铁道建筑 １４ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 文章编号：１００３—１９９５（２０１０）１０．００１４—０３ 贝雷梁支架体系在混凝土系杆拱桥施工中的应用 严朝锋 （中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏苏州 ２１５１５１） 摘要：以泰东河大桥主桥刚性系杆拱为例，重点介绍了利用贝雷梁支架体系形成施工平台，经浮吊吊装 预制的系杆、拱肋，在支架上分段拼装，最后形成系杆拱桥完整结构的施工技术。 关键词：支架 系杆 拱肋 分段拼装施工技术 中图分类号：Ｕ４４８．２２ ５；Ｕ４４５文献标识码：Ｂ １ 施工方案 方法技术上比较成熟，操作比较简便，但在较长时间内 妨碍航道的通行，对于交通量较大的航道不宜采用此 泰东河大桥位于江苏省广山镇，为下承式预应力 方法。近年来无支架施工工艺在大交通量航道的系杆 混凝土刚性系杆拱桥，跨越通航的三级航道，设计通航 拱桥建设中得到了尝试应用，该工艺对航道的通航能 标准为７０ Ｉｎ×７ Ｉｎ，最高通航水位２．８７ ｍ。桥梁全长 力影响较小，但造价较高。在施工中经过方案比选和 ５３６．８８ ｍ，主跨长８２．４ ＩＴＩ，主跨计算跨径Ｌ＝８０．３ １１１。 经济比对，采用的施工方案为：利用钢管桩基础和临时 拱轴线为二次抛物线，矢跨比为１／５，矢高为１６．０６ ｍ。 支墩组成支撑体系，其上搭设上下６排加强型贝雷片 拱肋采用等截面“Ｉ”字型截面，拱肋高１．４ ｍ，宽１．２ 构成支架体系施工平台，保证支架下通航航道。在支 ｍ。系杆采用等截面箱梁，桥面单向２％横坡通过横 架上利用两台１００ ｔ浮吊拼装系杆和拱肋。 梁高度的变化调整。拱肋、风撑、桥面板为钢筋混凝土 结构；横梁、系梁为预应力混凝土结构。 ２ 施工工艺 这种桥梁的建设一般采用满堂支架施工方法，该 ２．１支架体系布置 支架体系的支承结构采用临时支墩，全桥共设六 收稿日期：２０１０－０５－１４；修回日期：２０１０－０６—２２ 处临时支墩，编号按照路线前进方向依次为临１ 一临 作者简介：严朝锋（１９７７一），男，陕西户县人，工程师。 ６ 。见图１。 达到如下要求：相对密度１．０５～１．１ １，黏度ｌ７～２０ Ｓ， 施：①钻进过程采用优质的ＰＨＰ泥浆，胶体率达到 含砂率＜０．５％，且孔底沉渣厚度不大于５ ｃｍ。 ９８％以上；②采用泥浆分离器，严格控制泥浆的含沙 终孔验收合格后，即可下放检孔器，满足要求后报 率，使得泥浆性能相当稳定，泥浆指标控制得较好；③ 监理工程师验收。经验收合格后下放钢筋笼，钢筋笼 根据不同的地层及时调整泥浆指标，调整机械性能。 到位后，再次对桩底沉淀进行检测，若不满足规范或设 不但确保成孔质量，也大大缩短了成孔和清孔时间，成 计要求，需采用混凝土灌注导管进行二次清孔。清孔 孔时间在ｌ０～１３ ｄ左右。有效提高施工效率，确保工 时及时补充孔内泥浆，维持孔内水头高度。 期，为以后类似工程施工提供宝贵的经验。 二次清孔后泥浆性能指标应满足灌注前泥浆性能 参 考 文 献 要求：沉渣厚度≤５ ｃｍ，含砂率＜０．５％，泥浆相对密度 ［１］杨玉泉．复杂地质条件大直径长桩冲击成孔质量的控制 在１．０８左右，胶体率＞９８％，黏度在２０ Ｓ左右。达到 ［Ｊ Ｊ．铁道建筑，２００８（４）：７１－７３． 要求后，立即拆除清孔头帽和高压风管，进行水下混凝 ［２］宋运财．钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理［Ｊ］．铁 土灌注作业，其间隔时间越短越好。 道建筑，２００６（８）：３３—３４． ［３］中华人民共和国交通部．ＪＴＪ０４１－２０００公路桥涵施工技术规 ４ 结语 范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０００． 福州鼓山大桥２ 主墩钻孔桩施工，在开钻前各项 （责任审编赵其文） 准备工作充分，钻进过程中采取严格的管理和控制措 ２０１０年第１Ｏ期 贝雷梁支架体系在混凝土系杆拱桥施工中的应用 ｌ５ １）临１ 和临６ 基础利用主墩承台，临５ 在驳岸 上，基础采用钢筋混凝土扩大基础，临２ 、临３ 、临４ ６６５ ｉ １ ５５０ １ ５５０ １ ｌＯ０ 『６５０ ｌ ｌ 墩均在水中，采用钢管桩基础。６６００ ｆｉｌｍ×８ ｍｍ钢管 桩的有效入土深度不小于１２ ｍ。 １ ４００ ２ ３００ ｒｌ １００ ④ ③ Ｃ５０拱片端块件 豸 虿 产 ⑩ ⑥一 最高通航水健 最低通航水 ： ！ 。 临５ Ｉ３０工字钢 临２ 临３ 临４ 图１ 临时支墩的立面布置（尺寸单位：Ｃｍ，高程：ｍ） ２）临１ 、临５ 和临６ 支墩采用￣ｂ６００ ｍｌＴｌ×１２ ｍＩＴｌ 性变形引起的高程误差，在施工过程中必须设置预拱 度。在两边两个湿接头设置２ ｃｍ，中间两个湿接头设 置７ ｃｍ的预拱度。 的钢护筒，临２ 、临３ 、临４ 支墩均采用贝雷梁，共需 三层，以满足通航净空要求。为了保证钢管桩受力均 匀，先用４根３０ 工字钢组合制作的分配粱安装于钢管 桩的顶部，其上再设置纵向贝雷梁。 ４）拼装拱肋用贝雷支架的布置范围在拱肋正投 影范围内，长度４６．５ ｉｎ，故跨径布置为（１８＋１５＋１８） ｍ，见图２。为了兼顾风撑的安装，采用４片贝雷梁，宽 度布置为（９０＋９Ｏ＋９０）ｃｍ。在支架顶面用型钢和方 木制作适合于拱肋弧线的支垫，以保证拱肋安装就位 时，支承面接触平顺。为了增强贝雷支架承受水平力 的能力，需在各上、下贝雷片接触部位设置纵向、横向 或斜支撑。 ３）按６个临时支墩的布置，支架体系纵梁的跨度 组合为（５．７０＋２１．３５＋２４．６９＋１８．９６＋５．３８）１２１。 临时支架水设三跨，北侧边跨和中跨临时支 墩外侧设置导航桩和防撞桩。横桥向边支墩每片系杆 下设６排上下加强贝雷片，中间支墩每片系杆下设６ 排上下加强贝雷片，全桥共４×６排，中问用横向拉杆、 支撑架联结。贝雷纵梁底高程为８．４８７ ｍ，贝雷梁顶 为了确保支架在整个施工过程中的安全性，搭设 时局部需再增加加强支撑架（在６ 和ｌ０ 中横梁上设 面离系杆底面的距离为６０ ｃｍ左右。 为了尽量避免在施工过程中由于弹性变形和非弹 置缆风和支撑架），确保支架整体的刚度和稳定性。 图２拱肋支架布设 ２．２沉降观测 ２．３ 系杆安装 施工期间在钢管桩基础上设观测点，系杆支点及 采用两台１００ ｔ浮吊安装构件，施工中严格按照设 计要求和规定的施工顺序进行安装，主要步骤如下： 拱肋支点处设沉降观测点，随时用水准仪监测支架沉 降情况。经监测，施工中最大累计沉降量为２４ ＨＩＨＩ，满 足施工要求。 １）安装系杆 在支架上现浇上游侧拱片端块件， 利用浮吊安装系杆预制块。系杆支点采用１５ ｃｍ×１５ １６ 铁道建筑 Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１０ ｃｍ的方木组成的木垛。为保证木垛的整体稳定性，采 用４，２０ ｍｍ的圆钢、１０ 槽钢相结合的办法组成箍圈将 木垛箍紧。安装前，应在木垛上确定构件平面位置线 和底面高程，以保证安装块件的位置准确。当各个块 件就位后，用油顶精确调整高程，同时检查顺直度和垂 直度。如果平面位置发生误差或误差超过检验标准的 规定时，可采用浮吊进行调整，不得采用水平牵引的方 法调整，以防造成支架横向变形或倾覆。由于系杆吊 装工作量大，无法在短时间内完成，因此每就位好一根 系杆后立即将其湿接头处钢筋与其相邻系杆钢筋做部 分焊接，以防止系杆倾覆。当各个系杆构件位置调整 至符合要求后进行钢筋焊接，穿人预应力束后，进行系 杆湿接头的混凝土浇筑施工。系杆分段见图３。 拱肋端块件 拱肋端块件 系杆中一段 系杆中二段 系杆中一段‘ 图３系杆分段（单位：ｍ） ２）安装２ 、６ 、１０ 、１４ 中横梁，张拉上述中横梁和 端横梁第一批钢束 待系杆湿接头强度达到设计强度 的９０％（≥４５ ＮＰａ）以上后安装２ 、６ 、１０ 、１４ 中横 梁。横梁安装搁置的支点设在系杆内侧的贝雷纵梁顶 面，用方木配木楔支垫，以便于拆卸。吊装顺序为２ －＊６ 一１０ 一１４ ，安装就位后，采用与系杆相同的方法 进行精确调整。符合要求后浇筑湿接头，每根横梁的 湿接头应同时对称浇筑。施工时，采用２套模板，２ 、 １４ 中横梁的湿接头同时浇筑，拆模后浇筑靠近跨中的 ６ 、１０ 中横梁的湿接头。待湿接头达到设计规定的张 拉强度后，张拉上述中横梁和端横梁第一批钢束，钢束 锚下张拉控制应力为０．７５ 。 ３）对称张拉系杆第一批Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８预应力钢 束张拉时混凝土强度应在设计强度的９０％以上，钢 束锚下张拉控制应力为０．７２ 。采用４台千斤顶两 端左右对称同步张拉。 ２．４拱肋、吊杆安装 １）在临时贝雷支架上搭设拱肋支架，安装拱肋中 段，合龙拱肋，并安装风撑 由于拱肋支架较高，为增 加其整体稳定性，层与层之间连接除用４，１６ ｍｍ的 “Ｕ”型卡外，还采用４，２０ ｍｍ的圆钢做拉杆上下方向 连接。在支墩纵向两侧各设置２道钢丝绳来做缆风 绳，缆风绳与贝雷支架间用手拉葫芦拉紧。拱肋支点 的下半部分同系杆一样采用１５ ｃｍ×１５ ｃｍ的方木组 成木垛，上半部分采用事先用型钢做好的三角架。 构件固定后，可进行拱肋湿接头的浇筑，待拱肋湿 接头混凝土强度达到设计强度的９０％（≥４５ ＭＰａ）以 上后安装风撑。风撑采用１００ ｔ浮吊按先跨端后跨中 的顺序安装，风撑安装搁置点在拱肋支架上。 ２）安装吊杆风撑吊装就位后，应尽快进行湿接 头的浇筑，以保证主桥总体框架的稳定。在风撑湿接 头强度达到设计强度的９０％以上后，即可拆除部分拱 肋支架，采用浮吊进行吊杆的安装。吊杆安装和预应 力施加必须严格按设计规定的顺序进行，以保证拱肋 受力合理。 ３）张拉吊杆钢束 吊杆编号自左向右依次为１ ～１５ ，吊杆张拉顺序８ 一４ 、１２ 一６ 、ｌ０ ＿＋２ 、１４ 一 ７ 、９ 一５ 、１ｌ －－＋３ 、１３ 一１ 、１５ 。吊杆预应力采用一 端张拉，张拉端位于拱肋处。吊杆共分二次张拉，第一 次张拉在吊杆安装完成后进行；第二次张拉在系杆第 一批预应力束Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８张拉后进行，张拉至锚 下控制应力的１００％。 ２．５后续施工 １）对称张拉系杆第二批Ｎ１、Ｎ４、Ｎ９、Ｎ１２预应力 钢束，锚下张拉控制应力为０．７２ 。系杆采用两端 对称张拉。 ２）拆除临时支架。 ３）安装行车道板，现浇中横梁二期混凝土。 ４）对称张拉系杆第三批Ｎ２、Ｎ３、Ｎ１０、Ｎ１ｌ预应力 钢束，钢束锚下张拉控制应力为０．７２ 。 ５）现浇桥面１０ ｃｍ厚整体化混凝土。 ６）浇注桥面铺装、安装防撞护栏。 ３ 结语 采用贝雷梁支架体系施工刚性混凝土系杆拱桥， 结构合理，技术先进，经济实用，施工速度快。对航道 的通航能力影响较小，未对过往船只及两岸居民的生 活造成不便，未影响当地水上经济的发展。应用该方 法，实际产生直接经济效益为：少投入的支架（钢管 桩）费用约３１．４万元；节省工时费约４．５万元；节省海 事部门断航维护费用２０万元；累计降低成本５５．９万 元。 参 考 文 献 ［１］杨仲杰，胡永，丁靖，等．超宽桥面主桥边跨现浇段支架设计 与施工［Ｊ］．铁道建筑，２００７（５）：４－６． ［２］陈琳．下承式钢管混凝土系杆拱桥支架施工技术［Ｊ］．铁道 建筑，２００７（１）：２６—２８． ［３］毛瑞祥．公路桥涵设计手册［１ＶＩ］．北京：人民交通出版社， ２００４． ［４］李廉锟．结构力学（第三版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社， １９９６． ［５］中华人民共和国交通部．ＪＴＪ０１４—２０００公路桥涵施工技术 规范［Ｓ Ｊ．北京：人民交通出版社，２０００． （责任审编赵其文）
