贝雷梁钢平台在拔桩施工中的设计与应用论文_徐福旺

中交隧道工程局有限公司北京盾构工程分公司 北京 100102

摘要:以福州地铁2号线河道内拔桩施工为例,模拟了贝雷钢平台在拔桩时所承受的各种工况下的荷载,对钢平台的受力进行了检算,对钢平台的搭设进行了介绍,通过施工过程的验证,取得了较好的效果。

关键词:贝雷梁 钢平台 拔桩 设计 施工

一、工程概况

福州地铁2号线宁西区间左线线位占用原白马河桥,拆除桥梁后,需拔除桩基共4根(桩径1m,桩长19.7m)桩底标高-18,桩顶标高1.7,拔除桩基位于白马河内,水深2.5m,由于该河道为福州市内河,施工时无法截留。

拔桩区域周边环境复杂,地下西南象限为宁化站、西北象限为万宝人防工程,均为地下三层结构,采用盖挖逆作法施工,东南象限为宁西区间右线隧道,东北象限为工业路下穿隧道暗挖段,因此为最大程度减小对周边构筑物影响,采用全回转钻机静力拔桩,因拔桩场地周边交通繁忙,围挡面积小,无地面拔桩条件,因此需要在河道上方修建一座钢便桥,为拔桩提供作业平台。

二、钢便桥设计

1、钢便桥主要尺寸

钢便桥长25.5米,宽9米,设计为单跨简支梁。该桥东侧桥台为新建钢筋混凝土桥台,西侧为宁化站地连墙;上部为20排单层加强型贝雷结构,贝雷片并排布置,断面为面向东侧,由北向南呈7片+2.27米+6片+2.33米+7片排列;贝雷弦杆上放置横向25b工字钢分配梁,纵向间距0.3m,纵向采用12#工字钢与10mm厚钢板组成的桥面板。两侧焊接12×12方钢护栏。

2、荷载确定

施工流程:全回转钻机吊放就位→全回转套筒钻进→高压水冲洗桩周与套筒间土体→桩体拔除。

⑴履带吊吊放全回转主机,此时履带吊在钢便桥外侧站位,不计入钢便桥荷载。

⑵全回转钻机钻进,此时履带吊需在钢便桥上站位,吊放钢套管。

计入钢便桥设计的荷载如下:

①钢便桥自重;

②全回转钻机主机:整机重45t;

③全回转配套履带吊:本计算按120t履带吊取值,基本臂工况下110t;

④钢套管分6m、4m、2m、1m四种规格,壁厚48mm。

⑤风荷载。

3、荷载分析

⑴主桁架梁(单层加强)贝雷桁架梁承载力检算

贝雷桁架截面特性、物理力学参数如表1所示。

表1 贝雷桁架物理几何指标

型号几何特性容许内力

单排单层加强型W(cm3)弯矩(KN·m)剪力(KN)材质拉压应力f(MPa)材质剪应力

577434.47699.11687.5245.2273208

钢平台上机械作业平面图

吊车工作状态下计算简图如下所示:

贝雷梁平台剖面图

②便桥桥体安装

(1)25T吊车站到钢桥起点位置(即宁化站顶板)上,将组装好的单片贝雷片吊装就位,侧向采用型钢斜向支撑于桥台上,保持贝雷片稳定,然后逐片吊装直至吊装完成一组后,将组成一组的贝雷片用槽钢或精轧螺纹钢连接在一起,待各组贝雷片连接完成后,焊接好各组贝雷片之间连杆和剪刀撑。吊放时应注意吊车的稳定性。贝雷片连接完成后,再铺设横向25#工字钢,间距0.3米,用U型卡和贝雷片连接起来,为避免全回转钻机施工时产生的横向力造成桥面滑动,横向的工字钢上焊接三角形定位钢板卡在就近的贝雷桁架上,桥面采用路基板(由12#工字钢+10mm厚钢板组成),贝雷平台搭设完成后采用横向I40型钢顶在相邻的旧桥上,抵消全回转钻机施工时产生的横向力,保障平台的稳定。

(2)桥头填二灰土压实,路面浇筑30cmC20混凝土,高度高于钢桥桥面5厘米,做好道路衔接;

(3)桥面铺设结束后,再安装焊接两侧及桩位位置预留孔洞护栏。

贝雷钢平台搭设时,尤其要注意组与组之间的横向支撑架的搭设,横向支撑架采用[16型钢现场下料加工,支撑点定位在标准贝雷片的端头,即桁架与桁架连接的销子位置,在需拔除桩基开洞位置两侧增设横向支撑,确保平台稳定。

结束语

本文通过工程实例,重点分析了拔桩施工钢平台在各种施工工况下的荷载,为钢平台的搭设提供了理论支撑,目前拔桩工程已顺利完成,经现场实际检验与监测,钢平台的承载能力与稳定性达到了预期目的,可为类似工程施工提供参考。

参考文献

[1]钢结构设计规范GB50017-2013,[S].

[2]于志国.大型公路荷载下的临时钢便桥梁部结构设计探讨[J].石家庄铁道学院学报.1985(01)

论文作者:徐福旺

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/2

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