摘要:結(jié)合工程實(shí)際介紹中山市岐江大橋懸灌不等跨施工的0#塊臨時(shí)固結(jié)施工設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:0#塊 臨時(shí)固結(jié) 施工設(shè)計(jì)
1 工程概述
廣東中山市岐江大橋主跨采用80.8+132+80.8米三跨預(yù)應(yīng)力砼雙塔單索面部分斜拉橋,橋面寬31米。主橋采用塔、梁固結(jié)體系,上部構(gòu)造主跨在中墩處與塔固結(jié),置于盆室橡膠支座上。主梁采用C60預(yù)應(yīng)力砼,單箱三室斷面,墩塔處梁高3.8m,跨中梁高2.4m,箱梁頂寬31m(設(shè)雙向2%橫坡),底寬18.2m-19.08m,以維持腹板斜度不變,懸臂長7.25m,頂板厚25cm(中室頂厚50cm),底板厚22cm-80cm,邊腹板厚30cm,中室兩腹板中心間距為1.8m。主粱在兩岸同時(shí)對稱懸臂澆注,每岸共分15個(gè)對稱段。為加強(qiáng)其作為拉索錨箱的斷面,利用橋面的中央分隔帶對中室箱梁頂板作適當(dāng)加厚,其下于拉索區(qū)每隔4m設(shè)錨梁。為承受橋梁活載和腹板的主拉應(yīng)力,箱梁為三向預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu),頂板縱向預(yù)應(yīng)力束采用5Φj15.24和12Φj15.24鋼絞線束,底板采用15Φj15.24鋼絞線束,集中錨固于頂?shù)装迮c腹板相連的加腋處,橫向預(yù)應(yīng)力束采用扁錨體系5Φj15.24,豎向預(yù)應(yīng)力束采用JLM-32精軋螺紋鋼。
2 固結(jié)方式
為保證主橋懸臂施工時(shí)的穩(wěn)定性,必須對連續(xù)梁進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)。固結(jié)的方式為:在主墩(7#、8#墩)承臺上澆注臨時(shí)支墩與0#塊連接。每個(gè)主墩順橋向兩側(cè)各布置4個(gè)臨時(shí)支墩,其截面形式為:80×80cm,單個(gè)支墩高度為12.5米左右。4個(gè)臨時(shí)支墩頂面用系梁連接為整體,系梁的截面形式為:30×50㎝。臨時(shí)支墩為C30鋼筋砼結(jié)構(gòu),其主筋底部伸入承臺1米、頂部伸入0#塊底板并錨固在底板內(nèi)。在臨時(shí)支墩頂面安置C30:60×60×25㎝硫磺砂漿墊塊(祥見設(shè)計(jì)圖紙),硫磺砂漿墊塊與0#塊底板連為整體。
3 施工方法
3.1 在主墩承臺施工中要按設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確定位臨時(shí)支墩,預(yù)埋臨時(shí)支墩主筋,預(yù)留主筋縱向焊接接頭要錯(cuò)開35d但不得少于50cm。
3.2 臨時(shí)支墩的施工:在承臺上按照設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確定位臨時(shí)支墩位置,按照設(shè)計(jì)圖紙綁扎支墩及系梁鋼筋,支墩主筋應(yīng)錨入0#塊箱梁內(nèi),采用組合鋼模一次澆注臨時(shí)支墩及系梁砼。
3.3 硫磺砂漿墊塊施工:硫磺砂漿墊塊的配置強(qiáng)度必須要達(dá)到C30以上,預(yù)制時(shí)在硫磺砂漿墊塊內(nèi)預(yù)埋鐵皮管。硫磺砂漿墊塊必須在臨時(shí)支墩頂面坐實(shí)。
3.4 0#塊施工同臨時(shí)支墩形成剛性結(jié)構(gòu)。
3.5 解除固結(jié)的方法:待全橋合攏后需解除固結(jié)約束,在硫磺砂漿墊塊預(yù)留孔內(nèi)裝入電阻絲,用電流融化硫磺砂漿墊塊,將錨固筋割斷并且鑿除臨時(shí)支墩。
4 設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 穩(wěn)定性檢算。對各節(jié)段不同荷載下,懸臂段一端掛籃前移到位,另一端掛籃沒有滑移的情況下:
假定主墩支座不受力,取順橋向兩支點(diǎn)中心間距為880cm,對懸臂現(xiàn)澆段各節(jié)段進(jìn)行穩(wěn)定性檢算。(取安全系數(shù)K≥1.3,混凝土自重×1.05系數(shù),一副掛籃自重取120t,每節(jié)段掛籃重心視為該段端頭加50厘米)受力簡化如下圖:
K=∑Mki/∑Mqi
∑Mki=G塔×4.4+G0×4.4+G1×(10.4+3.5/2)+G2×(10.4+3.5+3.5/2)+G3×(10.4+3.5+3.5+4/2)+…+G15×(10.4+∑di+d15/2)+G掛×(10.4+∑di+1)
∑Mqi=G1×(1.6+3.5/2)+G2×(1.6+3.5+3.5/2)+G3×(1.6+3.5+3.5+4/2)+…+G15×(1.6+∑di+d15/2)+G掛×(1.6+∑di+1+2)
計(jì)算參數(shù)及所得安全系數(shù)見掛籃前移傾覆安全系數(shù)參數(shù)表。
由檢算結(jié)果可知,最不利情況在14#段,故需增大抗傾覆彎距即增大拉力:
ΔK=1.3-K14=1.3-1.299=0.001
ΔMki=Mqi×ΔK=98757.9×0.001=98.7579(t.m)
故增大拉力:R=ΔMki/8.4=11.75(t)
4.2 臨時(shí)支墩及硫磺砂漿墊塊檢算:
假定主墩支座不受力,所有荷載簡化如下圖示:
4.2.1 支反力
8.8RA-G掛×(d+4+8.8)-∑Gi×4.4+G掛×d=0
RA+RB=2×G掛+∑Gi=4948.8
解之得:RA=2648.94 (t) RB=2299.86 (t)
4.2.2 支墩應(yīng)力計(jì)算:
單側(cè)4個(gè)臨時(shí)支墩,墩頂用系梁連接。單個(gè)支墩截面為80cm×80cm,采用30號混凝土,主筋為Ⅱ級鋼筋8Φ20,箍筋為Φ12@300mm,軸心受壓Nj=662.2t。按一端固定一端鉸接,L0=0.7L,長細(xì)比為λ=L0/b=11.375,查表得φ0=0.9。
允許承載力為:
Nu=φ0b(RaA/c+R’gA’g/s)
=0.9×0.95(17.5×0.8×0.8×106/1.25+340×8×314/1.25)=8244990.7(N)
=824.5(t)>Nj=662.2t 滿足設(shè)計(jì)要求
凈保護(hù)層c=35mm
配筋率μ`=(8×314)/(800×800)
=0.004 符合<公路橋規(guī)>
箍筋間距Sk=300mm≤15d=15×20
=300 符合要求
主筋凈間距Sn=(800-2×40-3×20)/2
=330>50mm滿足規(guī)范要求
4.2.3 硫磺砂漿墊塊強(qiáng)度計(jì)算:
截面形式為:60×60cm,厚度為25cm
σ=Nj/A=(662.2×104)÷(600×600)=18.4(MPa)
選用C30的硫磺砂漿墊塊,符合設(shè)計(jì)要求
4.2.4 支墩頂橫橋向連接系梁檢算:
連接系梁作為臨時(shí)支墩的加固和0#塊的支撐,作為支撐時(shí)檢算:
0#塊自重為388.2×2.5×1.2=1164.6(t),假定主墩支座不受力。分4道承受所有力量。均布荷載以q=29(t/m)計(jì),取長度為l=250㎝,寬為b=30,高為h=50,混凝土標(biāo)號為C30,受拉區(qū)采用Ⅱ級鋼筋4Φ20,箍筋為Φ12@300mm,兩端固定。如下圖所示:
Mj=ql2/12=29×2.52/12=15.1(t.m)
W=bh2/12=6.25×10-3(m3)
σ=Mj/W=24.3(MPa)
以單筋截面設(shè)計(jì),有關(guān)計(jì)算參數(shù)為:ζjg=0.55,μmin=0.15%,a=40mm,保護(hù)層c=a-d/2=30mm,
受壓區(qū)高度x
x=RgAg/Rab
=(340×1256)/(17.5×300)
=81mm<:ζjgh0=0.55×460=253mm
故不會發(fā)生超筋情況
抗彎承載能力MU計(jì)算:
MU=Rabx(h0-x/2)/c
=17.5×300×81×(460-81/2)/1.25
=178.4KN.m>Mj=151KN.m 滿足要求
根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,采用此種施工工藝完全可以滿足技術(shù)要求。
5 結(jié)束語
在現(xiàn)澆懸灌施工中,先確定兩端采用掛籃法施工是否滿足力學(xué)平衡原理,再根據(jù)其對稱或不對稱段的重量計(jì)算所需的傾覆力。將0#塊固結(jié)后,以消除傾覆力,才能逐段進(jìn)行懸灌的梁體施工,保證施工時(shí)的穩(wěn)定性和安全性。在同類橋梁的施工中可以參考。
參考文獻(xiàn):
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