現(xiàn)澆箱梁承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁支架施工工法

1、現(xiàn)澆箱梁承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁支架施工工法工法編號(hào)：2011-24G工字04號(hào)完成單位：中鐵二十四局集團(tuán)浙江工程有限公司主要完成人：徐興安 楊銀桂 王帥欽 武金龍1 前言在高速鐵路工程中，橋梁成為一種主要結(jié)構(gòu)形式，其梁部施工方法可歸納為：整體架設(shè)、懸臂施工和支架施工等三種方法。其中支架施工包括移動(dòng)式支架法、拱架法、膺架法等，鋼管立柱貝雷梁式膺架法是支架施工的方法之一。寧杭客運(yùn)專線京杭運(yùn)河特大橋806#863#墩，梁部為48孔簡(jiǎn)支梁及3處現(xiàn)澆連續(xù)梁。中鐵二十四局集團(tuán)浙江工程有限公司承建48孔簡(jiǎn)支梁現(xiàn)澆施工，由于3處大跨度現(xiàn)澆連續(xù)梁跨越城市高架橋、道路，采用懸臂施工，工期較長(zhǎng)，以致簡(jiǎn)支箱梁無(wú)法進(jìn)行預(yù)制

2、架設(shè)，故采用鋼管立柱貝雷梁式膺架法原位現(xiàn)澆施工。在我公司承建的甬臺(tái)溫鐵路工程、杭甬鐵路客運(yùn)專線工程中也廣泛的使用了這種方法。2 工法特點(diǎn) 采用制式材料，支架體系安全可靠，便于標(biāo)準(zhǔn)化施工，施工速度快。 墩高大于10m后，墩變高相對(duì)其他支架費(fèi)用變低，節(jié)約了成本。 相對(duì)整體式移動(dòng)模架可以多點(diǎn)同時(shí)施工，便于施工組織。3 適用范圍本工法適用于跨越河流、道路、跨中存在軟土地基等必須單孔跨越的現(xiàn)澆梁支架工程及特殊孔跨、特殊結(jié)構(gòu)橋梁工程施工。4 工藝原理現(xiàn)澆箱梁承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁支架施工的工藝原理是：無(wú)需進(jìn)行地基處理，利用橋梁承臺(tái)作為現(xiàn)澆支架鋼管立柱基礎(chǔ)，直接在橋墩承臺(tái)上搭設(shè)鋼管立柱，放置槽鋼橫梁，然后進(jìn)行貝

3、雷梁縱梁的拼裝并與鋼管立柱連接形成一個(gè)整體支架。在底模安裝完成后，對(duì)鋼管立柱貝雷梁支架進(jìn)行預(yù)壓和預(yù)拱度設(shè)置，然后進(jìn)行箱梁現(xiàn)澆施工。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁膺架法施工工序流程如圖5.1。圖5.1 承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁膺架法施工工序流程圖5.2 操作要點(diǎn) 支架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆梁可以采用整體鋼模板或木模支架結(jié)構(gòu)，下部支架采用鋼管立柱貝雷梁的主要承重結(jié)構(gòu)。32.6m箱梁支架結(jié)構(gòu)縱斷面、橫斷面如圖5.2.1-1及圖5.2.1-2所示。圖5.2.1-1 鋼管立柱貝雷梁支架縱斷面布置圖圖5.2.1-2 鋼管立柱貝雷梁支架橫斷面布置圖 支架基礎(chǔ)利用承臺(tái)作為支架基礎(chǔ)，在上面預(yù)埋鋼筋

4、或螺栓或鐵板與鋼管立柱連接或打入20cm20的膨脹螺栓與鋼管立柱連接。 支架搭設(shè)1 鋼管立柱鋼管立柱兩端采用直徑80×2cm鋼板焊接為法蘭盤(pán)，并設(shè)牛腿，分節(jié)在場(chǎng)地加工，吊機(jī)安裝，節(jié)間采用16個(gè)24螺栓連接，節(jié)高根據(jù)鋼管立柱高度設(shè)置多種型號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，鋼管立柱之間及鋼管立柱與墩身之間用10槽鋼設(shè)置1.5m高交叉連接，以增加穩(wěn)定性。10m以上墩身連接一個(gè)斷面，1020m墩身連兩個(gè)斷面，20m以上墩身連三個(gè)斷面，頂部安放卸落裝置（可調(diào)頂托或泄落沙箱），以便鋼管立柱標(biāo)高調(diào)整及拆除。2 卸落裝置可調(diào)頂托總高145cm，采用外徑壁厚相同螺旋鋼管制作；可調(diào)部分留有40cm用于放置千斤頂，高度調(diào)節(jié)通過(guò)

5、不通厚度鋼墊塊調(diào)整，調(diào)整高度不易大于15cm。3 傳力分配梁2根長(zhǎng)12m的I40a工字鋼，中間采用間隔焊接聯(lián)接，每2m焊接一處，每處不少于20cm，對(duì)應(yīng)鋼管支墩處要加強(qiáng)焊接，焊接長(zhǎng)度不于60cm，在場(chǎng)地加工，吊機(jī)安裝。4 貝雷梁桁架32.6m梁貝雷桁架采用雙層22排貝雷梁，每?jī)膳艃蓪訛橐唤M在場(chǎng)地拼裝，吊機(jī)依次橫向從左往右（從右往左）吊裝，先吊裝三組安放在支架中間，而后再依次按規(guī)定從左往右（從右往左）位置足組安裝就位。施工時(shí)先拼裝兩排單層貝雷片，排好間距后再安裝支撐架，將兩排貝雷片連接成整體，單排貝雷片拼裝時(shí)先鋪設(shè)好下弦桿，再將貝雷片人工抬運(yùn)就位后插上插銷，再鎖下弦桿與貝雷片間的連接螺栓。貝雷梁

6、及其連接件的連接螺栓要擰緊，防止因螺栓松動(dòng)降低結(jié)構(gòu)物的使用強(qiáng)度。貝雷梁與雙拼I40a工字鋼傳力分配梁用U型卡（16鋼筋加工）連接，貝雷梁之間除標(biāo)準(zhǔn)連接件外，用10槽鋼橫向聯(lián)結(jié),貝雷端部與墩身的縫隙必須用方木全部卡死。貝雷梁與每根I12.6工字鋼分配梁用U型卡連接2處。5 分配梁I12.6號(hào)工字鋼分配梁一般為6m，在場(chǎng)地加工兩兩進(jìn)行接長(zhǎng)，采用吊機(jī)安裝，從中間往兩邊排放，人工撥移就位。 支架預(yù)壓支架搭設(shè)完、底模安裝好后，必須對(duì)鋼管立柱貝雷支架進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓的目的是檢測(cè)支架自身的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，同時(shí)消除支架搭設(shè)的非彈性變形，檢測(cè)支架承載預(yù)壓后泄落裝置的沉降量，測(cè)算出施工荷載時(shí)的彈性變形，根據(jù)箱梁

7、張拉后的上拱度再計(jì)算出貝雷支架底模的預(yù)拱度。 預(yù)拱度設(shè)置支架現(xiàn)澆箱梁預(yù)拱度主要由二方面組成，施工預(yù)拱度支架變形值+設(shè)計(jì)預(yù)拱度。支架變形值通過(guò)預(yù)壓來(lái)確定；設(shè)計(jì)預(yù)拱度靜活載撓度+理論計(jì)算跨中反拱值-扣除自重影響后預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度-計(jì)算殘余徐變拱度值。同時(shí)，在梁體混凝土實(shí)際施工時(shí)，還需要繼續(xù)對(duì)鋼管支架進(jìn)行變形觀測(cè)，觀測(cè)持續(xù)到二期恒載上橋梁的變形基本穩(wěn)定，得出更精確的變形值，在后續(xù)施工中進(jìn)行準(zhǔn)確進(jìn)行調(diào)整，指導(dǎo)施工。 支架拆除在梁體預(yù)留4處預(yù)留孔，利用32精軋螺紋鋼作為吊桿組成的落梁裝置，待梁體張拉完成后，拆除鋼管立柱，使用4個(gè)100t千斤頂頂起整個(gè)貝雷桁架結(jié)構(gòu)，通過(guò)回縮量緩緩將貝雷桁架下落至地面拆除

8、。6 材料與設(shè)備6.1 主要材料表6.1 施工主要材料表序號(hào)材料項(xiàng)目單位規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1貝雷片片標(biāo)準(zhǔn)3m或2m4502鋼管立柱根609×16426×812長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定3工字鋼橫梁根40a以上4根據(jù)受力計(jì)算4工字鋼分配梁根12號(hào)以上38長(zhǎng)度12m5連接槽鋼根10號(hào)以上80長(zhǎng)度6m6落梁工字鋼橫梁根20a工字鋼以上6根據(jù)受力計(jì)算7落梁精軋螺紋鋼吊桿m32精軋螺紋鋼1006.2 主要設(shè)備表6.2 主要機(jī)械設(shè)備見(jiàn)表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量1汽車吊QY25臺(tái)42運(yùn)輸車T815S輛23挖掘機(jī)卡特320臺(tái)44全站儀GTS701臺(tái)15精密水準(zhǔn)儀DS3臺(tái)17 質(zhì)量控制7.0.1 鋼管

9、、貝雷片、工字鋼、槽鋼等主材必須要有出廠合格證，對(duì)租賃的材料進(jìn)行復(fù)試，出具相關(guān)報(bào)告。 承臺(tái)頂表面平整，確保鋼管立柱與承臺(tái)接觸面嚴(yán)密，鋼管立柱與可調(diào)頂托等連接件處焊接要牢固，焊縫要飽滿。 地面組裝好的貝雷梁采用汽車吊裝，支架搭設(shè)必須嚴(yán)格控制貝雷梁頂面標(biāo)高，確保模板安裝精度。 當(dāng)采用木模支架時(shí)，應(yīng)特別注意翼板架下的普通鋼管支架水平力無(wú)法傳遞的問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)在每根I12.6工字鋼分配梁上對(duì)應(yīng)位置焊接10cm25鋼筋，將普通鋼管套在其中來(lái)克服水平推力。7.0.5 嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行支架搭設(shè)，過(guò)程中分階段進(jìn)行驗(yàn)收，主控項(xiàng)目檢查標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表7.1。表7.1 主控項(xiàng)目檢查表序號(hào)檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許值檢查方法及頻

10、率1焊縫不小于被焊接構(gòu)建最小截面積的1.5倍目測(cè)、100%檢查2螺栓連接設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查3鋼管立柱高度（cm）±3測(cè)量、100%檢查4貝雷梁間距（cm）±5尺量、100%檢查5貝雷梁位置（cm）±5尺量、100%檢查6鋼管立柱間距（cm）±10尺量、100%檢查7鋼管立柱垂直度（%）0.5尺量、100%檢查8鋼管立柱與墩身連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查9鋼管立柱之間的連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查10鋼管立柱對(duì)工字鋼橫梁的限位不少于設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查11工字鋼橫梁與貝雷梁的連接不少于設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查

11、12貝雷梁之間的槽鋼的連接不少于設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查13分配梁與貝雷梁之間的連接不少于設(shè)計(jì)數(shù)量目測(cè)、100%檢查8 安全措施8.0.1 吊裝前應(yīng)檢查機(jī)械、索夾吊環(huán)等是否符合要求并應(yīng)進(jìn)行試吊。吊裝時(shí)必須有統(tǒng)一的指揮、統(tǒng)一的信號(hào)。吊裝區(qū)域應(yīng)設(shè)置警戒線，危險(xiǎn)點(diǎn)須設(shè)專人監(jiān)護(hù)。8.0.2 起重吊裝的鋼絲繩，不準(zhǔn)觸及有電線路和電焊搭鐵線或與堅(jiān)硬物件磨擦。8.0.3 起重機(jī)吊起滿載荷重物時(shí)，應(yīng)先吊起離地面2050cm，檢查起重機(jī)的穩(wěn)定性，制動(dòng)器的可靠性和綁扎的牢固性等，確認(rèn)可靠后，才能繼續(xù)起吊。8.0.4 從事高空作業(yè)的人員，開(kāi)工前和施工中定期進(jìn)行體檢，凡患有恐高癥等不適應(yīng)高空作業(yè)的人員，嚴(yán)禁從事墩上

12、工作。8.0.5 高空作業(yè)人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑靴，施工人員所持工具必須用繩掛在工具欄內(nèi)，防止墜落傷人。8.0.6 懸空高處作業(yè)必須設(shè)有可靠的安全防護(hù)措施。8.0.7 高處作業(yè)與地面聯(lián)系應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，或配有通訊設(shè)備。運(yùn)送人員和物件的各種升降電梯、吊籠，應(yīng)有可靠的安全裝置。嚴(yán)禁乘坐運(yùn)送物件的吊欄。9 環(huán)保措施支架施工時(shí)，對(duì)周圍道路、河流、房屋、公園等的保護(hù)、棄土處理、機(jī)械噪聲控制等應(yīng)按照國(guó)家環(huán)保部門(mén)規(guī)定要求執(zhí)行，具體措施為：9.0.1 承臺(tái)面開(kāi)挖、安裝鋼管立柱、吊裝貝雷等作業(yè)應(yīng)保證有一定的安全距離，跨路施工搭設(shè)防護(hù)棚架，不破壞或污染既有道路、河流、房屋、植被等。9.0.2 承臺(tái)面開(kāi)挖

13、后的土方應(yīng)進(jìn)行平整，且不得堆放至施工道路上，防止車輛將泥巴帶出工地，或產(chǎn)生揚(yáng)塵，施工完畢后及時(shí)回填，防止積水。9.0.3 采取有效措施控制或降低噪聲的產(chǎn)生，通過(guò)限定作業(yè)時(shí)間的方法減少吊機(jī)、挖掘機(jī)、車輛、切割機(jī)等施工機(jī)械對(duì)周邊群眾生活的影響。10 效益分析10.0.1 經(jīng)濟(jì)效益分析1 與滿堂支架法相比，本工法省去地基處理費(fèi)用，相對(duì)墩身高低、跨路或跨河有無(wú)等情況成本改變不大，而滿堂支架法則按高度成比例增加成本。當(dāng)高度大于10m后，墩身越高相對(duì)成本就越低。墩高為20m時(shí)，能節(jié)約30%-40%成本。2 與移動(dòng)模架法相比，本工法設(shè)備投入小，可以多點(diǎn)不連續(xù)同時(shí)施工，可以減少移動(dòng)模架法間斷施工拆裝費(fèi)。10.0.2 社會(huì)效益分析1 本工法具有對(duì)場(chǎng)地要求低、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，為解決現(xiàn)澆梁施工方法上的難點(diǎn)、工期上節(jié)點(diǎn)提供了很好的一種途徑。2 采用本工法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化施工和標(biāo)準(zhǔn)化管理，提高了施工管理水平。3 本工法在類似工程中的應(yīng)用，均保質(zhì)保量、安全可靠的完成了施工任務(wù)，得到了社會(huì)各界人士的好評(píng)。11 工程實(shí)例中鐵二十四局集團(tuán)浙江工程有限公司在新建甬臺(tái)溫鐵路寺前特大橋（56孔簡(jiǎn)支梁，墩高在