贝雷桥,一般又称为装配式钢桥,很多地方把这两种称呼混用,甚至把贝雷桥与钢桥两个词等同。
严格来说,钢桥≠贝雷桥,钢桥包含贝雷桥,只有装配式钢桥=贝雷桥。
钢桥是用制造材质来进行定义的,贝雷桥的主要特点是模块化,而钢桥的范围更广了,从字面理解,基本可以说是主体是钢结构的桥梁都可以称为钢桥。只不过贝雷桥更典型,应用也广。
相对来说,装配式钢桥这个词比较接近贝雷桥的本义,也可以说是从另一种意义上解释了什么是贝雷桥。
中国公路部门采用16Mn钢材设计并定名为装配式公路钢桥,一套器材可架设9、12、15……60、63米跨径的单行道桥梁,通过汽车10级、汽车15级、汽车20级、履带50、挂车80的荷载。这种桥梁构件也大量用作施工支架或塔架。由于使用中常常出现大跨度的问题(超过63米),以及双车道大跨度问题,们又研究推出了450型,可以达到91米的单跨跨度。
贝雷架厂家带您了解上承式贝雷桥上下支撑设计。
3.2.1 上部结构形式
桥梁全长214.47m,全桥共计16跨,其中桥梁 两端与河岸相接处,采用现浇钢筋砼板,其余的中间5联采用贝雷梁,为第2~第3跨15/12m一联的连续梁;具体的跨径组合为:5.95m+0.28m+(2×15)m+0.45m+(3×15)m+0.45m+(3×15)m+0.45m+(3×15)m+0.45m+(3×12)m+0.28m+5.16m=214.47m。
因桥座的尺寸原因,每联连续的贝雷梁两端的端柱之间有45cm的空隙,贝雷梁梁端与现浇钢筋砼板之间有28cm的空隙。在以上两处桥面板设1cm伸缩缝,以弹塑性材料填充。
每片主梁采用双排单层体系,即水平向由2排贝雷梁片组成,而每层贝雷梁片的竖向为一层。设计在桥梁宽度范围内采用5片纵梁,纵梁间距175cm,顺桥向以3m间距设横向支撑架,确保纵梁横 向稳定,共同参与受力。横梁采用2根20号槽钢中间夹钢板焊接成梁,以1.5m间距设置。考虑到架设方便、快捷,桥面采用预制钢筋砼简支板,加铺12~15.75cm厚整体化层,以利行车顺畅。
3.2.2 本桥所用定型贝雷梁及其附件
贝雷梁是钢桁架构件,作为桥梁的主要受力构件,由上下弦杆、竖杆、及斜杆焊接而成,弦杆由两根10号槽钢背靠背组合而成,上下弦杆的端部有阴阳 接头,接头有桁架连接销孔。竖杆和斜杆由8# 工字钢制成。材料16Mn,每片的重量为270kg。
附件包括支撑架、端柱、桥座。支撑架由角钢焊成。用于两排桁架之间的连接,把两排桁架组成一组形成一片主梁,排之间的距为45cm。连接时将其空心圆锥筒插入桁架弦杆或端竖杆支撑架螺栓孔内,用支撑架螺栓固定。每片主梁之间距为175cm,以10号槽钢自制的加劲支撑架连接。端柱安装在一排贝雷梁的两端,重量为70kg,用以将桥梁上的荷载传至桥座上,桥梁座落时,将其骑在桥座的轴梁上。大允许承载力为250kN。桥座用于支承端柱,将桁架上部的荷载传至下部结构,每排贝雷梁桁架的一端对应一个桥座。
3.3 下部结构
3.3.1 下部结构形式
一般桥墩采用两根D100cm钢管桩,单根桩设计竖直承载力要求大于1200kN;靠近河岸的桥墩由于岩层较浅桩长受限制,采用6根D50cm钢管 桩,单根桩设计竖直承载力要求大于600kN。每排墩顶设盖梁,采用8500mm×1000mm×14mm作上下面板,8500mm×642mm×10mm作腹板。为加强桥墩的横向稳定性,于墩柱常水位以上设横系梁。
为加强墩身结构强度,其管内先采用抛填片石挤淤,北京贝雷架,然后在管内灌砂至桩顶。钢管桩采用壁厚t=12mm的钢板制作,采用打入式施工,以承载力为入土深度控制指标,管顶5m范围内为水面活动区,考虑防腐及美观,采用涂灰色调合油漆处理。钢管桩的打入采用90kW的振动锤,打入时按振动锤的打桩公式确定收锤条件,持力层选择4-1、4-2或4-3岩层。
3.3.2 堤坝基础处理
由于桥面需要与河堤顶面的路面接顺,0# 台需支撑在已建的7.5号浆砌片石河堤上。河堤地基已采用尾径80mm间距50cm×50cm木桩加固处理,但是仍不足以承载桥梁的荷载,而且水利0部门对河堤的变形提出很高的要求,为确保河堤的安全,对河堤及其后方、下方的土体采用高压注浆加固处理(见图2)。钢管桥墩和桥台之间设5~7m的钢筋砼现浇板,板后设搭板,搭板离空河堤顶面。由于河堤靠近河流地下水还受潮汐影响,注浆时要尤其注意注浆的压力不宜偏高,以免浆液渗到较远距离,选用较低的压力有利于节省水泥浆的用量。
组合型贝雷桥厂家带来组合体系桥施工中的应用。
利用BIM技术将简支梁拱组合体系桥三维模型与施工方法有机结合,模拟施工作业工序,进一步核查施工方案是否合理。该过程中,工程师可以直观、形象、生动地动态参与拱肋安装、拱脚定位、预应力张拉、线形监控等复杂关键工序全过程,发现不合理或错误时能够及时修正施工方案,然后再进行方案模拟检查、优化,贝雷架出售,直至施工方案可行。
钢管拱肋安装是简支梁拱组合体系桥的关键工序,其中拱肋吊装方案采用2台80 t汽车吊在桥面进行安装,贝雷架架设,钢管拱吊装节段运输至现场后在桥头位置存放,需安装拱段应提前1 d利用汽车吊倒运至安装位置进行存放。在利用BIM技术模拟汽车吊站位时,发现汽车吊单支腿处没有正对系梁的隔板和腹板,为确保系梁顶板承载力满足要求,贝雷架工程公司,把该工况下的三维模型输出到Midas FEA中计算,结果显示系梁顶板承载力不满足要求。然后把汽车吊单支腿正对系梁的隔板和腹板,汽车吊支腿下设置1200mm×1200mm的双层钢板支垫,钢板壁厚10mm,两层钢板中间夹间距200mm的Ⅰ10工字钢,再对该工况进行模拟,结果显示安全系数满足要求。
拱脚结构十分重要,但混凝土施工质量控制难度较大,以往经常出现拱脚混凝土不密实和裂纹现象。主要原因是拱脚在系梁端部实体段与边腹板交接处“生根”,不同方向的钢筋围绕预埋钢管密集布置,拱脚下还有固定预埋钢管的型钢支架和三向预应力波纹管穿过,混凝土振捣质量难以保证。通过由BIM技术建立的拱脚模型,发现拱脚处混凝土振捣存在盲区,且在个别位置振动棒很容易触碰到波纹管使预应力管道漏浆堵塞。拱脚振捣BIM模型见左下图,其中蓝色显示为模拟的振动棒,终把振捣方案优化为在钢管拱内切割出间距为60~70cm的振捣孔和观察孔,开孔定位避开波纹管,这样可以在混凝土浇筑时让作业人员在拱脚预埋钢管内用30型振动棒按“快插慢拔”的原则实施捣固,同时安排另一班作业人员在系梁顶面和腹板侧面采用振动棒加敲击的方法进行振捣,用钢板把振捣孔和观察孔焊接封堵
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