贝雷支架在现浇梁中的应用
2018-01-06黄国红
黄国红
南京市公共工程建设中心
贝雷支架在现浇梁中的应用
黄国红
南京市公共工程建设中心
贝雷桥是世界上应用广泛,最为流行的一种桥梁,它具有结构简单,运输方便,架设快速,分解容易的特点。同时具备承载能力大,结构刚性强,疲劳寿命长等优点。它能根据实际需要的不同跨径组成各种类型和各种用途的临时桥,应急桥和固定桥,具有构件少,重量轻,成本低的特点。鉴于此,本文结合具体的工程实例来着重分析贝雷支架在现浇梁中的应用。
贝雷支架;现浇梁;应用
1、工程概况
某城际铁路工程随京沪高铁跨江大桥跨越长江后,单线落地布设。过度段桥梁净高达到20m,单线现浇梁梁高1.8m,桥面宽5.3m,底宽2.5m,翼缘板挑臂长1.4m,翼缘板端部厚15cm,翼缘板根部厚35cm,跨中顶板厚22cm,底板厚26cm,腹板厚度35cm。
设计用地红线范围为:单线左线为桥梁正投影右侧2m范围至左侧8m范围,单线右线为桥梁正投影左侧2m范围至右侧8m范围,施工区域狭小,在施工过程中尽量提高设计用地的利用率。结合本工程现浇梁结构形式及施工条件,采用单层贝雷梁+中支墩法施工工艺。
2、贝雷梁支架的组成及构件功能
2.1 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。
2.2 方木
方木放置在工字钢横梁上,规格为10cm×10cm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20cm布设,左右室中间部分方木按照30cm间距布设。b.墩身之间部分:腹板及中室部分方木间距按照20cm布设,左右室中间部分方木按照20cm间距布设。
2.3 工字钢横梁
1号、2号墩身之间贝雷梁上设置按0.9m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1.0m间距设置,1号、2号墩身之间外侧按照0.9m的间距设置,1号、2号墩身外侧工字钢按照0.6m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30m采用桁架连接,增加工字钢的稳定性。
2.4 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80cm间距布设,翼板及左右室中间部分按照间距150cm布设。
2.5 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。
3、单层贝雷梁支架施工工艺流程
3.1 地基处理
贝雷梁中支墩采用6m*6m*0.6m基础,基础上支立4根钢管柱,单根钢管柱受轴向压力为619.5kN,混凝土用量为21.6m3,因此混凝土基础承受的总荷载大小为2478kN,地基基础承受的总荷载大小为2935.5kN。
钢管柱底部设置Φ68×1cm钢垫板,与混凝土基础接触面积为0.363m2,混凝土局部承压应力计算如下:
fg=N/Ag=619.5×103÷0.363=1.71MPa<9.6MPa
混凝土基础与地基接触面积为36m2,计算地基承载力如下:
ft=N1/At=2935.5÷36=81.5kPa
3.2 钢管柱拼装和安装
1)根据施工设计,钢管柱采用DN609,壁厚16mm的无缝钢管,边支墩处设置2根,中心间距3.6m,直接支立在承台面上;中支墩处设置4根,顺桥向中心间距3.0m,以使支承位置在贝雷梁节点处,消除对下弦杆的附加弯矩,横桥向中心间距3.6m;中支墩基础为6m*6m*0.6m的6%水泥土+6m*6m*0.6m混凝土,钢管底部法兰盘通过基础预埋螺栓锚固。
2)钢管柱使用前先用直角尺检查法兰盘与管身的垂直度,要求垂直度达到90度,法兰盘保证平整度,管身无损伤。对钢管柱的管身大小、法兰盘大小、壁厚、法兰盘厚度、管身是否损伤等进行检查,合格后方能投入使用。
3.3 双拼40a工字钢
1)双拼40a工字钢在焊接前,延中心点向2侧画出贝雷和砂箱位置,焊缝设置在贝雷间,这样做省去打磨。2)双拼40a工字钢在吊装时,在墩柱位置用锤球吊放墩柱中心点,安放人员在吊篮内根据工字钢中心线和垂线,两点定立一条直线安放。
3.4 贝雷梁的拼装、吊装
贝雷梁采用采用8片加强型贝雷梁,间距为90cm+45cm+45cm+90cm+45cm+45cm+90cm,现场拼装4组,45cm和90cm的贝雷组各2组。要求拼装场地平整,底部每隔3米放置一根6m长的枕木,保证基础沉降一致,贝雷不侧翻。
3.5 钢管支架体系
1)贝雷梁上方横桥向铺设10a工字钢作为横向分配梁,分配梁间距75cm,以使支承位置在贝雷梁节点处,消除对贝雷梁上弦杆的附加弯矩,放置6m长,Φ48mm,壁厚3.5mm钢管与横向分配梁间距相同,工字钢上铺设间距为25cm的10×10cm方木作为纵向分配梁。
2)翼板模板支架采用Φ48mm,壁厚3.5mm钢管,顺桥向间距与横向分配梁一致,75cm一排,每排3根,间距60cm,钢管底部与横向分配梁一起放置的钢管,采用双扣件连接,钢管顶部用顶托及方木支撑翼缘板纵肋(纵肋采10*10cm方木,间距30cm),每排钢管横向设置两排钢管支撑,顶部用顶托及双拼Φ48mm钢管支撑侧模竖肋(竖肋采5*10cm方木,间距25cm)。内模加固搭设井字形钢管支撑,顺桥向间距120cm一排,如下图1。
图1:翼缘板支架搭设布置图
总之,随着交通建设日益快速发展,高墩区现浇梁施工给支架现浇箱梁增加了重难点,本文通过对某城际轨道交通一期高墩区现浇梁施工案例为例,为同类现浇梁施工提供一个参考。
[1]陈永强.贝雷支架现浇箱梁施工技术[J].铁路技术创新,2017,(02):41-43.
[2]王梦龙.贝雷支架在跨航道拱桥施工中的应用[J].山西建筑,2016,42(23):168-170.