桥梁钢结构吊装施工技术要点探讨

邓 慧(中铁二十五局集团第六工程有限公司，广西柳州 545007)

桥梁钢结构吊装施工技术要点探讨

邓 慧
(中铁二十五局集团第六工程有限公司，广西柳州 545007)

随着这几年建筑技术的进步，我国建筑企业已经基本具备各种大型公共建筑施工的能力，其先进设备的使用也为建筑施工质量提供了可靠的保障。钢结构吊装施工技术的应用为我国建筑企业实现大型工程施工提供了便捷，以贝雷梁为主要吊装基础的施工技术为大型工程的施工提供了保证。本文以某溪刚构中桥施工为例介绍了钢结构吊装技术施工中的要点。

某刚构中桥;贝雷片;钢结构;吊装技术;技术要点

前言：目前，我国大型建筑企业基本都取得了一级施工资质、特级施工资质，这种情况代表着我国建筑行业综合实力的提升。大型建筑物采用钢结构吊装施工技术为实现建筑物高质量、高速度建设提供了可靠的保证。常见钢结构吊装施工技术中贝雷梁桁架吊装施工技术应作为重点加以考虑。贝雷梁桁架吊装施工技术是一种结构简单、运输方便、载重量大、互换性好的施工技术，在一些大型建筑中广泛应用并取得了很好的效果。

1.桥梁钢结构吊装施工工程概况介绍

某钢构中桥位于某省某市，该桥桥跨结构形式为三跨刚构桥，主跨22m，副跨各14.65m成14m+22m+14m连梁刚构，桥梁总宽度为233.68m，共分15节，每节宽约4.98～19.98m，板厚约1.35m，桥上共有33股道（不含预留股道）；下构为桩基础，0#台、1#墩、2#墩、3#台均设有双排桩基础。桥位与河道的情况是，0#、3#台位于河岸上，1#墩、2#墩位于河道上。该桥跨越某溪，河水流量小，河面宽度为26m，水深在3m左右。某溪在河道K0+154处有一水坝，水坝上游没有进行河道整治，下游已经进行河道整治。某溪K0+154处水坝顶宽2m，为混凝土结构，水坝上下游水面高差4.1m（上游水面标高90.615m，下游水面标高86.5m）。上游河道宽约26m，两侧为土河堤；下游河道宽20m，河道两侧为浆砌片石河堤，河堤两侧均经绿化，且有巡河道路，路边还建有污水管。施工现场由于靠近某道路，需修建部分道路与村道及某道路相通，交通相对比较便利。

2.桥梁钢结构吊装施工技术分析与探讨

2.1 主要施工技术方案介绍

通过勘察设计人员现场详细调查，某溪水坝上游水位高，污泥深；但河道河水流量并不大，水坝上仅2.5m宽的出水口就能保证上游水位的衡定。经过多次技术协商决定该桥在不影响河道流水的情况下采取如下措施施工该桥。在河道中采取搭设钢便桥作为跨河交通道路，水中搭设钻孔平台进行1#、2#墩的钻孔桩施工，水中搭设钢板桩围堰进行1#、2#墩承台施工，水中搭设平台进行刚构顶板施工等。

2.2 桥梁钢结构吊装施工技术分析

2.2.1 刚构中桥跨河便桥道路施工

前面提及该桥顺接某厂厂区道路，为提供交通运输便利及物料进出方便进行跨河便桥道路施工。便桥全宽6m，桥面至水面高2.0m设计,桥梁全长42m，桥梁建筑面积为252㎡。支撑基础采用长8m、Ф63cm螺旋钢管桩采用锤击沉桩法打入弱风化基岩,每墩台布置2根Ф63cm螺旋钢管桩间距6m，墩与墩间距6m；上部采用定型军用贝雷梁（1.5m×3m）架设，贝雷梁上横抬梁采用双I14工字钢作为分布梁间距0.3m，上铺8mm厚钢板作为桥面，钢板局部用钢筋头固定。

2.2.2 水中1#、2#墩台钻孔桩施作平台施工

平台结构施工中采取Φ63cm螺旋管钢作基础，主跨梁每0.3m间距均布双I14工字钢作分布梁；顶部采取钢板焊接，留出各需钻孔的孔位。考虑施工电力供应问题，一次同时施工3个平台，每组施工平台投入螺旋钢管34m，工字钢等钢材76.2吨，除水中因太深无法拨出的部分，其他材料周转使用；每墩搭设38个平台，总计搭设76个平台。

2.2.3 采用钢板桩围堰施作1#、2#墩水中承台

由于1#墩和2#墩位于河道中，承台标高较低，开挖较深，须在河道修建围堰，确保承台开挖。若采用土围堰存在占用河道较宽，影响导水能力，故采取钢板桩围堰方案。钢板桩围堰布设方式为刚构中桥1#墩和2#墩各有15节，每节4.98m 至19.98m；按单节承台施工，采用400mm*125mm规格，长7.0m钢板桩，实施围堰。钢板桩围堰安装完毕后，靠河道的外侧采取编织袋装砂卵石封底，内部采取基坑开挖后，混凝土封底。

2.2.4 水上贝雷梁平台施作刚构桥顶板施工

根据项目特点，顶板按分节施工搭设刚构顶板浇注平台，单节平台最宽处按20米设计，在主跨和副跨顶板下，选择作业平台以φ820mm,壁厚12mm钢管桩打入河床作支承，刚构中部利用贝雷梁作纵向支承主梁。主跨在河道水上搭设平台；副跨待平整场地后在陆上搭设平台。为确保副跨两端的刚构顶板施工，0#、3#桥台，按两次浇注混凝土，便于副跨伸入桥台部分的顶板平台搭设和顶板施工。

（1）主跨结构布设要求

支柱为φ820mm,d=12mm螺旋钢管桩打入弱风化岩层面0.5米，纵向布设7排间距3米，每排横向间距2.5米设1根计有96根；主梁为单排单层贝雷梁，纵向长18米，横向每组间距2.5米计有96列；贝雷梁上层横向均匀铺设I45b型工字钢横抬梁间距1.0米计19排，每排横向布设24根，每根12m，根与根之间重叠1米；I45b型工字钢上再横向均布I14型工字钢间距0.5米计479列，每列纵长18m布设2根I14型长12m工字钢；I14型工字钢间分布铺设15cm方木；顶部为刚构顶板底模。

（2）副跨结构布设要求

支柱为φ820mm,d=12mm螺旋钢管桩打入弱风化岩层面0.5米，纵向布设5排间距3米，每排横向间距2.5米设1根计有96根；主梁为单排单层贝雷梁，纵向长12米，横向每组间距2.5米计有96列；贝雷梁上层横向均匀铺设I45b型工字钢横抬梁间距1.0米计17排，每排横向布设24根，每根12m，根与根之间重叠1米；I45b型工字钢上再横向均布I14型工字钢间距0.5米计479列，每列纵长16m布设2根I14型长12m工字钢；I14型工字钢间分布铺设15cm方木；顶部为刚构顶板底模。

（3）副跨结构施工场地准备

由于副跨结构施工要求，顶板底至地面的净高须有4m左右的净空才利于顶板平台的搭设，而现场地面起伏不一，故先开挖土方至标高，然后进行地面硬化，硬化结构为0.25m碎石垫层，0.20m厚C25混凝土面层。

2.2.5 贝雷梁结构相关承载能力及结构性能分析与验算

根据施工施工设计要求，采用刚构设计沉降缝分段浇筑，支架以最大沉降缝25米。

（1）作业平台的搭设

作业平台以φ820mm,d=12mm钢管桩打入河床作支承，钢构中部利用贝雷梁作纵向支承便梁，其上层均匀铺设I45b工字钢横抬梁间距1.0米；I45b工字钢上再纵向均布I14型工字钢间距0.5米；I14工字钢中间铺设15cm方木，箱梁底模与方木间用木楔调节。贝雷梁作为纵向支承便梁，7组单排单层，间距2.5米。其上层均匀铺设Ⅰ45b工字钢，横抬梁，间距1米；Ⅰ45b工字钢上再纵向均布Ⅰ14型工字钢，间距0.5米；Ⅰ14工字钢间铺设15cm×15cm方木,间距0.5米；顶面铺设20mm竹胶板。

（2）作业平台结构荷载情况验算

1.刚构自重：厚1.35m×长13m×宽19.98m×2.7吨/m3=946.75T；

2.贝雷梁重量：0.270吨/m×长12m×5排×2双排=32.4T；

3.Ⅰ45b工字钢:(长8m+长12m+长8m) ×13片 ×0.0874吨/m=31.81T；

4.Ⅰ14工字钢：(长12m+长8m) ×(板长20m÷间距0.3m)×0.0169=22.5T

5.模板：底模板12×20×0.02×0.6+侧模板12×1.35×2×0.02×0.6=3.3T

6.模板支架及扣件拉杆等：根据设计图纸及相关工艺，模板支架及扣件拉杆采用三排横杆，每2m设根竖杆，根据统计计算其总重约2T。

7.沙箱：0.065吨/个×18个=1.17T

8.人、机具设备、砼倾倒及振动产生的荷载：根据统计计算总重约4T+2T=6T。

（3）钢管桩计算

根据作业平台结构荷载情况验算，取安全系数为1.8，每根φ820×12mm钢管承重能力为50T计算，需要钢管根数为：（946.75+32.3+31.81+22.5+3.3+2+1.17+6）×1.8/50=37.65根。

按跨度3米计算，则边跨需布置横向5排钢管桩，每排9根，共计5排×9 根=45根。中对中间距为板宽20m÷（11根-1根）=2.0m

（4）贝雷梁检算同（3）验算贝雷梁承载力时，取安全系数按1.8，平均分布到贝雷梁每延米荷载为：单排单层加强型贝雷梁Ix=577434.4cm4Wx=7699.1cm3

跨中弯距Mc： Mc=qL2/8=17.4×32/8=19.575T.m ＝195.75KN.m

由公式可知：

挠度计算：fmax=5qL4/(384EI)=（5×17.4×104×34×103）/（384×210×109× 577434.4×10-8）=0.151mm＜f允（L/400=3000/400=7.5mm）符合要求

综上，采用单排单层加强型贝雷梁间距2.5m,跨度3m。检算通过。

（5）45b工字钢及I14工字钢检算

根据各个工字钢及I型钢所受力情况，同上取安全系数为1.8，经查相关材料性能参数，进行各材料挠度计算如下：

45b工字钢：fmax=(5qL4)/(384EI)=（5×7.6×104×24×103）/（384×210×109× 33800×10-8）=0.22mm＜f允（2000/400=5mm）符合要求。

I14工字钢：fmax=5qL4/384EI=（5×3.6×104×14×103）/（384×210×109×712 ×10-8）=0.3mm＜f允（1000/400=2.5mm）符合要求。

综上，经验算5b工字钢及I14工字钢在方案设计中满足要求，检算通过。

2.2.6 安装砂箱

根据本方案设计，采用砂箱作为脱模的手段；砂箱设置于钢管立柱顶部和工字钢横梁之间，底部与钢管柱顶帽采用8颗螺栓联结。砂箱采用大管（外径为50cm）套小管（Φ471mm）的方式；砂箱用砂采用洁净的中砂，晒干、过筛，测出比重后，根据所需高度称重装箱，确保所有砂箱顶板标高一致。

3.结语

在实际工程使用中，在选用其它吊装技术成本较高且不易施工时，贝雷梁桁架法吊装无疑是很好的选择。本工程采用贝雷梁桁架法吊装在节约成本的前提下高质量的完成了吊装作业，实现了良好的经济效益。

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[2]汪美林,周元增.贝雷钢架在大跨度桥支架中的应用[J].民营科技.2008(08)

[3]邓俊晔,裴智慧.现浇简支梁贝雷架支撑系统优化设计[J].施工技术.2012(12)

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1007-6344（2016）04-0019-02