宝兰客专太碌大沟中桥贝雷粱支架结构施工技术

本文是一篇施工技术论文范文,关于施工技术相关学年毕业论文,关于宝兰客专太碌大沟中桥贝雷粱支架结构施工技术相关电大毕业论文范文。适合施工技术及钢管及支架方面的的大学硕士和本科毕业论文以及施工技术相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

摘 要：宝兰客专太碌大沟中桥现浇梁拟采用贝雷梁钢管支柱法施工,论文以该工程贝雷梁支架结构工程为背景,就太碌大沟中桥贝雷梁支架结构进行设计,确定了横向并排6根、间距180cm的630x14（外径x壁厚）钢管,共设置3排,横向钢管之间采用[20槽钢连接,钢管桩顶采用桩顶设置横梁,横梁采用双拼工40b工字钢,桩顶横梁设置贝雷梁,贝雷梁上铺设分配梁的贝雷梁支架结构方案,并就该方案的施工进行了探讨.该施工技术在很大程度上促进了宝兰客专太碌大沟中桥的施工进度,保障了施工安全.

关 键 词：桥梁工程；贝雷梁支架结构；结构设计；施工技术

1工程概况

太碌大沟中桥（18+24+18）m斜交刚构连续梁中心里程DK726+183,桥址位于小墁坪隧道出口与麦积山隧道进口之间,钢构连续梁与河道斜交25度,梁体为双线分离变截面实体板梁,梁底宽4.99m,顶宽6.09m,外侧设悬臂,长1.1m,两线梁体之间缝隙为2cm,主梁全长61m,桥面宽12.2m,桥梁建筑总宽12.2m,梁高为1.35m,刚壁墩根部梁高2.05m,线路中心至防护墙内侧净距2.2m,线路中心至人行道栏杆内侧净距3.75m.1#、2#墩为斜交连续梁刚壁墩,刚壁墩斜交斜做,梁端与线路正交,刚壁墩墩高9m,刚壁墩横桥向与梁底同宽,考虑施工安全性,本现浇支架拟采用钢管柱贝雷梁施工.主要工程量为现浇刚壁墩0混凝土198.8m3,现浇梁体912.2m3,钢筋157.5t.

本斜交刚构连续梁采用支架法施工,施工期间为不影响小墁坪出口的施工,在支架下方预留过车通道.支架系统主要采用外径630mm,壁厚14mm的钢管柱支架进行搭设,在宝鸡台～兰州台间进行地基处理,采用压路机碾压原地面的卵石土层,整平后浇C20混凝土；混凝土垫层四周设置混凝土排水沟进行排水,防止雨水浸泡支架基础.在砼垫层上搭设钢管柱支架,其后架设贝雷架,上面铺设方木及碗扣式脚手架加螺旋支架调整底模高度,支架顶部采用方木作为梁底模板纵梁和横梁且将梁部荷载均匀分配传递于支架上.支架搭设、铺设底模完毕后,采用砂袋进行预压,预压完成后调整底模标高,再加设跨中预拱度.绑扎梁体钢筋及预埋件,完毕后支立外模.底模、侧模、端模均采用优质竹胶板,竹胶板背面采用方木做肋,模板均在现场加工制作.混凝土一次浇筑完成,先浇筑刚壁墩处,后两侧.混凝土浇筑完成后及时进行养生,混凝土强度达到设计强度的75%时拆除外模、端模,混凝土强度达到100%时拆除底模.

（1）梁重分配原则为：现浇梁的重量先由模板及方木承受,传递至纵、横向方木,再传递给贝雷架,然后至横向分布的工字钢,再到钢管柱支架,最后到地基上.

（2）施工具体步骤：墩台身、刚壁墩施工完毕后--安装支座--承台基坑回填--搭设钢管柱支架、横向工字钢分配梁及纵向贝雷架--安装底模进行预压--梁体钢筋绑扎、预埋件安装----外模、端模安装加固--检查支架系统--混凝土浇筑.

2支架结构设计

2.1支架结构

鉴于现场地形的实际情况,本现浇梁拟采用贝雷梁钢管支柱法施工,钢管采用630x14（外径x壁厚）,直接受力于承台顶,横向并排6根间距180cm,共设置3排,横向钢管之间采用[20槽钢连接；钢管桩顶采用桩顶设置横梁,横梁采用双拼工40b工字钢；桩顶横梁设置贝雷梁,贝雷梁横向间距45cm,最外侧间距为90cm,贝雷梁之间采用90cm花窗连接成整体；贝雷梁上铺设分配梁,分配梁采用工16工字钢,间距根据贝雷梁的各支点设置；然后在上面纵向铺设10×10cm方木,间距0.3米,长度不够的地方采用螺旋顶托调节,再铺15mm竹胶板底模；在翼缘板处贝雷梁上方搭设碗扣支架做侧模和翼缘板模支撑,纵向铺设10×10cm方木,再铺翼缘板模板,底模翼缘板通过顶托设置预拱度.钢管高度根据墩台身高度计算确定.贝雷梁之间除标准斜支撑外,还需采用10号槽钢把每组贝雷梁架间连接.

2.2材料参数及计算荷载

贝雷梁采用16Mn,其它型钢采用Q235,该结构的计算参数如表1所示.检算荷载如下：（1）钢筋混凝土荷载（箱梁自重）：26kN/m3；（2）施工人员及设备荷载：2.5kN/m2；（3）模板荷载：4kN/m2；（4）振捣混凝土荷载：对水平面模板2kN/m2；（5）倾倒混凝土冲击荷载：2kN/m2；（6）其他由程序软件自动换算.

2.3结构计算及结果分析

贝雷梁承受上部现浇梁体自重,模板、施工人员,机具,方木、脚手架等荷载,下部支撑于工字钢上,工字钢置于钢管柱顶.贝雷梁按间距0.45m布置,每两片连成一榀.由于铁路梁桥边墩正交,中墩斜交25°,纵向贝雷梁长度不一致,因贝雷梁每3m一片,为方便施工,在边跨设3排钢管柱,两跨贝雷梁简支,最大跨度为8.8m+8.0m,最小跨度为2.65m+8.0m,在中间一排钢管柱顶贝雷梁横桥向可交错布置.铁路梁桥中跨设4排钢管柱,贝雷梁跨度为8.87m+2.5m+8.87m,根据施工需要可做成连续或简支形式.现浇支架分析模型见图1所示.

2.3.1贝雷梁计算

2.3.240a、50a工字钢强度及刚度计算

40a、50a工字钢上部承受贝雷梁传下来的荷载,下部支撑于工字钢上.为叙述方便,每孔中间工字钢简称“中支点”,采用50a工字钢；两侧工字钢简称“边支点”,采用40a工字钢；两侧40a工字钢处有悬臂,简称“悬臂”.根据图纸,钢管柱除中墩承台上的即“边支点”间距为2.9m,其上设置双排40a工字钢外,其余钢管柱即“中支点”间距均为2.5m,其上设置双排50a工字钢.并且双排40a工字钢有悬臂,悬臂最大2.28m,在中墩承台处.梁高取1.35m,并考虑其上1.0m高脚手架荷载.单根40a工字钢计算参数：高度为400mm,宽度为142mm,腹板厚10.5mm,截面面积为A1等于8611.2mm2,惯性矩为I1等于217000000mm4,面积矩为I1/S1等于341mm.自重87.598kg/m×10×10-3等于0.876kN/m.单根50a工字钢计算参数：高度为500mm,宽度为158mm,腹板厚12.0mm,截面面积为A1等于11930.4mm2,惯性矩为I1等于465000000mm4,面积矩为I1/S1等于428mm.自重93.g/m×10×10-3等于0.936kN/m.作用在40a工字钢上的荷载组合为：2.3.6Φ630×14mm钢管柱竖向承载力计算

根据图纸,边支点钢管柱均放于桥墩或桥台的承台上,可不计算钢管柱竖向承载能力.中支点钢管柱打入地基,需计算其竖向承载能力.按钢管柱入土深度5m,取最大钢管柱轴力（1688.5+2.1267×5.0×1.2）等于1701.3kN计算.依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.3.7条规定,钢管柱竖向极限承载力标准值为：,取.

2.4其他需要考虑问题

钢管柱柱间横桥向采用槽钢相连,增强钢管柱整体稳定性.铁路桥中跨中支点两排钢管柱纵桥向同样采用槽钢相连.钢管柱入土深度依据实际地质确定,若打入力已达到设计值,即可停止.施工铁路桥桥墩或桥台的承台时,需预埋钢板,用以连接钢管柱.同样柱顶应采用合适的连接形式.铁路桥边跨设计贝雷梁为简支,用以适应跨度变化,贝雷梁在中支点处交错布置.铁路桥中跨可根据施工需要做成简支或连续,但简支时,两跨应采用相同跨度,保证中支点两排钢管柱受力相同.防护支架搭设完毕后需进行预压,测试支架的强度、刚度、稳定性,消除支架及地基非弹性变形.

3支架结构施工技术

3.1施工准备和地基处理

正式施工前,备齐小墁坪隧道出口的施工材料及各种备件,尽量减少车辆进出对支架架设的影响,现场施工队伍、机具、材料进场,临时设施建设完毕（施工用电、施工人员住所等）,设计施工图齐全且经复核无误,技术交底资料、测量放样准备齐全.承台、墩身施工完毕后,及时进行基坑回填,基坑回填采用级配碎石,使用人工配合小夯机进行夯实,回填后及时碾压,压实系数不得小于0.92,回填高度与承台顶面齐平.在刚构连续梁范围内纵向61m、横向15.2m范围内（挖基至1#承台顶标高为准）进行地面碾压,在基础四周设置深度20cm-40cm的排水沟,并与太碌大沟相连,以防在雨季施工排水不畅.

3.2支架系统

钢管立柱安装,贝雷架下部采用Φ630mm螺旋钢管作为支撑立柱,将所受荷载传递到承台,然后传递给地基.为保证钢管立柱受力均匀、平衡传力,须保证钢管在铅垂状态下立于承台上,所以在钢管底部和承台之间设置厚20mm的钢板,进行水平调平及增加受力面积.先将承台顶面清理干净,在承台顶面按设计尺寸放出钢管位置.然后在承台面上放上尺寸为1m×1m、厚20mm的钢板.再用水准仪抄平,保证钢板四角标高一致,将钢板和承台之间的空隙填满,确保钢板安放牢固.在找平砼上强度后,开始安装钢管.按钢板顶标高和梁底标高,扣除模板厚度、方木高度、贝雷架高度、工字钢高度,最后计算出钢管长度.按计算好的长度,将钢管下好料,并将切口打磨平整.先在钢板上将钢管位置用粉笔画出,然后借助吊车将钢管按设计位置就位,用电焊将钢管和钢板焊牢,并用6块尺寸为20cm×20cm、厚20mm的三角钢板作为加劲板,对称焊在钢板和钢管之间.承台上的钢管安装好后,立柱钢管横向之间设置100*100*8mm角钢斜撑作为连接件.下层横向连接角钢距基础顶面为50cm,然后采用Z字进行布设,每道Z字连接高度为钢管间的净距离,连接斜撑按45°进行布设,角钢与钢管柱之间使用20*20*1.6cm钢板连接,钢板与钢管柱双面焊20cm连接,角钢与钢板之间焊接两道,焊缝长度不小于10cm.每排钢管柱两侧搭设一排脚手架,作为支撑焊接施工平台.

钢管顶部采用80cmx80cmx2cm钢板有效焊接,沿横向顶部安设2根Ⅰ40或I50工字钢分配梁（40工字钢要求进行整体焊接,焊缝距离为1m,焊缝长度为10cm）,I40工字钢长为12m,I50工字钢长为14.5m.横桥向放在钢管柱顶上,靠近工字钢边缘处,各焊一个挡板,防止工字钢移动.分配梁主要起着将上部荷载分配到钢管立柱上同时受力的作用.

贝雷架安装时,先将贝雷片在地面上按设计片数拼装,并分组联结好.在工字钢横梁上按设计间距,将各组贝雷架的位置用油漆标好.然后,用25t吊车将已联结好的贝雷架按先中间后两边的顺序吊装到位.贝雷梁由单排单层不加强型贝雷片组成,共布设7组,14排,每两排贝雷片连成一组,中心间距为0.45m,每组贝雷片对应端头采用标准支撑架进行连接,为了保证贝雷梁稳定,有必要时贝雷安装完成后采用10#槽钢对每片贝雷片上下端进行两层横向连接,每层水平间距3m.贝雷梁上部根据现浇梁模板形式采取措施设置分配梁,横向采用12x15cm的方木按纵向间距为30cm平均分配,纵向采用10x10cm的方木按横向间距为20cm平均分配布置,其上再根据空隙尺寸大小采用碗扣支架+调节杆调整,在翼缘板处贝雷梁上方搭设碗口支架做侧模和翼缘板模支撑,纵向铺设10×10cm方木,再铺翼缘板模板,底模通过木楔设置预拱度,翼缘板通过脚手架设置预拱度.工字钢与贝雷梁用铁丝绑扎连接牢固,以防滑动.为提高贝雷架的整体受力效果及加强贝雷架的稳固性,采用[10cm的槽钢横桥向将贝雷架联结成整体.将钢管立柱及贝雷梁用[10槽钢与墩身连接,防止钢管向中间倾覆.

3.3底模铺设

支架搭设完毕后铺设底模板,底模板采用竹光板,底模铺设标高先严格按照设计标高预铺,且在跨中竖直方向设置12mm的上拱度.在连续梁正式施工前,竹光板必须涂模板漆.底模板采用2.44m×1.22m×0.015m竹胶板,纵向铺放,要求纵横缝对齐,缝宽不得大于1mm,箱底背材用10×10cm方木,间距20cm,横向用12×15cm方木.设置次序自上而下依次为：底模板→碗扣支架→纵、横向方木→贝雷架→钢管柱.刚壁墩处底模安装,刚壁墩与梁体接缝在距梗肋底下放0.5-1m范围,为保证刚壁墩处底模稳定性,在梗肋下方1.92m处预留Φ10cm钢棒孔,预留孔距墩柱边的距离为1m,横向安放I32的工字钢,除采用钢棒支撑外,在刚壁墩纵桥向及横向设置对拉筋,对拉钢筋直径不小18mm,对拉钢筋外侧采用PVC管,模板拆除后,便于抽出对拉钢筋.预压完成后,根据预压弹性变形调整底模标高,再进行绑扎底板钢筋.钢筋绑扎完毕后,安装连续梁侧模和翼板模板.模板采用竹光板,侧模背带采用10×10cm方木,间距30cm,外侧采用5cm直径壁厚3mm钢管加背,间距40cm,侧模采用φ20圆钢筋作对拉,间距50cm；翼板底背材用方木,间距40cm.模板安装完毕后,必须对其平面位置,顶部标高,稳定性,垂直度,轴线,平整度进行全面仔细检查.安装模板时要严格控制断面尺寸及顶板高度、厚度,采取有效措施控制内模两侧错位、变形,施工误差控制在规范容许的范围之内.高程控制考虑支架变形等因素引起的误差.经现场技术人员和监理工程师同意后,方可进入下道工序施工.3.4支架预压

为保证施工安全、提高现浇梁质量,在箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后,对支架进行预压.支架预压重量根据连续梁梁体重量、模板重量、施工荷载计算平均分配到底模上,预压的最大荷载为计算总重量的1.2倍.加载时按照设计荷载的0、50%、100%、120%分加载,钢管立柱承担的全部荷载为2901.6t.用砂袋模拟混凝土箱梁重量分布,现浇梁分别为0t

本文是一篇施工技术论文范文,关于施工技术相关学年毕业论文,关于宝兰客专太碌大沟中桥贝雷粱支架结构施工技术相关电大毕业论文范文。适合施工技术及钢管及支架方面的的大学硕士和本科毕业论文以及施工技术相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

4.结论

太碌大沟中桥（18+24+18）m斜交刚构连续梁中心里程DK726+183,桥址位于小墁坪隧道出口与麦积山隧道进口之间,钢构连续梁与河道斜交25度,梁体为双线分离变截面实体板梁,梁底宽4.99m,顶宽6.09m,外侧设悬臂,长1.1m,两线梁体之间缝隙为2cm,主梁全长61m,桥面宽12.2m,桥梁建筑总宽12.2m,梁高为1.35m,刚壁墩根部梁高2.05m,线路中心至防护墙内侧净距2.2m,线路中心至人行道栏杆内侧净距3.75m.1#、2#墩为斜交连续梁刚壁墩,刚壁墩斜交斜做,梁端与线路正交,刚壁墩墩高9m,刚壁墩横桥向与梁底同宽,考虑施工安全性,本现浇支架采用钢管柱贝雷梁施工.论文以该工程贝雷梁支架结构工程为背景,就太碌大沟中桥贝雷梁支架结构进行设计,确定了横向并排6根、间距180cm的630x14（外径x壁厚）钢管,共设置3排,横向钢管之间采用[20槽钢连接,钢管桩顶采用桩顶设置横梁,横梁采用双拼工40b工字钢,桩顶横梁设置贝雷梁,贝雷梁上铺设分配梁的贝雷梁支架结构方案,并就该方案的施工进行了探讨.该施工技术在很大程度上促进了宝兰客专太碌大沟中桥的施工进度,保障了施工安全.