CN103184722B - 大跨度双层贝雷桁架结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度双层贝雷桁架结构，包括桥梁桩基础、桥墩、支架体系桩基础、承台、双层贝雷桁架、满堂支架和箱梁，两边均施工有桥梁桩基础和支架体系桩基础，桥墩施工于桥梁桩基础上面，两个承台施工于两边的支架体系桩基础上面，双层贝雷桁架吊装跨放在两个承台之间，双层贝雷桁架与桥墩之间、双层贝雷桁架上方搭设满堂支架，满堂支架上面放置箱梁。本发明还公开了一种大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，本方法能够在旧路面桥面上现浇箱梁施工桥梁，而且不影响施工桥梁下车辆通行要求或者保护旧建筑物。

Description

大跨度双层贝雷桁架结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术，具体涉及一种大跨度双层贝雷桁架结构及其施工方法。

背景技术

随着我国大量跨线桥、立交桥桥梁工程的迅速发展，跨线桥、立交桥现浇桥梁支架形式多采用满堂支架的形式，但是因为受到地理自然环境和现场施工环境的影响，越来越多的采用了贝雷桁架的支架形式，在很多因环境影响而不能搭设满堂支架的大跨径跨线桥的工程中广泛使用。

但是，对于施工桥梁下面存在桥面路面，并且要保证车辆通行要求或者保护旧建筑物而无法在桥面路面搭设贝雷桁架和满堂支顶架的情况，目前尚无解决方法。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构巧妙的大跨度双层贝雷桁架结构。

本发明的另一目的在于提供一种大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，本方法能够在旧路面桥面上现浇箱梁施工桥梁，而且不影响施工桥梁下车辆通行要求或者保护旧建筑物。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本大跨度双层贝雷桁架结构，包括桥梁桩基础、桥墩、支架体系桩基础、承台、双层贝雷桁架、满堂支架和箱梁，两边均施工有桥梁桩基础和支架体系桩基础，桥墩施工于桥梁桩基础上面，两个承台施工于两边的支架体系桩基础上面，双层贝雷桁架吊装跨放在两个承台之间，双层贝雷桁架与桥墩之间、双层贝雷桁架上方搭设满堂支架，满堂支架上面放置箱梁。

所述支架体系桩基础每边4个，横向间隔为3.5m，直径1.2m，桩顶标高为35.1m，承台标高为36.6m，桩顶插入承台的深度为150mm，两边的支架体系桩基础的距离为37.215m。

所述承台上面涂有一层2mm厚的环氧树脂，承台上面铺设10mm厚的钢板，钢板上面为双层贝雷桁架。

所述双层贝雷桁架的贝雷片之间为螺栓连接组合，双层贝雷桁架上下设有加强弦杆，下面的加强弦杆与贝雷桁架之间满焊焊接5个U型卡槽，上面的加强弦杆上面横向平行焊接多根25a工字钢分配梁，25a工字钢分配梁上面纵向平行焊接多根16a工字钢，满堂支架搭设在16a工字钢上。

所述满堂支架由纵杆、横杆和剪刀撑组合而成，满堂支架的纵杆顶部装有顶撑，顶撑顶部凹槽放置双排横向的钢管大楞，钢管大楞上面放置纵向的100mm×100mm的木方小楞，木方小楞上面铺设18mm厚的木模板，木模板上面为箱梁。

上述大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）桥梁桩基础为冲孔灌注桩，采用冲孔桩机进行施工，然后施工桥墩；支架体系桩基础为钻孔灌注桩，采用钻孔桩机施工钻孔，下放钢筋笼，然后灌注混凝土完成所述支架体系桩基础，支架体系桩基础的桩基类型为摩擦桩；

（2）在支架体系桩基础上面搭建模板浇注承台，承台的材料为混凝土；

（3）通过受力计算，确定双层贝雷桁架横向布置间距以及理论变形值，以作为施工的控制值；

（4）组装双层贝雷桁架，采用吊机及吊车配合人工组装贝雷片，通过螺栓进行组合连接，在下层贝雷桁架下安装加强弦杆，在上层贝雷桁架上安装加强弦杆；吊装双层贝雷桁架，采用两台大型吊车对组装后的双层贝雷桁架进行分层吊装，吊装点为贝雷桁架两端，两条钢丝绳吊索末端分支双点吊装；在双层贝雷桁架上焊接25工字钢分配梁和16工字钢；

（5）搭设满堂支架；

（6）在满堂支架上面浇注箱梁；

（7）箱梁的两端受力于桥墩，拆除满堂支架和双层贝雷桁架。

所述支架体系桩基础的材料为C25混凝土，承台的材料为C30混凝土。

所述步骤（4）中，采用大型吊车对组装后的双层贝雷桁架进行分层吊装的具体吊装方法为：

首先吊装下层贝雷桁架，吊装时用钢丝绳在吊点位栓住架体，钢丝绳吊索与架体夹角为45°～60°，起吊至离地面5～10cm，检查绑扎是否牢固稳定，钢丝绳吊索是否拉紧，大型吊车运转是否正常，且下层贝雷桁架平稳后才继续起吊，吊装完成之后用8T手拉葫芦对下层贝雷桁架进行调直，然后对下层贝雷桁架安装钢丝风缆绳进行固定；

然后吊装上层贝雷桁架，吊装时用钢丝绳在吊点位栓住架体，钢丝绳吊索与架体交角为45°～60°，起吊至离地面5～10cm，检查绑扎是否牢固稳定，钢丝绳吊索是否拉紧，大型吊车运转是否正常，且上层贝雷桁架平稳后才继续起吊，吊装完成之后用8T手拉葫芦对上层贝雷桁架进行调直，然后对上层贝雷桁架安装钢丝风缆绳进行固定。

所述步骤（7）中拆除满堂支架和双层贝雷桁架的具体方法为：

先拆除满堂支架，然后拆卸贝雷桁架时，箱梁两侧飘出去的翼缘板下面的贝雷桁架用两台30T吊车吊到平地，人工拆卸分片；箱梁的底板和腹板下面的贝雷桁架先用两个8T的手拉葫芦水平吊起两端移到翼缘板下面，移动的全过程30T吊车的钢丝绳必须拴在贝雷桁架上，然后用两台30T吊车吊到平地，人工拆卸分片。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本大跨度双层贝雷桁架结构，采用大型贝雷桁架作为支架纵跨旧桥，解决了设计要求不能在旧桥上搭设满堂支架的难题，旧桥梁的承载力有限，无法支撑起重达几千吨的箱梁，另外还保证了通车要求。

2、满堂支架和双层贝雷桁架采用刚度及强度足够大的钢筋混凝土基础，桩基采用混凝土水泥灌注桩，承台也是采用钢筋混凝土承台，具有一定刚度。

3、贝雷桁架通过合理的设置吊点、焊接25工字钢分配梁和16工字钢等措施提高其整体稳定性和施工安全性，解决了贝雷桁架跨度过长稳定性差的难点；贝雷桁架采用手拉葫芦（铁链吊钩）整体平移，吊车整体吊下的方法拆除，施工方便快捷。

4、为了满足大跨度要求，保证贝雷桁架的强度、刚度及挠度，贝雷桁架采用双层加强，并设有加强弦杆、U型卡槽保证其整体受力的稳定性。

5、支架体系桩基础采用钻孔桩机进行施工，钻孔桩机对周边冲击力较少，不影响周边结构，保护周边的新老建筑物。

6、本施工方法稳定可行、成本较低，支顶体系刚度和稳定性好，施工进度快，主要适用于保护桥下建筑物和周边建筑物，例如保护新桥下面的旧桥，不在旧桥箱梁搭建支顶架，以防压塌旧桥。

附图说明

图1是本发明的大跨度双层贝雷桁架结构的结构示意图。

图2是承台与双层贝雷桁架的连接图。

图3是双层贝雷桁架的结构和吊装位置图。

图4是图1的AA剖面图。

图5是顶撑位置的结构图。

图6是双层贝雷桁架的横截面图。

图7是支架体系桩基础的横截面图。

图1、3、4、6中所有标注的单位均为mm。

图1至图7中标号及名称如下：

1	桥墩	2	支架体系桩基础
				3	承台	4	双层贝雷桁架

5	满堂支架	6	箱梁
				7	加强弦杆	8	钢板
9	25a工字钢分配梁	10	16a工字钢
				11	纵杆	12	横杆
13	剪刀撑	14	顶撑
				15	钢管大楞	16	木方小楞
17	木模板	18	U型卡槽
				19	长纵筋	20	短纵筋
21	螺旋箍	22	加劲箍
				23	翼缘板	24	底板
25	腹板	26	桥梁桩基础

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图7所示的大跨度双层贝雷桁架结构，包括桥梁桩基础、桥墩、支架体系桩基础、承台、双层贝雷桁架、满堂支架和箱梁，两边均施工有桥梁桩基础和支架体系桩基础，桥墩施工于桥梁桩基础上面，两个承台施工于两边的支架体系桩基础上面，双层贝雷桁架吊装跨放在两个承台之间，双层贝雷桁架与桥墩之间、双层贝雷桁架上方搭设满堂支架，满堂支架上面放置箱梁。

如图1和图4所示，支架体系桩基础横向间隔为3.5m，直径1.2m，桩顶标高为35.1m，承台标高为36.6m，桩顶插入承台的深度为150mm，桥梁桩基础和支架体系桩基础每边4个，两边的支架体系桩基础的距离为37.215m，桥梁桩基础主要是设计定的桥梁跨度为45m，然而支架体系跨度是由现场情况确定，根据跨越的建筑物而定。

如图2所示，承台上面涂有一层2mm厚的环氧树脂，承台上面铺设10mm厚的钢板，钢板上面为双层贝雷桁架。

如图2、图3和图4所示，双层贝雷桁架的贝雷片之间为螺栓连接组合，双层贝雷桁架上下设有加强弦杆，下面的加强弦杆与贝雷桁架之间满焊焊接5个U型卡槽，上面的加强弦杆上面横向平行焊接多根25a工字钢分配梁，25a工字钢分配梁上面纵向平行焊接多根16a工字钢，满堂支架搭设在16a工字钢上。

贝雷桁架由多组贝雷片按照计算确定的间距铺设，翼缘板处贝雷片每组由2片贝雷片与支撑架拼装而成，共4组；腹板及底板处的贝雷片每组由2-3片贝雷片与支撑架拼装而成，共12组。所有贝雷桁架均采用双层形式以提高支架的强度。为了加强贝雷桁架的整体稳定性，所有贝雷桁架均采用扣件连成整体。

如图6所示，双层贝雷桁架共36排，加强弦杆共1008根，贝雷片936片。

如图1、图4和图5所示，满堂支架由纵杆、横杆和剪刀撑组合而成，满堂支架的纵杆顶部装有顶撑，顶撑顶部凹槽放置双排横向的钢管大楞，钢管大楞上面放置纵向的100mm×100mm的木方小楞，木方小楞上面铺设18mm厚的木模板，木模板上面为箱梁。

满堂支架采用扣件式钢管脚手架，采用18mm厚木模板（为了加强强度，在腹板外侧两个弧位处可采用5mm钢模板），木方小楞间距为300mm，加密区间距100mm，钢管大楞为双排φ48×3.5，间距为600mm，加密区间距300mm。纵杆间距为600×600mm，加密区间距为300×600mm，横杆步距为1200mm。每不小于4排且不大于5m纵杆，设置一道纵剪刀撑，由底至顶连续设置；高度小于等于8m的位置设置一道水平的剪刀撑；高度大于8m的位置设置两道水平的剪刀撑。同时所有的剪刀撑应保证45°～60°的夹角。剪刀撑采用搭接方式连接，且搭接长度不小于1m，等间距设置3个旋转扣件固定，满堂支架每个螺栓拧紧扭力不应小于40N·m，且不应大于65N·m。

上述大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）如图7所示，施工支架体系桩基础：桥梁桩基础为冲孔灌注桩，采用冲孔桩机进行施工，然后施工桥墩；支架体系桩基础为钻孔灌注桩，采用钻孔桩机施工钻孔，施工中考虑减少由于桩基础施工对旧建筑基础产生扰动，采用钻孔桩机施工钻孔，施工时钻孔桩机对旧建筑基础影响偏小，下放钢筋笼，然后灌注混凝土完成所述支架体系桩基础，支架体系桩基础的桩基类型为摩擦桩；

（2）完成前后地基处理，在支架体系桩基础上面搭建模板浇注承台，承台的材料为混凝土；完成比较坚固的承台，作为整个支顶体系的根本。

（3）通过受力计算，确定双层贝雷桁架横向布置间距以及理论变形值，以作为施工的控制值；

（4）组装双层贝雷桁架，采用吊机及吊车配合人工组装贝雷片，通过螺栓进行组合连接，用拖车将贝雷桁架运至工作位置，然后在搭设位置进行拼装。首先每2片以及每3片贝雷架拼装成排，然后按设计的分组进行单层拼装，最后按贝雷桁架的纵向长度39m拼装成一组桁架。在下层贝雷桁架下安装加强弦杆，在上层贝雷桁架上安装加强弦杆；吊装双层贝雷桁架，采用两台大型吊车对组装后的双层贝雷桁架进行分层吊装，吊装点为贝雷桁架两端，两条钢丝绳吊索末端分支双点吊装；在双层贝雷桁架上焊接25工字钢分配梁和16工字钢；

贝雷架的吊装位置选用：吊点经计算主跨据断头的位置分别按a=0.2074L，即a=0.2074*39m=8.1m，吊点位距贝雷架头约8.1m处，根据贝雷架自身特点进行取值布设，吊点见图3所示。

（5）搭设满堂支架，木模板铺装顺序从中间向四周进行铺设；

（6）在满堂支架上面浇注箱梁；

（7）箱梁的两端受力于桥墩，拆除满堂支架和双层贝雷桁架。

箱梁为变截面箱梁，支架体系桩基础的材料为C25混凝土，承台的材料为C30混凝土。

所述步骤（4）中，采用大型吊车对组装后的双层贝雷桁架进行分层吊装的具体吊装方法为：

首先吊装下层贝雷桁架，吊装时用钢丝绳在吊点位栓住架体，钢丝绳吊索与架体夹角为45°～60°，起吊至离地面5～10cm，检查绑扎是否牢固稳定，钢丝绳吊索是否拉紧，大型吊车运转是否正常，且下层贝雷桁架平稳后才继续起吊，吊装完成之后用8T手拉葫芦对下层贝雷桁架进行调直，然后对下层贝雷桁架安装钢丝风缆绳进行固定；

然后吊装上层贝雷桁架，吊装时用钢丝绳在吊点位栓住架体，钢丝绳吊索与架体交角为45°～60°，起吊至离地面5～10cm，检查绑扎是否牢固稳定，钢丝绳吊索是否拉紧，大型吊车运转是否正常，且上层贝雷桁架平稳后才继续起吊，吊装完成之后用8T手拉葫芦对上层贝雷桁架进行调直，然后对上层贝雷桁架安装钢丝风缆绳进行固定。

大型吊车采用30T的吊车，保持吊装的安全性以及确保吊装的准确度，对提高贝雷桁架整体的刚度及稳定性，具有比较重要的作用；

所述步骤（7）中拆除满堂支架和双层贝雷桁架的具体方法为：

先拆除满堂支架，然后拆卸贝雷桁架时，箱梁两侧飘出去的翼缘板下面的贝雷桁架用两台30T吊车吊到平地，人工拆卸分片；箱梁的底板和腹板下面的贝雷桁架先用两个8T的手拉葫芦水平吊起两端移到翼缘板下面，移动的全过程30T吊车的钢丝绳必须拴在贝雷桁架上，然后用两台30T吊车吊到平地，人工拆卸分片。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.大跨度双层贝雷桁架结构，其特征在于：包括桥梁桩基础、桥墩、支架体系桩基础、承台、双层贝雷桁架、满堂支架和箱梁，两边均施工有桥梁桩基础和支架体系桩基础，桥墩施工于桥梁桩基础上面，两个承台施工于两边的支架体系桩基础上面，双层贝雷桁架吊装跨放在两个承台之间，双层贝雷桁架与桥墩之间、双层贝雷桁架上方搭设满堂支架，满堂支架上面放置箱梁。

2.根据权利要求1所述的大跨度双层贝雷桁架结构，其特征在于：所述支架体系桩基础每边4个，横向间隔为3.5m，直径1.2m，桩顶标高为35.1m，承台标高为36.6m，桩顶插入承台的深度为150mm，两边的支架体系桩基础的距离为37.215m。

3.根据权利要求2所述的大跨度双层贝雷桁架结构，其特征在于：所述承台上面涂有一层2mm厚的环氧树脂，承台上面铺设10mm厚的钢板，钢板上面为双层贝雷桁架。

4.根据权利要求3所述的大跨度双层贝雷桁架结构，其特征在于：所述双层贝雷桁架的贝雷片之间为螺栓连接组合，双层贝雷桁架上下设有加强弦杆，下面的加强弦杆与贝雷桁架之间满焊焊接5个U型卡槽，上面的加强弦杆上面横向平行焊接多根25a工字钢分配梁，25a工字钢分配梁上面纵向平行焊接多根16a工字钢，满堂支架搭设在16a工字钢上。

5.根据权利要求4所述的大跨度双层贝雷桁架结构，其特征在于：所述满堂支架由纵杆、横杆和剪刀撑组合而成，满堂支架的纵杆顶部装有顶撑，顶撑顶部凹槽放置双排横向的钢管大楞，钢管大楞上面放置纵向的100mm×100mm的木方小楞，木方小楞上面铺设18mm厚的木模板，木模板上面为箱梁。

6.根据权利要求5所述的大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）桥梁桩基础为冲孔灌注桩，采用冲孔桩机进行施工，然后施工桥墩；支架体系桩基础为钻孔灌注桩，采用钻孔桩机施工钻孔，下放钢筋笼，然后灌注混凝土完成所述支架体系桩基础，支架体系桩基础的桩基类型为摩擦桩；

（2）在支架体系桩基础上面搭建模板浇注承台，承台的材料为混凝土；

（3）通过受力计算，确定双层贝雷桁架横向布置间距以及理论变形值，以作为施工的控制值；

（4）组装双层贝雷桁架，采用吊机及吊车配合人工组装贝雷片，通过螺栓进行组合连接，在下层贝雷桁架下安装加强弦杆，在上层贝雷桁架上安装加强弦杆；吊装双层贝雷桁架，采用两台大型吊车对组装后的双层贝雷桁架进行分层吊装，吊装点为贝雷桁架两端，两条钢丝绳吊索末端分支双点吊装；在双层贝雷桁架上焊接25工字钢分配梁和16工字钢；

（5）搭设满堂支架；

（6）在满堂支架上面浇注箱梁；

（7）箱梁的两端受力于桥墩，拆除满堂支架和双层贝雷桁架。

7.根据权利要求6所述的大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，其特征在于：所述支架体系桩基础的材料为C25混凝土，承台的材料为C30混凝土。

8.根据权利要求6所述的大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，其特征在于：所述步骤（4）中，采用大型吊车对组装后的双层贝雷桁架进行分层吊装的具体吊装方法为：

首先吊装下层贝雷桁架，吊装时用钢丝绳在吊点位栓住架体，钢丝绳吊索与架体夹角为45°～60°，起吊至离地面5～10cm，检查绑扎是否牢固稳定，钢丝绳吊索是否拉紧，大型吊车运转是否正常，且下层贝雷桁架平稳后才继续起吊，吊装完成之后用8T手拉葫芦对下层贝雷桁架进行调直，然后对下层贝雷桁架安装钢丝风缆绳进行固定；

然后吊装上层贝雷桁架，吊装时用钢丝绳在吊点位栓住架体，钢丝绳吊索与架体交角为45°～60°，起吊至离地面5～10cm，检查绑扎是否牢固稳定，钢丝绳吊索是否拉紧，大型吊车运转是否正常，且上层贝雷桁架平稳后才继续起吊，吊装完成之后用8T手拉葫芦对上层贝雷桁架进行调直，然后对上层贝雷桁架安装钢丝风缆绳进行固定。

9.根据权利要求6所述的大跨度双层贝雷桁架结构的施工方法，其特征在于：所述步骤（7）中拆除满堂支架和双层贝雷桁架的具体方法为：

先拆除满堂支架，然后拆卸贝雷桁架时，箱梁两侧飘出去的翼缘板下面的贝雷桁架用两台30T吊车吊到平地，人工拆卸分片；箱梁的底板和腹板下面的贝雷桁架先用两个8T的手拉葫芦水平吊起两端移到翼缘板下面，移动的全过程30T吊车的钢丝绳必须拴在贝雷桁架上，然后用两台30T吊车吊到平地，人工拆卸分片。