摘 要:鐵路橋梁中,多跨連續(xù)的預(yù)應(yīng)力的箱梁經(jīng)常使用,在施工條件允許時,為節(jié)約投資、同時縮短施工時間。鋼管柱臨時墩支架就以其具有著使用靈活、拆卸比較方便,結(jié)構(gòu)也比較簡單實(shí)用,成本也很低這樣的幾個特點(diǎn),在各個鐵路橋梁的施工中發(fā)揮著一個比較重要的作用。
關(guān)鍵詞:鋼管柱臨時墩支架 鐵路橋梁 施工 應(yīng)用
中圖分類號:U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)05(b)-0084-02
1 工程概況
某個鐵路橋梁的主橋采用的是獨(dú)塔的雙索面、墩塔梁固結(jié)體系的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋的形式,其上部的結(jié)構(gòu)主要是采用了扁平箱形的預(yù)應(yīng)力的混凝土主梁結(jié)構(gòu),而其箱梁則采用了C55的混凝土。整個箱梁的寬度大概為40 m左右,是單箱3室的結(jié)構(gòu)。而箱梁的中心線處的梁高大概為3 m左右,其箱梁的橫坡是由腹板的高度來進(jìn)行調(diào)整,而中底板則保持一個相對水平的狀態(tài),邊底板稍微有些傾斜,頂板還設(shè)有一個2%的對稱橫坡。
在它的邊跨現(xiàn)澆箱的梁底板的厚度是采用了40 cm,而頂板的厚度則采用了26 cm。橫梁在中間的箱室里面的厚度達(dá)到了40 cm,在2個邊室里面,其橫梁的厚度也是由40 cm逐漸的變化到箱梁橫向端部處的60 cm左右。而11#的輔助墩頂橫梁的厚度大概為1.5 m左右,其端部橫梁的厚度則是2.4 m左右。按邊跨的箱梁則可以分為 BS1#~BS7#這樣7個梁段進(jìn)行施工,其中各個梁段的橫斷面則分為2次澆注的混凝土。根據(jù)我們的設(shè)計(jì)圖,對于變寬度的橫梁來說,要按它的節(jié)段中間的一個平均的截面尺寸來求算具體節(jié)段的重量。
2 鋼管柱臨時墩支架的主要優(yōu)缺點(diǎn)
2.1 優(yōu)點(diǎn)
我們知道,很多鐵路橋梁在施工的時候嚴(yán)重的受到地形、當(dāng)?shù)氐慕煌l件等外在因素的限制,尤其是工程比較單一,整體的混凝土數(shù)量比較小,而其分項(xiàng)的工程往往又比較多的情況下,如果投入很多重型的設(shè)備的話(比如懸灌式掛籃),必然造成施工成本增加,這樣既不經(jīng)濟(jì)也不能節(jié)約施工時間。很多實(shí)踐也都一再地證明,鋼管柱臨時墩支架在這樣的施工中發(fā)揮了非常大的作用。我們就結(jié)合此次的施工實(shí)際,來總結(jié)出了鋼管支架所具有的一些優(yōu)點(diǎn)。
(1)首先就是它的結(jié)構(gòu)比較簡單和實(shí)用,方便我們進(jìn)行施工的控制,運(yùn)用比較靈活,拆卸也很方便;
(2)其次,它的拼裝是很簡單的,對工人技能的要求也不是很高;
(3)另外,它的施工一般都是整體現(xiàn)澆,比之懸灌式掛籃施工分節(jié)段澆筑節(jié)約施工時間;
(4)最后,它對于鋼材的需求量比較少,經(jīng)濟(jì)性能相對較好。
2.2 缺點(diǎn)及處理方法
但是,鋼管柱臨時墩支架也存在著一些缺點(diǎn),主要表現(xiàn)為這樣的幾個方面。
(1)首先是它對地基處理的要求比較高。我們知道鋼管支架將梁及施工所需的荷載集中傳遞到地基上(不同于滿堂紅支架,荷載均布)。而對于一般的地基來說,顯然是不可能直接承受這樣大集中荷載。
處理方法有:根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇不同地基加固方法,工程中多采用擴(kuò)大基礎(chǔ)或樁基承臺進(jìn)行加固和集中應(yīng)力分散。
(2)其次是鋼管的抗彎以及折性性能不高。如果橫桿的步距比較大,其立桿的長細(xì)也就會比較大,這樣的情況下,其構(gòu)件就很容易發(fā)生彎曲。而如果當(dāng)較大的集中荷載作用于這個橫桿上時,它的結(jié)構(gòu)就可能出現(xiàn)較一個大的彎曲和變形,嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個橫桿的折斷。
處理方法有:a、選擇合理的步距,盡量采用地抗彎性能好構(gòu)件或材料代替鋼管作為梁底縱向支撐,如貝雷梁等;b、盡量避免較大的集中荷載直接的作用到支架的上面。
(3)還有個缺點(diǎn),就是鋼管柱支架自身的穩(wěn)定不高。如果支架的結(jié)構(gòu)高度比較高,而其整體的結(jié)構(gòu)的平面尺寸又比較小的時侯,其結(jié)構(gòu)的自身穩(wěn)定性就會比較差。
處理方法有:a、要及時地與一些永久性結(jié)構(gòu)物(比如墩身等)進(jìn)行聯(lián)系,形成一個穩(wěn)定的體系;b、另外,還要增加一個足夠的斜撐和剪刀撐,這樣就能夠形成三角穩(wěn)定結(jié)構(gòu),增加自身穩(wěn)定性;c、最后,還要合理的增設(shè)纜風(fēng),這樣可以增加整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3 鋼管柱臨時墩支架在整個施工過程中的應(yīng)用
這次施工當(dāng)中,對梁的施工,我們采用鋼管柱臨時墩支架和貝雷梁共同來進(jìn)行支承的方案。首先進(jìn)行地基加固,采用樁基承臺支承方式加固。根據(jù)地形條件,大型進(jìn)場困難,樁基采用鉆孔灌注樁施工方案。計(jì)算地基承載力要求,橫橋設(shè)一排直徑1.0 m的鋼筋混凝土樁基,預(yù)留至少50 cm鋼筋;承臺采用鋼筋混凝土澆筑。而鋼管柱則是要采用Φ820×12 mm的螺旋鋼管的,其橫橋向間距是6 m,順橋向間距則為7.5 m左右,在它的底部要通過承臺的小預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行固定的。在橫橋向鋼管柱之間采用槽鋼或工字鋼焊接聯(lián)系,形成一個整體。這種結(jié)構(gòu)可以很好地來增加整個鋼管柱的自身的穩(wěn)定性。貝雷梁則是要通過一個工字鋼墊梁的結(jié)構(gòu)來支承于鋼管柱臨時墩支架上,貝雷梁片間采用扣件或點(diǎn)焊等方式固定,形成一個整體。貝雷梁上面設(shè)有一個25#工字鋼的分布梁,它們之間的間距為0.75 m,而對應(yīng)的橫隔梁的地方則是采用了一個雙拼25#的工字鋼。
在支架施工過程中,全部采用散件安裝,因此起重主要是由25 t的汽車吊配合塔吊來完成。現(xiàn)澆支架的拆除,按照自上而下的具體順序的進(jìn)行,在這個過程中注意的要點(diǎn)如下:(1)借助主墩拆除整個貝雷梁;(2)在貝雷梁上的分布梁,可以往外扯出整個箱梁的外側(cè),然后放至地面之上;(3)在貝雷的下面的那個承重的墊梁,要利用分布在這個箱梁橋面之上的那2臺5 t的卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行分段的抬吊,一直到地面之后再進(jìn)行解除;(4)整個鋼管柱和砂箱可以通過其橋面的卷揚(yáng)機(jī)來進(jìn)行直接的拆除。
4 支架的預(yù)壓工作
在支架進(jìn)行拼裝了完畢之后,就要按照整個支架的安裝施工當(dāng)中的要點(diǎn)來具體的檢查,待到驗(yàn)收合格之后,在支架的工作平臺完全安裝完成之后,安裝箱梁的底、側(cè)模板,然后將其臨時的固定。還必須要進(jìn)行一個靜載試驗(yàn)即在其底模板上開始堆碼沙袋,這進(jìn)行超載預(yù)壓。整個支架超載的預(yù)壓過程是這樣的:首先,驗(yàn)收合格后,測定標(biāo)高、撓度等重要指標(biāo);其次,預(yù)加載,先控制在荷載總量的50%左右,繼而使荷載達(dá)到總量的100%,過程中要密切注意沙袋的堆碼高度和安全穩(wěn)定性;最后,進(jìn)行過加載,使荷載量達(dá)到要求的120%。
超載預(yù)壓的目的是測定其結(jié)構(gòu)的彈性和非彈性之間的變形值,同時驗(yàn)證支架的各個部分的結(jié)構(gòu)是否安全,還可以為逐段的立模標(biāo)高提供一個比較可靠的數(shù)值。預(yù)壓結(jié)束后,卸載進(jìn)行下道工序施工。
5 結(jié)語
通過這樣的施工方法,有效地避免了預(yù)應(yīng)力的混凝土箱梁在施工的過程中,因由于自重過大而造成的一些地基下沉的現(xiàn)象,我們既做到地形條件受限情況下的混凝土現(xiàn)澆箱梁安全穩(wěn)定施工,同時也節(jié)約了材料和施工成本,進(jìn)而就能有效的保證整個工程的工期以及施工安全質(zhì)量。
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