大跨度快速拼装斜腿框架式支架研究

建筑结构建  筑  技  术  开  发
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第47卷第23期
2020年12月
1 工程概况
新建珠三角城际轨道交通新塘经白云机场至广州北站工程通过穗莞深南段直接连通珠三角地区2个核心城市——广
州、深圳,有助于增强广州、深圳、清远、惠州、肇庆城市间的合作交流,有助于形成“西环–穗莞深–佛莞”的城际外环,对推进区域经济一体化发展具有重要意义。
珠三角城际新白广城际铁路XBZH-1标站前工程正线长度为57.5 km ,线路位于广东省广州市,本段正线长度为7 km ,管段内包括5座桥梁共计6 339 m ,其中支架现浇单线简支梁 26孔,支架现浇双线简支梁18孔,支架现浇连续梁边跨直线段
[摘    要]现浇箱梁广泛采用梁柱式支架法施工,标准跨度支架竖向受力体系传统做法为纵向搭设4排钢立柱,边排钢立柱支撑在桥梁承台上,中排钢立柱支撑在经地基处理的扩大基础上或钢管桩基础上。大跨度快速拼装斜腿框架式支架法通过优化支架结构分布及模块式结构设计,无须进行地基处理,节约施工成本,节能环保;实现支架搭设快捷简便,缩短工期;减少支架搭设、拆除高空作业量,降低安全风险;减少跨路、跨河、跨管线等复杂环境对施工的影响;简化支架搭设、拆除工序,方便现场管理。
[关键词]大跨度快速拼装支架;模块式设计;缩短工期;节约成本[中图分类号]TU 71     [文献标志码]B      [文章编号]1001–523X (2020)23–0010–03
Study on Large Span Fast Assembly Slanting
Leg Frame Support
Li Peng
[Abstract ]The cast-in-place box girder is widely used in the construction of the beam-column support method. The traditional method of the vertical force system of the standard span support is to erect 4 rows of steel columns longitudinally. The side rows of steel columns are supported on the bridge platform , and the middle row of steel columns is supported on the foundation. Processing on the enlarged foundation or steel pipe pile foundation. The method of large-span rapid assembly inclined-leg frame support method optimizes the support structure distribution and modular structure design , eliminating the need for foundation treatment , saving construction costs , energy saving and environmental protection ; realizing quick and simple support installation , shortening the construction period ;reducing the amount of support erecting and dismantling aerial work ,reduce safety risks ; reduce the impact of complex environments such as crossing roads , crossing rivers , and crossing pipelines on construction ; simplify the installation and dismantling procedures of support to facilitate site management.
[Keywords ]large-span fast assembling bracket ;modular design ;shortening time limit ;cost saving
大跨度快速拼装斜腿框架式
支架研究
李 彭
(中铁二十二局集团轨道工程有限公司,北京 510080)
收稿日期:2020–07–10作者简介: 李彭(1986—),男,河北定州人,工程师,主要研究方向为
土木工程桥梁。
楼盖的结构设计时,应尽可能减小跨度并减小覆土厚度。
在结构设计过程中,用钢量是经济指标的重要影响因素,用钢量的高低往往会影响结构构件及材料的选取。本文对这一重要指标结果也进行了统计和整理,反映出了在相同跨度和荷载作用下用钢量的数值变化。
5 结论
普通荷载下覆土厚度为1.2 m ,随着荷载的增大,整体的
钢筋量有了明显的增加,跨度和板厚是主要影响因素,荷载增加一倍后,钢筋量基本上增加了20%;
覆土厚度为1.8 m ,随着荷载的继续增大,跨度和板厚的影响也进一步趋于明显;荷载增加30%后,钢筋量基本上增加了25%左右;用钢量的最大值出现在8.1 m 跨时的板厚350 mm 。
随着板厚的增加,配筋量的变化不是很明显,而对于大跨度的结构,随着板厚的增加对用钢量的影响相对明显。
因此,在选择无梁楼盖的结构设计时,应尽可能减小跨度并减小覆土厚度。
参考文献
[1]  混凝土结构设计规范:GB 50010—2002[S].[2]  建筑抗震设计规范:GB 50011—2001[S].[3]  黄成若,韩富田,邹忠刚.无梁楼盖的受力特点与计算方法[J].建筑科学,1991(4):101–102.[4]  周克荣,顾祥林,苏小卒.混凝土结构[M].上海:同济大学出版社,  2000.[5]  李方河.无梁楼盖结构分析[J].建筑与工程,2009(9):11–12.[6]  曾献基, 江复. 无粘结预应力无梁楼盖结构质量监督[J]. 建筑技术,1999,12:850–851.[7]  朱炳寅.无梁楼盖结构计算方法的探讨[J]. 建筑结构,1999,(8):  26–28.[8]  李现敏.无梁楼盖结构计算方法研究[D].成都:西南交通大学,
2001.
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6段。
1.3 工程特点
施工工况复杂,其中6孔现浇梁跨越既有道路,2孔现浇梁跨越既有河流,3孔现浇梁跨越既有管线,若使用常规施工方法将进行大量的道路、沟渠、管线改移工作。
地质情况较差,其中18孔现浇梁所在区域为淤泥质沼泽地内,若使用常规施工方法将进行大量的地基处理工作。
2 传统支架施工技术
2.1 总体施工方案
现浇梁采用“钢管立柱+贝雷梁支架”施工(图1)。竖向受力体系:纵向设置4排钢立柱,边排单排钢立柱支撑在桥梁承台上,中排双排钢立柱支撑在经地基处理的扩大基础上或管桩基础上,柱顶设置砂箱以便支架调高,相邻钢管间焊接型钢剪刀撑增加钢管架支撑的整体性。纵向受力体系:采用321型贝雷梁跨越施工,贝雷梁上依次设置分配梁、方木模板。
(a
图1 现浇梁采用“钢管立柱+贝雷梁支架”施工
(a )正视图;(b )侧视图
2.2 地基处理
地基处理主要有扩大基础和桩基础2种方案。
按以上支架体系进行Midas 建模受力分析,得到中间 4根立柱最大竖向力为115 t ,如采用扩大基础方案,基础尺寸10 m ×5 m (长×宽),反算地基基本承载需达到100 kPa 以上。软弱地基或存在软弱下卧层时施作桩基础,常用桩基础分为预应力管桩、钢管桩和钻孔灌注桩基础,预应力管桩和钢管桩
常用直径为60 cm ,钻孔灌注桩常用直径为100 cm ,工点区域基岩较深,3种桩基础均按照TB 10093—2017《铁路桥涵地基和基础设计规范》中摩擦桩计算桩长,通过方案经济比选,采用预应力管桩地基处理方案。(1)扩大基础:施工前挖除地表松土至原地面,试验合格后换填片石碾压,浇筑平垫层后绑扎钢筋浇筑C25混凝土。
基础顶面对应钢立柱位置预埋2 cm 厚钢垫板,并预埋4根直径25 mm 精扎螺纹钢作为锚固螺栓。(2)桩基础:参考地方行业标准《广东省锤击式预应力管桩基础技术规程》,根据规程附录C 相关指标,选用柴油打桩机、60号打桩锤施工作业(使用单桩承载力范围160~260 t ),终桩参考2个标准:1)已经打入设计深度,并且最后10次锤击贯入度不大于5 cm ;2)未打入设计深度,但最后10次锤击贯入度不大于3 cm 。2种终桩标准均能保证管桩单桩承载力不小于120 t 。条形基础截面尺寸1.0 m ×0.5 m (宽×高),条形基础顶面预埋同扩大基础。2.3 竖向受力体系2.3.1 支架立柱
钢立柱采用630×10 螺旋钢管,每孔跨横纵桥向均设4排,钢立柱接长采用对接焊接连接,沿管壁外包5块20 cm × 30 cm 钢板进行焊接加强。柱底与预埋钢板、柱顶设置砂箱以备拆除落架。
2.3.2 钢立柱与墩身连接
临墩侧钢立柱与墩身利用型钢桁架抱箍形成连接,即利用桥墩施工过程中对拉孔,采用25精扎螺纹钢和20b 号工字钢制作桥墩抱箍,竖向位置对应剪刀撑节点,横向每层对应钢管位置连续设置,以增加
边排钢立柱稳定性。2.3.3 钢立柱间连接
每排钢立柱间采用18号槽钢剪刀撑进行横向连接,上下剪刀撑到边间距不超过6 m ,每根钢立柱竖向设置2道。剪刀撑与钢管连接采用双面满焊连接。2.4 纵向受力体系
设置16片贝雷片实现跨越,每3片贝雷片间采用专用连接架连接成一组,各组贝雷片间采用“10号工字钢+U 形卡”进行横向连接为整体,端头、1/2跨、1/4跨位置各设置一道。贝雷片上沿纵向铺设10号工字钢分配梁,分配梁上铺设方木模板。
2.5 支架预压
为消除支架非弹性变形,确定弹性变形值,设置预拱度,并检验支架安全性能,对支架按1.1倍施工荷载进行预压,采用堆码混凝土预制块的方式模拟梁体的实际浇筑过程进行分级加载。
2.6 支架拆除
落砂箱:砂箱内设流动性能较好的石英砂,遵循先拆跨中后拆梁端原则,每孔支架先落跨中2排立柱砂箱,后落梁端2排立柱砂箱,同排立柱砂箱同时下落。打开流砂孔后用口袋尽量收集,以备循环利用。
拆除纵向受力体系:依次拆除侧模、底模、分配梁及贝雷片。
拆除竖向受力体系:自上而下依次切割拆除剪刀撑、墩身抱箍,最后拆除钢立柱。
3 需解决、改进的技术问题
(1)扩大基础及钢管桩基础地基处理均为临时结构,施
工成本高。
(2)跨路、跨河地基处理施工时,道路改移、临时改渠等工序对周围环境影响大。(3)支架搭设、拆除焊接、切割工程量大,成本高,工期长。(4)支架搭设、拆除高空作业量大,安全风险高。
(5)方案中支架焊缝对支架可靠性起关键作用,而焊缝内部缺陷需无损探伤合格才能确保其质量,因此给项目部质检工作带来巨大压力。
4 大跨度快速拼装斜腿框架式支架
4.1 支架体系优化
为兼顾施工成本、安全、工期、节能环保等各方面因素,
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管理团队研究设计了新型大跨度支架,充分利用既有桥梁基础,无须新增地基处理,节约施工成本,减少了周围环境因素影响;研究设计模块式支架,充分考虑支架模块的连接、体积和重量,以达到拆装方便、缩短工期的目的。
竖向受力体系:纵向设置4排钢立柱,取消中排钢立柱及其基础,边排双排钢立柱支撑在桥梁承台上,为方便现场安拆施工,支架全部设计为模块式框架结构,底节为三角斜腿框架,以上各节为标准框架节,模块间连接方式均采用栓接。纵向受力体系:增加321型贝雷梁数量跨越施工,贝雷梁上加设一层碗扣支架,以解决模块化设计调高不便的问题。具体设计方案如图2所示。
(a )
(b )
图2 贝雷梁数量跨越施工(a )正视图;(b )侧视图
4.2 竖向受力体系
4.2.1 支架底部调整节立柱
支架设底部调整节立柱,主要目的为平相邻承台间高差,并使三角架柱脚位置基本与原地面持平。调整节立柱规格为双529 ×10 螺旋钢管,通过底部焊接钢板与承台内预埋螺栓栓接,相邻排钢管间采用18号槽钢剪刀型连接。4.2.2 底节三角斜腿框架
底节三角斜腿框架是新型支架设计的核心部位,上部立柱竖向力传递至斜腿柱顶后产生力的分解,水平力由左右幅连接钢管撑杆承担,斜腿柱底处再次产生力的分解,水平力传至柱脚处下设的双40b 工字钢垫梁,左右幅垫梁连接精轧螺纹钢拉杆承担柱脚处水平力。
每节斜腿框架纵向长度5 m ,横向宽3 m ,高5.34 m ,钢管柱采用630×10 螺旋钢管,钢管间连接系为325×6  螺旋钢管和18a 号槽钢,左右幅斜腿支架柱脚采用“双40b+双32精轧
螺纹钢”做拉杆承担柱脚位置产生的水平力。左右幅斜腿支架柱顶采用630×10横撑做撑杆承担柱顶位置产生的水平力。每节底节三角斜腿框架重量为5.6 t ,是框架结构尺寸、重量最大的单体构件,底节框架起重高度位于原地面,不影响现场安拆速度。
5 结束语
支架现浇法是桥梁建设领域主要工法之一,本文旨在推广新型支架施工功能,能在不进行地基处理的情况下快速完成支架体系安拆,不仅降低了现浇梁施工成本,同时还降低了安全风险,加快了施工进度,更重要的是避免了梁体施工与既有道路、沟渠、管线正常运行的相互影响,达到了节能环保的目的,创造了较好的社会效益,对行业有一定的应用参考价值。
参考文献
[1]  铁路桥涵工程施工安全技术规程:TB 10303—2009[S].[2]  铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程:TB 10110—2011[S].[3]  路桥施工计算手册:TB 10303—2009[S].
黑龙江省发布关于《黑龙江省房屋建筑和市政基础设施工程施工招标投标管理办法》的政策解读
为优化全省房屋和市政工程招投标环境,促进放管服,改善监管方式,优化和完善招投标机制,进一步规范房屋和市政工程招标投标活动,根据国家法律法规和政策要求,结合本省实际和建筑市场专项整治工作,完成了对3个招投标管理文件的修订工作,将《黑龙江省房屋建筑和市政基础设施工程施工招标投标管理办法》和《黑龙江省房屋建筑和市政基础设施工程工程量清单招标投标实施暂行办法》合并为一并重新梳理有关内容,对《黑龙江省房屋建筑和市政基础设施工程招投标投诉处理办法》进行了全面 修订。
《黑龙江省房屋建筑和市政基础设施工程施工招标投标管理办法》主要内容如下。
(1)重新梳理施工招标投标活动的有关环节、步骤和内容,清理、调整已失效或影响招投标活动的内容。进一步简化监管环节,加强事中事后监管。(2)增加了电子招标投标的相关内容,推进电子招投标工作。(3)明确开评标两阶段方法,先评技术标,后评经济标,进一步规范评标行为。(4)明确了招标代理机构从业人员的有关要求,对从业人员重点管理,提高招标代理工作质量和工作能力。(5)减少对项目班子人员及社保要求,明确只对项目负责人提出要求并进行系统考勤,切实减轻企业投标成本和负担。(6)提出了在房屋和市政工程招投标活动中可以探索评定分离办法。(7)梳理调整了工程量清单编制内容、编制依据等内容,清理了失效和不符合当前要求的内容。(8)确定工程量清单作为招标文件的重要组成部分,编制依据、编制单位和作用、发布时限。(9)确定最高投标限价对投标人的限制作用,需要复核或者重新编制的情况。(10)明确评标初步评审和详细评审程序,推荐了以综合评估法和经评审最低投标价法的4种评标方法,供招标人选择使用,引导采用科学、规范的评审方法。
《黑龙江省房屋建筑和市政基础设施工程招投标投诉处理办法》主要内容如下。
(1)明确了房屋和市政工程招投标投诉事项受理和不予受理的情形,规范投诉行为;
(2)明确投诉处理部门和必须的程序、要件、时限等;明确投诉处理部门和人员工作规则、要求,
保证投诉受理和处理工作顺利进行,问题得到切实和有效处理。

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