桥梁现浇箱梁中格构式钢管贝雷梁支架的施工技术
2015-07-24尤赞纪
尤赞纪
摘 要:桥梁工程建设过程中,为节省地基处理面积,降低投入的施工设备数量,提高施工效率,一般会使用结构式钢管贝雷支架来进行施工。基于此,文章重点对桥梁现浇箱梁中结构式钢管贝雷架支梁的施工技术进行探讨。
关键词:桥梁现浇箱梁 格构式钢管 贝雷梁支架
1.工程实例
某桥梁工程总建设长度为1200.3m,所处地区为软土地区,软土层厚度在29~35m,厚度比较大。桥墩的高度为6.6~8.1m,大多数的桥墩都在稻田中进行布置。而桥梁的上部结构使用双幅31m简支箱梁和等高宽连续箱梁。所有的箱梁都使用原位现浇的方法来进行施工。
2.施工方案的制定
结合工程箱梁的结构类型以及桥梁所在的地理环境,只有钢管立柱贝雷梁支架和碗扣式满堂支架两种类型可以进行施工。在对方案进行选择支架,分别从施工角度、安全角度、受力角度、经济性对施工方案进行必选。
(1)由于本桥梁工程所处地区的地基比较软,如果使用满堂支架进行施工时,要对地基进行处理。如果地基处理不到位,还有可能有不均匀沉降的情况出现,会影响混凝土梁体的结构。并且在搭设好支架以后,还要逐跨对各个支架进行预压,其不仅占用材料多且施工繁琐。
(2)如果使用短跨贝雷梁支架进行施工,由于贝雷支架的跨度比较小,施工时需要布置临时支墩。一般使用插打钢管桩或钻孔灌注桩的方式来作为桩基础。施工插打钢管桩时,需要大型吊机配合施工,完成施工后拔除钢管桩比较困难。而如果使用钻孔桩进行施工,需要投入的资金比较多。显然,短跨贝雷梁支架不合适在此工程中应用。
综合分析对比后,本工程使用全跨度格构式钢管立柱贝雷梁支架来进行施工,通过将预埋件设置在承台上,然后将贝雷片构成桁架来作为现浇梁的支架进行施工。
3.支架的整体结构
本工程钢管立柱贝类支架结构按照从上到下的顺序分别为工子钢横向承重量、高度可以调节的砂顶、钢管立柱、承台预埋钢管构成。各个孔箱梁中均使用两排钢管立柱进行布置,并且各排钢管立柱都是使用四根厚度为1.2cm的82cm的钢管构成。然后在承台上直接进行支撑。将一个可以自由调节高度的砂顶布置在钢管立柱的顶部,横向成中国量使用2156C工字钢,并将其摆放在砂顶上。贝雷纵梁一共是有二十片双层贝雷梁桁架构成的。
4.钢管贝雷梁支架施工
4.1安装钢管立柱
钢管立柱的主要是用来将施工荷载和箱梁荷载传输到承台上,将预埋的钢板和立柱的下部结构进行焊接,然后将其在承台顶面进行支撑,并使用桩帽设置在承台的顶部,用来对砂顶以及砂顶上部的支架结构进行调整。在安装钢管立柱之前,要先对预埋钢板的顶面标高进行一次复测,然后结合测量数据来对钢管的下料长度进行调整。在安装立柱时,管柱要处于一个良好的垂直状态,以免受到偏心压力。钢立柱安装好后,为提高钢立柱的整体稳定性,马上进行柱间横向连接系统的焊接。
4.2安装砂顶
将可以自由对高度进行调节的砂顶设置在钢管立柱的顶部,并使用中粗砂填充在砂顶中。砂顶的高度主要通过增加装砂量或者降低装砂量的方法来对顶面的高度进行调整。从而将钢管立柱安装过程中出现的偏差完全消除,提高横向承重量的平稳性。填充好砂子后,进行预压施工,确保顶中砂子保持良好的密实状态。张拉后箱梁并在可以拆模后,将砂顶出砂口上部的螺栓拧开,将砂子掏出。然后将贝雷纵梁落下,拆除后重新使用。
4.3安装贝雷纵梁
在安装贝雷纵梁时,本工程使用节段长度为3.2m的装配式公路钢桥桁架进行施工,每九个纵桥向练成一组,设计跨度为26m,在横向方向上一共布置了二十组。在施工时,箱梁结构位置不同,使用各不相同的档距进行布置。为提高贝雷纵梁的低于扭弯的能力,使用长度为90cm和45cm的标准支撑架以及新制作支撑架对各个贝雷梁组间进行连接。并使用槽设置在贝雷梁的支撑点,以提高柱的辅助受力大小。在安装过程中,贝雷梁要和吊机进行配合安装,并按照吊机的起重大小,对单片贝雷梁进行组装,然后进行整体吊装。考虑到双层贝雷梁的高度比较大,为了保证支架的稳定性,需要结合具体情况将临时支撑搭设好。
4.4安装横向承重量
横向承重梁主要是用来将施工荷载和箱梁荷载传送到钢管立柱上,横向承重梁主要是使用两个156型钢进行焊接制作成的。并使用加劲板布置在贝雷梁和钢管桩的受力位置。在安装承重梁时要保证钢管桩和加劲板的两者所处的位置相互对应。安装好以后,将钢管立柱的顶部和承重梁焊接到一起,以此来保证钢管立柱结构的稳定性。
4.5模板设计及安装工艺
连续箱梁模板的设计及安装对结构的几何尺寸及外观质量具有决定性的影响。通常连续箱梁的模板主要有三种类型,即腹板、侧板和底板。在工程使用中这三种模板各有要求,例如在侧模板需加设纵横方木檩条,以加强侧模的刚度防止变形超标。腹板的安装必须保证在砼浇筑过程中不变形、不上浮。为保证底模板的高程精度,需要在跨中位置设置合理的预拱度。模板安装完成,为检验支架的使用功能,消除地基的不均匀沉降及支架的塑性变形对梁体几何尺寸的影响,必须按要求进行超载预压。支架预压各项指标满足要求后,方允许进行钢筋、波纹管安装绑扎及砼施工。
4.6预压支架、设置拱度
安装好支架模板后,为将支架的非弹性变形消除,需要根据规定要求预压支架。对支架弹性变形数据进行采集,并以此作为设置箱梁预拱度的主要参考。按照施工荷载和梁体重量的120%进行预压荷载的施工,在进行加载的过程中,主要根据箱梁的荷载分布情况,使用钢筋和砂袋进行堆码,然后分别在3/4的跨径处、跨中处和1/4跨径处、贝雷梁支点出进行测点的布置工作,此外,还要将测点布置在砂顶,并对沉降值的大小进行观测。在进行预压的过程中,分别顺着箱梁的两端,逐步向跨中方向进行加载。然后在按照0%→50%→80%→120%的施工顺序逐级进行加载,每完成加载两个小时以后进行一次观测,当不在发生变形时停止加载。加载压力在达到120%时,持续24h进行压载。观测支架的沉降情况,当不再出现沉降后进行卸载。在进行卸载时,要按照和加载顺序相反的顺序进行卸载。完成卸载后参考观测到的数据来对支架系统的挠度值进行计算。并结合支架设计的预拱度将预拱度的和计算出来。将其作为预拱度最大值,其余各个点的预拱度的最大值为中间点,零点位梁体的两端,然后根据二次抛物线进行设置和分配。
与满堂钢管支架预压不同,贝雷梁支架的钢管是在承台上支撑的,因此不需要考虑基础沉降。此外,由于钢管立柱不长,使用砂箱前也对其进行了预压。因此,砂箱的压缩变形量不会对支架的整体造成比较大的变形影响。在设置预拱度时,需要重点考虑荷载影响下产生的弹性形变、自重作用下贝雷梁所产生的形变、设计箱梁的预拱度。由于贝雷梁施工时,不需要考虑地基沉降问题,因此也不需要对每一个跨都进行预压施工。完成首跨预压后,要根据箱梁的具体情况以及预压的最终结果,来设置其他箱梁的预拱度。
4.7拆除支架
使用分组横移吊装的方法来进行贝雷梁的拆除工作。首先增加横向承重梁的长度,使其从箱梁翼缘板的外侧伸出。将钢管脚手架支撑搭设在接长部分,然后利用承重梁作为滑到来进行拆除。在横向移动时,将每一组贝雷梁之间长度为25cm的短联板拆除。然后在承重梁的尾部固定手拉葫芦的另一端,另一端连住贝雷梁的支点。然后同时对两端进行拉移动,贝雷梁移动到箱梁翼缘板的外侧时。用吊装设备调走。拆完贝雷纵梁后,再依次进行承重梁、钢钢管立柱、砂顶的拆除。
5.结论
综上所述,使用钢管贝雷之间进行施工,不仅施工方便,支架的安装、运输和拆除也非常方便,极大的了提高了施工效率,节省了支架和人员的资金投入,具有良好的经济效益。
参考文献:
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