32m现浇简支箱梁钢管柱双层贝雷梁施工工法.docx

《32m现浇简支箱梁钢管柱双层贝雷梁施工工法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《32m现浇简支箱梁钢管柱双层贝雷梁施工工法.docx（15页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、32m 现浇简支箱梁钢管柱双层贝雷梁施工工法1 前言随着交通网络建设的快速发展，桥梁上跨下穿工程由于受到既有构筑物影响施工难 度越来越大。32m 简支箱梁上跨既有公路桥梁施工，由于临近既有线不满足限界要求无 法采用预制架设法实施，而采用原位满堂支架现浇施工工艺不能在既有桥上受力，因此 受各种因素制约经多种方案技术经济比选，32m 简支箱梁原位支架现浇采用一跨双层贝 雷梁施工工艺，通过对结构体系的不断优化并进行受力检算，采用加强型贝雷片对贝雷 梁的数量进行精减， 减轻自身重量；通过对预压对钢梁的跨中挠度进行检测，设置不同 高度的分配横梁调整预拱度， 确保箱梁质量；通过对承台混凝土局部承压的处理，

2、确保承台受力满足规范要求。大西客专皇后园特大桥 161#墩-162#墩简支箱梁上跨新店混凝土公路桥（桥宽 19.5m），采用钢管立柱加双层加强型贝雷梁施工工艺，安全优质完成箱梁施工，取得了显著的社会效益和经济效益，经总结后形成本工法。2 工法特点2.1 两侧钢管立柱置于桥墩承台上，桥墩预埋钢板，采用扶臂与立柱连接。贝雷梁 梁长 29.5m，钢管立柱采用609 根19mm钢管， 横桥向采用 20 榀贝雷梁布置；钢管立柱与贝雷梁之间设置 I56a 型钢分配梁， 贝雷梁顶间隔铺设小截面 I20 型钢模板分配梁。2.2 横桥向布置 20 榀贝雷梁，梁端部采用 2.0m 和 3.0m 的加强型贝雷片，中

3、间采用 标准 3.0m 贝雷片。贝雷片为桁架式结构， 由弦杆、竖杆和斜杆组成。每榀之间采用0.45m、0.9m 标准间距支撑架连接， 腹板下贝雷梁最大间距为 225mm。2.3 承台混凝土局部承压处理：下部配置 3 层方格钢筋网片，加强钢筋采用级12 钢筋，承台采用 C35 混凝土，在承压区预埋一块(750-577)20mm 的钢板，与立柱法 兰通过预埋地脚螺栓（12 根 HPB300-20 钢筋沿圆周均匀分布）连接。预埋件的安装精度是本工程的难点。2.4 下坡侧分配梁上表面与贝雷片弦杆之间涂抹黄油，利用贝雷梁自由伸缩。2.5 由于贝雷梁长度 29.0m，跨中挠度控制作为原位支架现浇箱梁质量控

4、制的重点。3 适用范围本工法适用于上跨既有构筑物原位支架现浇简支梁施工。14 工艺原理本工法工艺原理即在既有桥墩承台上安装 4 根609 根19mm钢管，钢管立柱与贝雷 梁之间设置 I56a 型钢分配梁，分配梁上布置 20 榀贝雷梁，贝雷梁顶间隔铺设小截面 I20 型钢模板分配梁，其上铺设方木及面板进行现浇梁施工。由于贝雷梁长度 29.0m，跨中 挠度控制作为原位支架现浇箱梁质量控制的重点，通过调整 I20 型钢模板分配梁的高度 设置预拱度。为防止梁体混凝土产生拉应力，现浇简支箱梁混凝土浇筑顺序为从跨中向两端分层对称浇筑。5 施工工艺流程和操作要点5.1 工艺流程测设钢管柱轴线位置柱脚及墩身预

5、埋件设置安装钢管立柱及连接系钢楔块安装安装 I56a 型钢分配梁贝雷梁分榀吊装及加固I20 型钢模板分配梁设置预拱箱梁施工5.1-1 工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 钢管柱预埋件安装承台施工时对钢管立柱位置精确放样，立柱位置预埋一块 (750-577)20mm 的钢 板，下部配置 3 层方格钢筋网片，地脚螺栓采用 12 根 HPB300-20 钢筋沿圆周均匀分布(端部车丝 60mm，上 M20 螺母），与立柱法兰连接， 承台采用 C35 混凝土。如图所示：25.2.1-1 钢管柱预埋件安装图为防止支架纵向倾斜，墩身施工时在中间两根立柱顶部相应墩身侧面预埋尺寸 30030016mm 钢板（

6、设锚固筋）。5.2.2 安装钢管立柱及连接系双层贝雷梁立柱采用609 螺旋钢管，壁厚为 16mm，根据梁底高程推算 161#墩及 162#墩立柱高度分别为 7.372m 及 5.918m，立柱高度用标准管节为 4m、2m、1m、0.5m、 0.3m、0.2m 组拼而成，采用 25T 汽车吊对钢管立柱进行吊装施工，施工过程中使用线坠 和水平尺调整钢管垂直度，钢管与基础采用预埋的地脚螺栓相连，双螺母加固。立柱钢 管横向之间设置 20b 槽钢剪刀撑作为连接件，每道剪刀撑连接高 2.5m，连接角度按 45 进行布设。5.2.3 钢楔块安装本工法采用钢楔块作为脱模落架的手段，钢楔块设置于钢管立柱顶部和工

7、字钢横梁 之间，底部与钢管焊死。钢楔块采用工厂加工，现场焊接，钢楔块主要为落架使用，不作为调整标高的主要方法。如图所示：3图 5.2.3-1 钢楔块加工断面图5.2.4 安装 I56a 型钢分配梁钢管柱顶分配梁采用工厂加工，分配梁用 3 根56a 工字钢并焊做为横梁分配梁， 上翼缘间连续角焊缝，焊缝高 h=6mm，下翼缘间采用 L=500mm，e=500mm 的间断焊。横桥 向放在钢楔块顶部。钢楔块与分配梁连接处焊接，防止工字钢移动。分配梁加工断面图如下：图 5.2.4-1 分配梁加工断面图5.2.5 贝雷梁分榀吊装及加固先将贝雷片在地面上按设计片数拼装，并分两组联结好。在工字钢横梁上按设计间

8、 距，将各组贝雷架的位置用油漆标好。用 25t 吊车将已联结好的贝雷架按先中间后两边 的顺序吊装到位，双层贝雷梁安装采取先安装下层，再安装上层的顺序进行，安装上层 贝雷梁时吊车配合与下层贝雷梁进行对位连接，确保每个螺栓孔都有效连接。贝雷梁与 主分配梁连接端部设置加强竖杆，加强竖杆由8 双拼加缀板焊接，竖杆顶进贝雷片上下 横梁，保证共同受力。为提高贝雷架的整体受力及加强贝雷架的稳固性，采用20cm 的 槽钢连杆横桥向将贝雷架联结成整体，贝雷梁上下两层设两道连杆，连杆和贝雷梁用 U型卡连接固定。贝雷梁支架拼装图如下：4图 5.2.5-1 贝雷梁支架拼装图5.2.6 I20 型钢模板分配梁设置预拱度

9、贝雷梁上部铺设 13m 长 I20b 工字钢作为梁底分配横梁，根据贝雷梁结构的特点， 分配梁纵桥向置于贝雷片竖杆及斜杆交叉点上，以保证贝雷片桁架节点受力。为确保箱 梁现浇施工安全及质量，需对贝雷架进行重载试验以检验支架和贝雷架的承载能力和挠 度值。通过模拟贝雷架在箱梁施工时的加载过程来分析、验证贝雷架及其附属结构（模 板、横梁、钢管支架等）的弹性变形，消除其非弹性变形。通过其规律来指导贝雷架施 工中模板的预拱度值及其混凝土分层浇注的顺序，并据此基本评判施工的安全性。预压 材料采用混凝土块，直接吊放到支架底模板上进行预压。支架预压荷载为支架所承受最大施工荷载的 110%。经过预压检测结果分析，

10、跨中挠度为 42mm。5.2.7 箱梁施工箱梁制作为木模体系，底板下方木为顺桥向布置，采用 1010cm 规格，方木间距 25cm，梁体模板采用 15mm 厚竹胶板。混凝土的浇筑从跨中向两端对称分层施工，横桥 向先底板两侧倒角，腹板中间、再腹板顶、最后顶板。当梁体混凝土强度达到设计强度 的 80%且弹性模量达到设计要求后，即可进行初张拉。在梁体混凝土强度达到设计强度 的 100%且弹性模量达 100%时，混凝土龄期满足 10d 方能进行终张拉。张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准。6 材料和设备6.1主要材料表6.1-1主要材料明细表序号名称规格单位数量备注1混凝土C50m

11、3324.56箱梁施工2钢筋HRB400t62.6箱梁施工3预应力钢绞线15.20t9.9箱梁施工4贝雷片3m1.5m片400支撑体系5分配梁I56a 型根2支撑体系6分配梁I20b 型根41支撑体系7钢管柱60916根8支撑体系8柱脚预埋件套8支撑体系59连接系套6加固体系6.2 主要设备表 6.2-1 主要设备明细表序号设备名称设备型号单位数量备注1全站仪莱卡台1测量放样2水准仪DZS3-1台1测量放样3汽车吊25t台2吊装钢管柱及贝雷片4电焊机BX3-300台4制梁钢筋加工5钢筋弯曲机GW40台1制梁钢筋加工6钢筋调直机TQ4-14台1制梁钢筋加工7钢筋切割机GQ40台1制梁钢筋加工8千

12、斤顶200t台4箱梁张拉9振动棒ZN-50个8箱梁混凝土施工7 质量控制7.1 钢管柱、工字钢、预埋件、贝雷片等钢结构件进场时，须提供出厂合格证及相关质量证明材料。7.2 基础预埋件施工前，必须由测量人员放线，对基础预埋件轴线及标高认真复核，并对施工人员进行交底确保安装质量。7.3 钢管立柱安装时，采用全站仪并辅以线锤进行垂直度控制，其垂直度偏差不得大于 L/1000。7.4 钢管支架在安装完成后须全面检查验收。7.5 为确保箱梁施工质量，通过预压模拟贝雷架在箱梁施工时的加载过程来分析、 验证贝雷架及其附属结构（模板、横梁、钢管支架等）的弹性变形，消除其非弹性变形，确定箱梁预拱度。8 安全措施

13、8.1 大型机械使用前必须做好原地面的处理，对软弱地质必须进行换填并夯实处理，保持设备稳定，确保机械设备稳固， 每个支腿下垫 80cm80cm20mm 的钢板。8.2 大型机械作业时执行一人一机盯控，并在现场设置防止侵界的警戒绳，大型机6械作业不得越过警戒绳作业。8.3 安装过程中，所有作业人员必须佩带安全帽、防滑鞋，高空作业人员应挂设安全带。8.4 贝雷梁下落过程中，使用导向绳对两端进行捆绑对拉，防止在吊装过程中横向和纵向位移过大产生安全隐患。9 环保措施9.1 加强对施工现场的管理，施工材料进场后，一律码放整齐，分类挂牌存放，进行标识。9.2 贝雷片组装场地按照施工需要进行场地硬化和临时便

14、道的修筑，防止“晴天尘土飞扬，雨天泥浆漫地”的不良现象发生。9.3 施工中的施工垃圾和生活垃圾不得随意乱堆乱放，施工过程中及时外运统一处理。10 资源节约本工法使用的钢管柱、贝雷梁等装配式材料， 重复利用率高，拼装速度快，施工时 间短，大大减少了劳力投入且有效的提高了施工效率，降低了材料消耗，避免材料浪费，节约资源。11 效益分析11.1 本工法采用钢管柱双层贝雷梁支架体系，安全优质完成上跨既有构筑物现浇简 支箱梁的施工。由于受到空间限制，无法进行预制架设、移动模架法以及满堂支架法进 行施工。该工法的成功研究与应用，为今后类似工程的设计、施工和业主决策提供了经验和借鉴依据。11.2 本工法采用

15、钢管柱双层贝雷梁支架体系，经过方案的多次优化，钢管立柱每排 由 5 根精减到 4 根；采用加强型贝雷片并进行横向连接加固，贝雷梁由初期设计的 34 榀精减到 20 榀。一方面贝雷梁自重减轻，安全风险降低；另一方面钢管柱贝雷梁材料的精减，降低了施工成本， 节约 16 万元。11.3 本工法采用钢箱柱加强型贝雷梁支架体系，大部分采用吊装施工，大大减少了 劳力投入，施工时间短，且有效的提高了施工效率，缩短工期 7 天，没有发生任何安全质量事故。712 应用实例大西客专皇后园跨原太高速公路特大桥，全长 6106.47m。梁部采用后张法预应力混 凝土简支箱梁， 梁长 32.6m，梁高 3.05m，底宽

16、5.5m，顶宽 12m。由于部分区段临近石 太客专施工受到空间限制无法预制架设，此段箱梁采用原位支架现浇施工，其中皇后园 特大桥 161#墩-162#墩现浇梁上跨新店混凝土公路桥（桥宽 19.5m），无法在公路桥上搭 设支撑体系。为确保箱梁质量及施工安全， 故皇后园特大桥 161#墩-162#墩简支箱梁采用钢管立柱加双层贝雷梁的现浇支架法施工。此孔箱梁于 2017 年 6 月 10 日开工建设，至 2017 年 7 月 13 完工。通过对双层贝雷 梁结构形式、施工工序进行深入研究，总结形成现浇简支箱梁采用钢管柱加双层贝雷梁施工方法，取得了良好的经济效益和社会效益，得到了业主、监理、太原局的一致好评。8