变截面曲线桥贝雷梁支架施工工法Word文档下载推荐.docx
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且地基处理为一次投入，处理费用高，周转利用率低。
使用钢管桩制作成排架形式，作为支架的支撑墩，上部用贝雷片拼装成简支梁式桁架。
用固定在贝雷片主弦杆上的顶托作为标高调整构件。
改支架的特点是：
支架材料投入少，软基处理工程量小，施工机械化程度高，不影响桥下便道通车。
安徽开源路桥有限责任公司于2011年在平潭综合实验区坛西大道工程（福平互通）施工中，采用了钢管桩与贝雷片支架。
对钢管桩与贝雷片支架施工工法进行了研究实施，具备了成功的施工经验。
2、工法特点
钢管桩与贝雷片支架工法具备以下特点：
2.1支架材料投入少，材料周转率高；
2.2施工周期短，大幅减少地基处理工程量；
2.3机械化施工程度高，充分利用机械台班减少人力投入；
2.4不影响桥下便道通车。
3、适用范围
本工法目前可适用于以下情况：
3.1软弱地基较多，需要全部处理工程量大；
3.2桥下需要通车的现浇梁；
3.3桥下有水系，但又不能截流的；
3.4作业人员少，机械台班充足。
4、工艺原理
准备3套钢管柱及分配梁，两套贝雷片。
第一幅桥梁施工结束后，将贝雷片整天转运至第三幅桥，钢管柱转运至第四幅桥，第二幅桥梁施工结束后，将贝雷片转运至第四幅桥。
5、施工工艺流程及操作要点
本工法主要阐述钢管桩与贝雷片支架用于桥梁上部构造的施工工艺。
5.1施工工艺流程见图
图5.1施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1根据贝雷支架设计方案，测量组用全站仪对钢管桩排架基础位置进行放样，做好测量原始记录。
5.2.2根据放样位置，对基础软件进行处理，开挖深度到挖出所有淤泥后20cm，分两层换填，下层换填为红土，上层换填为砂碎，细沙找平。
根据排架位置立设模板，现场浇筑200cm*200cm*35cm的C20钢筋混凝土块。
后期支架根据已拆除的钢管桩的高度及工字钢高度、混凝土块厚度确定换填后的标高，确保基础换填找平后到工字钢顶面的高差与混凝土块、钢管桩、工字钢的高度之和的差值在1cm内。
5.2.3测设标高使用的水准仪必须经过检定。
5.2.4钢管桩的全长范围内不得有孔洞、裂缝、弯曲等异常，且不能使用锈蚀严重的钢管桩作为钢管支墩。
钢管桩两端的封口钢板厚度不得低于5mm，两端焊缝须饱满，不得残留焊渣。
5.2.5分配梁焊接时须保证整体笔直，不能弯曲、扭曲等变形，如须两根工字钢对接，必须对接整齐后分别在腹板两侧焊接加强钢板，以确保接头处有足够的强度。
架设时必须保证工字钢分配梁与每一根钢管桩紧密接触，并在每根钢管桩与工字钢分配梁腹板间焊接加劲板。
加劲板用槽钢或角钢。
5.2.6贝雷片拼装时，确保每个销子都安装到位且必须确保每个销子上都插上插销。
5.2.7贝雷片安装前，须在分配梁上确定其位置。
安装就为后采用角钢、钢管、钢丝绳等进行加固，确保所有贝雷片形成一个整体。
5.2.8超重预压
（1）预压荷载：
支架承受的荷载之和的1.1倍。
（2）加载与卸载过程应合适：
支架必须分级加载，且不少于3级；
各级荷载值分别为60％、80％、100％。
每一级加载后，应每隔12小时进行一次监测；
当支架顶部12小时沉降量平均值小于2mm，可进行下一级加载。
监测测点：
混凝土结构每隔四分之一跨度布置一个断面，每断面不少于5个测点。
（3）加载卸载应对称、均衡、同步进行。
（4）支架加载预压应采用合适的材料，确保加载过程的安全性。
采用钢筋作为加载材料时，应避免钢筋束吊放对模板支架产生过大的冲击力；
采用砂袋时，要注意防止注意雨天砂袋含水量增加造成过量超载。
按每跨确定的预压荷载加载。
在施工中采用控制压载高度的办法控制压载重量，在腹板位置通过增加砂袋高度及吊装钢筋堆码方式准确模拟实际荷载状况。
（5）预压顺序
预压时应均匀对称堆载，以免造成支架偏心受压引起支架失稳，堆载顺序与现浇混凝土的施工顺序一致。
混凝土施工按纵向分段、水平分层连续浇筑。
依照先底板荷载、后腹板荷载、最后顶板及翼板荷载顺序的施工顺序。
预压时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。
支架预压主要消除塑性变形，同时测量弹性变形。
当箱梁底模简铺后，压载前进行测量，得到加载前标高，然后，将预先准备好的砂袋用吊车吊至先铺好的模板上。
（6）预压观察方案
观察点设置：
预压观测将一孔分为五个断面，支点，跨中，1/4跨，每断面布置5点。
观测从开始预压到卸载的全过程。
加载、卸载分级进行，分级观测，堆载及卸载过程中随时观测支架的稳定，防止局部失稳导致支架坍塌。
支架顶和支架底各设一对应点。
一般选择易观察、易立尺、较固定的支架底托和纵梁作为布点位置。
在预压前按上述方案将各点布设完毕，并用红漆将个点标示清晰。
观察次数及时间：
首先在预压前观察一次，并记录预压前的原始值：
然后在预压过程中，每天观察一次，并及时计算预压过程中的地基及支架沉降量；
待全部预压荷载加完后，日均分早晚各观察一次，并计算其每一时段的沉降量。
一般需预压稳定后不少于6小时方可卸载，且预压时间不少于3天时间，预压过程中，以每天的沉降不超过2mm，作为支架已沉降稳定的依据，确定卸载的时间。
通过预压来消除支架的非弹性变形和地基的沉降。
根据观测结果确定支架的弹性变形，基础的非弹性变形量。
卸载后观察地基是否有反弹量并确定预拱。
通过预压前、预压期、稳定期、卸载后的测量观测值，算出非弹性变形及弹性变形值。
再根据其弹性变形值及预拱度得出调整模板预留高度值。
以便进入下一道工序施工。
支架预压项目部将成立专门的领导小组，预压时专人指挥。
支架架设、预压、浇筑混凝土与拆除施工时，项目部负责人与班组负责人将执行带班制度。
5.2.9梁体浇筑
箱梁混凝土浇筑应一次性浇筑，总体时间不得大于混凝土的初凝时间。
浇筑顺序：
底板→腹板→顶板。
浇筑顺序如下图:
图5-2箱梁浇筑顺序图
混凝土浇筑分两个工作面从墩位处向跨中呈梯状分层连续浇筑，上层与下层前后浇筑距离保持2m左右，在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土，最后在跨中处合拢。
混凝土浇筑应注意以下事项：
（1）混凝土浇筑前，用人工及吹风机将模板内杂物清除干净，对支架、模板钢筋和预埋件进行全面检查，同时对吊车、拌和站、罐车、发电机和振动棒等机械设备进行检查，确保万无一失。
（2）混凝土浇筑应对称纵向中心线，先中心，后两侧对称浇筑。
混凝土分层厚度为30cm，浇筑过程中，随时检查混凝土的坍落度。
（3）混凝土振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍。
作用半径约为振动棒半径的8-9倍。
（4）振动棒振捣时与侧模保持5-10cm的距离，避免振动棒接触模板和预应力管道等，振捣上层混凝土时振动棒要插入下层混凝土10cm左右。
对每一振捣部位振捣至混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆为止，避免漏振或过振，每一处振完后应徐徐提出振动棒。
（5）在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况，模板若出现漏浆现象，要用海绵条进行填塞。
在浇筑混凝土前，在L/2、L/4截面位置的底模板下挂垂线，每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线，垂线下系钢筋棍，在地面对应位置埋设钢筋棍，在两根钢筋棍交错位置划上标志线，以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况，若发生异常情况，立即停止浇筑混凝土，查明原因后再继续施工。
（6）浇筑时应特别注意检查底板混凝土的均匀性。
（7）混凝土收浆抹面后进行人工拉毛，采用钢丝刷横桥向拉毛，深度控制在1-2mm。
要掌握好拉毛时间，早了带浆严重，影响平整度，晚了则拉毛深度不够，一般凭经验掌握，在混凝土表面用手指压时有轻微硬感时拉毛为宜。
分两次进行抹面。
第一次抹面对混凝土进行找平，在混凝土接近终凝、表面无泌水时，进行二次抹面收光。
然后横桥向进行拉毛处理。
（8）在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前，应清除箱内杂物，避免堵塞底板排水孔。
主梁顶面预留孔四壁凿毛，填筑预留孔混凝土要振捣密实。
（9）混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生，保证混凝土表面始终处于湿润状态，养生时间不少于7天。
用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内，同条件进行养生。
养生期内，桥面严禁堆放材料。
5.2.10预应力施工
（1）孔道成型
预应力管道成型采用塑料波纹管，塑料波纹管在使用前要逐根检查，不得使用有沾有油污、泥土或有撞击、压痕、裂口的波纹管。
波纹管在安放时，根据管道坐标值，按设计图纸要求设置定位筋并用扎丝绑扎牢固，曲线部分采用U型定位环与定位筋绑扎，卡牢波纹管。
在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭口接头处，用宽胶带粘绕紧实，保证其密封，不漏浆。
在混凝土浇筑前必须严格检查、报检。
锚环安装时，应使锚环入槽，不得随意放置。
限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应，防止错位，造成张拉过程中钢绞线断丝，限位板槽的深浅合适，防止过浅钢绞线刻痕厉害，过深造成夹片外露较长或错位。
钢绞线、锚夹具等均要经过检测合格方可使用。
（2）下料编束
首先检查钢绞线质量是否符合设计要求，保证钢绞线表面无裂纹毛刺，机械损伤，氧化铁皮或油迹。
钢绞线下料长度经计算确定，钢绞线切割用砂轮机切割后编成束，编束时保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，每隔1-1.5m绑扎一道铁丝，铁丝扣向里，绑好的钢绞线束编号挂牌堆放，离开地面，以保持干燥，并遮盖防止雨淋。
（3）穿束
箱梁钢绞线采用钢套牵引法，穿束时钢绞线头缠绕胶带，防止钢绞线头被挂住。
（4）张拉
纵向预应力现场采用4台400t千斤顶进行同时对称张拉，预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉，张拉前要对设计张拉力、伸长量等进行计算复核，同时要就张拉相关规定和要求对相关人员进行详细的技术交底。
张拉程序为0→初应力→σk（持荷2min锚固）。
张拉时，边张拉边测量伸长值，采用应力、应变双控制，实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在±
6%以内，如发现伸长值异常则暂停张拉并查明原因。
张拉过程中统一指挥，两端张拉速度尽可一致，出现的响动或异常现象立即停止施工进行检查，查明原因后再行张拉。
（5）孔道压浆
压浆前为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合更好，压浆前用高压水冲洗孔道，然后用无油脂压缩空气吹干，采用真空灌浆工艺及时灌浆，压浆时采用边拌合边压浆的方式连续进行，直至出口冒出新鲜水泥浆，其稠度与压注的浆注相同时即可停止，压浆施工完毕后，立即进行封锚混凝土施工。
灌浆后，应该填写灌浆记录，检查孔道密实情况，如果有不适，应及时处理；
压浆中每一工作班须留取不少于3组试件，作为水泥浆强度的评定依据。
每一孔道灌浆均应一次完成，中途不应停顿否则须将所压部分水泥浆冲洗干净，从头开始。
5.2.11底模拆除完成后用装载机将贝雷片组转运至其他施工段就位。
6、材料与设备
6.1材料
6.1.1钢管桩
钢管桩参数见表6.1
钢管桩参数表6.1
外径
（mm）
壁厚
截面积
（cm2）
回转半径（cm）
抗压强度（MPa）
单位长度重量（kN）
326
6
60.32
11.316
140
0.47
6.1.2分配梁
采用45a工字钢作为分配梁，参数见表6.2
工45a参数表6.2
翼缘宽度
腹板厚度
截面面积
截面惯性矩
（cm4）
截面抵抗距
（cm3）
单位长度重量
（kN）
150
11.5
102.4
32241
1432.9
0.8038
6.1.3贝雷片
贝雷片参数见表6.3
型号
尺寸
（cm）
弦杆截面积
贝雷片惯性矩
断面率
弦杆回转半径
每片自重
（kg）
容许应力
MPa
国产
150*300
25.48
250500
3570
3.94
270
273
贝雷片主要技术参数表6.3
6.2设备
贝雷支架搭设过程中主要设备见表6.4
贝雷支架搭设的主要机具设备表6.4
设备种类
数量
用途
电焊机
4台
焊接钢管桩、工字钢
汽车吊
徐工25K
1台
立设钢管桩、架设工字钢及贝雷片
装载机
柳工300
转运材料
龙门吊
5T
拼装贝雷片
7、劳动组织和安全
7.1劳动组织
架子班12人，其中电焊4人、气割2人、小工4人。
其中电焊、气割必须是持证的特种作业人员，技术熟练。
7.2安全管理体系及保证措施
7.2.1安全施工要求
⑴项目经理部建立和实施施工现场安全生产保证体系，并不断改进其有效性；
⑵施工现场安全生产保证体系围绕实现项目安全目标和持续改进安全管理活动及其业绩，按照PDCA的循环模式运行。
⑶项目经理部根据本工程的特点和条件，对下列危险源和不利环境因素，加强监控：
起重设备，预应力张拉作业，施工现场安全用电，混凝土浇注等。
并将控制方式进行策划形成文件，以实现安全目标。
7.2.2安全管理制度及办法
在该项目安全管理中，项目经理部本着以防为主，防治结合的原则，实行安全标准工地建设，拟采用以下安全管理制度：
安全保卫制度、工程安全制度、工地出入制度、环境卫生制度、周围与邻近环境保护制度、社会治安制度和计划生育管理制度、安全生产责任制度、安全检查验收制度、安全教育制度、安全技术措施交底制度、安全奖惩制度、工伤事故报告制度、防台防洪制度、防火安全管理、文明卫生管理、工地安全生产纪律、班组安全管理制度、各种工种安全操作规程。
开工后与业主、各施工队签订《安全生产合同》，并按规定执行。
7.2.3安全管理组织体系
安全生产管理组织体系详见下图：
安全生产管理体系图
7.2.4安全生产保证措施
（1）坚持“安全生产，预防为主、综合治理”的方针，提供一个安全保障可靠的施工环境，确保安全生产。
（2）建立安全生产岗位责任制，保证安全生产责任制到人、到位。
安全生产责任落实情况要定时检查，记录要详细、真实、及时。
（3）安全检查采用定期、不定期的方式进行，全员参与，进行全过程、全方位检查，确保安全生产顺利进行。
（4）开工前，向施工人员进行安全技术交底，并对现场、机具设备等安全防护措施进行全面检查，确认完全符合要求后方可施工。
（5）高空作业：
在高空作业点周围设置安全网，登高作业前，先检查、维护所用的登高工具和安全用具，如安全帽、安全带、安全网、脚手架等，同时在高空作业点留出一定区域，派专人值班，防止非作业人员或酒后人员入内。
（6）吊装、起重作业：
起重安装作业前须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性，并进行试运行；
钢丝绳的安全系数应符合规定。
起吊作业时指派专人统一指挥，参加起重安全的起重工要掌握作业的安全要求，其余人员应分工明确。
汽车吊作业地面应坚实平整，支脚支垫牢靠。
作业时严禁回转半径范围内的吊臂下站人，严禁起吊的重物自由下落。
（7）夜间作业：
工作点周围必须配备一定数量的灯光照明设施，设置有效的保护措施，操作人员一定要全神贯注，避免麻痹大意，确保夜间施工安全。
（8）防火安全：
设专职消防员，成立消防突击队，不定期进行演习和培训。
建立定期防火检查制度，对生活区及工地现场进行防火检查，将隐患消灭于萌芽之中。
生活区配备充足的灭火器材以备急用。
7.2.5防止支架跨塌
⑴施工所用的支架采用符合国家标准和正规生产厂家，进场的钢管桩、工字钢、贝雷片必须附有相应的产品质量证明书，材料进场时必须要经过验收。
⑵按照专家组批准的方案，在支架搭设前对基础进行换填处理，保证地基的承载力满足施工要求。
⑶施工前由项目部工程技术人员制定详细的技术交底，对搭设和使用人员进行技术交底。
保证支架按照监理批复的搭设方案进行搭设，搭设过程中技术人员应经常进行指导和检查，对未按批复方案搭设的必须返工。
⑷支架搭设完成后，项目部专职安全员必须对支架进行全面的检查，应逐排逐层进行检查，检查应包括支架的基础是否按监理批复的方案进行处理、支架的间排距与监理批复的方案是否一致、支架钢管是否完整紧密等，不留任何隐患。
⑸支架设有的斜支撑搭设时不得减少，以保证支架的稳定性，由项目部技术人员和安全员进行检查。
⑹支架搭设完成后，由项目工程部、质检部和安全部联合对支架的稳定性进行检验，按照设计要求对支架进行等载预压，并做好观测记录，根据观测结果分析支架的稳定性，报监理工程师批准后方可进行下一步施工。
⑺在施工过程中，项目部专职安全员应经常对支架进行检查，发现有倾斜等异常情况，应立即停止所有施工作业，采取适当的处理措施后方可进行施工。
⑻施工前要逐级进行安全技术交底，项目部安全部门每周定期检查。
⑼上部结构现浇施工时，项目部技术人员应控制施工按照左右对称进行，防止支架不均衡受力致使支架局部失稳而引起倒塌。
⑽项目部成立专门的领导小组，并对支架搭设、预压、浇筑混凝土、支架拆除等实行项目部领导和班组负责人带班制度。
7.2.6防止高空坠落措施
⑴施工时，由项目部安全员对所有施工机具、安全防护措施进行全面的检查，符合安全要求后方可施工。
⑵支架施工时，必须在支架顶铺设一层安全网，防止物体坠落。
⑶现浇施工时，教育工人在桥面上施工时不得往桥下乱扔东西，消除人为安全隐患。
⑷高处作业应佩带工具带，小型材料应放入带中，较大的工具采用绳拴好，不得随便乱放，防止落下伤人。
⑸双层作业时，操作人员必须严守各自岗位职责，并应防止铁杆工具坠落。
⑹高空作业必须设立明显的安全标志如高空作业、防止坠落等，并认真检查工具、电气设施和各种设备，确认其完好才能使用。
⑺高空作业必须正确佩带安全帽、安全带、安全绳。
⑻高空作业平台周围必须设置安全防护网。
⑼在夜间施工，现场布置足够的照明灯光和警示灯。
8、质量控制
8.1工程质量管理体系
项目部质检工程师
项目质保部
项目部试验室
项目部测量班
各工区负责人
各施工班组、施工队负责人
业务指导线
管理线
图8-1工程质量管理体系
成立专门的工程质量保证组织机构，项目经理为工程质量第一责任人，项目总工程师为工程质量直接责任人，工程质量管理实行项目总工程师领导下的工程师负责制，通过专职质检员和各部门、工区主管及兼职质检员，对工程进行全面控制。
质量管理组织机构、质保体系运行机制分别见下图：
工程质量管理体系和质保体系运行机制图。
项目经理
项目总工程师
8.2工程质量保证措施
8.2.1施工准备阶段的质量控制措施
⑴编制实施性施工组织设计，制定施工计划，制定科学合理的施工顺序。
⑵针对本项目编制《质量创优计划》。
⑶做好技术交底和技术培训。
⑷配备足够的检验、测量和试验设备，其数量、精度满足项目要求。
⑸进行原材料的基础试验工作。
⑹各项施工工艺、技术均应有超前的施工方案和施工措施。
8.2.2施工过程质量控制措施
⑴检验、测量和试验设备的控制
①用于本项目检验、测量和试验设备数量和精度均要满足本项目要求。
②所有检验、测量和试验设备按期校验，且必须保证设备在校验有效期内。
③对于试模、坍落筒等非标准计量器具要按非标准计量器的检验规程进行定期自检，经自检合格方能使用。
⑵测量控制
①测量工作必须坚持三级复核制，通过复核机制协同完成施工全过程的测量任务。
②各种测量的原始记录，必须在现场同步进行，原始资料不允许涂改，不合格时，应当重测。
③重要工程部位的定位和放样，必须坚持不同的方法或仪器进行复核测量或换人检测后，才能施工。
⑶试验控制
①各种原材料要提前进场，检测要及时、超前。
②各种标准试验要提前安排，工作要有前瞻性。
③加强过程控制，试验检测参与到每个施工环节，用试验检测结果指导工程施工。
（4）过程控制
施工过程中，从基础处理开始到贝雷片加固结束交给木工进行上部模板施工，必须有施工员全过程参与，全过程监控。
9、效益分析
采用贝雷梁施工中，基础无须全部处理，相比满堂支架省去约82%的基础处理。
满堂支架按20cm硬化场地，贝雷支架按35cm硬化场地，仅场地硬化一项，贝雷支架比满堂支架节约混凝土68%。
贝雷支架采用200cm*200cm*35cm预制块转运便捷，免去后期桥下路基施工破碎混凝土。
10、应用实例
本工法在平潭综合实验区坛西大道工程（福平互通）、坛西大道工程（竹屿口段）、环岛路工程（龙王头延伸段）等项目中得到实践，各标段在实践过程中在满足工程质量与进度的前提下取得了很好的经济效益。
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