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
Application of belley-bowl-buckle combined support in frame bridge construction under restricted conditions
Huang Hujun
(China Railway 11th Bureau Group 2nd Engineering Co. Ltd.,Shiyan Hubei 442013,China)
Abstract:This paper introduces the construction method of using the combined bracket of belly-bowl buckle in the construction of frame bridge through an engineering example . The application of this method can solve the problems such as pipeline crossing and bad foundation .This method is safe and reliable in construction,saving construction time and effectively reducing construction cost.
Key words:Frame bridge;Bailey beam;Pipeline;Full framing
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:2 kN/m2
施工荷载:2 kN/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29.0 kN,荷载分布为:
其计算结果弯矩M=326.3kN·m<[M]=788.2 kN·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:
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[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.
论文作者:黄湖军
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/8
标签:支架论文; 工字钢论文; 钢管论文; 管线论文; 框架论文; 间距论文; 立柱论文; 《建筑模拟》2019年第3期论文;