钢管贝雷支架在上跨地铁大跨度连续梁施工中的应用.pdf
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1、第 23 卷 第 4 期 中 国 水 运 Vol.23 No.4 2023 年 4 月 China Water Transport April 2023 收稿日期:2023-03-09 作者简介:胡浙泉(1981-),男,中铁二十四局集团浙江工程有限公司,高级工程师。课题项目:中铁二十四局集团有限公司科技研发项目邻近运营地铁桥梁工程综合施工技术研究(2020)钢管贝雷支架在上跨地铁大跨度连续梁施工中的应用 胡浙泉(中铁二十四局集团浙江工程有限公司,浙江 杭州 310006)摘 要:临近地铁大跨度钢管贝雷-盘扣组合支架法施工连续梁具有高安全风险和技术难度,其中确保地铁周围土体稳定和钢管贝雷支架可
2、靠性是关键。支架结构体系基础采用全套筒钻孔桩,使用全回转静压施工减少对周围土体的扰动保护地铁周边土层稳定;支架上部采用钢管贝雷支架和满堂盘扣支架相结合方式,通过计算确定合理的贝雷和盘扣支架结构形式。施工过程采用钢管贝雷支架体系架空地铁,在连续梁浇筑过程中荷载通过钢管直接传递至桩基底部,有效的保证了地铁安全稳定和混凝土结构的安全施工全过程。关键词:上跨地铁;全套管;贝雷梁;大跨度 中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2023)04-0131-03 一、工程概况 1设计概况 萧山区风情大道改建(金城路-湘湖路)穿越沪昆绕行线立交工程上跨地铁连续梁布置为左右两幅并
3、行,左幅:(65+106+65)m 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁,右 幅:(58+103+58)m 预应力混凝土连续梁。连续梁采用单箱双室结构,标准段连续梁桥面 16.75m,底宽 9.75m,连续梁中心线处根部高度 6.3m,跨中高度 2.7m。设计采用 C55砼,共划分 10 个主节段,9 个合龙段;左右两幅主跨正下方为运营地铁 1 号线,地铁覆土深度为 1012m,地铁分上行线下行线,隧道结构直径尺寸 6.2m,两线净间距 5.8m,上跨连续梁主跨与地铁斜交角 24。图 1 连续梁与地铁位置关系(1)支架结构体系 连续梁采用钢管贝雷+盘扣组合形式1。支架结构采用38根150cm 全
4、套管钻孔桩基础2-3+250200cm 系梁基础+63010mm 钢管立柱+双拼 HM488300 型钢主横梁+双层加强型 321 贝雷梁+60 盘扣支架体系。1)桩基础采用150cm 全套管摩擦桩,水下 C30 砼,桩间距 8-10m,沿平行地铁方向布置,设计桩长根据支点荷载不同进行调整,桩基距离地铁边线 5.3m。2)系梁设计尺寸 2.52m,采用 C40 砼,钢筋采用HRB400,系梁长度 160m,桩基深入系梁 15cm,两侧系梁间距 30.5m。3)钢管立柱采用63010mm,立柱间距 3m,顶部布置双拼 HM488300 型钢,支点位置焊接加劲板。4)采用 321 加强型双层贝雷梁
5、结构4-6,3 片一组,组间间距 45cm,采用 90cm 支撑架连接;组与组间距 45cm,使用 45cm 支撑架连接,贝雷梁跨度设计 30.5m,底部净高4.5-6m,场地内车辆可自由通行。5)贝雷顶部设置 32 槽钢,60 盘扣支架底座置于槽钢中心,通过调节杆保持主跨两侧支架体系连接在同一水平面。图 2 上跨地铁连续梁支架布置效果图 二、施工工艺 1施工工艺流程 图 3 上跨地铁连续梁施工流程图 2全套筒钻孔桩施工(1)钻孔设计简介 132 中 国 水 运 第 23 卷 1)主跨结构基础采用 38 根全套管钻孔桩,距离地铁净距大于 5m,且与原连续梁主墩桩基础间距大于 2 倍桩径,相邻桩
6、间距 8-10m,施工过程采用跳桩号施工。2)钢护筒采用分段制作,每节长 10m,护筒采用 Q355B钢板卷制成型。每根桩基钢套管底部需焊接合金钻头,合金钻头环向间距为 0.15-0.2m/个均匀布置。钢护筒上下节对接部位设置 3 个阴阳槽增加钢护筒连接的整体性。(2)全套筒施工 1)全回转钻机动力设备夹紧套管进行 360回转钻进,在压入力和扭矩的共同作用下将套管压入土层深部,首节套管带合金刀头,在钻进同时切割硬质土层或障碍物。钻孔过程中下套管与旋挖取土交替进行,套管钻至设计标高位置后,即可进行后续成桩作业7。2)施工时采用全套筒钻机,钢套筒先行,再掏取钢套筒内渣土,采用钢套筒超前工艺8,软土
7、地质超前 8m 以上,圆砾地层超前 2m,并且取土过程中全程注入泥浆进行反压,保证泥浆液充足,以防浆液流失造成压力差,达到套筒内外水压平衡,防止地层失水、孔壁坍落。3)表层土质较为柔软,下压速度不应超过 20m/h。支护面入岩后回转下压困难,为不产生过大扭矩对机器造成损害,回转下压速度不超过 4.4m/h。4)钻进取土过程中为减少对周边土体的扰动,施工全过程采用旋挖钻成孔工艺,慢速取土,孔内保留土层反压,孔内泥浆与地面保持水平。5)桩基施工时,要求施工期间所引起的荷载必须满足地铁隧道外壁附加荷载20KPa 的要求。3基础系梁施工 系梁采用 C40 混凝土,尺寸 250200cm,钢筋采用HRB
8、400,底部采用32,顶部采用25,采用16 四肢箍构造。钻孔桩桩顶深入系梁高度 15cm。系梁顶部预埋 900900 钢板,顶部开口15cm,系梁施工中砼结构垫层内预埋6cmPVC 管,间距 3m。4钢管贝雷支架安装(1)钢管立柱吊装 系梁施工完成,清理预埋钢板表面,定位放样钢管立柱中心,每 3 根钢立柱整体在现场通过剪刀撑连接,柱顶设置钢板,使用 25t 汽车吊将钢管立柱整体对位,先采用短焊缝固定钢立柱,确认顶部标高后,逐步焊接钢立柱与预埋钢板。施工完成后及时焊接加劲板,采用角焊缝,焊缝高度 6mm;依次施工钢管立柱,相邻两组立柱施工完成及时焊接剪刀撑。(2)双拼型钢纵梁安装 钢立柱顶部布
9、置双拼 HM4883001118 型钢,H型钢在加工场地内完成加劲板焊接和两根型钢对焊,焊缝等级采用 3 级角焊缝。纵向对接采用错缝焊接,焊接点位置设置在钢立柱顶部最为合理,并且与钢立柱顶部焊接牢固。(3)贝雷梁吊装 1)设计采用双拼加强型贝雷梁,拼装过程采用 25t 汽车吊配合人工组装,贝雷采用 3 片为一组,贝雷间距 45cm,长度方向为 11 片,加强弦杆通过弦杆螺丝与贝雷梁连接紧固,贝雷与贝雷采用 90cm 支撑架连接为一组。现场条件受限,在集中场地拼装,验收合格后采用运输台车将成组贝雷运输至施工现场。2)整组贝雷梁架设采用 130t 汽车吊,使用两台汽车吊从中间向两侧逐渐推进。架设贝
10、雷梁前标高进行复测,首片贝雷吊装就位后及时采用手拉葫芦进行固定,调整贝雷水平变形;在双拼型钢上焊接限位器,逐步拼装两侧贝雷梁,组与组之间采用 45cm 支撑架连接牢固,吊装贝雷梁过程中安排施工员现场指挥。5盘扣支架搭设(1)在贝雷梁顶部布置 32 槽钢基础,通过 U 型螺杆与贝雷弦杆固定牢靠,盘扣支架立杆安装在槽钢中心位置。(2)施工流程。安装可调底座安装立杆、横杆、斜杆水平尺校正水平和垂直逐层安装立杆、横杆、斜杆安装可调顶托,调至设计高度安装梁底分配梁安装梁底次梁铺设顶板操作平台支撑架验收支架预压。(3)当地基高差较大时,可利用立杆 0.5m 节点位差配合可调底座进行调整,使相邻立杆上安装同
11、一根水平杆的连接盘在同一水平面,立杆根部与地基持力层顶压牢固。(4)搭设时按照模板支撑架平面布置图放线,确定底座位置,然后按放线位置准确地确立摆放立杆的位置,将底层水平杆,第一步横杆锁定在立杆上,保持其稳定;再用水平尺或水平仪调整水平和垂直,检验合格后再进行上部标准层架体的搭设。在施工中随着架体的升高随时检查和校正架体的垂直度。(5)支架最底层水平杆作为扫地杆,最底层水平杆离地高度不应大于 550mm,模板支架可调丝杆外露长度不应大于 300mm。可调托座的伸出顶层水平杆的悬臂长度严禁超过 650mm,可调托座插入立杆长度不得小于 150mm;架体最顶层的水平杆步距应比标准步距缩小一个盘扣间距
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