大跨度系杆拱桥现浇梁支架施工

第43卷第2期

20 1 7 年 1 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol. 43 No. 2Jan. 2017

文章编号：1009-6825 (2017) 02-0184-02

大跨度系杆拱桥现浇梁支架施工

鉴伟

(铁道战备舟桥处，山东德州251100)

摘要:结合西安市东风路灞河桥的支架结构特点，介绍了支架的施工方法,并从预压方式、沉降变形观测点布设、预压程序等方

面，阐述了该大跨度系杆拱桥现浇梁支架的预压方案，为同类工程施工积累了经验。

关键词：系杆拱桥，支架，预压方案,钢管柱

中图分类号:U448.225

1工程概况

东风路灞河桥主桥采用两跨半中承式连续系杆拱桥，跨径布

置为:2 x89 = 178 m，施工方式为墩柱形成后，搭建钢支架，铺设 模板，预压后现浇混凝土。混凝土应力达到设计要求时，张拉系 梁应力束，最后在桥上用120 t汽车吊吊装钢拱肋、吊杆。

2支架结构

现浇支架基础采用栌30钢管桩（系梁下）和栌29钢管桩

(其他），净跨距10.5 m，双排桩间距6 m，桩间采用120工字钢、 [10槽钢焊接成桁架联接系。桩顶接4>609 x 16柱子，柱顶为双拼2 I 56b横向工字钢，纵 向主梁为贝雷梁，桥宽54 m范围内分布50片贝雷片，其中4个系 梁下各分布5组双拼，桥中2组3拼，两侧各1组双拼。横向为 24组吊杆横梁下各分布2组双拼54 m长贝雷片，中墩处横向为 工字钢。

3现浇支架结构

现浇支架结构示意图见图1。

4施工方法

4.1 支架施工工艺流程

支架施工工艺流程见图2。

|原材料进场|

|测量、钢管桩插打|

:一:L , —

|

I加工f成品I

|焊接桩顶_、连_

|械

~

|测量、钢^桩插打

f

i

|安装贝雷梁|

；

|横向贝雷梁、工字钢|

i

支架预压|

图2支架施工工艺流程图

4.2钢管桩定位插打

施工采用履带吊配合振动锤插打钢管桩，先初测钢管桩位收稿日期:2016-11-05

作者简介:鉴伟（1982-),男，工程师

文献标识码:A

置，安装定位导向装置，吊装管桩就位，利用全站仪定位测量，使 振动锤的中心线和定位桩点成一直线，利用履带吊提升振动 锤，用振动锤将钢管桩夹紧,慢慢下沉至设计深度，精确测量， 需要时将钢管桩慢慢提升、移动调整，测量人员用全站仪观察

桩的倾斜度是否符合规范要求，确保位置偏差在20 mm内，倾 斜度不大于〇. 8%，根据人土深度和贯人度双控保证承载力和 稳定性。水中部分可逐跨打设铺装，履带吊“钓鱼法”向前 推进。

4.3焊接桩间连接系及桩顶垫板、垫梁用[20槽钢焊接桩间连接系、增加管桩立柱的稳定性,测量找

平后焊接桩顶垫板。在加工场地焊接工字钢垫梁，运至现场后在 桩顶垫板上焊接2 I 56a工字钢垫梁。

4.4安装纵横向贝雷梁、工字钢

在垫梁上放线，画出纵向贝雷梁的位置。在预拼场将贝雷梁 预拼好，吊装至设计位置，对贝雷梁进行固定。在纵向贝雷梁上

安装横向贝雷梁（每组吊杆横梁处2组），墩顶附近I 40a工字钢 做简支分配梁，间距为60 cm。每根工字钢、横贝雷梁应与纵向贝 雷梁用U形螺栓固定。

5 2 x89 m系杆拱现浇纵、横梁支架预压方案5.1 预压目的和意义

为确保现浇梁支架的结构设计承载力和结构安全性,2 x 89 m系杆拱主桥现浇纵向系梁、吊杆横梁、拱肋横梁及墩顶横梁 施工前要对梁底钢管桩贝雷梁支架系统进行分区分级加载预压。 通过加载预压方式，检验钢管桩支架系统的承载力和稳定性，消 除钢管桩支架的不均匀沉降和支架构件与连接部位的非弹性变 形，实测弹性变形参数，确定纵向系梁，吊杆、拱肋、中墩顶横梁底 模施工控制标高，设置底模预拱度，保证现浇纵横梁体结构线性 符合施工图要求。

5.2预压方式

预压采取分左、右幅对称分区段分级加载方式。支架预压总 荷载19 862.5 t，总面积4 801.84 m2，预压面单位荷载为4.136 t/m2。 主要采用砂袋做加荷载体，考虑预压堆积体量，对于单位荷载较 大的部位，采用钢筋原材加砂袋。砂袋在梁底模上呈梯形断面， 上下层砂袋进行纵、横向搭接1/2袋体。

整个预压加载过程模拟实际纵、横梁混凝土施工时的荷载分 布，按照先底板、再腹板、最后堆载顶板和翼缘的顺序进行，各级 加载按总预压荷载值的50% , 100% , 115%三级加载，各级持荷时 间分别为24 h，12 h，36 h,不含加载过程时间。

5_ 3 支架预压沉降及变形观测点的布设

第43卷第2期2 0 1 7年1月

鉴伟:大跨度系杆拱桥现浇梁支架施工

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根据主桥现浇纵横梁结构和钢管桩贝雷梁支架平面布置形 式，确定了预压过程沉降与变形监测点的布设位置，测点间距不

大于6. 0 m。

测点布设原则如下。

沉值）、钢管柱弹性压缩、碗扣架及方木的弹性及非弹性压缩量 构成。

试验装置图见图3。

1)

钢管桩总下沉量:参照试验桩报告（含桩弹性压缩变形及

桩土间塑性变形）。

上吊车系梁下4>630钢管桩考虑纵横贝雷梁及碗扣架已搭 设，自重已施加立柱。

由试验桩170 t荷载级时总下沉量最大值确定:F1(J =21 mm。

不上吊车横梁下小529钢管桩。

由试验桩140 t荷载级时总下沉量最大值确定:Flt = 17 mm。2) 钢管柱的弹性压缩量：上吊车部位按4>609 x 14钢管柱的设计最大荷载值iV=220 t\"= 9.5 m,i4 =261.695 cm2。

弹性压缩量：F2 =#乂//(£^4) = (220 xlO 000 + 205.43 x 10) x9.5 xl 000/(210 xl 000 x 261.695 xlOO) =3.8 mm。

不上吊车部位按4>609 x 14钢管柱的设计最大荷载值iV = 170 t,Z=9.5 m,4=261. 695 cm2。

弹性压缩量：F2 =#乂//(£^4) = (170 xlO 000 + 205.43 x 10) x9.5 xl 000/(210x1 000 x 261.695 xlOO) =3.0 mm。

3) 钢碗扣架及方木空隙及变形:按5 mm估算。

观测点布设呈“井”格状，间距5. 0 m设置，沉降及变形测量 闭合差满足规范要求。

5.3.1系梁下测点布设

系梁标准段测点布设在系梁的吊杆横梁相交处，变截面段布

设在梁底变高点处，一道系梁单跨内布设17个测点。

5.3.2吊杆横梁、中墩横梁及拱肋横梁布设

一道吊杆横梁、中墩横梁及拱肋横梁均布设7个测点，位于 跨中。

测量沉降和变形可以在桥下测现浇梁底模板下面或桥面上 测梁底模板上面侧边。

5.4预压程序

采取南、北幅钢管支架各分5个区对称分段预压方案。根据 现场实际和施工进度确定预压顺序。加载及弃载顺序:按荷载总 值的 0—50% —100% —115% —115% —100% —50% —0%，测得 各级荷载值下的测点变形值。

5.4.2加载及沉降观测

现浇纵、横梁钢管支架预压顺序：同一区段分南、北幅系梁及 横梁同时进行加载，中墩区段由墩顶横梁轴线向两侧跨中方向进 行,其他区段由区段分界线向其中心方向进行，横梁加载由系梁 交接处向其轴向跨中或悬臂向进行。

预压按总荷载值的50%，100% ,115%分三级加载。观测分 为荷载前、荷载中、卸载后三个阶段，荷载中观测3 d，每天测两 遍。沉降稳定后，分级卸下砂袋卸载。分析测量数据，确定预压 区域测点的弹性变形及非弹性变形，设置系梁、横梁底模的预留 沉降量，计算出梁底模顶各部的高程，通过支架上可调托盘调整 底模高程。

5.4.3预压过程控制及要求

预压过程中要定时检查支架的工作状况，钢碗扣件有无压弯

b)

或变形，方木有无压裂;支架型钢连接及柱网连接桁架焊缝有无 破坏或开裂，预压施工方法、预压程序及观测沉降量、弹性变形量 观测等钢管支架系统和门洞支架系统。发生较大沉降、钢管支架 变形量过大等不正常反应要立即报告，必要时须迅速卸载;组织 专家查明原因，采取相应加固处理措施。

参考文献：

[1]刘自民.桥涵[M].北京:人民交通出版社,2003.

图3试验装置图

5.4.1预压前准备工作

钢支架搭设完成后,进行底模铺设，技术人员现场控制底模 顶标高，预设预拱度，以减少或避免荷载预压后支架变形和下沉 造成现浇梁底模标高调整工作量。预拱度值由钢管桩总下沉量 (弹性压缩和非弹性压缩，参照试验桩设计荷载级加载时的累计下

Cast-in-situ beam support construction of large-span tied-arch bridge

Abstract ： Combining with the support structure features of Ba river bridge on Dongfeng road in XiJ an city, the paper introduces the support con­

Jian Wei

{Railway War Preparedness Zhouqiao Department, Dezhou 251100, China)struction methods, and describes cast-in-situ beam support preloading scheme of the large-span tied-arch bridge from aspects of preloading meth­od ,subsidence deformation observation point setting and preloading program, which has accumulated experience for similar engineering construc- tion.

Key words： tied-arch bridge, support, preloading scheme, steel-pipe column