CN110872807A - 一种钢便桥的施工方法以及钢便桥 - Google Patents

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• • E—FIXED CONSTRUCTIONS
  • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
  • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
  • E01D15/00—Movable or portable bridges; Floating bridges
  • E01D15/12—Portable or sectional bridges
• • E—FIXED CONSTRUCTIONS
  • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
  • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
  • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

本发明公开了一种钢便桥的施工方法以及钢便桥，涉及工程技术领域。该方法的一具体实施方式包括：预埋钻孔灌注桩顶冠梁，以及所述钻孔灌注桩顶冠梁的上部预埋用于固定军用梁的端构架的螺栓；确认基坑内土方开挖至军用梁底面标高后，根据军用梁的每片标准三角的轴线进行设架；基于所述设架和预埋的钻孔灌注桩顶冠梁，安装整片的军用梁，并进行灌注；其中，所述整片的军用梁由一片以上的标准三角以及两个端构架组成；在所述整片的军用梁上弦杆上缘铺设路面系。该方法减少了人员投入和设备投入，具有成本低、施工周期短且经济效益显著的优点。

Description

一种钢便桥的施工方法以及钢便桥

技术领域

本发明涉及工程技术领域，尤其涉及一种钢便桥的施工方法以及钢便桥。

背景技术

钢便桥通常是为了解决临时交通问题为设的栈桥，以便于车辆和行人通行。现有技术中，多采用贝雷片与主梁连为一体的结构。但是，在实施过程中，发现现有技术存在以下问题：由于钢便桥多是临时设计搭建，现有技术无法满足钢便桥的快速运输、拼接和快速撤离的需求；而且，将钢便桥运输到作业地点非常不便。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种钢便桥的施工方法以及钢便桥，能够减少人员、设备的投入，具有成本低、施工周期短且经济效益显著的优点。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种钢便桥的施工方法。

本发明实施例的钢便桥的施工方法包括：预埋钻孔灌注桩顶冠梁，以及所述钻孔灌注桩顶冠梁的上部预埋用于固定军用梁的端构架的螺栓；确认基坑内土方开挖至军用梁底面标高后，根据军用梁的每片标准三角的轴线进行设架；基于所述设架和预埋的钻孔灌注桩顶冠梁，安装整片的军用梁，并进行灌注；其中，所述整片的军用梁由一片以上的标准三角以及两个端构架组成；在所述整片的军用梁上弦杆上缘铺设路面系。

可选地，在所述整片的军用梁上弦杆上缘铺设路面系的步骤包括：依次铺设木板、橡胶板和钢板，其中，所述钢板为焊接的整体；在所述钢板上铺设焊接的防滑板。

可选地，在安装整片的军用梁之前，还包括：在平整的场地中的军用梁拼装节点处，垫放10*10cm的方木，所述方木间距与军用梁拼装节点间距一致；在每个节点处并排放置两根方木，并用水准仪进行抄平；将需要拼装的端构架、标准三角通过吊车调放在方木上，逐个销孔进行对位，孔位对准后即安装钢销固定孔位；拼装端构架与标准三角，以及安装端弦杆；拼装标准三角，以及安装水平弦杆。

可选地，基于所述设架和预埋的钻孔灌注桩顶冠梁，安装整片的军用梁的步骤包括：将已经施工完成的冠梁表面的浮碴及杂物清理干净，剔除所述预埋的螺栓上的保护塑料纸；将基坑内土方开挖至军用梁底面标高；采用全站仪或经纬仪进行每片军用梁的标准三角的纵横轴线的测设，采用水准仪进行标高测设；确定冠梁和临时条基砼强度达到预设值后，在冠梁和临时条基上放样出每片军用梁的轴线里程，并且依据放线轴线准确进行架设；安装所述端构架的固定钢板；军用梁纵向安装预设长度后，安装所述整片的军用梁下部的联接系槽钢及横联套管螺栓。

可选地，所述钻孔灌注桩顶冠梁为L型。

可选地，所述军用梁为单层式的六四式军用梁，所述端构架为2m端构架。

可选地，在所述整片的军用梁上弦杆上缘铺设路面系之后，还包括：布设用于监测的监测点，以及在所述监测点安装表面应变计；基于所述表面应变计的初始数据和读取的实时数据，确当出应变值P:

P＝K(F_i－F₀)+b(T_i－T₀)

其中，P为应变值，正值表示受拉，负值表示受压；K为标定系数；F₀为初始频率模数；F_i为测读时频率模数；b为温度修正值；T₀为室温；T_i为测读的温度。

可选地，所述监测点包括沉降监测点和内力监测点。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种钢便桥。

本发明实施例的钢便桥的施工方法包括：所述军用梁的两端为端构架，两端的端构架之间依次连接有一片以上的标准三角；以及，所述军用梁通过其两端的端构架和所述钻孔灌注桩顶冠梁进行固定；在所述军用梁的上弦杆上设置有路面系，所述路面系由下至上依次铺设有木板、橡胶板和钢板，其中，所述军用梁上布置有5个内力监测点，分别设置在所述军用梁的竖压杆、上弦杆、斜腹杆、加强三角中竖杆和下弦杆上。

可选地，所述钻孔灌注桩顶冠梁为L型，所述钻孔灌注桩顶冠梁的上部预埋用于固定军用梁的端构架的螺栓，所述军用梁为单层式的六四式军用梁，以及所述端构架为2m端构架。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过军用梁作为主要的承受路面车辆荷载的构件，其具有结构轻便、拼装快速、适应性强等特点。进而，本发明实施例解决了现有技术中无法满足钢便桥的快速运输、拼接和快速撤离需求的问题。而且，便于将钢便桥运输到作业地点。同时，其施工过程便捷，减少了人员、设备的投入，具有成本低、施工周期短且经济效益显著的优点。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的钢便桥的施工方法的主要流程的示意图；

图2是根据本发明实施例的军用梁的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的内力监测点的示意图；

图4是根据本发明实施例的L型冠梁的示意图；

图5是根据本发明实施例的钢便桥的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的标准三角的示意图；

图中，

1-端构架；2-标准三角；3-横联套管螺栓；4-端构架联结系；5-端弦杆；6-斜腹杆联结系；7-下弦杆联结系；8-标准弦杆；9-横联套管螺栓；10-端弦杆；11a、11b、11c、11d、11e-表面应变计；12-路面系；13-钻孔灌注桩顶冠梁；14-标准段矩形冠梁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是根据本发明实施例的钢便桥的施工方法的主要流程的示意图，如图1所示，本发明实施例的钢便桥的施工方法主要包括：

步骤S101：预埋钻孔灌注桩顶冠梁，以及钻孔灌注桩顶冠梁的上部预埋用于固定军用梁的端构架的螺栓。军用梁为单层式的六四式军用梁，端构架为2m端构架。军用梁是一种全焊构架、销接组装、单层或双层的多片式、明桥面体系的拆装式上承钢桁梁。本发明实施例采用单层结构，选用加强型单层六四式军用梁(由加强三角架和辅助端构架组合而成)。六四式铁路军用梁(代号：102—1)的主桁包括标准三角(代号①)、端构架(代号②)、标准弦杆(代号③)、端弦杆(代号④)、和斜弦杆(代号⑤)和撑杆(代号⑥)等六种基本构件和钢销、撑抨销栓等两种节点联结伴组成，可组装成符合国家标准(GB904—65)按4米变化的铁路标准跨度的单层式或双层式桁梁。加强型六四式铁路军用梁(代号：102—2)只是主桁用加强三角(代号21)和加强弦杆(代号23)两种构件分别代替了标准三角(代号①)和标准弦杆(代号③)，其余构件和节点联结件和六四式铁路军用梁完全相同，主要用以适应较大的跨度。

图2是根据本发明实施例的军用梁的结构示意图，如图2所示，本发明实施例的军用梁主要包括：端构架1、标准三角2、横联套管螺栓3、端构架联结系4、端弦杆5、斜腹杆联结系6、下弦杆联结系7、标准弦杆8、横联套管螺栓9、端弦杆10。军用梁的配件是通用的，共有十一种。按用途分为四类：构件联结销钉包括钢销和撑杆销栓二种；联结系配件包括横联套管螺栓、联结系槽钢、二号U型螺栓、三号U型螺栓四种；桥面系配件包括面板、一号U型螺栓、压板、压板螺栓四种；对于支座，每套支座包括预埋定位螺栓、定位钢压板和联结螺栓；钢销用途为上下主弦杆构件节点联结，横联套管螺栓主要用以各片主桁间的弦杆联结，联结系槽钢主要为平面和断面联结杆件。一号U型螺栓联结面板与主桁上弦杆，二号U型螺栓联结联结系槽钢与主桁下弦杆及撑杆。三号U型螺栓联结联结系槽钢与腹杆(包括撑杆)。

军用梁的拼装在堆放场地内进行，先将场地平整，在军用梁拼装节点处垫放10*10cm方木，方木间距与军用梁各节点间距一致，每个节点处并排放置两根方木，并用水准仪进行抄平，保证方木标高一致，偏差控制在3mm之内。将需要拼装的2m端构架、两片标准三角通过吊车调放在方木上，逐个销孔进行对位，孔位对准后即安装钢销固定孔位。先安装端构架与标准三角，再安装端弦杆，然后安装标准三角，最后安装水平弦杆，单片军用梁拼装完成。对拼装成片的军用梁的轴线及水平进行复核，拼装误差满足规范要求后即可运往现场进行安装具体的，在平整的场地中的军用梁拼装节点处，垫放10*10cm的方木，方木间距与军用梁拼装节点间距一致。然后，在每个节点处并排放置两根方木，并用水准仪进行抄平。以及，将需要拼装的端构架、标准三角通过吊车调放在方木上，逐个销孔进行对位，孔位对准后即安装钢销固定孔位。拼装端构架与标准三角，以及安装端弦杆。并且，拼装标准三角，以及安装水平弦杆。结合六四梁结构，按照平面结构进行分析，计算采用PKPM软件钢结构模块对单层六四梁平面结构进行计算。在本发明实施例中，若六四梁自重系统自动计算，桥面系自重按照前述荷载的一半取值为1.0KN/m，货车荷载按照一辆货车通行宽度为7片六四梁宽度，平面模型荷载为1000/14＝71KN,，荷载施加于跨中六四梁单元三个节点，考虑一定的安全系数，每个节点施加荷载为28KN。

图4是根据本发明实施例的L型冠梁的示意图，如图4所示，钻孔灌注桩顶冠梁为L型。设置在基坑周边支护(围护)结构(多为桩和墙)顶部的钢筋混凝土连续梁，其作用其一是把所有的桩基连到一起(如钻孔灌注桩，旋挖桩等)，防止基坑(竖井)顶部边缘产生坍塌，其二是通过牛腿承担钢支撑(或钢筋混凝土支撑)的水平挤靠力和竖向剪力，冠梁施工时必须凿除桩顶的浮浆等。

步骤S102：确认基坑内土方开挖至军用梁底面标高后，根据军用梁的每片标准三角的轴线进行设架。

步骤S103：基于设架和预埋的钻孔灌注桩顶冠梁，安装整片的军用梁，并进行灌注。其中，整片的军用梁由一片以上的标准三角以及两个端构架组成。具体的，将已经施工完成的冠梁表面的浮碴及杂物清理干净，剔除预埋的螺栓上的保护塑料纸；将基坑内土方开挖至军用梁底面标高；采用全站仪或经纬仪进行每片军用梁的标准三角的纵横轴线的测设，采用水准仪进行标高测设；确定冠梁和临时条基砼强度达到预设值后，在冠梁和临时条基上放样出每片军用梁的轴线里程，并且依据放线轴线准确进行架设；安装端构架的固定钢板；军用梁纵向安装预设长度后，安装整片的军用梁下部的联接系槽钢及横联套管螺栓。

由上可知，军用梁安装的过程主要包括现场清理、测量放线和安装，在现场清理中，将已经施工完成冠梁表面的浮碴及杂物清理干净，预埋螺栓上的保护塑料纸剔除，以利军用梁的安装。以及，基坑内土方开挖至军用梁底面标高。在测量放线过程中，由测量组采用全站仪或经纬仪进行每片军用梁的纵横轴线的测设，采用水准仪进行标高测设。在本发明实施例的安装过程中，冠梁和临时条基砼强度达到85％以后，在冠梁和临时条基上放样出每片军用梁的轴线里程，依据放线轴线准确进行架设。安装端构架的固定钢板，固定整片军用梁的位置。军用梁下部的联接系槽钢及横联套管螺栓在军用梁纵向安装一定长度后安装。然后，浇带混凝土浇注。在该过程中，冠梁后浇带混凝土在盖板安装前进行灌注。混凝土浇注完成后上部即回填土方至军用梁间，进行养护。

步骤S104：在整片的军用梁上弦杆上缘铺设路面系。具体的，依次铺设木板、橡胶板和钢板，其中，钢板为焊接的整体；在钢板上铺设焊接的防滑板。路面系两端搁置在军用梁上弦杆上缘上，路面板铺装时板与板的标高一致，拼接紧密、齐平，不得有错落现象。在本发明实施例中，铺设军用梁上部的路面体系的过程中，首先满铺5cm厚木板，再铺设10mm厚橡胶板，然后满铺20mm厚钢板并焊接为整体，最后上面铺设0.4mm厚花纹钢板，钢板之间可靠焊接，形成一个整体。

在整片的军用梁上弦杆上缘铺设路面系之后，还包括：布设用于监测的监测点，以及在监测点安装表面应变计。并且，监测点包括沉降监测点和内力监测点。基于表面应变计的初始数据和读取的实时数据，确当出应变值P:

P＝K(F_i－F₀)+b(T_i－T₀)

其中，P为应变值，正值表示受拉，负值表示受压；K为标定系数；F₀为初始频率模数；F_i为测读时频率模数；b为温度修正值；T₀为室温；T_i为测读的温度。

军用梁是主要的承受路面车辆荷载的构件，为确保车辆的正常通过和基坑的稳定，保证主体结构的正常施工，特对军用梁进行监测，验证结构设计，为结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。监测内容主要包括军用梁沉降监测和内力监测，所需的检测仪器主要包括：精密水准仪、因瓦尺，以及EBJ-57型表面应变计、振弦式频率接收仪。

对于沉降监测，可沿军用梁临时条基端，布设沉降观测点，观测军用梁在车辆荷载作用下的沉降情况，同时掌握临时条基的沉降情况。

图3是根据本发明实施例的内力监测点的示意图。内力监测共选取两个监测断面，即选两榀军用梁进行内力监测。根据军用梁结构受力特征，视单榀军用梁为桁架结构。在本发明实施例中，每榀梁布置5个内力监测点，分别布设在军用梁的上弦杆、下弦杆、加强三角中竖杆、竖压杆及斜腹杆上。如图3所示，在5个内力监测点上安装表面应变计11a、11b、11c、11d、11e，即表面应变计11a、11b、11c、11d、11e分别设置在竖压杆、上弦杆、斜腹杆、加强三角中竖杆和下弦杆上。

在安装表面应变计的过程中：①安装时套上标准芯棒，两端外侧面必须与安装架外侧面齐平，然后用扳手拧紧两只M10螺钉。②将装好标准芯棒的安装架用高强专用胶粘贴在钢支撑表面。粘贴时首先要将军用梁基面除锈清理。应变计必须与支撑轴线平行，最好是重合。③松开两只M10螺钉，从一端取出标准芯棒，再把标准芯棒装入另一副安装架内继续进行下一只的安装。④待安装架与钢支撑粘贴牢固后，即可进行应变计的正式安装。安装时应把应变计从一端慢慢推入安装架内，到位后再把两只M10螺钉拧紧即可。⑤记下安装时的零点频率值及当时温度值。

以及，把应变计推入安装架时，严禁使应变计弯曲变形，要平稳地推入；严禁使应变计扭转变形，要在自由状态下推入；应变计到位后必须与安装架的两端外侧面齐平。拧紧M10螺钉时，接上频率读数仪，在拧紧前测一次频率值(f1)；拧紧M10螺钉时必须观测应变计的频率值(f2)，此时应将频率控制在f2＝f1±100Hz之内，两只螺钉应相应地慢慢地拧入，直至拧紧为止，严禁拧紧一只后再拧另一只。

对于本发明实施例，通过军用梁作为主要的承受路面车辆荷载的构件，其具有结构轻便、拼装快速、适应性强等特点。进而，本发明实施例解决了现有技术中无法满足钢便桥的快速运输、拼接和快速撤离需求的问题。而且，便于将钢便桥运输到作业地点。同时，其施工过程便捷，减少了人员、设备的投入，具有成本低、施工周期短且经济效益显著的优点。

图5是根据本发明实施例的钢便桥的结构示意图，图6是根据本发明实施例的标准三角的示意图。如图5和图6所示，本发明实施例的钢便桥主要包括：钻孔灌注桩顶冠梁13、军用梁和路面系12；军用梁的两端为端构架1，两端的端构架1之间依次连接有一片以上的标准三角2。以及，军用梁通过其两端的端构架1和钻孔灌注桩顶冠梁13进行固定。在钻孔灌注桩顶冠梁13下方埋设有标准段矩形冠梁14。在军用梁的上弦杆上设置有路面系12。本发明实施例的钢便桥横跨主体基坑，其系统主要由：钻孔灌注桩顶冠梁、加强型六四式铁路军用梁、路面系等组成。加强型六四式铁路军用梁(简称军用梁)作为主要的承受路面车辆荷载的构件，其具有结构轻便、拼装快速、适应性强等特点。如图5所示，本发明实施例的钢便桥总长24.48m，含5个标准三角、2个端构架及其配件。主要工程材料包括加强型六四式军用梁、C25混凝土和Q235钢。以及，六四式军用梁的六种主桁构件中，所有杆件和节点钣全都是16锰低合金钢材。加强型六四式铁路军用梁的六种主桁构件中，除加强三角的上弦和加强弦杆以及个销接节点钣采用15锰钒氮低合金钢钢材外，这两种构件中的其他杆件和其他四种构件都是16锰低合金钢钢材。辅助端构架的所有杆件和节点钣全都是16锰低合金钢钢材。主桁构件都是全焊结构。主桁节点联接件(钢销和撑杆销栓)采用35硅锰合金结构钢，并经调质处理。配合标准套使用，标准套中2m长的端构架②，以调整桥跨长度为辅助构件。以及，采用钢材和上述焊接材料焊接的焊缝金属的设计基本容许应力如下表：

本发明实施例提供了一种钢便桥，如图2-6所示，其主要包括：钻孔灌注桩顶冠梁13、军用梁和路面系12；军用梁的两端为端构架1，两端的端构架1之间依次连接有一片以上的标准三角2；以及，军用梁通过其两端的端构架1和钻孔灌注桩顶冠梁13进行固定。以及，在钻孔灌注桩顶冠梁13下方埋设有标准段矩形冠梁14。在军用梁的上弦杆上设置有路面系12，路面系12由下至上依次铺设有木板、橡胶板和钢板。军用梁为单层式的六四式军用梁，端构架1为2m端构架。钻孔灌注桩顶冠梁13为L型，进而提升了结构的稳固性。以及，钻孔灌注桩顶冠梁13的上部预埋用于固定军用梁的端构架的螺栓。以及，钢板上铺设有焊接的防滑板。木板、橡胶板和钢板的厚度分别为50mm、10mm、20mm，防滑板的厚度为4mm。军用梁的竖压杆、上弦杆、斜腹杆、加强三角中竖杆和下弦杆上，分别设置有内力监测点11a、11b、11c、11d、11e。

对于本发明实施例的钢便桥，其结构轻便、拼装快速、适应性强，能够减少了施工过程中的人员投入和设备投入，具有成本低、施工周期短且经济效益显著的优点。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。