钢管柱和贝雷梁组合支架

Preparedon22November2020钢管柱和贝雷梁组合支架钢管柱和贝雷梁组合支架施工技术沪昆客专项目部李晓强摘要：钢管柱和贝雷梁组合支架在高速铁路、公路等现浇梁施工中较多应用，本文以沪昆客专坞鹰山特大桥连续梁支架施工为例，简要总结钢管柱安装、贝雷梁的布设及碗扣支架搭设等施工事项。关键词：钢管柱贝雷梁支架施工1.工程概况坞鹰山特大桥位于玉山县与广丰县交界大南镇，桥梁中心里程DK314+，桥梁全长，孔跨结构为124×32+9×24+40+64+40m，全桥共136跨，该桥DK314+474处（78～81#跨）跨越S203线采用40+64+40m连续梁,线路与省道交角370。墩高～,桥下净高20m，连续梁梁体为单箱单室变高度、变截面结构，箱梁顶宽，底宽。梁全长为，计算跨度为（40+64+40）m，中支点截面中心梁高，跨中直线段，直线段截面中心高度为，梁底按二次抛物线变化。2.钢管柱支架施工钢管柱安设每排钢管柱由4根φ630mm，壁厚10mm的钢管组成，钢管柱与基础间采用法兰盘进行连接，施工时应注意连接螺母及钢板间焊接。焊接前要对钢管柱的垂直度进行严格的检查和控制，最常用的方法是吊垂球法，也可以采用仪器进行现场观测指导安装。在钢管柱安装前后要认真核对基础面及每根钢管柱拼接后的长度，控制柱顶面标高相同。2根钢管柱之间分别采用[20槽钢作为横联，加强钢管柱的稳定性。在横联间设剪刀撑槽钢连接。槽钢与钢管柱进行焊接，焊缝要饱满。连接槽钢在下料时要根据每2根柱间的实量尺寸进行下料，按不同部位进行编号，以防出现连接槽钢长度不足及与连接钢板间的搭接焊长度过短现象，剪刀撑应按450的角设置，连接槽钢为确保与钢管桩间密贴较好端头按角度切割成斜面。横向I56a工字钢施工在每排钢管柱顶部设双拼I56a工字钢作枕梁，两根工字钢沿拼接缝进行焊接，为了以后便于拆除，工字钢间焊接采用间隔焊，端头部位可采用外加连接钢板焊接。在吊放横梁前应对钢管柱顶标高及顶口情况进行复查，如钢管柱顶部为开口的要设加强钢板。施工时采用两点起吊法将工字钢横梁吊放在钢管柱顶部，安放时要确保工字钢中心与柱纵、横向中心对应，位置准确后在柱顶面工字钢两侧沿横向焊接φ25mm短钢筋将工字钢卡死，防止工字钢移位。在柱顶与工字钢底面必须密贴，对于因柱顶标高存在误差不平可采用钢板进行支垫。3.贝雷梁施工贝雷梁安设在横向工字钢顶面架设20片贝雷梁作为纵向主梁，贝雷梁先提前进行拼装，每两片贝雷梁用支撑架连成整体为一组，分段吊装后进行对接。本桥贝雷梁布设形式为腹板处贝雷梁间距为45cm，翼缘板、底板处贝雷梁间距为90cm。贝雷梁连接时的贝雷销必须打紧，每个销子上均上卡扣，支撑架螺栓必须拧紧。相邻两组贝雷梁间采用[10槽钢连接，沿上下弦杆各设一道采用螺栓与贝雷片连接，设置间距为6m一道。每组贝雷梁安设时应在工字钢顶部标出每组的定位线，按间距进行排列，对安设完的贝雷梁为防止其移位，在最外两侧的贝雷梁与横向工字钢接触处在工字钢顶面焊接短钢筋，贝雷梁处中间部位的工字钢焊接竖向限位钢筋，设置2道。贝雷梁拼接后与工字钢接触面有空隙，采用下垫钢板。钢板垫放的长度沿纵向为双拼工字钢的宽度，钢板宽度应不小于每片贝雷弦杆的宽度，施工时应保证支垫密实。贝雷梁在吊装时与砼桥墩间留有一定的空隙以方便拆卸，防止预压时支架整体移位，施工时采用[10槽钢将贝雷梁端部与砼礅卡牢固。以防槽钢对砼礅外观有损伤可以在墩侧面先安设一根通长的槽钢，每片贝雷梁连接槽钢与通长槽钢卡牢避免了对礅砼损伤。贝雷梁节点处理贝雷片是由桁架、桁架连接销及保险销、加强弦杆、弦杆螺栓、桁架螺栓等构件组成。每片贝雷片长为，高为。桁架弦杆是由两根[10槽钢（背对背）组合而成，桁架竖杆均用I8工字钢制成，桁件的材料均为16Mn钢。贝雷片结构示意图如下：贝雷片简易示意图贝雷片具有结构简单、拼接快捷、架设方便、承载力强等特点，贝雷片虽是高强度桁架结构，其承载力最大处应是在有竖杆的节点处，无节点的弦杆承载力相比较小点。在现场实际施工不可避免会出现支撑点与贝雷片节点错位现象，为了能确保支撑点与贝雷梁节点重合可采用以下两种措施来处理：在钢管柱总体布置时就应考虑，按标准贝雷片节长为3m的特点来合理确定两排钢管柱间距，原则是先按确保支撑在贝雷片节点上来布钢管柱。按此间距进行受力检算，如未考虑按贝雷片进行布设钢管柱会增加后期加固措施的工作量。此方法可从根本上解决支撑点与节点错位的问题。如在总体钢管柱布设未考虑时，施工中出现大批不在节点处的贝雷片。采用非标准节贝雷片进行调节，增加一定数量的非标件，目前生产商和租赁商拥有的贝雷非标件很少。非标节贝雷最短只有1m，在贝雷梁安装时如出现此类情况应详细计算好配节，非标节的配置位置，安装时严格监控。如出现非标件安装错位起不到确保节点处的作用。贝雷片节点错位示意图本桥支架与原有公路斜交370。在跨路部分的贝雷片不在节点处的现象较多，且通过上述方法也无法进行调节。在节点与支撑点错位且梁体自重荷载值又较大时，贝雷片下弦杆局部将会出现过大应力而导致结构破坏。节点错位在施工中较为常见，为了不影响贝雷片的结构性能，在错位部分对结构进行补强，补强措施为：在工字钢支撑范围贝雷片上下弦杆采用][10槽钢对撑，双拼槽钢背对背间距与腹杆宽度保持一致，保证槽钢与腹杆紧密接触，沿横向可对加固的槽钢采用普通钢管进行连接，以保证整体结构的稳定性以及真正实现加强效果。贝雷片节点加强示意图4.碗扣支架施工纵向贝雷梁上部沿桥横向设置I14a工字钢分配梁，在横向工字钢分配梁上安装底托搭设碗扣支架作为脱模构件，贝雷梁顶部采用外径48mm，壁厚碗扣式满堂式支架，碗扣式钢管支架搭设时，必须严格控制掌握可调底托和顶托的可调范围，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。防止因“过调”导致底、顶托失稳。相邻I14a工字钢分配梁间采用方木进行支撑防止工字钢在受力时倾覆，沿横断面方向在两侧及中部设3排方木支撑。如条件允许可采用相邻分配梁间用钢筋焊接，因本桥所用支架材料均为租赁，减少损坏赔偿故采用方木进行支撑。现浇梁底都为曲线布置，碗扣支架搭设时按高度合理组合，施工时会出现顶托外露长度超过30cm时，采用最短配节碗扣架也无法调整，此类杆件搭设时避免不了，因采用碗扣支架底部要位于同一水平面上，顶部必然会出现超标的杆件。如通过下托来调整，无法保证立杆间用横杆进行纵向连接，采用普通钢管连接工作量大整体效果不理想。为了保证顶托立杆伸出量不超标本桥施工时采用增加一层横向方木，对顶托伸出部位采用通长钢管及扣件横纵向连接，确保顶托稳固不摆动。施工中还应严格控制坚杆的垂直度、剪力撑的间距和数量，保证钢管及支架的稳定性。5.结束语钢管柱贝雷梁支架在梁体跨越道路和河流时常采用的一种支架方式，具有强度高、跨度大、施工快捷等优点。支架施工时应严格控制各环节的安设质量，以简便可行的处理方式解决支架施工中问题，确保了支架在施工中的稳固安全经济合理。参考文献：《高速铁路桥涵技术指南》铁建设【2010】241号《钢管满堂支架预压技术》JGJT194-2009《贝雷件使用手册》交技术发【1998】23号《路桥隧施工计算手册》人民交通出版社