的砂肋均充　⑧砂肋充填饱满度达８５％，防止排体因风浪冲击　满。　或其它因素而位移、反卷或搭接口被冲开。　２．４．４放排、沉排、止排　⑨排体搭接长度为２ｍ，排体褶皱率２％。　控制室人员放松卷排筒，开动卷扬机使放排　⑩砂肋充灌砂进行试验，以保证砂料质量符合设　船后退，放舱面排下水。放排控制人员与船上、后方陆　计和规范要求。　域观测人员保持联系，调整卷扬机速度，使排按要求　⑩砂肋软体排摊铺结束后，应检查摊铺质量，确　下沉，使排体到达水底时与设计沉放线吻合。舱面排　保达到符合设计及验收规范要求。　沉放完毕后，即进行下一舱面排的充砂工作，直至整　块排沉放完毕。软体排沉放时宜从下游向上游进行，　３结束语　上游软体排的下端压在下游软体排的上端，搭接宽度　不得小于２ｍ。排体剩余最后一仓面时，减慢沉排速　在水利水电工程中，砂肋软体排得到广泛应用，　度，校准排尾位置后开始缓慢沉排。直至排位全部沉　河道整治工程应用也很多，并且优质安全可靠，故阐　人设计位置后，解开止排绳，回收绳锁。　述一下砂肋软体排铺设施工工艺，以供参考。　２．５质量保证措施　①软体排的制作材料，其各项指标必须符合设计　参考文献　规范要求。加工软体排时严格控制针脚间距和强度，　【１］ＤＫ／＇Ｆ５１７３—２０１２，水利水电工程施工测量规范【ｓ］．　并随时抽检，保证接缝强度满足要求。　［２】ＧＢ　５０２０１—２０１４，防洪标准【ｓ］．　②施工中铺排船移动宜缓不宜急，派专人监控并　『３］３　ＧＢ／Ｔ５０２９０—２０１４，土工合成材料应用技术规范［ｓ］．　调整铺排船位置。　［４］ＧＢ　５０１３９—２０１４内河通航标准【ＳＩ．　【５］ＪＴＳ　２５７—２００８，水运工程质量检验标准［ｓ］．　③水下施工由水下摄像全程监控，了解搭攒隋况　『６］ＪＧＪ　４６—２０１２，施工现场临时用电安全技术规范【ｓ］．　（上接第１８５页）　值。　４结论　参考文献　在软弱地基上施工桥梁上部结构现浇梁搭设满　［１】董炬洪，张文格．墩顶纵向支撑膺架法在跨线原位现浇梁中的应　堂支架施工时，由于基底处理厚度不均匀等容易引起　用ｆＪ］．铁道工程学报，２０１３（３）：２８—３２．　不均匀沉降，且工期较长，投入较大。而漳河特大桥道　［２］汤利发．浅谈桥梁支架荷载试验方法叭公路交通科技，２００７（９）：　１４９－ｌ５１．　岔第４、５、６孔跨越障碍物以及地质较差，且梁体距离　［３］ＴＢ　１０１　１０—２０１１，铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程【Ｓ】．　地面较高，因此采用钢管贝雷梁支架是最佳选择。该　［４】周力毅，黄赣萍，周鑫．采用加强型贝雷梁基础的桥梁支架施工工　方法充分利用了箱梁翼缘板下方空间和承台顶面，同　艺【Ｊ】．公路工程，２０１２（１０）：１５２—１５５．　时该支架具有重量轻、材料投入小、施工机械化程度　［５】张新旺．现浇混凝土连续箱梁施工技术探讨ｆＪＪ．平顶山工学院学报，　高和适用的支架跨度相对较大等特点，既安全可靠又　２００４，１５（２）：１９－２１．　［６］袁平荣．特大石拱桥拱架的设计与施工【Ｊ】．铁道工程学报，２００８（５）：　经济实用，对类似现浇桥梁施工有着一定的参考价　４２－４５　蓿：曩　：悄　：　’　雷■