跨河桥梁工程中贝雷架的设计及施工技术分析

2020-02-16邓道佑

江西建材 2020年8期

关键词：水袋贝雷贝雷梁

邓道佑

华维设计集团股份有限公司，江西南昌 330029

贝雷架即为装配式公路钢桥，在应用阶段，可依照设计方案组合安装，达到相应功能。基于此，对于跨河桥梁工程贝雷架的设计及施工技术的分析有着重要意义。

1 施工设计

本工程箱梁支架采用钢管支墩+贝雷梁组合支架体系施工箱梁。基础采用扩大基础，支架支撑与河床岩石层。大桥采用Φ820、Φ630、Φ426钢管支撑，上部结构采用普通321型贝雷片，翼缘板部分搭设盘扣支架。

纵梁采用公路桥梁专用321贝雷梁。承台位置采用间距为3.1m的双排支墩，其余位置为单排支墩；左、右幅支墩各采用630mm×8mm 16排的无缝钢管，每排设置有6根钢管立柱，每两个立柱间距为3.5m，且横向借助［20槽钢作为建筑剪刀撑；贝雷梁上的I20工字钢分配梁的实际间距为0.3m；使用的I20分配梁须确保在贝雷梁节点并用U形扣将其固定；在分配梁间使用10cm×10cm方木进行铺设，间距0.2m。

2 施工计算

依据设计图纸，应将应用的支架受力模式作为桥梁桥梁工程的为空间组织结构，该结构借助有限元软件的计算。

2.1 构建模型

以顺桥向的增大里程向为正向X轴，正向Z轴，正向Y轴为竖直向上，根据右手规则对桥梁支架、工字钢、方木贝雷梁采用梁单元进行模拟。

2.2 分析结果

考虑计算期间边界条件对模型局部的影响，分析阶段不考虑模型边界部分。

Q345材料的弯曲容许基本应力为210MPa，剪应力基本容许应力为120MPa，轴向容许基本应力为200MPa。Q235材料设计弯曲容许基本应力为140MPa，剪力基本容许应力值为80 MPa，轴向容许基本应力为135 MPa。刚度要求：构件最大挠度不得大于L/400。贝雷梁材质为Q345。桥梁模板荷载为1500N／m2，施工人员与相应机械设备的荷载为2000N／m2，混凝土振捣荷载为1600N／m2，设计风速为20.6 m/s，工作风速取值为13m/s。与此同时，在荷载组合系数的实际取值过程中，应考量荷载组合形式，主要组合形式为标准组合与基本组合。

3 贝雷架的施工工艺技术

3.1 支架材料要求

采用国标321型贝雷片、Φ820、Φ630、Φ429钢管柱。材料进场检查规格尺寸，查询质量证明文件，确保使用材料性能。

3.2 扩大基础施工

钢管柱基础包括承台顶预埋和条形整体扩大基础两种形式。承台顶预埋2cm厚钢板，作为钢管柱基础。桥梁跨中采用扩大基础，使用钢筋浇筑混凝土模式将钢管柱同预埋钢板焊接，扩大桥梁的基础开挖并确保能够达到河床基岩面，要求地基承载力不小于290kPa。

3.3 钢管柱、贝雷安装

在贝雷架、钢管柱及工字钢吊装前，施工单位应进行安全技术交底、验收，确保相关部门全员参与吊装作业，保障吊装作业的安全。完成上述工序后，开展支架塔架施工作业，主要分为以下五个步骤：第一，控制钢管垂直度，借助吊垂球检查作业的垂直度，及时发现作业偏差并进行校正；一般情况下，根据1/1000标准控制垂直度，使用垂球吊线从四个方向核对垂直度。第二，合理分配立柱钢管与预埋钢板的长度，依照钢管方向分配周长并将相邻焊钢板焊接紧密。第三，焊接加固钢板底部；若连续焊接会提升焊接部位的温度，使钢板出现形变，影响立柱的垂直度。第四，贝雷梁是由多个单片组合而成的，应借助小槽钢与拉杆对单个贝雷片进行处理，确保整体贝雷梁的结构稳定性；尤其需要注意在贝雷梁的1/3处与端头容易出现失稳、偏压问题。第五，使用梢钉连接并固定相邻的贝雷梁，调试与安装的重点在于关键节点梢钉的安装，应严格检查连接节点的稳固性与紧密性，对不合标准处及时返工处理。

3.4 支架预压

为保证支架有足够刚度、强度、稳定性，支架需要开展超载预压，进而更好地消除支架非弹性形变，将支架、形变地基的基本信息数据进行收集，作为箱梁底模预拱度设置的数据信息支持，并在设置预拱度时充分考虑支架弹性形变的影响；与此同时，需要确保预压作业时间≮7d，对支架连续观测，连续3天累计支架沉降量小于5mm，方可进行下道工序。

预压采用聚氯乙烯水袋进行预压，分为大小两种型号。大水袋满铺加载，小水袋用于横梁处加重。

预压吊装水袋作业阶段，不论横向或纵向均应根据“预压中间先进行，预压两侧后进行”的原则进行作业，保障均匀布置水袋并严禁荷载集中，导致支架出现失稳。