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[摘要] 以合肥市四里河立交桥工程濉溪路辅路跨河桥为例,简述贝雷梁支架的受力检算、架设方法、挠度观测、安全防护措施及拆除方案。
[关键词] 荷载检算 拼装 架设 挠度观测 安全防护 拆除
中图分类号:TU74文献标识码: A
1、概况
合肥市四里河立交桥工程位于合肥市北一环与西一环交口处,为枢纽型交通工程,包含了四里河立交桥、合作化路桥及濉溪路跨河桥。濉溪路跨河桥上跨合肥市四里河,包含WH主线跨河桥和辅路跨河桥。
根据工期安排,濉溪路辅路跨河桥现浇梁施工在5月份进行,辅路跨河桥全长45.19m,桥宽15.66m,梁高均为0.85m,两侧外悬臂长均为1.0m,为钻孔桩基础,群桩承台,中墩采用方形墩柱,边墩采用桩接盖梁,为三跨预应力混凝土实体桥板。
根据合肥市气象资料,每年的5~9月份多暴雨,为合肥市河道主汛期。考虑到汛期施工现浇梁,且为保证河道畅通满足防洪要求,因此采用贝雷梁支架方案,用贝雷梁作为中跨20米现浇梁支架,在此贝雷梁支架上搭设满堂脚手架进行现浇梁施工。立面图如下(图1):
图1
2、贝雷梁荷载检算
2.1 辅路桥贝雷梁支架受力模型(图2)。
图2
2.2 贝雷梁荷载计算(图3)
图3
辅路跨河桥横断面面积为12.7㎡,梁高85㎝,梁底宽13.66m,梁面宽15.66m
钢筋混凝土荷载:12.7×26=330KN/m,模板、脚手架重量:30KN/m
贝雷梁自重:20KN/m
荷载组合:q=330+30+20=380KN/m
2.3 单排单层加强贝雷梁有关技术参数:
E=2.1×105 N/mm2,I= 577434.4cm4
容许弯矩:M=1687.5 KN.m ,容许剪力N=245.2KN
2.4 弯矩验算:
跨中最大弯矩值Mmax=1/8ql2=1/8×380×20×20=19000 KN.m
加强贝雷梁的排数n=Mmax/ M =19000÷1687.5=11.25排
考虑2.3的安全系数,取26排,即符合要求。
2.5剪力验算:
跨中最大弯矩Rmax=q×l/2=3800KN
贝雷梁的排数n=Rmax/R=3800/245.2=15.5排<26排
取26排,即符合要求。
2.6挠度计算:f=5ql4/384EI/26=2.5cm<l/400=5cm
3、贝雷梁的施工方法
3.1 贝雷梁的拼装
贝雷梁采取岸上现场拼装,贝雷梁每两排间采用45cm支撑架相互连接,拼装完成后对按照施工方案和规范要求对贝雷梁进行检验,合格后准备贝雷梁的架设。
3.2 贝雷梁的架设顺序
3.2.1贝雷梁支墩架设
辅路桥中墩承台顺桥向宽度2.5m,方形墩柱顺桥向宽度1.2m,墩柱两侧各有65cm承台面。为了避免承台偏心荷载,横桥向方向在承台两边各放一组双排单层贝雷梁作为上部纵桥向贝雷梁支墩,承台两边贝雷梁用2根Ф32弯钩钢筋每隔5m焊接捆绑在一起,以保证支墩贝雷梁的稳定性。在桥梁墩柱外侧的纵桥向贝雷梁采用2根Ф32弯钩钢筋每隔2m焊接捆绑在一起,以保证支墩贝雷梁的稳定性。贝雷梁布置图如下(图4):
图4
3.2.2 纵桥向贝雷梁架设
贝雷桁架采用双排单层联结,共13排。每排各贝雷片之间用带保险插销的销子联结,下弦加设加强弦杆,弦杆与贝雷片由弦杆螺栓联结。左右两排每节贝雷片之间设置支撑架加以稳固,置于每节贝雷片顶面中央之水平位置,用支撑架螺栓与贝雷片联结。贝雷梁在搭设过程中,设一名技术员和一名安全员对贝雷梁的原材料及搭设质量进行检查,对破损的贝雷片一律不许使用,贝雷片与贝雷片间的接头要求严密,对位准确。
3.3 贝雷梁架设具体施工措施
以远桥侧双排单层贝雷梁吊装为例,选择吊机类型:
桥梁纵向承台中心距离20m,纵向需要贝雷梁片数20m/3m=6.67,取8片。
双排单层重量270kg*8*2=4.32t,为节约工程成本,减小吊机吨位投入,远桥侧2排单层贝雷梁吊装至桥宽11485mm处,再采用倒链葫芦拉拽到位。
采用2台浦沅QY25型吊机进行贝雷梁的吊装,每台吊机需吊装2.16t的重量。
根据浦沅QY25型吊机参数,吊机回转半径中心距后支腿距离2150mm
吊机的实际工作长度至少为11485mm+2150mm=13.635m。
采用支腿全开、后方作业、24.4m主臂全伸、工作半径为15m时,每台吊机起重重量2.9t>2.16t,满足吊装安全要求。
两台吊机的吊点位置设置在贝雷梁长度的1/4处,起吊时在岸上把贝雷梁吊至离地50cm左右停止动作,检查所有的索具和机械,确保万无一失。在架设过程中随时检查贝雷梁位置是否准确。在架设完成后,调整其垂直度及水平,并进行测量。贝雷梁架设完成后应经常检查贝雷梁的各种销子、螺栓有无松动现象,上下弦杆有无变形现象。如发现松动或变形现象应立即采取加固措施。经常测量贝雷梁的跨中挠度。挠度增加的速度应与销子和销孔磨损度成正比。如挠度增加过快,表明销子、销孔或桁架上下弦杆有了损坏,应立即进行仔细检查,并采取加固措施。
3.4 贝雷梁的挠度变化观测
为了检验贝雷梁的承载能力,在现浇梁底模立好后采用砂袋分层预压,预压荷载7260KN,为现浇梁自重的1.1倍,在现浇梁预压过程中贝雷梁承受荷载逐渐增加,整个加载过程较容易发生安全事故,因此对贝雷梁的挠度变化情况进行观测。观测数据如下:
分析挠度观测记录,可以看出以上挠度的实测值与理论值是吻合的,表明在现浇梁增加预压荷载过程中贝雷梁支架系统是安全、稳固的。
3.5 现浇梁支架拆除前的贝雷梁安全防护
根据贝雷梁支架施工方案,贝雷梁是整个现浇梁支架的基础,现浇梁施工期间正值雨季,认真做好防汛预案是现浇梁施工安全的重中之重。
现浇梁所跨河道为四里河,其上游水库为董铺水库,施工期间,紧密联系董铺水库管理处,及时了解水库泄洪、灌溉、蓄水等相关信息,做到心中有数。及时了解合肥市天气预报情况,遇到不利天气提前做好准备。
备足充足防汛物资及设备,河流正常运行情况下,遇有零星堵塞杂物及时用铁耙进行清理,当上游水库有大量来水或遇暴雨天气,及时清理上游漂来的大量杂物及大块物件,防止垃圾、大块物件等不断淤积造成的河道阻塞及对贝雷梁造成的巨大推力,确保现浇梁支架施工安全。
3.6 贝雷梁的拆除
当现浇梁现浇梁体砼强度满足设计要求时,贝雷梁支架及开始拆除。采用工地上现有的16t吊机进行贝雷梁的拆除吊装,吊机架设在已浇筑完成的现浇梁梁面,采用单机双点吊装,吊机吊绳提升时,贝雷梁两端采用人工拉拽缆风绳控制贝雷梁控制贝雷梁稳定性。
为贝雷梁的起吊方便,在吊机起吊前,贝雷梁需提前移至最外侧墩柱外侧。
根据设计图纸,纵桥向墩柱内侧距离为20m-1.2m=18.8m,为了使最外侧墩柱内侧的11排双排单层贝雷梁能够在横桥向不受墩柱的约束自由移动,需首先采用倒链葫芦将贝雷梁进行纵向移动,事先拆卸2片贝雷梁桁架节,使得贝雷梁纵向长度缩短为6*3m=18m,再用倒鏈葫芦将该11排双排单层贝雷梁陆续拉拽至最外侧墩柱外侧。
4、结束语
4.1 利用贝雷梁支架系统,成功的克服了跨河现浇梁支架基础的处理难题,既保障了河道畅通,又加快了施工进度,并有效地降低了工程施工成本;
4.2 施工过程中贝雷梁支架的结构安全观测及安全防护是安全工作的重点,使用过程中要定期和不定期对结构的稳定性进行测量、观察和检查,及时排除各种安全隐患。
参考文献: 《交通标准化》 - 2012年4期- 米国梁
《山西建筑》 - 2011年32期- 王伟
[关键词] 荷载检算 拼装 架设 挠度观测 安全防护 拆除
中图分类号:TU74文献标识码: A
1、概况
合肥市四里河立交桥工程位于合肥市北一环与西一环交口处,为枢纽型交通工程,包含了四里河立交桥、合作化路桥及濉溪路跨河桥。濉溪路跨河桥上跨合肥市四里河,包含WH主线跨河桥和辅路跨河桥。
根据工期安排,濉溪路辅路跨河桥现浇梁施工在5月份进行,辅路跨河桥全长45.19m,桥宽15.66m,梁高均为0.85m,两侧外悬臂长均为1.0m,为钻孔桩基础,群桩承台,中墩采用方形墩柱,边墩采用桩接盖梁,为三跨预应力混凝土实体桥板。
根据合肥市气象资料,每年的5~9月份多暴雨,为合肥市河道主汛期。考虑到汛期施工现浇梁,且为保证河道畅通满足防洪要求,因此采用贝雷梁支架方案,用贝雷梁作为中跨20米现浇梁支架,在此贝雷梁支架上搭设满堂脚手架进行现浇梁施工。立面图如下(图1):
图1
2、贝雷梁荷载检算
2.1 辅路桥贝雷梁支架受力模型(图2)。
图2
2.2 贝雷梁荷载计算(图3)
图3
辅路跨河桥横断面面积为12.7㎡,梁高85㎝,梁底宽13.66m,梁面宽15.66m
钢筋混凝土荷载:12.7×26=330KN/m,模板、脚手架重量:30KN/m
贝雷梁自重:20KN/m
荷载组合:q=330+30+20=380KN/m
2.3 单排单层加强贝雷梁有关技术参数:
E=2.1×105 N/mm2,I= 577434.4cm4
容许弯矩:M=1687.5 KN.m ,容许剪力N=245.2KN
2.4 弯矩验算:
跨中最大弯矩值Mmax=1/8ql2=1/8×380×20×20=19000 KN.m
加强贝雷梁的排数n=Mmax/ M =19000÷1687.5=11.25排
考虑2.3的安全系数,取26排,即符合要求。
2.5剪力验算:
跨中最大弯矩Rmax=q×l/2=3800KN
贝雷梁的排数n=Rmax/R=3800/245.2=15.5排<26排
取26排,即符合要求。
2.6挠度计算:f=5ql4/384EI/26=2.5cm<l/400=5cm
3、贝雷梁的施工方法
3.1 贝雷梁的拼装
贝雷梁采取岸上现场拼装,贝雷梁每两排间采用45cm支撑架相互连接,拼装完成后对按照施工方案和规范要求对贝雷梁进行检验,合格后准备贝雷梁的架设。
3.2 贝雷梁的架设顺序
3.2.1贝雷梁支墩架设
辅路桥中墩承台顺桥向宽度2.5m,方形墩柱顺桥向宽度1.2m,墩柱两侧各有65cm承台面。为了避免承台偏心荷载,横桥向方向在承台两边各放一组双排单层贝雷梁作为上部纵桥向贝雷梁支墩,承台两边贝雷梁用2根Ф32弯钩钢筋每隔5m焊接捆绑在一起,以保证支墩贝雷梁的稳定性。在桥梁墩柱外侧的纵桥向贝雷梁采用2根Ф32弯钩钢筋每隔2m焊接捆绑在一起,以保证支墩贝雷梁的稳定性。贝雷梁布置图如下(图4):
图4
3.2.2 纵桥向贝雷梁架设
贝雷桁架采用双排单层联结,共13排。每排各贝雷片之间用带保险插销的销子联结,下弦加设加强弦杆,弦杆与贝雷片由弦杆螺栓联结。左右两排每节贝雷片之间设置支撑架加以稳固,置于每节贝雷片顶面中央之水平位置,用支撑架螺栓与贝雷片联结。贝雷梁在搭设过程中,设一名技术员和一名安全员对贝雷梁的原材料及搭设质量进行检查,对破损的贝雷片一律不许使用,贝雷片与贝雷片间的接头要求严密,对位准确。
3.3 贝雷梁架设具体施工措施
以远桥侧双排单层贝雷梁吊装为例,选择吊机类型:
桥梁纵向承台中心距离20m,纵向需要贝雷梁片数20m/3m=6.67,取8片。
双排单层重量270kg*8*2=4.32t,为节约工程成本,减小吊机吨位投入,远桥侧2排单层贝雷梁吊装至桥宽11485mm处,再采用倒链葫芦拉拽到位。
采用2台浦沅QY25型吊机进行贝雷梁的吊装,每台吊机需吊装2.16t的重量。
根据浦沅QY25型吊机参数,吊机回转半径中心距后支腿距离2150mm
吊机的实际工作长度至少为11485mm+2150mm=13.635m。
采用支腿全开、后方作业、24.4m主臂全伸、工作半径为15m时,每台吊机起重重量2.9t>2.16t,满足吊装安全要求。
两台吊机的吊点位置设置在贝雷梁长度的1/4处,起吊时在岸上把贝雷梁吊至离地50cm左右停止动作,检查所有的索具和机械,确保万无一失。在架设过程中随时检查贝雷梁位置是否准确。在架设完成后,调整其垂直度及水平,并进行测量。贝雷梁架设完成后应经常检查贝雷梁的各种销子、螺栓有无松动现象,上下弦杆有无变形现象。如发现松动或变形现象应立即采取加固措施。经常测量贝雷梁的跨中挠度。挠度增加的速度应与销子和销孔磨损度成正比。如挠度增加过快,表明销子、销孔或桁架上下弦杆有了损坏,应立即进行仔细检查,并采取加固措施。
3.4 贝雷梁的挠度变化观测
为了检验贝雷梁的承载能力,在现浇梁底模立好后采用砂袋分层预压,预压荷载7260KN,为现浇梁自重的1.1倍,在现浇梁预压过程中贝雷梁承受荷载逐渐增加,整个加载过程较容易发生安全事故,因此对贝雷梁的挠度变化情况进行观测。观测数据如下:
分析挠度观测记录,可以看出以上挠度的实测值与理论值是吻合的,表明在现浇梁增加预压荷载过程中贝雷梁支架系统是安全、稳固的。
3.5 现浇梁支架拆除前的贝雷梁安全防护
根据贝雷梁支架施工方案,贝雷梁是整个现浇梁支架的基础,现浇梁施工期间正值雨季,认真做好防汛预案是现浇梁施工安全的重中之重。
现浇梁所跨河道为四里河,其上游水库为董铺水库,施工期间,紧密联系董铺水库管理处,及时了解水库泄洪、灌溉、蓄水等相关信息,做到心中有数。及时了解合肥市天气预报情况,遇到不利天气提前做好准备。
备足充足防汛物资及设备,河流正常运行情况下,遇有零星堵塞杂物及时用铁耙进行清理,当上游水库有大量来水或遇暴雨天气,及时清理上游漂来的大量杂物及大块物件,防止垃圾、大块物件等不断淤积造成的河道阻塞及对贝雷梁造成的巨大推力,确保现浇梁支架施工安全。
3.6 贝雷梁的拆除
当现浇梁现浇梁体砼强度满足设计要求时,贝雷梁支架及开始拆除。采用工地上现有的16t吊机进行贝雷梁的拆除吊装,吊机架设在已浇筑完成的现浇梁梁面,采用单机双点吊装,吊机吊绳提升时,贝雷梁两端采用人工拉拽缆风绳控制贝雷梁控制贝雷梁稳定性。
为贝雷梁的起吊方便,在吊机起吊前,贝雷梁需提前移至最外侧墩柱外侧。
根据设计图纸,纵桥向墩柱内侧距离为20m-1.2m=18.8m,为了使最外侧墩柱内侧的11排双排单层贝雷梁能够在横桥向不受墩柱的约束自由移动,需首先采用倒链葫芦将贝雷梁进行纵向移动,事先拆卸2片贝雷梁桁架节,使得贝雷梁纵向长度缩短为6*3m=18m,再用倒鏈葫芦将该11排双排单层贝雷梁陆续拉拽至最外侧墩柱外侧。
4、结束语
4.1 利用贝雷梁支架系统,成功的克服了跨河现浇梁支架基础的处理难题,既保障了河道畅通,又加快了施工进度,并有效地降低了工程施工成本;
4.2 施工过程中贝雷梁支架的结构安全观测及安全防护是安全工作的重点,使用过程中要定期和不定期对结构的稳定性进行测量、观察和检查,及时排除各种安全隐患。
参考文献: 《交通标准化》 - 2012年4期- 米国梁
《山西建筑》 - 2011年32期- 王伟