上承式贝雷梁钢便桥的设计论文_钟伟

上承式贝雷梁钢便桥的设计论文_钟伟

武汉市汉阳市政建设集团公司 湖北省武汉市

摘要:随着我国道路交通工程的不断发展与科学技术的不断进步,贝雷架钢便桥技术取得了快速的发展,贝雷架钢便桥在水上施工中的应用变得越来越广泛。在进行跨河桥梁和沟壑高架桥等工程的施工,都需要建设贝雷架钢便桥。贝雷梁钢便桥的设计者首先需要考虑贝雷架钢便桥的最大承载力、施工地的地质条件和水深等诸多条件,然后贝雷架钢便桥跨度的确定还需要根据施工地的实际情况进行分析。本文根据笔者多年的工作经验阐述了贝雷架钢便桥的设计和施工要点。

关键词:贝雷梁;钢便桥;设计

引言

贝雷梁具有结构简单、轻巧、快速、经济、用途广泛、适应性强、组合结构系统好、互换性强和容易组合等特点,在公路桥梁建设中得到了很大的发展。本文结合东江互通立交桥贝雷梁支架施工实例,介绍了互通式立交桥上跨结构施工的贝雷梁支架体系设计与结构验算方法,并结合理论试验确定了施工支架预拱度和变形控制方法,为类似立交桥贝雷梁支架施工提供方法借鉴。

1 贝雷架钢便桥的设计原则

1.1 施工地的勘探

贝雷架钢便桥的设计中需要考虑其承载力,贝雷架钢便桥承载力的确定和施工地的岩土情况有着密切的关系。在进行勘探时,我们可以采取进行原地钻探,进行岩土分析,确定桩端极限承载力和桩周摩阻系数。将勘探中的数据进行处理,计算出其岩土承重极限,然后进行贝雷架钢便桥承载力的确定。

1.2 构件的选择

贝雷架钢便桥的荷载传递为行车荷载→贝雷桥面板→贝雷桁架→钢管桩桩顶双拼工字钢横梁→钢管桩→基础。因此根据行车荷载从上而下分别对桥面板、钢管桩桩顶双拼工字钢横梁、钢管桩、基础进行受力分析,并结合水流冲刷系数、地质钻探数据等,确定钢管桩的型号、工字钢的大小和钢管桩的出水高度等参数。在贝雷架钢便桥的设计过程中,总的原则是如何在确保安全、可靠的前提下,结合现场实际情况,以最经济的施工方案完成便桥建设,是我们前期策划时最重要的问题。

1.3 保证贝雷架钢便桥设计的科学性

贝雷架钢便桥设计是一项比较系统的工程,设计的科学性原则在贝雷架钢便桥设计中有着至关重要的作用。一般情况下,在贝雷架钢便桥的施工中会对物资和人力造成巨大的消耗,这就在很大程度上提高了贝雷架钢便桥要求,同时也对贝雷架钢便桥设计的合理性提出了新的要求,是贝雷架钢便桥设计在经济性的控制下进行。贝雷架钢便桥设计可以在有限的物质条件下,通过对贝雷架钢便桥的优化设计,使贝雷架钢便桥的总体布局方案、空间组合方案和贝雷架钢便桥技术等方面进行合理的筛选,使贝雷架钢便桥的建设在一定的经济条件下完成,创造出最大的经济效益。

2 设计要点

2.1 桥梁横断面的确定

常见的采用贝雷梁作为主梁的便桥多为下承式,只能单向单车道。而为方便车辆进出,汽车需要在便桥上双向通行,因此,我们采用上承式。而且,上承式桥梁的桥面宽畅,桥上视野开阔,桥梁外观简洁,下承式相比更为合适本工程。双向双车道宽度为7. 5 m,考虑到便桥检修、并通行少量行人的需要,车道两侧设1. 0 m的人行道,外侧栏杆宽度为0.1m,全桥宽9.70m。

2.2 便桥上部结构

为了使施工设备能进出施工现场作业,经过对各种施工方案进行比较,采用搭设钢便桥的施工方案。需在铁路桥位旁从岸边架设一座宽6m、长273m的便桥通至各墩,形成水上施工通道,以便使造桥材料和施工设备能够运抵对应的位置,在桥墩所在位置搭建施工平台,提供施工场地,顺利完成该铁路桥水中跨径的施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆便桥的结构形式的拟定本着就地取材和服务于主桥施工为原则,并与两侧路基相连接,钢便桥上部结构按简支梁设计,用国产3m × 1.5m贝雷片建成标准跨径为9m的简支梁,立面构造如图2所示,全长279m,桥面宽为6m,从下到上依次是:贝雷片、工字钢(间距为20cm的I18工字型钢)、桥面(10mm厚防滑钢板)、栏杆,如图3所示。

2.3 便桥下部结构

根据地质情况,水中墩采用单排3根 529mm钢管桩按每9m一跨布置,钢管桩横向间距为2.5m,打入河床以下6m左右,具体长度由施工水位及地质条件决定。钢便桥钢管桩的纵向和横向均采用20#槽钢作剪刀撑,以增强其稳定性。桩顶用2根I32b工字钢作为横梁,与钢管桩焊接在一起。

3 钢便桥施工

3.1施工方法

钢管桩插打采用汽车吊配合振动锤打入法,汽车吊型号为 35T,振动锤型号为 DZ60A,采用钓鱼法施工。即吊机在岸边吊起钢管施工第 1 排钢管桩,施工完毕铺设横梁、架设贝雷片铺设桥面板,成桥后吊机前进至钢便桥上继续施工后续桩位,如此逐段向江内延伸施工。由于水深 8. 5 m,而钢管桩总长在20 m 左右,吊车就位后可一次性插打完毕。钢管桩的定位: 钢管桩采用全站仪定位,在陆地架设全站仪,从钢管桩吊装开始观测,在确定符合设计位置后方可振动打入。插打中若发现钢管偏移或偏位时,应及时调整后方可继续插打。钢管桩施工: 在桩头上用 2 cm 钢板通过直径线焊成夹板以便振动锤夹头夹吊。吊起振动锤,液压夹头夹住夹板,缓缓提升卷扬和振动锤将钢桩提起,完全离地后用绳索拉住桩脚,就位到桩位处,调整桩身保证纵横方向垂直,对准桩位落下钢桩,并再次检查垂直度和平面位置合格后开动振动锤将桩打入土中。施工前先测出水面高程,计算钢桩出水高度,在桩身相应位置作出标记,打到水面标记处即可停止插打,此时桩顶标高即与设计一致。桩顶横梁采用双拼 I32b 工字钢,在钢管桩顶焊接( 钢管切槽),焊接焊缝必须饱满,形成横梁。贝雷主梁在空旷场地内拼装,用吊车将贝雷逐片吊起,用桁架销子相互连接接长。贝雷梁共为 6 排,用支撑架螺栓将竖向支撑架、水平上下支撑架和贝雷连成整体,每节贝雷接头位置安装各类支撑架各一片。连接桁架的所有螺栓螺母必须拧紧,桁架销子穿到位后必须插好保险销。当全线贯通后进行护栏施工,在平台施工区域一侧可预留一定的工作通行位置。

3.2 钢管桩施工技术要求

施工钢便桥钢管桩采用 DZ60A 振动锤,施打入土时,采用双夹点将管壁夹牢进行振沉。根据测量放样提供的点位,利用水位平稳或平潮时将钢管桩插入江底,着床后调整两个方向的垂直度,慢振,再次复测定位准确、校正垂直度,然后继续振沉。如果入土深度不满足设计要求时,接长后续振,直至达到计算标高或满足贯入度——— 收锤标准。停锤标准: 振动 1 min 钢管下沉不超过 5 mm。振沉与松绳速度应同步,防止振空锤损坏吊臂。钢管桩平面中心桩位控制( 允许) 偏差为 5 cm,倾斜度≤1%。贝雷梁采用在陆地组拼,整跨安装。安装时两端系绳索配合定位。钢管桩振沉完毕后,应及时加焊横梁工字钢及剪刀撑,使之连成整体。结束语

贝雷架钢便桥的使用可以降低工程建设的成本,且十分便捷。在进行贝雷架钢便桥的建设时,其承载力的确定非常重要贝雷架钢便桥的承载力受钢柱的型号和施工地的岩土结构等诸多因素的制约。在保障了贝雷架钢便桥承载力的前提下,才能保障其上部结构满足设计的要求。在贝雷架钢便桥的施工中,我们应该严格遵守施工规范,对分配梁、槽钢、面板和贝雷梁做出准确的验算,保障其建设的安全性和可靠性。

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论文作者:钟伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期

论文发表时间:2018/7/9

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