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门式支墩贝雷梁在满堂支架中的应用

2020-08-16史艳吴梓敬

科技创新与应用 2020年23期
关键词:经济效益

史艳 吴梓敬

摘  要:为在高墩现浇箱梁满堂支架中节约支架材料用量并方便搭设和拆除。将较高满堂支架的下部采用钢管支墩作为立柱,柱顶横桥向安装分配梁,分配梁顶设置顺桥向贝雷梁,贝雷梁顶横桥向布置系统分配梁组成下部支撑平台。上部采用满堂支架作为调平和过度层支撑模板系统。该种支架搭设方案节约钢材,在33m高20m跨度的三车道现浇箱梁中节约钢材约50%,且该种支架的搭设和拆除较为方便快捷,具有一定的推广应用价值。

关键词:满堂支架;经济效益;贝雷梁;门式支墩

中图分类号:U445.4        文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2020)23-0170-02

Abstract: In order to save the amount of support material and facilitate the erection and removal of cast-in-place box girder supports with high piers, the lower part of the higher full scaffold is made of steel pipe piers, and the horizontal bridge at the top of the column is installed with a distributed beam. The beam at the top of the distribution beam is arranged with a bridging-to-beret beam, and the beam at the top of the beret beam is arranged with a distributed beam to form the lower support platform. The upper part adopts the full scaffold as the tunable and transitional support formwork system. This kind of bracket construction scheme saves steel, which can save about 50% of steel in the three-lane cast-in-place box girder with a height of 33m and a span of 20m. Besides, it is convenient to be built and dismantled, which has certain promotion and application value.

Keywords: full scaffold; economic benefits; Bailey beam; portal pier

1 概述

隨着高速公路大规模建设,特别是山区立交互通大多都是现浇箱梁桥,施工方法上多采用满堂支架作为下部支撑系统。但对于高墩柱需要大量的支架材料,同时搭设和拆除的人工机械费用也相应增加。为节约满堂支架采用和相应搭拆费用,对于超过20m的支架采用钢管立柱和贝雷梁组成下部支撑系统,贝雷梁上通过系统分配梁构成上部满堂支架的搭设平台,可以大量节约满堂支架搭设高度,从而减少现浇箱梁支架措施费用。

2 门式支墩支架搭设方案

以云南某高速公路立交互通高墩现浇箱梁为例。该现浇箱梁主线为三车道,共计10联10×(3×20m)现浇箱梁,其中第一联(3跨)墩高33m。下部采用钢管立柱和贝雷梁组成满堂支架受力平台。一跨20m现浇箱梁的下部支架以2排横向钢管立柱作为竖向受力构件。单排钢管立柱顶面横桥向布置工字钢作为分配梁,在分配梁上搭设顺桥向贝雷梁,组成梁柱式支墩体系(门式支墩),贝雷梁上通过系统分配梁和满堂支架搭设至箱梁底面用于支撑模板系统。

2.1 钢管立柱

钢管立柱采用609×16(外径609mm,壁厚16mm)钢管支撑。将梁结构自重、支架荷载和施工等上部荷载传到基础顶面。钢管立柱采用轧制型钢,属于a类构件,竖向稳定性较焊接钢管好。

每跨20m箱梁设置2-3排φ609立柱,每排φ609立柱横桥向的钢管柱间距为4~4.5m,同时必须保证柱顶分配梁与贝雷梁桁架节点竖向一致(贝雷梁的标准阶段为

3m)。同一跨贝雷梁范围内钢管柱顶标高必须保持一致。

φ609钢管立柱安装时,同跨同步安装,利于上部结构的施工,横桥向的水平杆和斜杆应同步安装,保证临时墩在安装过程中的稳定,同时应设置抗倾覆缆风绳。钢管安装完成后垂直度偏差[1]不大于立柱高度的0.3%,且不大于50mm。

φ609钢管立柱间采用扣件式钢管脚手架[2]牢固连接,水平横杆及斜杆采用无缝钢管和扣件进行连接(直径63mm*壁厚3.2mm),水平横杆在横桥向设置,每自然节段(4m)设置一道,同时水平角控制在45度~60度之间,斜杆节段呈之字形设置;横杆、斜杆与柱连接采用焊接,详见图1。

φ609钢管立柱的两端头焊接20mm厚的封底法兰盘(法兰直径较钢管直径增加10cm)钢板,以增加承载面积,柱底法兰盘则通过预埋于混凝土基础的高强螺栓牢固连接。为改善钢管立柱的局部受力稳定,可在钢管立柱两端的内外均焊接加劲肋。单排钢管立柱顶安装通长横向分配梁。其上承托纵向贝雷梁。贝雷梁上横桥向分配梁为双拼HW450热轧H型钢(系统分配梁),长度根据支架宽度而调整。系统分配梁主要是支撑上部满堂支架的立柱,其布置依据立柱间距设置。

2.2 贝雷梁

横向分配梁上布置纵向国产“321型”贝雷梁(加强型),单层双排布置。贝雷梁依据上部现浇箱梁的荷载分布设置合适间距,上述立交桥布置形式为:现浇箱梁翼缘板下各设2组(每组单层双排),横向间距1.5m~2m;底板下设6组,横向间距1m~1.5m。现浇箱梁腹板位置可增设贝雷梁或减小间距。

铺设在贝雷梁上的12#双肢槽钢龙骨作为系统分配梁(间距:翼板位置1.5m,边腹板位置0.9m+0.9m、1.2m),与桁架连接将采用“U”型卡方式连接和定位,使桁架与分配梁形成整体。

“321型”贝雷梁节段标准长度3m,高1.5m,节段之间用销连接,用于局部调整的特殊贝雷梁节段长度为3m,高1.5m。

2.3 满堂支架层

整个现浇箱梁的下部主要由立柱、贝雷梁、分配梁等形成了支撑平台。其上部既可以按满堂式脚手架方式搭设,有承插型盘扣支架,碗扣支架等形式。其上满堂支架主要起到调整高程、分散受力和支撑模板的作用。我们在上述立交桥中贝雷梁上方使用承插型盘扣满堂支架。便于箱梁浇筑后支架拆卸,同时承插型盘扣拼装快捷,多数杆件为二力杆,受力良好。

下部的门式支墩(钢管立柱、贝雷梁、分配梁)为搭设的方便和稳定性,下部支架搭设的顶面为水平,但由于立交区桥梁曲线半径较小,均存在较大的横坡或横坡、纵坡同时存在,满堂支架上下均设置可调支托,因此对于横纵坡的调整较为有利。其次满堂支架上部设置模板系统,满堂支架的工艺及相应制造技术较為成熟,搭设方便。成型后的门式支墩系统如图2所示。

门式支墩满堂支架搭设完成后应进行预压[3],预压满足要求后方可进行现浇箱梁施工作业。

3 门式支墩支架经济效益

采用门式支墩支架,最直接的经济效益为减少了满堂支架的搭设高度。图2 中墩高33m,采用了24m的钢管柱和贝雷梁形成下部门式支撑,仅有6.5m的满堂支架搭设。对比现浇箱梁全高33m和6.5m满堂支架用量如表1。

表中可以看出采用门式支墩支架系统大量的节约了满堂支架钢材用量,上述3跨下部门式支墩钢材用量约200吨,总计节约钢材327吨,节约钢材用量是全部采用满堂支架的48%。

4 结束语

高支墩现浇箱梁因全部采用满堂支架费用较高,为节约支架材料及搭设措施费用。下部采用钢管支墩以及分配梁和“321型”标准贝雷梁组成下部门式支墩支撑系统,上部采用较小高度的满堂支架作为调平和过度层。该种方案对于三车道现浇箱梁一联3跨(3×20m)高度33m的满堂支架搭设节约钢材用量约50%,且搭设和拆除较全部满堂支架方便快捷,具有较好的经济效益。

参考文献:

[1]JTG F80/1-2017.公路工程质量检验评定标准(第一册土建工程)[S].

[2]GB 15831-2006.钢管脚手架扣件[S].

[3]JGJ/T194-2009.钢管满堂支架预压技术规程[S].

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