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跨河桥梁工程贝雷架的施工技术

时间:2020-11-12  来源:建筑网  作者:佚名  

跨河桥梁工程贝雷架的施工技术是非常重要的,技术的合理运用能解决施工问题,保障效率以及工程质量,每个细节都很关键。小编就跨河桥梁工程贝雷架的施工技术和大家说明一下。

贝雷架又名装配式公路钢桥,其在实际使用过程中可以依据桥梁结构以及设计方案的不同进行组合安装,按照功能的不同可以将其分为临时桥、固定桥或应急桥等。因为该架梁结构中涉及的构件数量较少,自身重量轻,工程造价不高,被广泛应用于市政桥梁或者是大跨径桥梁工程建设中。贝雷架是桥梁上部结构中最为重要的支撑体系,其需要依据工程承重设计要求以及跨度进行组装,施工操作便捷,经济性高。

1栗子坪1#大桥工程概况

栗子坪1#大桥位于四川省石棉县栗子坪乡,沿南桠河河谷蜿蜒而行,跨越南桠河,河谷宽10m.,南桠河为山区河流,具有明显的山区河流特征,水流湍急,涨落迅速,1#桥梁右侧横南桠河道建筑有姚河坝电站大坝,桥梁大部分地段所在山坡近直立,坡高约20~30m,并且桥梁轴线基本处于陡坎坡眉附近,桥墩地形陡峻。经初步计算,14#、15#盖梁最大净跨为30m,混凝土为396.7m3,实体加施工荷载有1000多t,因此,为了安全和节约成本,项目部成立了以项目总工和各科室负责人共同组成的技术攻关小组,针对该盖梁施工方案进行讨论和研究,经过初步确定采用以下方案。工程中采用的贝雷梁材料的属性见表1。在对桥梁临河地基进行相应处理后,需要建立混凝土临时墩,在临时墩上安装支柱,其主要是由多个万能杆组装拼接而成,该临时墩的高度需要将盖梁底作为参照进行控制,混凝土方上需设置预埋钢构件,并采用工字以及贝雷片制作盖梁的负荷结构。

2施工设计

原计算模式中贝雷片在墩柱的支点是两墩柱之间,未考虑盖梁伸出墩柱2m,实际施工时需考虑伸出2m盖梁的支撑,因此,施工时在墩柱上预留150mm穿心棒孔,同时,考虑到穿心棒悬端承受主要的压力,在其下设置牛腿,牛腿采用工400的工字钢,牛腿支点预埋钢板在施工墩柱时预埋进墩柱;然后将贝雷片均分后紧挨布置在墩柱两侧,置于穿心棒上面卸架砂筒上。原设计贝雷片为均布11榀,由于将贝雷架片平均分布两侧以后,11榀为单数,同时为确保施工及结构安全,增加1榀,墩柱两侧各6榀;模板、支架组合细部见图1。

3施工计算

3.1计算模型建立

依据施工单位提供的图纸,该工程中应用的施工支架受力模式是空间组织结构,本次结构采用有限元软件MIDAS进行计算。坐标系统中纵向为x方向,横向为y方向,z方向符合右手法则。

3.2荷载计算

1)支架自重。该工程中采用的贝雷梁等相关钢构件的密度均为37850kg/m3。2)支架荷载。因为盖梁具有一定的重量,所以其对支架会产生一定的重力,依据施工单位提供的技术材料,该工程结构中跨中盖梁的重量为739.7t,长度为30m,模板的荷载为2000N/m2,施工人员及机械荷载为2500N/m2,振捣混凝土荷载为2000N/m2,设计风速取值为18.6m/s,为10年一遇标准,工作风速取值为12.8m/s,按照六级风速进行设置。3)荷载组合系数。在荷载组合系数取值过程中,需要对荷载组合形式进行考量,主要包括两个方面,即标准组合以及基本组合。该工程荷载组合形式如下。考虑两种荷载组合形式,即标准组合和基本组合。本计算除施工人员、机械及振捣荷载、风荷载视为活载以外,其他荷载如支架自重、现浇段自重荷载、模板荷载等均视为恒载。荷载组合形式如下:

3.3挠度计算

贝雷梁空间模型计算挠度结果:跨中最大挠度约为7mm,挠度与跨度的比值为:

4贝雷架施工技术要点分析

4.1安装

贝雷梁采用国产“321”公路钢桥桁架(3×1.5m),纵向根据箱梁跨度分2跨布置,23m跨度是按照1m+10.5m+10.5m+1m的标准进行布设,32m跨度是按照1m+10.5m+10.5m+9.5m+1m的标准进行布设,墩柱的两端以及横梁位置均是按照跨度2m的标准进行设计。横向截面需要依据箱梁结构的相关性能参数进行设置,底板位置为多个贝雷片组成,该工程底板位置相邻贝雷片间的距离为90cm,翼板间距为1.2m,贝雷片纵向3m上下都用配套支撑架作为横向联系,把贝雷片连成整体,使每排贝雷片受力较为均衡。

4.2贝雷架吊装

施工中需对桥梁装配式钢结构的质量、尺寸以及性能等进行检查,符合设计规范方可签发合格证投入使用。在吊装前需要组织项目部进行验收以及安全技术交底,主要参与部门有技术、质安、设备等,保证吊装作业的顺利进行。可在贝雷架以及桥墩墩帽上画好安装线,按照顺序对吊装材料进行编号,按部就班,便于吊装作业的校正和调整,也可避免材料的混乱。吊点采用二点绑扎,将软材料放置于绑扎点从而有效保护钢构件结构的完整性。在起吊过程中需要先吊离地面50cm,使得贝雷架与安装位置的中心对准,然后慢慢升钩,再将贝雷架吊至桥墩台帽以上,使用溜绳旋转贝雷架,找准安装位置,落钩就位,落钩需缓慢进行,当贝雷架与台帽接触时即刻停止,对垂直度以及平面位置进行校正,待贝雷架校正到位后便可进行各类支撑结构的安装工作,最后拧紧螺栓进行固定。第一榀贝雷架吊装完成,即可进行第二榀贝雷架吊装。

4.3桥面梁板铺设

贝雷架吊装工作结束后依据设计监督吊装横梁,然后吊装纵梁,在横梁以及纵梁固定后便可进行桥面钢板的铺设工作,依据设计间距焊接防滑螺纹钢筋。

4.4支架塔架施工

1)钢管施工过程中需要注意垂直度的控制,对此采用吊垂球进行检查,便于发现偏差并立即校正。通常情况下垂直度需按照1/1000的标准进行控制,4个方向均需要采用锤球吊线对立柱塔的垂直度进行校核。2)预埋钢板以及立柱钢管的加劲板周长需要合理分配,可依据钢管的方向进行平均分配,并焊接使相邻钢板结合紧密。3)对钢板底部进行焊接加固过程中需要对称进行,可多次完成,因为一次连续焊接过程中会造成焊接部位温度的不断提高,其会造成钢板变形,从而造成立柱垂直度不符合要求。4)贝雷梁的承重物是由多个单片共同组成,单组贝雷片均需要经过拉杆和小槽钢拉结处理,保证整体结构的稳定性。尤其是多组贝雷架施工中,其端头以及1/3位置处易发生偏压失稳问题。5)相邻贝雷梁间需使用销钉进行固定和连接,安装控制与调试的重点在贝雷片连接节点位置销钉的安装施工,需对连接的紧密性和稳固性进行检查,若不符合技术标准需要进行返工处理。

4.5支架预压

按照腹板和底板重量的不同堆放砂袋,模拟箱梁重量对支架进行预压试验。预压荷载应为梁体自重的1.1倍。在加载过程中需按照混凝土浇筑次序分段分层进行。在腹板位置满布,上层时2袋中间加设1袋。预压过程中需先盖彩条布,避免雨水下渗。预压时顺着桥向每间隔1/4跨径布设1个观测面。每个横断面在箱梁的中心线、梁底的梁侧以及翼缘板的两侧布设5个观测点。支架地基上,桥孔梁侧以及跨中每个断面需布设2个观测点。间隔6h观测一次。经过3d若连续1d沉降量小于1mm则视为合格。

4.6贝雷梁支架拆除

张拉纵向钢束前不能移动底模。箱梁预应力张拉以及压降结束后才能拆除支架。在支架落架过程中需要严格遵循先中后边跨、先跨中后墩顶的原则进行,在卸落过程中需注意轻重缓急,保证施工安全。拆除时须有专人指挥,维护施工人员人生安全。依据作业需要使用2台吊车拆除贝雷梁。若地形以及空间有所限制,则需要在2个支墩处倒链同步拉出1排贝雷梁再进行拆除。

5结束语

综上所述,在进行贝雷架施工过程中,需要结合工程实际情况制定合理的施工方案,并按照施工设计安装、吊装以及拆卸贝雷架,从而保证桥梁结构整体的稳定性和负荷能力。另外,施工单位做好组织管理工作,对每个施工环节进行严格管控,保证工程的施工质量。

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