羅文祥
(威遠縣公路養(yǎng)護管理段, 四川 內江 642450)
隨著我國城市化進程逐步加快,當前橋梁施工范圍逐步擴大,各類橋梁結構呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢,在施工工藝中應用支架現(xiàn)澆法展開預應力混凝土連續(xù)箱梁橋施工屬于傳統(tǒng)且成熟的施工技術工藝,通過此項施工技術展開施工時,施工結構不會產(chǎn)生體系變化,預應力筋能夠一次性布置與集中張拉,橫向鋼管布設中多點支撐,支撐結構橫向彎矩值較小,梁高要求較低,是目前橋梁施工中的重要施工方法。
楊家壩渡改橋預應力混凝土連續(xù)箱梁支架施工中,箱梁采用等截面預應力混凝土箱梁,采用C50混凝土。單箱五室截面,梁高2.5m,頂板厚0.25m、底板厚0.22m,腹板厚0.5m,底板寬(18.1~21.1)m,兩側懸臂3.5m[1]。
(圖1 主梁標準斷面圖)(單位:cm)
連續(xù)梁0#~1#~2#~3#墩采用鋼管樁+貝雷梁組合梁式支架現(xiàn)澆施工。預應力混凝土連續(xù)箱梁橋結構簡單,可以提高構件剛度,減少變形,可以提高構件的抗疲勞性能。受力明確、節(jié)省材料、架設安裝方便,跨越能力較大等優(yōu)點。可以合理有效地利用高強材料;減少了截面尺寸,減輕了結構自重。大跨度結構分段預制后的拼裝手段,為各類結構修復和加固的主要技術措施。
2.1.1 結構形式
連續(xù)梁0#~1#~2#~3#墩采用鋼管樁+貝雷梁組合梁式支架現(xiàn)澆施工。
0#~1#~2#~3#墩現(xiàn)澆支架由下至上結構形式為:打入式鋼管樁基礎、鋼管立柱、落梁裝置、雙拼HN700橫向分配梁、貝雷梁、I16b分配梁、欄桿。每孔布置見圖2-1,鋼管樁基礎(Φ630×13mm)及鋼管立柱(Φ630×13mm),單排 5 根,見 2-2;兩邊承臺上各布置一排鋼管立柱(Φ630×13mm),單排5根見2-3。
(圖2 連續(xù)箱梁現(xiàn)澆支架立面布置圖)
(圖3 連續(xù)箱梁鋼管樁現(xiàn)澆支架橫斷面布置圖)(跨中布置)
2.1.2.水平聯(lián)結系
承臺上的鋼管立柱除橫橋向設置連接系外,均與墩身設置附臂連接。連接系采用雙拼2[20b槽鋼,在加工廠整體加工成型后運送至施工現(xiàn)場。聯(lián)結系一端采用節(jié)點板直接焊接好,運輸?shù)浆F(xiàn)場后可與現(xiàn)場插打好的鋼管樁直接焊接,另一端的節(jié)點板下好料并與配套的聯(lián)接系對應編號,成套運送至現(xiàn)場,有現(xiàn)場安裝人員進行焊接。
(圖4水平聯(lián)結系架構圖)
2.1.3.雙拼2HN700分配梁
橫向分配梁采用雙拼2HN700型鋼,長27.5m,在現(xiàn)場分段制造安裝,接頭處采用等強連接,分配梁加工角焊縫外觀質量等級為三級。加工好后,通過履帶吊或汽車吊進行吊裝就位,并對分配梁安裝質量及高程進行檢查。
2.1.4.貝雷梁
單幅每孔橫向布置貝雷梁49榀,貝雷梁之間采用支撐架連接成整體。
貝雷梁安裝前至少每兩榀連接成一組,每組貝雷梁支撐架不得漏裝。貝雷梁布置原則:邊腹板以及中腹板下各布置5榀,其余位置按0.9m間距布置。
2.1.5.I16b分配梁
橫向I16b分配梁沿貝雷梁縱向節(jié)點處布置,與貝雷梁之間采用木楔塊進行抄墊。
2.2.1 計算取值
鋼管及型鋼:Q235,f=215Mpa;fV=125Mpa;E =2.06×105N/mm2《鋼結構設計規(guī)范》(GB 50017-2003);
貝雷梁:Mn16,f=273Mpa;fV=180Mpa; E=2 .06×105N/mm2強度等同于Q345。
焊縫:E43手工電弧焊角焊縫: f=fV=160Mpa;工地現(xiàn)場強度焊折減系數(shù)0.85,則 f=fV=135MPa。
主體結構鋼筋混凝土容重 γ= 26.5kN/ m3。
2.2.2 現(xiàn)澆支架檢算
按設計圖紙用MIDAS建立整體空間模型如下:
計算結論
列表各項計算結果:
計算內容 計算值 規(guī)定值 是否滿足要求 備注弦桿 251 560 滿足要求豎桿 114 210 滿足要求斜桿 151 171.5 滿足要求支架最大豎向位移 19.7 30 滿足要求鋼管強度 107 140 滿足要求鋼管立柱穩(wěn)定性 132 140 滿足要求
結論:
采用大型有限元計算軟件MIDAS/Civil2014進行建模計算。所建模型與實際情況基本一致。通過模型對實際荷載的模擬計算結果可知,分配梁、貝雷梁、臨時支墩均能滿足要求,支架的整體穩(wěn)定性高,結構變形小,整個支架體系受力更合理。
首先是對地基進行處理,然后搭設地面和水中滿堂支架,預壓支架施工,再開展底模和側模施工、底板與腹板鋼筋綁扎,預應力鋼絞線全部鋪設之后需要完善箱梁內模制作,再開展第一次硂澆筑,之后再全部拆除腹板內模??障漤斈Vёo結束之后,需要對頂板鋼筋進行綁扎。等到預應力鋼絞線鋪設結束之后再開展第二次硂澆筑,確?;炷潦┕姸葷M足施工要求之后開展預應力鋼絞線壓漿與張拉施工[2]。
滿堂支架搭設過程中選取碗扣式支架,主要應用構件有碗扣立桿與碗扣橫桿,縱向水平加固桿,掃地桿等,剪力撐需要選取相應規(guī)格的普通鋼管。在頂托上方需要鋪設縱向方木,在方木上配置橫向方木。整體架構在豎向方向借助可調節(jié)底座以及托座對施工高度進行控制,在整體架構水平方向上需要通過碗扣橫桿以及橫桿扣件進行連接,確保連接桿能夠有效固定。
在預壓之前需要對底模布設管測定,可以在相同的一個孔中布設12個觀測點,在預壓過程中要對支架頂沉降值進行觀測。在對應底模測點支架基礎上設置 6個觀測點,然后對相關數(shù)據(jù)進行對比,掌握支架變形情況。施工技術人員對鋼管樁插打位置進行測量控制,合理應用導向架、全站儀,通過前方交匯法對鋼管樁傾斜度與平面位置進行控制,需要平面位置偏差進行控制,保持在±10以內,傾斜度在1%以內。
箱梁外模箱梁底模采用竹膠板,然后根據(jù)測量放線點進行鋪裝,施工過程中需要確保模板拼接縫能夠保持在同條直線中,拼接縫需要控制在≤2mm范圍內,在板接縫與板中需要選取雙面膠夾縫采取止?jié){處理,然后在相應接縫位置涂抹玻璃膠。箱梁內模可以選取竹膠板進行內場加工,內模布設可以分為兩個階段開展。
在加工場地需要確保鋼筋加工成型,骨架鋼筋分段焊接,然后進行拼裝。鋼筋在實際焊接過程中需要在地面上進行,避免導致模板焊接對竹膠板造成損壞性。底、頂板鋼筋需要全面依照設計圖紙要求進行綁扎,對綁扎間距進行控制,鋼筋保護層需要選取與梁體相同標號的混凝土進行鋪墊。
在混凝土澆筑過程中需要確保3跨1聯(lián)同時進行澆筑,在澆筑過程中需要對縱向與橫向均衡對稱性進行控制。由于施工中澆筑的混凝土體積較大,澆筑時間較長,為了保障工程質量全面提升,緩凝時間得到控制,需要確?;炷撂涠饶軌蚩刂圃?20至140mm范圍內。
在現(xiàn)代橋梁施工建設中,應用支架現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁橋施工技術具有重要作用,能夠對橋梁設計線型與成橋線性問題進行控制,提高連續(xù)梁橋施工效率。連續(xù)梁橋施工容易受到多方面要素影響,所以當前需要對施工方法進行合理應用。