论文部分内容阅读
摘要:文章结合工程实例介绍了贝雷架在桥梁中的应用,本工程利用原桥桥墩、桥台作新桥支架的支墩,在原桥台伸缩缝外侧各设一根钢筋砼地梁(或者H型钢)作为端横梁,长度27m。在端横梁上顺桥向搁置20组双层双排加强贝雷架桁架,长度为24m。为达到支架施工简便快速安全的目的,考虑起重机工作空间的限制要求,提出了贝雷架拆卸施工方案,为类似工程提供参考。
关键词:贝雷架;桥梁工程;安全措施
高架路工程战线较长,范围广,施工高峰期时全线均有施工项目,应加强工程的质量、安全管理。落实责任到人,认真执行工作制度。在工程中,我们首先要制定详细周全的施工进度计划,特别是对各分部分项工程的有序搭接,合理确定施工节点特别是关键线路的节点,严格执行施工进度计划。
一、工程概况
本工程为常州高架道路二期工程8标自K6+263.122至K9+270.509,为高架桥。此高架路段的路面起伏不大,多数在黄海高程5.00-5.20m左右;拟建场地在地貌上属长江下游三角洲冲积平原,地貌类型单一。
本工程高架桥面分南北两幅,标准段横断面为整体式断面双向六车道,标准段宽度为25m,变宽段各处宽度不等。桥跨布置满足地面道路交通组织要求,标准跨径30m,3跨一联;特殊部分跨径27~40m不等,2~4跨一联,均为现浇预应力混凝土连续箱梁的形式,地面道路与高架道路净空高度在8.0~9.0m。下部结构采用桩接盖梁的轻型桥台。桥台桩基采用Φ1200的钻孔灌注桩,桩长40m。在端横梁上顺桥向搁置20组双层双排加强贝雷架桁架,长度为24m。施工高架的道路中心线与原地面道路长虹路道路中心线重合,施工后的高架道路宽25m,承台沿道路宽度方向宽为12.1m。施工时必须确保承台施工场地和4.5m宽施工用道路。
二、工程难点分析
难点一:本工程施工区域为近几年建成的市政公用工程,有较完善的市政设施,通信、雨水、污水、电力等管线较多,且尚未提供明确的管线图纸;
难点二:本工程全长3.0Km,大范围的工程施工管理是本工程需要认真注意的一个重点。
难点三:根据现有图纸来看,整个高架部分为现浇预应力连续砼箱梁,采用常规的满堂支架施工,及早落架才能保证后续工序的衔接紧凑,因此必须保证及早落架;
难点四:对于工程施工区域内的重要管线,我们除了依据物探结果进行施工之外,还要对涉及到桩基承台位置的管线进行样沟开挖。
三、贝雷架结构验算与砼地梁验算
(一)结构验算
按照双层双排加强贝雷梁计算。
1.箱梁箱室位置:
贝雷桁片下的端横梁间净距为22m,因此,选贝雷桁片的计算跨径为22m。
双层双排加强型贝雷桁片单片截面特性为:I=4596255.2cm4,W=30641.7cm3,[σW]=210Mpa,自重=0.5t/m²
永久荷载标准值:钢筋混凝土箱梁自重(箱室处)q1=0.3×25.0=7.5KN/m2
纵梁顶支架及底模、支撑、贝雷重q2=8KN/m2
可变荷载标准值:施工荷载q3=4KN/m²
Q=1.2(q1+q2)+1.4q3=24.2KN/m²
则间距为1.44m的贝雷桁片受均布荷载q为:
q=Q×1.44m=34.848KN/m
可求得:最大弯矩Mmax=ql2/8=2108.304KN·m
则贝雷桁片弯曲应力σW为:
σW=Mmax/W=2108.304×103/30641.7=68.81Mpa<[σW]=210Mpa
挠度ω=5ql4/(384EI)=5×34.848×234256÷(384×2.1×105×4596255.2×104)
=11mm<[ω]=55mm。
验算通过。
2.箱梁腹板位置:
贝雷桁片下的端横梁间净距为22m,因此,选贝雷桁片的计算跨径为22m。
双层双排加强型贝雷桁片单片截面特性为:I=4596255.2cm4,W=30641.7cm3,[σW]=210Mpa,自重=0.5t/m²
永久荷载标准值:钢筋混凝土箱梁自重(腹板处)q1=1.9×25.0=47.5KN/m2
纵梁顶支架及底模、支撑、贝雷重q2=8KN/m2
可变荷载标准值:施工荷载q3=4KN/m²
Q=1.2(q1+q2)+1.4q3=72.2KN/m²
則间距为0.63m的贝雷桁片受均布荷载q为:
q=72.2×0.2m+24.2×(0.72+0.31-0.2)m=34.526KN/m
可求得:最大弯矩Mmax=ql2/8=2088.823KN·m
则贝雷桁片弯曲应力σW为:
σW=Mmax/W=2088.823×103/30641.7=68.17Mpa<[σW]
挠度ω=5ql4/(384EI)=5×34.526×234256÷(384×2.1×105×4596255.2×104)
=10.9mm<[ω]=55mm。
验算通过。
(二)砼地梁验算
22m范围内竖向荷载:
G=24.2×22×(25-2.8)+72.2×22×2.8=16266.8kN
砼地梁上支座反力F反=1/2G=8133.4kN。
砼地梁上压应力σ=F反/0.8/25=406kN/m2<[σ]=25MPa
砼地梁上受均布应力q=F反/25=325.3kN/m
假设7m长的砼地梁与地基没有接触,视为简支梁计算:
跨中弯矩M=1/8ql2=1992.5kN.m
受压区高度x=(fyAS-fy’AS’)/α1fcb=40mm
α1fcbx(h0-x/2)+fy’AS’(h0-as’)=1316kN.m
受压区高度x=(fyAS-fy’AS’)/α1fcb=80mm
跨中弯矩M=1/8ql2=1992.5kN.m<α1fcbx(h0-x/2)+fy’AS’(h0-as’)=1960kN.m
符合承载力要求;
跨中挠度f=5ql4/384EI=1.5mm<1/400l=17.5mm,符合挠度要求。
该计算方法未考虑地基的承载力,偏保守。
四、做好贝雷架施工安全措施
1.贝雷梁在安装前,要根据施工方案,对安装作业人员进行技术和安全交底。
2.贝雷梁运到安装现场时要整齐堆放,不宜叠堆过高,对安装的配件、插销等物品要清点收好。
3.现场安装贝雷梁时要设置作业区,布置警戒标志,禁止非安装作业人员进入安装作业区。
4.安装过程中,要设有贝雷梁拼装时的防倾倒措施(托架、支撑架等),在放插销、敲插销时,作业人员要相互配合,相互注意作业人员手脚的位置,防止在撬、敲、拉作业时伤害作业人员的手脚。
5.贝雷梁在吊装时,要明确吊装起重指挥人和起重作业分工。吊车驾驶员要与起重指挥人员信号统一。
6.吊装索具、钢丝绳和贝雷梁的起吊点都要做作业前检查,确保完好无误。
7.高处作业时作业人员应穿软底鞋,工作服紧束,戴好安全带,安全带保险绳要生根在牢固的构筑物上。防止高处坠落。工具要放在工具包内,随身携带。
8.配置登高的梯子,要有防滑措施。放置梯子时,上端要拉结固定,让梯子使用时稳固。
9.临边处采用密目网和安全栏杆封闭围护,防止在作业过程中有物体坠落。
10.作业人员严禁将施工垃圾或零星材料抛弃到河道上。
11.河道上设置施工告示牌和水上警示标志,贝雷梁下方设置警标标志灯。水上作业人员要穿好救生衣,配置救生圈。
五、贝雷架的架设和拆卸
原桥台下单根钻孔灌注桩的竖向极限承载力在8000kN以上,4根桩的竖向极限承载力为32000kN,远远大于砼地梁上支座反力8133.4kN,地基是安全可靠的。现在两幅桥之间有7米宽度无桩基和桥台为挡土墙构造,为防止不均匀沉降,须作地表加固处理,在拟建钢筋砼地架下挖0.6m做40cm厚碎石垫层和20cm厚钢筋砼板,扩大基础下挖不足部分用5~6%石灰土分层回填压实。
由于贝雷架的架设和拆卸受到现场工作空间和机械的限制,为了加快施工进度,结合起重机工作空间的限制要求,提出了整体拼装架设贝雷架和分片拆卸贝雷架的施工方案。
拆卸过程中,首先解除主梁之间的横向连接,再将一榀贝雷架主梁和钢箱梁固定到一起,采用钢丝绳固定,拆除贝雷架主梁上的连接销,形成单独的贝雷片。再采用定滑轮将贝雷片从箱梁底板滑出,降到地面上。重复此工作,最终完成其他贝雷主梁的拆卸工作。而柱子的拆卸工作,可以将柱子放倒后再拆卸。
六、结语
综上所述,贝雷架应用于桥梁中可实现经济、安全、施工速度快。贝雷架安全稳定性比较好,比上面满铺脚手板,工人操作安全可靠,消除高大脚手架失稳、坍塌等安全隐患。
关键词:贝雷架;桥梁工程;安全措施
高架路工程战线较长,范围广,施工高峰期时全线均有施工项目,应加强工程的质量、安全管理。落实责任到人,认真执行工作制度。在工程中,我们首先要制定详细周全的施工进度计划,特别是对各分部分项工程的有序搭接,合理确定施工节点特别是关键线路的节点,严格执行施工进度计划。
一、工程概况
本工程为常州高架道路二期工程8标自K6+263.122至K9+270.509,为高架桥。此高架路段的路面起伏不大,多数在黄海高程5.00-5.20m左右;拟建场地在地貌上属长江下游三角洲冲积平原,地貌类型单一。
本工程高架桥面分南北两幅,标准段横断面为整体式断面双向六车道,标准段宽度为25m,变宽段各处宽度不等。桥跨布置满足地面道路交通组织要求,标准跨径30m,3跨一联;特殊部分跨径27~40m不等,2~4跨一联,均为现浇预应力混凝土连续箱梁的形式,地面道路与高架道路净空高度在8.0~9.0m。下部结构采用桩接盖梁的轻型桥台。桥台桩基采用Φ1200的钻孔灌注桩,桩长40m。在端横梁上顺桥向搁置20组双层双排加强贝雷架桁架,长度为24m。施工高架的道路中心线与原地面道路长虹路道路中心线重合,施工后的高架道路宽25m,承台沿道路宽度方向宽为12.1m。施工时必须确保承台施工场地和4.5m宽施工用道路。
二、工程难点分析
难点一:本工程施工区域为近几年建成的市政公用工程,有较完善的市政设施,通信、雨水、污水、电力等管线较多,且尚未提供明确的管线图纸;
难点二:本工程全长3.0Km,大范围的工程施工管理是本工程需要认真注意的一个重点。
难点三:根据现有图纸来看,整个高架部分为现浇预应力连续砼箱梁,采用常规的满堂支架施工,及早落架才能保证后续工序的衔接紧凑,因此必须保证及早落架;
难点四:对于工程施工区域内的重要管线,我们除了依据物探结果进行施工之外,还要对涉及到桩基承台位置的管线进行样沟开挖。
三、贝雷架结构验算与砼地梁验算
(一)结构验算
按照双层双排加强贝雷梁计算。
1.箱梁箱室位置:
贝雷桁片下的端横梁间净距为22m,因此,选贝雷桁片的计算跨径为22m。
双层双排加强型贝雷桁片单片截面特性为:I=4596255.2cm4,W=30641.7cm3,[σW]=210Mpa,自重=0.5t/m²
永久荷载标准值:钢筋混凝土箱梁自重(箱室处)q1=0.3×25.0=7.5KN/m2
纵梁顶支架及底模、支撑、贝雷重q2=8KN/m2
可变荷载标准值:施工荷载q3=4KN/m²
Q=1.2(q1+q2)+1.4q3=24.2KN/m²
则间距为1.44m的贝雷桁片受均布荷载q为:
q=Q×1.44m=34.848KN/m
可求得:最大弯矩Mmax=ql2/8=2108.304KN·m
则贝雷桁片弯曲应力σW为:
σW=Mmax/W=2108.304×103/30641.7=68.81Mpa<[σW]=210Mpa
挠度ω=5ql4/(384EI)=5×34.848×234256÷(384×2.1×105×4596255.2×104)
=11mm<[ω]=55mm。
验算通过。
2.箱梁腹板位置:
贝雷桁片下的端横梁间净距为22m,因此,选贝雷桁片的计算跨径为22m。
双层双排加强型贝雷桁片单片截面特性为:I=4596255.2cm4,W=30641.7cm3,[σW]=210Mpa,自重=0.5t/m²
永久荷载标准值:钢筋混凝土箱梁自重(腹板处)q1=1.9×25.0=47.5KN/m2
纵梁顶支架及底模、支撑、贝雷重q2=8KN/m2
可变荷载标准值:施工荷载q3=4KN/m²
Q=1.2(q1+q2)+1.4q3=72.2KN/m²
則间距为0.63m的贝雷桁片受均布荷载q为:
q=72.2×0.2m+24.2×(0.72+0.31-0.2)m=34.526KN/m
可求得:最大弯矩Mmax=ql2/8=2088.823KN·m
则贝雷桁片弯曲应力σW为:
σW=Mmax/W=2088.823×103/30641.7=68.17Mpa<[σW]
挠度ω=5ql4/(384EI)=5×34.526×234256÷(384×2.1×105×4596255.2×104)
=10.9mm<[ω]=55mm。
验算通过。
(二)砼地梁验算
22m范围内竖向荷载:
G=24.2×22×(25-2.8)+72.2×22×2.8=16266.8kN
砼地梁上支座反力F反=1/2G=8133.4kN。
砼地梁上压应力σ=F反/0.8/25=406kN/m2<[σ]=25MPa
砼地梁上受均布应力q=F反/25=325.3kN/m
假设7m长的砼地梁与地基没有接触,视为简支梁计算:
跨中弯矩M=1/8ql2=1992.5kN.m
受压区高度x=(fyAS-fy’AS’)/α1fcb=40mm
α1fcbx(h0-x/2)+fy’AS’(h0-as’)=1316kN.m
受压区高度x=(fyAS-fy’AS’)/α1fcb=80mm
跨中弯矩M=1/8ql2=1992.5kN.m<α1fcbx(h0-x/2)+fy’AS’(h0-as’)=1960kN.m
符合承载力要求;
跨中挠度f=5ql4/384EI=1.5mm<1/400l=17.5mm,符合挠度要求。
该计算方法未考虑地基的承载力,偏保守。
四、做好贝雷架施工安全措施
1.贝雷梁在安装前,要根据施工方案,对安装作业人员进行技术和安全交底。
2.贝雷梁运到安装现场时要整齐堆放,不宜叠堆过高,对安装的配件、插销等物品要清点收好。
3.现场安装贝雷梁时要设置作业区,布置警戒标志,禁止非安装作业人员进入安装作业区。
4.安装过程中,要设有贝雷梁拼装时的防倾倒措施(托架、支撑架等),在放插销、敲插销时,作业人员要相互配合,相互注意作业人员手脚的位置,防止在撬、敲、拉作业时伤害作业人员的手脚。
5.贝雷梁在吊装时,要明确吊装起重指挥人和起重作业分工。吊车驾驶员要与起重指挥人员信号统一。
6.吊装索具、钢丝绳和贝雷梁的起吊点都要做作业前检查,确保完好无误。
7.高处作业时作业人员应穿软底鞋,工作服紧束,戴好安全带,安全带保险绳要生根在牢固的构筑物上。防止高处坠落。工具要放在工具包内,随身携带。
8.配置登高的梯子,要有防滑措施。放置梯子时,上端要拉结固定,让梯子使用时稳固。
9.临边处采用密目网和安全栏杆封闭围护,防止在作业过程中有物体坠落。
10.作业人员严禁将施工垃圾或零星材料抛弃到河道上。
11.河道上设置施工告示牌和水上警示标志,贝雷梁下方设置警标标志灯。水上作业人员要穿好救生衣,配置救生圈。
五、贝雷架的架设和拆卸
原桥台下单根钻孔灌注桩的竖向极限承载力在8000kN以上,4根桩的竖向极限承载力为32000kN,远远大于砼地梁上支座反力8133.4kN,地基是安全可靠的。现在两幅桥之间有7米宽度无桩基和桥台为挡土墙构造,为防止不均匀沉降,须作地表加固处理,在拟建钢筋砼地架下挖0.6m做40cm厚碎石垫层和20cm厚钢筋砼板,扩大基础下挖不足部分用5~6%石灰土分层回填压实。
由于贝雷架的架设和拆卸受到现场工作空间和机械的限制,为了加快施工进度,结合起重机工作空间的限制要求,提出了整体拼装架设贝雷架和分片拆卸贝雷架的施工方案。
拆卸过程中,首先解除主梁之间的横向连接,再将一榀贝雷架主梁和钢箱梁固定到一起,采用钢丝绳固定,拆除贝雷架主梁上的连接销,形成单独的贝雷片。再采用定滑轮将贝雷片从箱梁底板滑出,降到地面上。重复此工作,最终完成其他贝雷主梁的拆卸工作。而柱子的拆卸工作,可以将柱子放倒后再拆卸。
六、结语
综上所述,贝雷架应用于桥梁中可实现经济、安全、施工速度快。贝雷架安全稳定性比较好,比上面满铺脚手板,工人操作安全可靠,消除高大脚手架失稳、坍塌等安全隐患。