现浇箱梁承台钢管立柱贝雷梁支架施工工法.doc

'现浇箱梁承台钢管立柱贝雷梁支架施工工法工法编号：2011-24G工字04号完成单位：中铁二十四局集团浙江工程有限公司主要完成人：徐兴安杨银桂王帅钦武金龙1前言在高速铁路工程中，桥梁成为一种主要结构形式，其梁部施工方法可归纳为：整体架设、悬臂施工和支架施工等三种方法。其中支架施工包括移动式支架法、拱架法、膺架法等，钢管立柱贝雷梁式膺架法是支架施工的方法之一。宁杭客运专线京杭运河特大桥806#～863#墩，梁部为48孔简支梁及3处现浇连续梁。中铁二十四局集团浙江工程有限公司承建48孔简支梁现浇施工，由于3处大跨度现浇连续梁跨越城市高架桥、道路，采用悬臂施工，工期较长，以致简支箱梁无法进行预制架设，故采用钢管立柱贝雷梁式膺架法原位现浇施工。在我公司承建的甬台温铁路工程、杭甬铁路客运专线工程中也广泛的使用了这种方法。2工法特点2.0.1采用制式材料，支架体系安全可靠，便于标准化施工，施工速度快。2.0.2墩高大于10m后，墩变高相对其他支架费用变低，节约了成本。2.0.3相对整体式移动模架可以多点同时施工，便于施工组织。3适用范围本工法适用于跨越河流、道路、跨中存在软土地基等必须单孔跨越的现浇梁支架工程及特殊孔跨、特殊结构桥梁工程施工。4工艺原理现浇箱梁承台钢管立柱贝雷梁支架施工的工艺原理是：无需进行地基处理，利用桥梁承台作为现浇支架钢管立柱基础，直接在桥墩承台上搭设钢管立柱，放置槽钢横梁，然后进行贝雷梁纵梁的拼装并与钢管立柱连接形成一个整体支架。在底模安装完成后，对钢管立柱贝雷梁支架进行预压和预拱度设置，然后进行箱梁现浇施工。5施工工艺流程及操作要点8 5.1施工工艺流程承台钢管立柱贝雷梁膺架法施工工序流程如图5.1。图5.1承台钢管立柱贝雷梁膺架法施工工序流程图5.2操作要点5.2.1支架结构现浇梁可以采用整体钢模板或木模支架结构，下部支架采用钢管立柱贝雷梁的主要承重结构。32.6m箱梁支架结构纵断面、横断面如图5.2.1-1及图5.2.1-2所示。图5.2.1-1钢管立柱贝雷梁支架纵断面布置图8 图5.2.1-2钢管立柱贝雷梁支架横断面布置图5.2.2支架基础利用承台作为支架基础，在上面预埋钢筋或螺栓或铁板与钢管立柱连接或打入20cmφ20的膨胀螺栓与钢管立柱连接。5.2.3支架搭设1钢管立柱钢管立柱两端采用直径80×2cm钢板焊接为法兰盘，并设牛腿，分节在场地加工，吊机安装，节间采用16个φ24螺栓连接，节高根据钢管立柱高度设置多种型号进行调节，钢管立柱之间及钢管立柱与墩身之间用[10槽钢设置1.5m高交叉连接，以增加稳定性。10m以上墩身连接一个断面，10～20m墩身连两个断面，20m以上墩身连三个断面，顶部安放卸落装置（可调顶托或泄落沙箱），以便钢管立柱标高调整及拆除。2卸落装置可调顶托总高145cm，采用外径壁厚相同螺旋钢管制作；可调部分留有40cm用于放置千斤顶，高度调节通过不通厚度钢垫块调整，调整高度不易大于15cm。3传力分配梁2根长12m的I40a工字钢，中间采用间隔焊接联接，每2m焊接一处，每处8 不少于20cm，对应钢管支墩处要加强焊接，焊接长度不于60cm，在场地加工，吊机安装。4贝雷梁桁架32.6m梁贝雷桁架采用双层22排贝雷梁，每两排两层为一组在场地拼装，吊机依次横向从左往右（从右往左）吊装，先吊装三组安放在支架中间，而后再依次按规定从左往右（从右往左）位置足组安装就位。施工时先拼装两排单层贝雷片，排好间距后再安装支撑架，将两排贝雷片连接成整体，单排贝雷片拼装时先铺设好下弦杆，再将贝雷片人工抬运就位后插上插销，再锁下弦杆与贝雷片间的连接螺栓。贝雷梁及其连接件的连接螺栓要拧紧，防止因螺栓松动降低结构物的使用强度。贝雷梁与双拼I40a工字钢传力分配梁用U型卡（φ16钢筋加工）连接，贝雷梁之间除标准连接件外，用[10槽钢横向联结,贝雷端部与墩身的缝隙必须用方木全部卡死。贝雷梁与每根I12.6工字钢分配梁用U型卡连接2处。5分配梁I12.6号工字钢分配梁一般为6m，在场地加工两两进行接长，采用吊机安装，从中间往两边排放，人工拨移就位。5.2.4支架预压支架搭设完、底模安装好后，必须对钢管立柱贝雷支架进行预压。预压的目的是检测支架自身的强度、刚度和稳定性，同时消除支架搭设的非弹性变形，检测支架承载预压后泄落装置的沉降量，测算出施工荷载时的弹性变形，根据箱梁张拉后的上拱度再计算出贝雷支架底模的预拱度。5.2.5预拱度设置支架现浇箱梁预拱度主要由二方面组成，施工预拱度＝支架变形值+设计预拱度。支架变形值通过预压来确定；设计预拱度＝静活载挠度+理论计算跨中反拱值-扣除自重影响后预应力产生的上拱度-计算残余徐变拱度值。同时，在梁体混凝土实际施工时，还需要继续对钢管支架进行变形观测，观测持续到二期恒载上桥梁的变形基本稳定，得出更精确的变形值，在后续施工中进行准确进行调整，指导施工。5.2.6支架拆除在梁体预留4处预留孔，利用φ8 32精轧螺纹钢作为吊杆组成的落梁装置，待梁体张拉完成后，拆除钢管立柱，使用4个100t千斤顶顶起整个贝雷桁架结构，通过回缩量缓缓将贝雷桁架下落至地面拆除。6材料与设备6.1主要材料表6.1施工主要材料表序号材料项目单位规格型号数量备注1贝雷片片标准3m或2m4502钢管立柱根φ609×16φ426×812长度根据现场定3工字钢横梁根40a以上4根据受力计算4工字钢分配梁根12号以上38长度12m5连接槽钢根10号以上80长度6m6落梁工字钢横梁根20a工字钢以上6根据受力计算7落梁精轧螺纹钢吊杆mφ32精轧螺纹钢1006.2主要设备表6.2主要机械设备见表序号设备名称设备型号单位数量1汽车吊QY25台42运输车T815S辆23挖掘机卡特320台44全站仪GTS701台15精密水准仪DS3台17质量控制7.0.1钢管、贝雷片、工字钢、槽钢等主材必须要有出厂合格证，对租赁的材料进行复试，出具相关报告。7.0.2承台顶表面平整，确保钢管立柱与承台接触面严密，钢管立柱与可调顶托等连接件处焊接要牢固，焊缝要饱满。8 7.0.3地面组装好的贝雷梁采用汽车吊装，支架搭设必须严格控制贝雷梁顶面标高，确保模板安装精度。7.0.4当采用木模支架时，应特别注意翼板架下的普通钢管支架水平力无法传递的问题，此时应在每根I12.6工字钢分配梁上对应位置焊接10cmφ25钢筋，将普通钢管套在其中来克服水平推力。7.0.5严格按照施工方案进行支架搭设，过程中分阶段进行验收，主控项目检查标准见表7.1。表7.1主控项目检查表序号检查项目规定值或允许值检查方法及频率1焊缝不小于被焊接构建最小截面积的1.5倍目测、100%检查2螺栓连接设计数量目测、100%检查3钢管立柱高度（cm）±3测量、100%检查4贝雷梁间距（cm）±5尺量、100%检查5贝雷梁位置（cm）±5尺量、100%检查6钢管立柱间距（cm）±10尺量、100%检查7钢管立柱垂直度（%）≤0.5尺量、100%检查8钢管立柱与墩身连接节点数量不少于设计数量目测、100%检查9钢管立柱之间的连接节点数量不少于设计数量目测、100%检查10钢管立柱对工字钢横梁的限位不少于设计数量目测、100%检查11工字钢横梁与贝雷梁的连接不少于设计数量目测、100%检查12贝雷梁之间的槽钢的连接不少于设计数量目测、100%检查13分配梁与贝雷梁之间的连接不少于设计数量目测、100%检查8安全措施8.0.1吊装前应检查机械、索夹吊环等是否符合要求并应进行试吊。吊装时必须有统一的指挥、统一的信号。吊装区域应设置警戒线，危险点须设专人监护。8.0.2起重吊装的钢丝绳，不准触及有电线路和电焊搭铁线或与坚硬物件磨擦。8.0.3起重机吊起满载荷重物时，应先吊起离地面20～50cm，检查起重机的稳定性，制动器的可靠性和绑扎的牢固性等，确认可靠后，才能继续起吊。8.0.4从事高空作业的人员，开工前和施工中定期进行体检，凡患有恐高症等不适应高空作业的人员，严禁从事墩上工作。8 8.0.5高空作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑靴，施工人员所持工具必须用绳挂在工具栏内，防止坠落伤人。8.0.6悬空高处作业必须设有可靠的安全防护措施。8.0.7高处作业与地面联系应有专人负责，或配有通讯设备。运送人员和物件的各种升降电梯、吊笼，应有可靠的安全装置。严禁乘坐运送物件的吊栏。9环保措施支架施工时，对周围道路、河流、房屋、公园等的保护、弃土处理、机械噪声控制等应按照国家环保部门规定要求执行，具体措施为：9.0.1承台面开挖、安装钢管立柱、吊装贝雷等作业应保证有一定的安全距离，跨路施工搭设防护棚架，不破坏或污染既有道路、河流、房屋、植被等。9.0.2承台面开挖后的土方应进行平整，且不得堆放至施工道路上，防止车辆将泥巴带出工地，或产生扬尘，施工完毕后及时回填，防止积水。9.0.3采取有效措施控制或降低噪声的产生，通过限定作业时间的方法减少吊机、挖掘机、车辆、切割机等施工机械对周边群众生活的影响。10效益分析10.0.1经济效益分析1与满堂支架法相比，本工法省去地基处理费用，相对墩身高低、跨路或跨河有无等情况成本改变不大，而满堂支架法则按高度成比例增加成本。当高度大于10m后，墩身越高相对成本就越低。墩高为20m时，能节约30%-40%成本。2与移动模架法相比，本工法设备投入小，可以多点不连续同时施工，可以减少移动模架法间断施工拆装费。10.0.2社会效益分析1本工法具有对场地要求低、适应性强等特点，为解决现浇梁施工方法上的难点、工期上节点提供了很好的一种途径。2采用本工法进行标准化施工和标准化管理，提高了施工管理水平。3本工法在类似工程中的应用，均保质保量、安全可靠的完成了施工任务，得到了社会各界人士的好评。11工程实例中铁二十四局集团浙江工程有限公司在新建甬台温铁路寺前特大桥（56孔简支梁8 ，墩高在10～4m）、新建杭甬客运专线铁路宁波特大桥（6处连续梁，墩高在17～21m、临近既有萧甬铁路15～50m）、新建宁杭客运专线铁路京杭运河特大桥（48孔简支梁，墩高在10～24m）三个工程中均采用了此施工工法。新建甬台温铁路寺前特大桥已经投入使用，得到了业主、监理、地方的一致认可与好评；新建杭甬客运专线铁路宁波特大桥已经施工完成，新建宁杭客运专线铁路京杭运河特大桥已经完成3/4，都很好体现了承台钢管立柱贝雷梁膺架法现浇施工技术的应用。8'