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貝雷片桁架片實際工程應用案例

標簽:貝雷片 日期:2020-1-10

結合唐萬大橋連續梁橋工程的建設,闡述了貝雷桁架式掛籃的設計與應用。通過貝雷衍架片掛籃的設計分析,較好的解決了懸臂施工用掛籃的組成及施工問題。
1 引言
預應力混凝土連續梁橋屬於預應力橋梁中的一種,橋梁結構整體性能好、剛度大、變形小、抗震性能好,特別是主梁變形撓曲線平緩,橋麵伸縮縫少,行車舒適等優點。預應力混凝土連續箱梁目前廣泛采用掛籃進行懸臂澆築施工。

貝雷衍架片梁因具有可分解、能快速架設和裝配簡單等優點,常被用作橋梁懸臂澆築施工的掛籃承重結構。同時桁架片掛籃具有構造合理、受力明確、自重較輕、利用係數高、使用安全方便等特點,更主要的是其工程費用較低。對此,本文對連續梁橋的懸臂澆築施工用掛籃形式,對貝雷桁架片掛籃在施工荷載下的設計進行分析。
2 工程概況
唐萬大橋主橋5#、6#、7#墩上部構造為變截麵預應力混凝土連續箱梁,跨徑布置為30m+2×50m+30m。上部箱梁為單箱單室變截麵直腹板連續箱梁。箱梁0#塊梁高為2.8 m,跨中梁高為1.6m,箱梁頂板全寬為8.5m,頂板厚度為0.25m。

主橋5#、6#、7#三個主墩,每個墩懸澆施工節段為2×7段。采用兩幅掛籃對稱懸臂現澆施工,0號梁段采用搭設支架澆築。全橋共4個合攏段,按先邊跨,後中跨的順序合攏。
3 掛籃設計
掛籃通常由主桁架、懸吊係統、錨固係統、行走係統及工作平台、底模架等部分組成。為保證施工質量,加快施工進度,掛籃的合理設計師重要環節,在設計中要求掛籃自重輕,結構簡單、受力明確、移運方便,並要求堅固穩定、變形小、便於錨固、裝拆、要盡量利用現有構件;另外要求掛籃剛度大,使其在灌注混凝土的過程中可以迅速調整模板標高;最後設計時應盡量做到掛籃除主桁架上的滑道外可以整體一次移動就位。
3.1 掛籃的設計原則
掛籃是實施懸臂澆築施工的主要設備。它是一個能夠沿軌道行走的活動腳手架,並懸臂掛在已經完成懸澆施工的懸臂梁段上,用以進行下一梁段施工,如此循環直至梁段澆築完成。
由於梁段的模板安裝、鋼筋綁紮、管道安裝、混凝土澆築、預應力及管道壓漿等均在其上進行及又屬高空作業,且為梁段的承重結構,所以,掛籃設置除應保證強度安全可靠外,還應滿足變形小、行走方便、錨固、裝拆容易以及各項施工作業的操作要求,並注意安全防護設施。
3.2 貝雷桁架片杆件組成及性質
貝雷桁架片主要構件由桁架片、桁架連接銷、支撐架、桁架螺栓4種構件組成。每片貝雷桁架片主要受力構件由桁架、支撐架連接而成,支撐架用8#工字鋼廠家生產的90cm標準架。整個桁架片由貝雷桁架片通過端部連接銷拚裝而成。
2.3 掛籃結構的組成及性質
掛籃由主桁架、上橫梁、底籃和吊杆4個主要部件組成,主桁架采用標準貝雷片拚接。單個掛籃共兩組主桁架,根據箱梁段的最大重量,每組主桁架由3組貝雷片拚接,每組貝雷片由5片組成,采用支撐架將3組貝雷片連成整體,主桁架長度15 m,高度1.5 m。單個掛籃有前後兩組上橫梁,每組橫梁由2根40#工字鋼拚接,長度12米,滿足橋梁寬度8.5 m的要求。上橫梁采用適當的方法連接固定在主桁架上,避免施工過程中產生滑移,上橫梁之間用20號槽鋼分左右兩道連接,形成整體,同時增強橫梁的抗傾覆能力。底籃由下橫梁和底模係統組成。下橫梁分前後橫梁,根據懸澆箱梁的重量及吊杆的分布,前後橫梁均采用2根40#工字鋼並排焊接放置,工字鋼之間用鋼板間斷焊接形成整體橫梁,前後橫梁上縱向鋪設25#工字鋼,橫向間距為42cm,上層鋪設6 mm厚鋼板組成底模係統。吊杆采用32mm精軋螺紋鋼筋,前後各4根吊杆,前後吊杆的水平距離為4.25 m,吊杆上端配YGM錨具、用型鋼墊塊固定在掛籃上橫梁頂麵,下端采用型鋼墊塊與底籃橫梁連接,確保橫梁的安全。掛籃的自錨係統采用32 mm精軋螺紋鋼筋,上端用型鋼墊塊固定在主桁架末段的頂麵,下端用型鋼墊塊固定在梁板底部。根據施工荷載,每組主桁架的後端需要有2根後錨杆,確保懸澆施工安全。掛籃的

外側模和內頂模均采用骨架整體鋼模,並采用整體滑移係統,達到整體安裝、整體脫模、整體滑移的目的,這樣可以加快工序施工進度,降低勞動強度。
4 工程應用
4.1 掛籃拚裝
1)在箱梁0#梁段頂麵安裝掛籃支座和滑道,支座位於箱梁腹板的正上方,用貝雷片拚裝主桁架,貝雷片之間用支撐架將其連成整體形成主桁架,將主桁架安裝在支座上。
2)在主桁架上安裝上橫梁,上橫梁分為前、後兩組橫梁,橫梁均由兩根40#工字鋼組成。前後橫梁采用型鋼連接成整體,以增強其穩定性。然後安裝吊杆,底籃的前端吊杆固定在主桁架的前橫梁上,後端吊杆固定在已澆箱梁底板和頂板上。
3)底籃前後橫梁均由兩根40#工字鋼組成,工字鋼用10mm鋼板焊接成整體。前、後橫梁上鋪設13根25#工字鋼作為底模的承重梁,再在上麵鋪設6mm鋼板組成底模係統。
4)安裝外側模和頂模,外側模和頂模分別采用22#工字鋼作為承重梁,前端懸掛在前橫梁上,後端懸掛在箱梁頂板上或後橫梁上,承重梁承受模板及混凝土的重量。
4.2 預壓掛籃
一套掛籃包括主桁架、橫梁、底籃和內外模,總重約為25 t,懸澆箱梁段的重量從48 t-55 t不等,每段箱梁懸澆時掛籃主桁架的撓度值均不相同,為了了解掛籃在不同荷載下的施工撓度,更準確地控製箱梁頂麵高程,必須對掛籃進行預壓。預壓的同時消除掛籃的非彈性變形。預壓可采用堆載或者大噸位千斤頂反力加載,加載時詳細記錄各級荷載下掛籃主桁架的撓度值,作為懸澆施工時立模標高的參考。從唐萬大橋預壓結果數據顯示,掛籃非彈性變形在6mm,彈性變形根據各等級荷載的不同,最大彈性變形在24mm。
4.3 1號梁段施工
1號梁段掛籃為整體掛籃,安裝好掛籃中部的反力錨杆,按掛籃的預壓撓度值和設計要求的預拱度調整底模的標高和側模的標高。綁紮1號梁段的底腹板鋼筋,安裝預應力管道和豎向預應力鋼筋,然後安裝腹板內側模及頂板內模,綁紮頂板鋼筋,安裝頂板縱向預應力,澆築頂板混凝土,混凝土澆築順序先澆築底板混凝土至腹板倒角以上,間隔一定時間後,再澆築腹板混凝土及頂板混凝土。待混凝土強度達到90%設計強度後,按規範張拉箱梁預應力並壓漿。
4.4 合攏段施工
合攏段施工利用掛籃安裝合攏段底模和側模,綁紮底板,腹板和頂板鋼筋,安裝預應力管道。按設計在合攏段兩端梁段的頂板和底板靠近腹板的位置焊接4個型鋼剛性連接。在頂板和底板分別對稱選擇4根預應力束,兩端同時張拉至50%設計張拉值。在合攏段兩端箱梁上分別放置2個14 m3的水箱,注滿水後在合攏段兩端形成28 t的平衡荷載,水箱設置放水開關。選擇當天氣溫最低,氣溫變化不大的時段(一般選擇晚上),澆築合攏段混凝土,連續澆築,一次成型。根據混凝土的澆築速度,打開水箱開關卸載,基本保證合攏段在不變荷載下完成混凝土澆築。
5 結語
貝雷桁架式掛籃具有結構簡便,重量輕,安裝、拆卸及使用方便、可靠,施工快速,澆築施工中變形量小的特點,能很好的滿足施工的需要。同時貝雷片的剛度大,抗彎強度高,自重輕,拚接容易,可完全重複使用。貝雷片掛籃施工有較好的經濟性、安全性,在連續梁橋施工中得到較好的發展。
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