摘要: 文本以济南市凤凰山桥工程为例,介绍跨河、贝雷梁组合及脚手架支架搭设的技术应用。
Abstract: This paper takes Ji'nan Fenghuangshan bridge project as an example, introduces the technical application of crossing and Beilei beam combination, and staging scaffold support build-up.
关键词: 贝雷梁;支架搭设;支架预压
Key words: Bailei beam;support set up;support prepressing
中***分类号:U445.46 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0084-02
1 项目介绍
济南市小清河综合治理一期北岸Ⅱ标工程中的凤凰山路桥梁工程主要结构形式为自平衡钢筋混凝土中承式系杆拱桥,跨径布置为18+60+18米,桥宽31.5米,全桥主跨60米,设两片主拱肋,主拱拱轴线采用抛物线,方程为二次抛物线,方程为:y=4fx/L-4fx2/L2,其中L=60米,f=20米,矢跨比为1/3;主拱计算跨径L0=18.7米,计算矢跨比为1/3.1。主拱拱顶设置7cm预拱度,拱脚设置0cm预拱度,拱顶与拱脚之间预拱度按二次抛物线y=7-7x2/841(拱顶为坐标原点)设置。
2 贝雷梁设计
2.1 桥梁施工主要荷载 ①第一次浇筑荷载:每片主拱肋的钢筋混凝土自重为421.4t,共计两个主跨;每个风撑钢筋混凝土自重为41.8t,共计三个风撑;肋间横梁自重为101.3t,共计两根肋间横梁;总计421.4*2+41.8*3+101.3*2=1170.8t。②第二次浇筑荷载13片中横梁钢筋混凝土自重为72.6t*13=943.8t。贝雷梁跨度内对应的主拱部分每片自重约为265T,两片梁总重约为530T,其他荷载包括脚手架,模板,模板加固等荷载约为210T,全部荷载约为740T。
2.2 支架设计 凤凰山桥下部现状地质地貌,北岸为桥梁桩基施工时填筑的筑岛围堰,回填厚度约为4m,土质比较疏松地基承载力较低;南岸为原河道二滩,地质基本为原状土层地基承载力较高。结合凤凰山桥现状的地貌情况进行支架设计。①在小清河河道南岸二滩、北岸筑岛围堰上距离两桥墩承台12.25m处主拱轴线下分别布置4根d1000C20灌注桩(灌注桩的底高程为0.00高程,入全风化辉长岩层)。桩长为22m,结构配构造钢筋。②在南岸二滩、北岸筑岛围堰上距离两桥墩承台纵轴线12.25m处,布置贝雷架梁条形基础,基础长为34m,宽为1.2m,厚度为1.2m,采用C30砼,配筋按承重荷载验算结果进行施工。并在条基础上架设四组单排36m长贝雷片。③纵梁采用贝雷桁架梁简支布置在条形基础上,主拱施工时,在主拱下部轴线两侧各6米范围内布置双层三排贝雷桁架梁,其余范围内采用单层双排贝雷桁架梁间距50cm布设在条形基础上,贝雷桁架梁铺设完成后,各组桁架梁之间采用连接片将其连接成一个整体平台,保证受力的整体性和均衡性。贝雷桁架平台上横向铺设20*20方木,再在方木上面采用脚手架搭设满堂支架,使上部的支架连接成一个整体,贝雷片梁平台顶面主拱肋下6m范围内高程为26.50米。
2.3 在主拱肋拱脚下部加强基础的硬化措施,条形基础与桥墩之间的区域,回填土需分层回填夯实后(压实度≮95%,),再进行硬化处理,在19.00~19.80高程厚度为80cm层采用3:7灰土分两侧碾压密实(石灰采用生石灰,压实度≮98%);在19.80~20.30高程厚度为50cm毛石垫层,采用级配碎石进行灌缝并用挖掘机碾压密实,在20.30~20.50高程浇筑20cm厚的C25砼,钢管支架搭设前在硬化面上铺设厚木板和槽钢作为脚手架的支撑面。中横梁施工时贝雷梁可以采用双排单层,中心间距1m。
2.4 钢管支架搭设 两端钢管脚手架与贝雷钢梁平台连接成整体,保证贝雷钢桥与满堂支架同时受力承载。钢管支架搭设的间距布置为:钢管的纵、横及步距分别为0.6m、0.6m和0.9m。
2.5 支架预压 在贝雷架梁及脚手架整体平台连接后,搭设6m高的满堂架平台,开始对支架进行预压,预压的重量为主拱肋、风撑及肋间横梁总重的1.1倍,预压区域为主拱肋下部6米范围内,预压时间不小于72小时。预压时设立沉降观测点跟踪观测,待沉降稳定后,测出沉降数据,并进行底模调整。
3 贝雷梁、支架施工
由于贝雷钢桥施工为我们首次施工,安装贝雷架为支架施工的难点,本桥贝雷支架跨度为36m,简支横跨小清河。通过此次贝雷钢桥的安装,摸索了一些经验。
①在条形基础上布置四组单排36m贝雷片,可在采用吊车配合在条型基础上直接进行拼装,贝雷片拼装完成后采用加工的角钢进行横向连接,以保证其稳定性。②第一组纵向贝雷片,在安装时利用了河道上的一座施工便桥,采取在两岸分别拼装,在便桥上连接成一片长36m的贝雷桁架。使用2台25T汽车吊吊装简支于条形基础上。③依照上述方法组合好第二组贝雷片,吊装至条形基础上,使用贝雷连接片将两组贝雷片连接成单层双排贝雷钢梁。④单层双排贝雷可以作为施工贝雷钢桥的拼装平台,使用2台25T分别置于南北岸进行贝雷钢桥的施工,可根据支架设计方案中的单层双排的组合和双层三排组合。⑤将所有钢桥组合在通过连接片连接成一个整体,双层三排组合增加了自制的角铁,保证全桥的贝雷梁在受力时为一个整体。
4 贝雷梁施工、支架预压
预压目的是消除支架基础和支架的塑性变形,掌握其弹性变形,确定施工预拱度。预压荷载按设计永久荷载的110%考虑,预压荷载采用均布加载。预压材料的选择应结合工地现有资源。预压加载过程中,注意对支架进行观测,发现异常情况立即停止加载,分析原因并采取处理措施后再行加载,防止出现意外。预压荷载应基本对称堆放、分层安装,按混凝土浇筑顺序、速度自两端向中间推进。支架预压沉降观测在加载前及卸载后各进行一次,在预压期间每天早晚各进行一次,观测仪器采用精平水准仪或全站仪。沉降观测结果应及时整理分析。预压开始时沉降量变化较大,随着时间的推移,沉降量逐渐变小,当沉降量趋于稳定时,停止预压,开始卸载。观测点的布置要均匀合理并便于观测,可在每条拱肋下各布设上下两排观测点,观测点间距7~8m。下排观测点设置在支架底垫板上,用于计算地基的弹性变形量和塑性变形量;上排观测点设置在靠近支架顶部的钢管侧壁上,用于计算总的弹性变形量和塑性变形量,以及支架的弹性变形量和塑性变形量。
在贝雷架梁及脚手架整体平台连接后,搭设6m高的满堂架平台,开始对支架进行预压,预压的重量为主拱肋、风撑及肋间横梁总重的1.1倍,预压区域为主拱肋下部6米范围内,预压时间不小于72小时。预压时设立沉降观测点跟踪观测,待沉降稳定后,测出沉降数据,并进行底模调整。
5 结语
主拱支架预压分两步进行,第一步为贝雷钢桥预压;第二步为主拱全部支架的预压。通过凤凰山路桥的施工验证了贝雷钢梁的使用具有很强的实用性,尤其在跨河工程的建设中能发挥施工方便,稳固,投入少,不改变河道过流的特点,在以后的施工过程中应积极予以推广和应用。
参考文献:
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[3]张利民.济南西客站高架桥临时行车的防护要点[J].山西建筑,2011(17).
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