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        一跨式雙層貝雷架現(xiàn)澆施工技術(shù)

        2021-09-16 08:41:06張金華
        中華建設(shè) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:貝雷貝雷梁跨度

        張金華

        貝雷架是橋梁上部結(jié)構(gòu)中最為重要的支撐體系,因為該架梁結(jié)構(gòu)中涉及的構(gòu)件數(shù)量較少,自身重量輕、施工操作便捷、工程造價不高,因此被廣泛應(yīng)用于市政橋梁或者是大跨徑橋梁工程建設(shè)中。貝雷架由貝雷片、銷軸、花窗組成,根據(jù)其結(jié)構(gòu)受力特性,又可分為上承式、下承式兩種。在橋梁上部結(jié)構(gòu)施工中,常用上承式結(jié)構(gòu),由于貝雷架承載力強、結(jié)構(gòu)剛性大,常用于大跨度橋梁施工。但大跨度橋梁往往上跨河涌或既有路,施工難度大,中間支撐受場地制約,為滿足一跨式需求,常常采用對貝雷架進行改裝,最常見的為采用雙層式貝雷架,即可滿足施工結(jié)構(gòu)剛性要求,又可增大結(jié)構(gòu)跨度。

        一、工程概況

        牛湖特大橋位于湖北省黃岡市陽新縣境內(nèi),屬于丘陵地區(qū),主要跨牛湖而設(shè),橫穿牛湖。牛湖與富河相連,湖面1200畝,三面環(huán)山底平如砥,夏漲秋涸。兩側(cè)橋臺及橋臺附近為丘坡,地勢起伏教大,植被茂密。

        牛湖特大橋全橋長度為1245.80m,含簡支箱梁30-32m+1-(40+56+40m)連續(xù)梁+(2-24m+2-32m)簡支箱梁。(2-24m+2-32m)簡支箱梁位于地勢起伏大,植被茂密處,支架施工難度大。因此,為了安全和節(jié)約成本,針對該簡支梁施工方案進行討論和研究,經(jīng)過確定采用以雙層貝雷架為主縱梁的支架結(jié)構(gòu)形式,將施工跨度提高到27m,經(jīng)驗算滿足施工要求。

        二、施工設(shè)計

        新建大冶北至陽新鐵路牛湖特大橋一跨式雙層貝雷架簡支箱梁現(xiàn)澆支架采用鋼管貝雷梁支架(布置橫斷面圖、縱斷面圖如圖1與圖2),自上而下結(jié)構(gòu)為:6mm厚鋼板;[10槽鋼(縱向),間距10cm;I36b工字鋼(橫向),間距120cm;雙層27排貝雷梁;雙拼HN600×200×11×17主橫梁;I36b工字鋼斜撐(單根)φ630mm砂箱;φ630mm螺旋鋼管柱(壁厚10mm)。鋼管立柱搭設(shè)于承臺面,搭設(shè)部位布設(shè)2cm厚底座鋼板,鋼板錨固于承臺上,錨固深度0.5m,鋼管立柱與底座鋼板滿焊連接并加焊8塊2cm厚加勁鋼板,加勁鋼板間距17cm。

        圖1 支架布置橫斷面圖

        圖2 支架布置縱斷面圖

        三、施工檢算

        1.計算模型建立

        建模計算采用有限元程序 MIDAS Civil 2012,對新建大冶北至陽新鐵路牛湖特大橋一跨式雙層貝雷架簡支箱梁現(xiàn)澆支架各構(gòu)件、材料、約束與工況荷載進行模擬,最后達到計算檢驗的目的。

        2.荷載計算

        (1)施工荷載及現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)自重

        ①人員、機具等的荷載按2.5kN/m2計算,另外以集中荷載2.5kN進行計算(荷載分項系數(shù)按1.4計)。

        ②混凝土的振搗荷載(作用范圍在有效壓頭高度之內(nèi)),對水平面模板按2.0kN/ m2計算,對垂直平面模板按4.0kN/ m2計算(荷載分項系數(shù)按1.4計)。

        ③計算支架立柱的其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,均布荷載取1.0kN/ m2。

        ④現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)各個構(gòu)件的重量在分析計算時由程序自動考慮(荷載分項系數(shù)按1.2計)。

        ⑤實體腹板下的底板模板受力最大,梁高度2.6m、寬度0.26m的實體部位,作為控制計算部位。

        (2)施工荷載計算

        荷載按橫向1m寬度?。孩倌0遄灾?.565kN/m;②混凝土81.12kN/m;③施工荷載:均布荷載3.5kN/m;④集中荷載3.5kN;⑤混凝土振搗荷載2.8kN/m。

        3.結(jié)論

        貝雷梁的組合應(yīng)力、剪應(yīng)力以及變形均滿足規(guī)范要求,支撐架最大軸向應(yīng)力滿足規(guī)范要求。

        四、支架預(yù)壓

        1.預(yù)壓目的

        (1)檢驗大跨度貝雷架的強度及穩(wěn)定性。

        (2)消除混凝土施工前支架、底模、側(cè)模的非彈性變形。檢驗支架、底模、側(cè)模的受力情況和彈性變形情況,測量出彈性變形。根據(jù)彈性變形,澆筑混凝土前對支撐系統(tǒng)及模板系統(tǒng)進行預(yù)抬。

        2.預(yù)壓方法

        預(yù)壓在支架、箱梁底模、側(cè)模安裝完畢后進行,采用砂袋堆載預(yù)壓,砂袋總重量不小于梁段混凝土總重量的1.2倍。采用80%、100%、120%三階段預(yù)壓,左右均勻?qū)ΨQ壓載,記錄計算彈性變形和塑性變形量,再結(jié)合設(shè)計給出的預(yù)拋高值,調(diào)整立模高度,設(shè)置預(yù)拱度進行施工。

        五、貝雷架的安拆

        貝雷梁安裝:梁段長32.6m,貝雷梁全長采用單榀10片33m,貝雷梁預(yù)先在地面每兩榀拼成一組,然后再吊裝。現(xiàn)場選用50t汽車吊進行吊33m貝雷梁,拼裝時每組貝雷梁間隔一定間距連接,保持穩(wěn)定。然后用50t吊車將已聯(lián)結(jié)好的貝雷架按順序吊裝到位,2臺汽車吊配合將貝雷梁吊裝到位,吊裝完成后用精軋螺紋鋼筋貝雷片連接為一組,兩組貝雷片之間采用自制花窗進行對拉。

        貝雷梁拆除:拆除完分布梁后,汽車吊站位與安裝貝雷梁時相同,逐榀吊下貝雷梁。

        六、實施效果

        本項施工技術(shù)在“大冶北至陽新鐵路牛湖特大橋”施工中得到了充分應(yīng)用,該簡支梁梁段長32.6m,鋼筋混凝土體積為271.9m3,重706.9t,且位于丘坡地勢起伏大、植被茂密處,因而支架施工難度大;采用一跨式雙層貝雷架的施工技術(shù)優(yōu)化了簡支梁施工工藝,實現(xiàn)了施工跨度提高到27m的目的,施工效率高。該工藝對比傳統(tǒng)多工藝優(yōu)點在于:

        (1)實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下大跨度簡支梁支架一體化施工的目的。

        (2)利用貝雷梁作為支架系統(tǒng),用螺旋鋼管支撐在承臺上,貝雷桁架是與定型產(chǎn)品,承臺屬于剛性結(jié)構(gòu),因此支架系統(tǒng)僅在第一孔時預(yù)壓,后續(xù)施工不再需要預(yù)壓,加快施工進度,節(jié)約預(yù)壓成本,節(jié)省基地處理費用。

        (3)避免了地基處理,克服了不均勻沉降對現(xiàn)澆箱梁施工線形的影響,為簡支梁施工安全提供一種安全、經(jīng)濟、快速的施工方法。

        (4)承重能力強,方便了施工的整體連貫性。

        (5)鑒于上述優(yōu)點,其實施成果得到了業(yè)主、監(jiān)理單位的一致好評,為項目總工期節(jié)約時間,保證了安全質(zhì)量,取得了良好的社會效益。

        七、結(jié)語

        綜上所述,在進行貝雷架施工過程中,需要結(jié)合工程實際情況制定合理的施工方案,并在支架搭設(shè)完成后進行預(yù)壓工作,全面保證支架結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和負(fù)荷能力。依據(jù)本計算方法設(shè)計的一跨式雙層貝雷架結(jié)構(gòu),在工程中獲得了廣泛應(yīng)用。

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