黄湖军
中铁十一局集团第二工程有限公司湖北十堰442013
摘要:该文通过工程实例,介绍了在框架桥施工中使用贝雷—碗扣组合支架的施工方法,该方法的应用,可解决管线交叉、地基不良等对施工有影响的问题。该方法施工安全可靠,节省工期,有效降低施工成本。
关键词:框架桥;贝雷梁;管线;满堂支架
Applicationofbelley-bowl-bucklecombinedsupportinframebridgeconstructionunderrestrictedconditions
HuangHujun
(ChinaRailway11thBureauGroup2ndEngineeringCo.Ltd.,ShiyanHubei442013,China)
Abstract:Thispaperintroducestheconstructionmethodofusingthecombinedbracketofbelly-bowlbuckleintheconstructionofframebridgethroughanengineeringexample.Theapplicationofthismethodcansolvetheproblemssuchaspipelinecrossingandbadfoundation.Thismethodissafeandreliableinconstruction,savingconstructiontimeandeffectivelyreducingconstructioncost.
Keywords:Framebridge;Baileybeam;Pipeline;Fullframing
引言
对于铁路框架桥,常采用满堂支架现浇施工,随着城市发展和铁路建设的大力推进,铁路桥梁跨越城市道路、管线逐渐增多。在跨越不良地质土和管线交叉地带施工时,采用满堂支架现浇,需要处理地基和迁移管线,会造成工期较长,成本高。此时,若采用贝—碗扣组合支架形式,支架现浇的问题能得到有效解决。
1.工程概况
新建金台铁路在TDK16+341.40处设计一框架小桥,下部结构为两排直径1m的钻孔灌注桩,承台高2m,宽4.8m。上部结构为现浇混凝土结构,顶板厚1.2m,顶底板里管道顶为6.55m。框架桥跨度8m,上跨一发电厂用水管道,管道与桥梁线路夹角为45°。发电厂用水管道直径0.65m,共2根,埋至深度1.8m,覆盖层为基本承载力为100kPa的粉质粘土。
根据现场情况发现,有两点不利因素:管线穿越、地基不良。为进行框架桥的施工,对三种方案进行分析比选:方案一:采用常规满堂支架现浇,则需要开挖换填框架桥范围内的土层,同时需要对管线进行迁改,迁改手续多,不仅施工成本高,且耽误工期。方案二:采用钢管贝雷梁支架形式,贝雷梁离地高,安装拆除不便,属高空作业,安全风险高。方案三:采用贝雷—碗扣组合式支架,则有效减低了贝雷梁的高度,降低安全风险,同时通过钢管立柱和贝雷梁形成的门式结构,可以避免支架落在不良地基上,也跨越了管线,不需进行地基土的换填和管线迁改。综合考虑,选择方案三:贝雷—碗扣组合式支架。
2.支架设计
2.1支架主体
框架桥采用支架现浇,支架设计采用钢管贝雷—碗扣组合式支架。钢管立柱采用φ630δ8mm钢管,布置在框架桥承台基础上,沿承台横桥向布置3排,间距(6.5+6.5)m。在钢管立柱上设双拼I40a工字钢作为主横梁,横梁上设单层不加强贝雷梁作为纵梁,贝雷梁间距为90cm,在贝雷梁上铺设间距90cm的I10工字钢作为分配梁,分配梁上设碗扣式满堂支架,纵距横距均为90cm。满堂支架顶托放置I10工字钢作为横梁,横梁上铺设间距30cm的I10工字钢作为纵梁,底模采用1.5cm厚竹胶板。支架设计断面如图1所示。
图1支架设计断面图
2.2支架受力计算
(1)荷载参数
混凝土及钢筋自重:26.5kN/m3
模板荷载:2kN/m2
施工荷载:2kN/m2
(2)碗扣支架验算
碗扣支架纵横距:0.9m,顶板高1.2m。
单肢立杆承受的荷载为:F=0.9×0.9×1.2×26.5+(2+2)×0.9×0.9=29.0kN
碗扣支架采用φ48×3.5mm钢管,回旋半径为1.578cm,长细比λ=L/i=160/1.578=101,查表可得稳定系数φ=0.549,σ=F/φA=29×10/(0.549×4.89)=108MPa<[σ]=140MPa,满足抗压稳定性要求。
(3)贝雷梁验算
贝雷梁上承受碗扣支架,荷载为29.0kN,荷载分布为:
其计算结果弯矩M=326.3kN·m<[M]=788.2kN·m,满足要求。
2.3支架安装步骤
(1)钢管贝雷搭设
钢管立柱采用1台25t吊车进行吊装,安装就位后,在承台预埋钢板和钢管立柱间焊接三角楔形块,保证钢管立柱竖直,与承台固结。吊装双拼I40a主横梁后,在立柱顶钢板和主横梁采用[10槽钢进行限位焊接。在场地外进行贝雷梁的分组拼装,运输至现场后,再进行贝雷梁分组吊装,贝雷梁组之间端头采用定型花架进行横向连接,同时贝雷梁与主横梁间采用[10槽钢进行压焊限位,以保证整体稳定性。
(2)碗扣支架搭设
在贝雷梁上铺设横向I10工字钢,间距90cm,Ι10工字钢作为分配梁与贝雷梁间采用U型卡固定。在工字钢上方搭设碗扣支架,支架纵横间距为90×90cm,步距0.9m,为保证整体稳定性,支架上设置45°剪刀撑,支架布设时应严格按照规范要求搭设,保证立杆的垂直度,对顶托进行调节控制好顶板标高。再在支架上搭设纵横向I10工字钢,横向间距90cm,纵向间距30cm,其上铺设1.5cm竹胶板作为面板。支架搭设应牢固稳定,对支架结构稳进行详细检查,确保混凝土浇筑过程中支架模板安全可靠。
3.结论与分析
该处框架桥施工,采用贝雷—碗扣组合式支架形式较传统满堂支架形式,不需要对地基进行换填加固处理,也避免了对该处管线进行迁改等手续,施工安全可靠,极大的提高了工期,减少了施工费用。
参考文献:
[1]毕永清.钢管支墩与贝雷梁支架在现浇梁施工中的应用[J].施工技术,2011,(13):84-86.
[2]王忠辉.门式支架在框架桥施工中的应用[J].价值工程,2017(24).
[3]陈玮.框架桥现浇模板支撑设计及检算[J].城乡建设,2013.