钢管贝雷梁支架在门式墩盖梁施工中的应用

0引言
在东部沿海经济发达地区,越来越多的城市已修建或正在建设市域铁路项目。由于市域铁路线路位于市区,在跨越交通主干道时需设置门式墩以便保证车辆通行要求,但同时在门式墩及盖梁施工过程中,也涉及到交通导改、车道封闭等问题。由中铁二十五局集团第四工程有限公司承建的台州市域铁路S1线位于台州市路桥区,该地区地质条件复杂,市区道路通行压力大、车辆较多,若采用传统满堂式支架进行盖梁施工,不但道路封闭时间长,支架地基处理也较为复杂,成本较高,并且支架稳定性也存在一定隐患。为缩短跨越道路的封闭时间,降低相关成本,保证支架稳定性能予以有效控制,项目部最终采用单层贝雷梁+钢管立柱的支架组合形式,通过现场实际使用,该类型支架在门式墩盖梁施工中取得很好的效果。
1工程概况
洪家特大桥梁体49#和50#门式墩分别跨越中心大道主车道和辅车道,门式墩盖梁中心高度250cm ,倒角处高度300cm ,盖梁宽度3600cm ;其中49#墩盖梁长度2240cm ,50#墩盖梁长度1990cm 。盖梁在墩身内侧设置150cm×50cm 倒角。门式墩盖梁梁体为C50混凝土,方量196m 3,钢筋重量36.1t ,钢绞线9.64t ,整孔梁重约519.4t 。
2施工方案比选方案一:满堂支架法施工。
洪家特大桥门式墩周边环境复杂,盖梁横跨交通要道,若采用盘扣式满堂支撑架进行梁体施工,不但要对下方道路进行多次交通导改,而且对支架地基还需进行固化处理,由于地质为杂质土,处理费用较高且地基处理质量不能得到有效保障。方案二:钢管贝雷梁式支架。采用钢管贝雷梁支架形式,由11榀贝雷梁片组成,钢管立柱直接坐落在承台上,钢管立柱顶部安装分配梁,贝雷梁安装在分配梁上。这样使得支架总体受力最终由下部结构承担,从而避免了因地质不均对支架的影响。并且由于贝雷梁刚度较大,受力分析计算较为准确,支架预拱度和稳定性更加接近实际。支架下方预留车辆安全通道,对周边交通影响小。焊接卡盘
3贝雷片钢管支架设计结构及简算3.1贝雷梁支架设计结构
门式墩盖梁支架主要由贝雷梁和钢管立柱组成,在承台上各安装2根螺旋钢管作为承重柱,钢管规格尺寸为630mm×10mm 。钢管立柱顶部安装砂筒便于卸落支架,砂筒顶部安装底分配梁,分配梁采用45a 工字钢双拼焊接而成。分配梁上部贝雷梁采用321型贝雷片,横向布置11榀,间距为45cm 。
①力学传递程序:盖梁混凝土重量→梁底模板→横向木方→贝雷梁支架→底分配梁→卸落砂筒→螺旋钢管立柱→承台基础。
制作门窗
②模板:内外模均采用18mm 竹胶板制作。③横向分配梁:采用100×100mm 方木,间距30cm 。④主力桁架:采用321型贝雷梁,横向布置11榀,间距为45cm 。盖梁下方贝雷梁支架长度为15m ,由5
片标准贝雷片组成;墩柱旁贝雷梁支架覆盖不到的小部分区域,在承台上另立A 型盘扣式钢管支架。立杆平面间距为0.6m 和0.9m 两种,水水平杆步距为h=1.0m ,顶层水平杆步距为h′=0.5m ,立杆伸出顶层水平杆长度不超为a=0.4m 。适应盖梁变高段,立杆顶部斜布置工10分配梁,其上布置100×100mm 方木及δ18mm 竹胶板作为底模。
⑤底分配梁:由2根长度6m 的45a 工字钢焊接而成,在底分配梁与钢管立柱受力点处,采用20mm 钢管做
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—作者简介:韦雪林(1976-),女,广西柳州人,毕业于重庆大学土
木工程(道路与桥梁)专业,工程师,研究方向为道路与桥梁。
钢管贝雷梁支架在门式墩盖梁施工中的应用
Application of Steel Tube Bailey Beam Support in Portal Pier Cap Beam Construction
韦雪林WEI Xue-lin
(中铁二十五局集团第四工程有限公司,柳州545007)
(The 4th Engineering Co.,Ltd.of China Railway 25th Bureau Group ,Liuzhou 545007,China )
摘要:本文主要介绍了在沿海软土地区跨路门式墩盖梁施工中,针对所处软土地区所特有的地质状况及地形条件,通过采用钢管
贝雷梁支架的施工方法,从而很好的解决了门式墩盖梁支架避免因地质问题而产生的不均匀沉降,确保支架受力可控,从而保证了门式墩盖梁的施工安全,并且减少了施工区域的交通导改范围,有效降低了对周边交通道路的影响。该施工方法也为类似施工提供了一种解决思路。
Abstract:This paper mainly introduces the construction method of steel tube Bailey beam support in the construction of road crossing portal pier cap beam in coastal soft soil area,aiming at the unique geological conditions and terrain conditions in the soft soil area,so as to solve the problem of uneven settlement caused by geological problems,ensure the force control of support,and ensure the stability of portal pier cap beam construction safety,and reduce the scope of traffic guidance in the construction area,effectively reduce the impact on the surrounding traffic roads.The construction method also provides a solution for similar construction.
关键词:交通导改;钢管贝雷梁支架;设计;施工Key words:traffic guidance and reform ;steel tube Bailey beam support ;design ;construction 中图分类号:U443.5文献标识码:A 文章编号:1006-4311
(2021)11-0135-04
为加劲肋板进行焊接加强。
⑥卸落砂筒:卸落砂筒采用双层钢管套接而成,其中砂筒外箱采用外径ϕ610mm的螺旋焊接钢管,砂筒内箱采用ϕ580mm钢管,砂筒组合高度为75cm。
⑦钢管立柱:采用ϕ630mm螺旋焊接钢管制作,钢管壁厚10mm;支架每侧各设置2根立柱,钢管立柱之间采用10#槽钢做为联结系进行加强,钢管立柱与墩身之间采用14b槽钢进行横向固定,以便使得支架水平受力传递给墩身。
⑧基础:桥墩承台作为支架基础。
3.2支架验算
3.2.1材料参数
①Q235钢材:容许轴向、弯曲应力170MPa,容许剪应力100MPa。
④钢材弹性模量:2.06×105MPa。
⑤方木(TC13-A木材)设计抗弯强度f m=13MPa,设计抗剪强度值f V=1.5MPa,弹性模量E=1.0×104MPa。
⑥竹胶板设计抗弯强度f m=30MPa,弹性模量E 7500MPa。
3.2.2荷载取值
①门式墩混凝土重量。www.pkk123
钢筋混凝土容重按26kN/m3取,各部分重量根据体积分别计算。
②支架重量。支架为钢结构,根据支架布置及型号分别计算重量,由程序自动加载。
③模板重量。按1.5kN/m2计。
③施工荷载。施工人员、普通施工机具材料堆放荷载按1.0kN/m2计;混凝土振捣荷载按2.0kN/m2计(仅局部计算时考虑)。
④风荷载。风载:风力荷载根据路桥区进十年内最高风速进行计算,为24.1m/s。
3.2.3受力荷载分析
3.2.3.1计算模型
通过建立MIDAS计算模型对盖梁支架各受力点进行计算。由于49#墩跨度更大,故以下计算以49#墩为例。贝雷梁采用梁单元模拟,销孔连接处释放约束为铰接;分配梁与贝雷梁之间的连接采用释放部分约束的刚性连接模拟,计算模型如图3。
3.2.3.2贝雷梁计算
图1门式墩盖梁支架侧面结构图
图2门式墩盖梁支架截面结构图杆件类型材料截面形式承载力
理论容许承载
能力(kN)弦杆
竖杆
斜杆
连接螺栓
16Mn
16Mn远程控制杀虫灯
16Mn
16Mn
2[10
I8
I8
M24
轴力
轴力
轴力
抗剪
560
210
170
150
表1贝雷梁材料特性表
贝雷梁斜杆最大轴力为132kN<170kN,如图6所示,满足要求。
贝雷梁最大挠度为36mm,如图7所示。36mm<14820/各受力点安全可靠。
②通过预压测得支架的弹性形变,变,为盖梁施工时标高的设置提供依据,
图3门式墩贝雷梁现浇支架计算模型图4贝雷梁弦杆轴力分布图(单位:kN)图5贝雷梁竖杆轴力分布图(单位:kN)图6贝雷梁斜杆轴力分布图(单位:kN)智慧交通沙盘
自制一个牙签弓图8钢管桩与贝雷梁连接图图7贝雷梁挠度图(单位:mm)
型符合设计要求。
③收集在各级荷载下现浇支架出现的挠度变化,根据相关数据,指导盖梁施工。
4.4预拱度设置
经过预压加载后的盖梁模板应设置的跨中预拱度=预压后计算的跨中弹性变形量δ2+设计提供的跨中预拱值δ,其余部位预拱值沿跨度方向按二次抛物线处理。
根据支架预压数据得出现浇梁底模标高控制为:H底= H+δ+δ2+δ3
式中:H底:跨中底模立模标高;H:跨中设计梁底标高;δ:设计提供的跨中预拱度;δ2:预压后的弹性变形量;δ3:预压后的非弹性变形量。
4.5支架拆除
按照“先支后拆、后支先拆”的原则进行拆除。在盖梁人员通过钢管立柱上安装的安全爬梯解除吊具。
警示标志,
严禁非作业人员进入作业区内。
从而使得支架在搭设时稳定不倾覆。
件吊装搭设。雨雪天气后必须先清除作业面的积雪或积水,
量和外观都有很大提高,
上,
有效保障。

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