現(xiàn)澆箱梁承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁支架施工工法

現(xiàn)澆箱承鋼管立貝梁支架工工法工法編號(hào)：2011-24G工字04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1

楊銀桂前言

王帥欽

武金龍?jiān)诟咚勹F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，梁部為孔簡支梁及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，以致簡支箱梁無法進(jìn)行預(yù)制架設(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)2.0.1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。2.0.2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。2.0.3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

施工工藝流及操作要點(diǎn)1鋼管立柱貝雷梁支架鋼管立柱貝雷梁支架縱斷面布置圖5.1

施工流承臺(tái)鋼管立柱貝雷梁膺架法施工工序流程如圖。圖

承鋼立貝梁架施工流圖5.2

操要5.2.1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、橫斷面如圖及圖5.2.1-2所示。

毫

圖5.2.1-1鋼管柱貝梁架斷布圖2梁貝雷鋼管支架橫斷面布置圖單位：毫米

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2

圖5.2.1-2鋼管柱貝梁架斷布圖5.2.2支架基礎(chǔ)利用承臺(tái)作為支架基礎(chǔ)上面預(yù)埋鋼筋或螺栓或鐵板與鋼管立柱連接或打入20cmφ20的膨脹螺栓與鋼管立柱連接。5.2.3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，并設(shè)牛腿，分節(jié)在場地加工，吊機(jī)安裝，節(jié)間采用16φ24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[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，10～20m墩身連兩個(gè)斷面，以上墩身連三個(gè)斷面，頂部安放卸落裝置（可調(diào)頂托或泄落沙箱管立柱標(biāo)高調(diào)整及拆除。2卸落裝置可調(diào)頂托總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)通過不通厚度鋼墊塊調(diào)整，調(diào)整高度不易大于。3傳力分配梁根長的I40a工字鋼，間采用間隔焊接聯(lián)接，每2m接一處，每處不少于20cm，對(duì)應(yīng)鋼管支墩處要加強(qiáng)焊接，焊接長度不于，在場地加工，吊機(jī)安裝。4貝雷梁桁架32.6m梁貝雷桁架采用雙層22排貝雷梁每兩排兩層為一組在場地拼裝吊機(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。貝雷梁與雙拼工字鋼傳力分配梁用U卡（φ16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型卡連接處。5分配梁I12.6號(hào)工字鋼分配梁一般為6m，在場地加工兩兩進(jìn)行接長，采用吊機(jī)安裝，從中間往兩邊排放，人工撥移就位。5.2.4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)箱梁張拉后的上拱度再計(jì)算出貝雷支架底模的預(yù)拱度。5.2.5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。支架變形值通過預(yù)壓來確定設(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。5.2.6支架拆除在梁體預(yù)留4處預(yù)留孔利φ32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斤頂頂起整個(gè)貝雷桁架結(jié)構(gòu)，通過回縮量4緩緩將貝雷桁架下落至地面拆除。6

材料與設(shè)備6.1表6.1

主材施主材表序號(hào)

材料項(xiàng)目貝雷片鋼管立柱工字鋼橫梁工字鋼分配梁連接槽鋼落梁工字鋼橫梁落梁精軋螺紋鋼吊桿

單位片根根根根根m

規(guī)格型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)3m或2mφ609×16φ426×840a以上12號(hào)以上10號(hào)以上20a工字鋼以上φ32精軋螺紋鋼

數(shù)量45012438806100

備注長度根據(jù)現(xiàn)場定根據(jù)受力計(jì)算長度12m長度6m根據(jù)受力計(jì)算6.2

主設(shè)表6.2要械備表序號(hào)

設(shè)備名稱汽車吊運(yùn)輸車挖掘機(jī)全站儀精密水準(zhǔn)儀

設(shè)備型號(hào)QY25T815S卡特320GTS701DS3

單位臺(tái)輛臺(tái)臺(tái)臺(tái)

數(shù)量424117

質(zhì)量控制7.0.1

鋼管、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。7.0.2

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。57.0.3

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。7.0.4

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法傳遞的問題，此時(shí)應(yīng)在每根I12.6字鋼分配梁上對(duì)應(yīng)位置焊接10cmφ25鋼筋，將普通鋼管套在其中來克服水平推力。7.0.5

嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行支架搭設(shè)，過程中分階段進(jìn)行驗(yàn)收，主控項(xiàng)目檢查標(biāo)準(zhǔn)見表7.1。序號(hào)

表7.1檢查項(xiàng)目焊縫螺栓連接鋼管立柱高度（cm）貝雷梁間距（cm）貝雷梁位置（cm）鋼管立柱間距（cm）鋼管立柱垂直度（%）鋼管立柱與墩身連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量鋼管立柱之間的連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量鋼管立柱對(duì)工字鋼橫梁的限位工字鋼橫梁與貝雷梁的連接貝雷梁之間的槽鋼的連接分配梁與貝雷梁之間的連接

主項(xiàng)檢表規(guī)定值或允許值不小于被焊接構(gòu)建最小截面積的1.5倍設(shè)計(jì)數(shù)量±3±5±5±10≤0.5不少于設(shè)計(jì)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量不少于設(shè)計(jì)數(shù)量

檢查方法及頻率目測(cè)、檢查目測(cè)、檢查測(cè)量、檢查尺量、檢查尺量、檢查尺量、檢查尺量、檢查目測(cè)、檢查目測(cè)、檢查目測(cè)、檢查目測(cè)、檢查目測(cè)、檢查目測(cè)、檢查8.0.1

8安全措施吊裝前應(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20～50cm，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)禁從事墩上工作。68.0.5

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)按照國家環(huán)保部門規(guī)定要求執(zhí)行，具體措施為：9.0.1

承臺(tái)面開挖、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)面開挖后的土方應(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)高度大于后，墩身越高相對(duì)成本就越低。墩高為20m時(shí)，能節(jié)約成本。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)效益分析本工法具有對(duì)場地要求低、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。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（孔簡支梁，7墩高在1