钢围堰用工具式导向架在桥梁加固中的应用.pdf

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1、２０１６年第８期（总第１８５期）江西建材交通工程钢围堰用工具式导向架在桥梁加固中的应用■曾铮，刘昂■武汉二航路桥特种工程有限责任公司，湖北武汉４３００６３摘要：以某桥梁１５～１８号桥墩检测加固项目为工程背景，介绍了某桥梁高潮差低净空下的工具式导向架的设计施工过程，该工具式可导向架的施工考虑了涨落潮变化、桥下净空较小等环境因素，。应用证明，该方法具有施工便捷、适用性强、降低成本等特点。关键词：导向架工具式双壁钢围堰可拆卸可循环水中桥墩加固低净空诸多在役桥梁因运营过程中出现损坏，需要进行维修加固。相比较陆上桥梁部分，水中桥梁维修加固需进行隔

2、水施工。较为广泛采用的为双壁钢围堰施工方法。传统新建工程应用钢围堰多采用钢管桩等形式作为钢围堰导向。但维修加固工程空间狭小、净空不足，不适用于此类工程。［１］结合既有的工具式双壁钢围堰，针对维修加固工程中的工具式双壁钢围堰的辅助构件———导向架进行通用性设计，解决在维修加固特定环境中进行围堰导向施工的问题。结合本次某大桥桥墩维修加固工程中工具式钢围堰导向架的设计及施工方法，为其他类似工程提供参考。图３１５＃承台处钢围堰立面布置图１应用工程背景２水文地质概况某桥属深水大跨桥，全长１２６５ｍ。全桥分为５联，１５～１８号墩为水此水域为不规则一

3、日潮，每天涨落潮各一次。最高潮位：＋中墩，见图１。下部结构为钢筋混凝土双柱桥墩，承台平面尺寸为６．４３．６４０ｍ，最低潮位：-２．５００ｍ，最大潮差：６．１４ｍ。施工期设计流速为Ｖ×５．２ｍ，高２ｍ，每个承台下设４根直径为１．５ｍ的钻孔桩。＝２．５ｍ／ｓ。１５号桥墩处河床平均标高为：-７．２００ｍ，最大水深为桥址地处沿海并受潮汐影响。由于原桥受船只撞击及采砂影响，［２］１０．８４ｍ。承台顶标高为＋１．０００ｍ。须对墩柱需进行加厚混凝土施工。桥墩处水深８～１ｍ，需采用干作业３工具式导向架设计施工平台。根据施工需要，在１５～１８号墩设置双壁

4、钢围堰作为干施工（１）导向架作用及原则：①导向架需设计为通用性、可拆卸、可循环作业平台。利用的；②导向架需轻便，满足桥下特定环境施工；③导向架在工具式双壁钢围堰外围尺寸设计为９．６×１０．６ｍ，内部尺寸为８．０×８．８ｍ，钢围堰安装时提供定位作用；④导向架在工具式钢围堰下放时提供导高度依据每处墩台水深９．４～１３．０ｍ不等，见图２～图３。轨作用；⑤导向架和桥墩连接，能钢围堰施工过程中提供较大水流抗力。（２）导向架尺寸拟定：①平面尺寸：因工具式钢围堰内侧与承台间距分别为１．２ｍ、１．４ｍ两种，导向架在这两方向长度选取为１．２ｍ、１．４ｍ。

5、②竖向尺寸：根据涨落潮情况，导向架顶标高设置为＋１．０００ｍ，导向架底标高设置为-６．０００ｍ。图１１４～１８号桥墩位置分布图（３）导向架结构。导向架设计时考虑施工的便携性以及受力时绕度的变化对于钢围堰定位所造成的影响。导向架选用分块拼装式，并合理确定了每块导向架的位置尺寸，采用端点处锚固于承台上，块与块之间采用连接块螺栓固定的方式进行导向架的设计与施工，见图４～图６。围堰导向架待其作用完成后需拆除进行循环作业。导向架主要由前端导轨装置、骨架、连接装置及紧固件构成。其中前端导轨装置与预留在工具式钢围堰内侧的卡槽相接触，确保钢围堰可沿导向

6、架滑动。单片导向架重量图４导向架示意图为２４４．４ｋｇ，连接杆重量为１００ｋｇ。施工较为方便。（４）导向架结构计算。利用Ｍｉｄａｓｃｉｖｉｌ２０１３建立有限元模型。根据相关规范，在水流２．５ｍ／ｓ情况下进行水流力施加，并考虑单块钢围［３］图２钢围堰平面布置图堰冲击系数影响，施加冲击力。所有单元皆采用梁单元进行。相应荷载组合：自重（１．２）＋冲击力（１．４）＋流水压力（１．４）。进行单个承台工具式导向架有限元计算，计算结果如图７～图８所示。·１８５·向架各片所有连接焊缝都须饱满。②防腐处理。根据相关钢结构防腐规范进行防腐处理，见图９。（３

7、）承台固定端施工。依据导向架设计图纸要求，在承台上进行定位钻孔植筋。由于承台自身尺寸的图９导向架单片骨架制作不精确型，选取梁底墩柱作为参考点。如若遇到承台结构钢筋，则根据导向架单片长度方向另选取植筋点。务必确保植筋点位于导向架单片骨架在承台上的竖直投影之上。（４）导向架单片骨架施工。在钢围堰下放时，导向架作为导轨安装精度重要，且需保证不能出图５导向架平面分布图现正误差。具体安装步骤如下：第一步：根据已做好的植筋点，按实际尺寸量好单片骨架各杆件尺寸。第二步：安装单片骨架。第三步：在与承台空隙处进行紧固处理。第四步：安装各片图１０导向架单片

8、骨架安装图６导向架立面分布图图１１导向架连接杆安装骨架的水平联系杆件。在单片骨架与承台之间的间隙处采用硬木板或者钢板予以填充。确保其自身的牢固性与稳定性，见图１０。（５）导向架连接杆施工。在各单片骨架之间设