劉長軍
摘要:伴隨著我國高速鐵路和高速公路網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展,隨之出現(xiàn)了大量各類大跨度橋梁工程項目,其中以懸臂施工連續(xù)梁居多。本文結(jié)合溧陽至高淳高速公路蕪申運河大橋連續(xù)梁施工,對0#塊現(xiàn)澆支架的設(shè)計及施工質(zhì)量、安全控制進(jìn)行了總結(jié),對于同類型橋梁建設(shè)具有一定的借鑒和參考價值。
Abstract: Along with the rapid development of China's high-speed railway and expressway network construction, a large number of large-span bridge projects have emerged, of which continuous beams with cantilever construction are mostly. This paper combines the continuous beam construction of the Wushen Canal Bridge of the Liyang-Gaochun Expressway, and summarizes the design, construction quality and safety control of the 0# block cast-in-place bracket, which has certain reference value for the same type of bridge construction.
關(guān)鍵詞:0#塊;支架法;受力分析;控制要點
Key words: 0# block;bracket method;force analysis;control points
中圖分類號:U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1006-4311(2019)15-0107-04
1 ?工程概述
蕪申運河大橋位于江蘇省溧陽市南渡鎮(zhèn)境內(nèi),全長971.2m,共30個墩臺,其中14#~17#墩為主橋墩,15#、16#墩位于河堤上,墩高7.65m。主橋采用(51+85+48)m變截面連續(xù)箱梁跨越III級航道蕪申運河,該河道日通航量約300艘,設(shè)計采用懸臂法施工。設(shè)計單幅梁面寬13.5m,底板寬7m,最大梁高5.1m,最小梁高為2.3m,0#塊為截面尺寸最大塊段,總長11m,自重為648.9t。
2 ?0#塊支架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計與受力分析
2.1 支架結(jié)構(gòu)體系
根據(jù)蕪申運河大橋連續(xù)梁所處位置,0#塊的施工選擇支架法施工。支架的結(jié)構(gòu)形式及布置示意圖如圖1、圖2所示。
①鋼管立柱及立柱間支撐:鋼管立柱采用Φ529×10mm鋼管,一側(cè)六根,距離橋墩較遠(yuǎn)的鋼管立柱斜撐在承臺上,其與橋梁橫向垂直面交角為14°;鋼管立柱間采用槽鋼[20a連接件焊接連接。
②柱頂分配梁:柱頂分配梁位于鋼管立柱頂部,采用2工45b,柱頂分配梁端部焊接500×500×25鋼板,柱頂分配梁通過鋼板與預(yù)埋精軋螺紋鋼筋相連,并進(jìn)行張拉預(yù)緊,上部精軋螺紋鋼筋與下部鋼管立柱構(gòu)成了臨時支架與橋墩的傳力體系。
③橫梁及調(diào)高砂筒:橫梁位于柱頂分配梁上,一側(cè)4根,采用2工36a,間距1.2m,橫梁與柱頂分配梁間布置調(diào)高砂筒,方便調(diào)高。
④楔形架:楔形架位于橫梁上,為槽鋼[10焊接件,一側(cè)20榀,楔形架基本尺寸與布置如圖3、圖4所示。
⑤翼緣下縱梁:翼緣下縱梁位于橫梁上,采用工22a。
⑥橫向方木:橫向方木位于楔形架上,采用100mm×100mm方木,間距為50cm。
⑦縱向方木:縱向方木位于橫向方木上,采用100mm×100mm方木,腹板下間距為25cm、底板下間距為35cm。
⑧底模板:采用18mm厚竹膠板。
2.2 受力分析
2.2.1 主要技術(shù)參數(shù)
①自重:箱梁混凝土Gc=26kN/m3;
鋼材Gs=78.5kN/m3。
②彈性模量:
鋼材Es=2.06×105MPa;
方木EM=8.5×103MPa。
③強度設(shè)計值:
Q235鋼 f=215MPa, fv=125MPa;
Q345鋼f=310MPa, fv=180MPa。
方木:設(shè)方木為針葉材A-5類杉木。
順紋受壓及承壓應(yīng)力qQ=2.5+2.0+2.5=7kN/m2=12MPa,順紋彎曲應(yīng)力[?滓w]=13MPa,橫紋承壓應(yīng)力(全面積、局部表面、墊板下)[?滓ah]=1.9, 2.9, 3.8MPa
2.2.2 荷載計算
按照支架布置的上下順序進(jìn)行計算。
2.2.2.1 恒荷載
①新澆筑混凝土自重為q1(考慮1.05的超方系數(shù)),根據(jù)容重26kN/m3 進(jìn)行計算
②模板自重(按150kg/m2考慮),q2'=1.5kN/m2
2.2.2.2 活荷載
①施工荷載,q3'=2.5 kN/m2。
②振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載,水平面模板為2.0 kN/m2。
③澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載,取均布荷載2.5kN/m2。
2.2.2.3 荷載組合
①承載能力極限狀態(tài)考慮荷載效應(yīng)的基本組合
荷載設(shè)計值=1.2恒載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4活載標(biāo)準(zhǔn)值
②正常使用極限狀態(tài)考慮荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合
荷載標(biāo)準(zhǔn)值=恒載標(biāo)準(zhǔn)值+活載標(biāo)準(zhǔn)值
2.2.3 支架結(jié)構(gòu)計算
2.2.3.1 面板(竹膠板)
①強度條件。
根據(jù)《竹膠合板模板》(JG/T 156-2004)的規(guī)定,合格品長度方向的靜曲強度大于70MPa,橫向靜曲強度大于50MPa。
由于竹膠板都是單向支承,因此可按單寬連續(xù)梁計算。單寬承載力計算如下:
通?,F(xiàn)場竹膠板長度大于2.0m,按0.25m間隔在腹板下部設(shè)置支承方木,按0.4m間隔在底板下部設(shè)置支承方木,則為多跨連續(xù)梁,參考相規(guī)范標(biāo)準(zhǔn), 梁的最大彎矩為: M=ql2,五跨梁的支座彎矩最大值系數(shù)=0.105625(取自《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》149頁)。
3 ?施工控制要點
3.1 質(zhì)量控制要點
3.1.1 材料控制
支架所用到的所有原材料必須符合國標(biāo)要求且經(jīng)現(xiàn)場驗收合格,型材無損傷、彎曲等損害,JLФ32精軋螺紋鋼進(jìn)場后需要進(jìn)行抗拉強度試驗、應(yīng)力松弛試驗,精軋螺紋鋼螺栓應(yīng)開展強度試驗。
3.1.2 施工控制
①正式施工前,對全部參與人員進(jìn)行必要的施工技術(shù)交底的崗前培訓(xùn)交底。
②承臺頂鋼板、墩身預(yù)埋鋼板及精軋螺紋鋼預(yù)埋孔都需要做到精確無誤,整個過程需要技術(shù)人員全程量測,確保精確到毫米級。
③為避免焊縫存在裂紋,支架焊接點施工完畢后,應(yīng)進(jìn)行必要的焊縫探傷試驗。
④支架與墩身連接的精軋螺紋鋼需要用雙螺母,同時用千斤頂張拉錨栓,防止結(jié)構(gòu)體系在加載后松動形變,影響梁體施工的質(zhì)量。
⑤支架搭設(shè)完畢后需要對支架進(jìn)行壓載試驗,以檢驗結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,以及消除結(jié)構(gòu)的彈性形變量,確保施工安全及施工質(zhì)量。根據(jù)計算0#塊每端懸臂落在支架上的混凝土總方量為66.5m3,模板重量按照20t計算,施工荷載按照1t計算,合計落在支架上的總荷載為T=66.5×2.65+20+1=197.225t,兩端總荷載為394.5t。根據(jù)壓載要求,總配重應(yīng)為G=394.5×1.2=473.4t,取480t壓載試驗,每端240t。按照0%→50%→100%→120%進(jìn)行逐級加載。每次加載完30min后,待支架沉降穩(wěn)定后進(jìn)行高程量測。加載至120%量測完畢后,需要靜載3d(按照規(guī)范要求不少于7d,但因本支架落在承臺上,所以壓載時間減少到3d),再次量測并記錄,在24h的沉降總量不超過3mm時,進(jìn)行卸載。卸載完畢后,應(yīng)再次進(jìn)行沉降量測記錄。壓載試驗完畢后,及時整理沉降量測記錄,并形成預(yù)壓報告,繪制沉降曲線表,如此便于后期模板調(diào)整。
3.2 安全控制要點
3.2.1 安全培訓(xùn)
①連續(xù)梁0#塊施工是高危險工作,所有參與施工的人員進(jìn)場前都進(jìn)行了嚴(yán)格的安全知識崗前培訓(xùn),并且按照不同工種進(jìn)行考試,合格后才能上崗作業(yè)。②所有特殊工種需要持證上崗,詳細(xì)了解設(shè)備操作規(guī)程,并按照規(guī)程作業(yè)。
3.2.2 施工作業(yè)控制
①做好危險源的安全警示標(biāo)識,在施工現(xiàn)場入口處設(shè)置安全文明施工警示牌,安全文明施工宣傳牌。②整個施工過程設(shè)置專職的安全員旁站指導(dǎo)作業(yè),做好班前安全教育工作,為整個施工過程做好全程指導(dǎo)工作。③采用LEC法對連續(xù)梁0#塊施工中的危險源進(jìn)行識別,并針對危險性較大、危險頻率較高的危險源進(jìn)行專項安全教育工作,作為專職安全員每日必檢查項目,并且需要須做好工作備忘錄。
4 ?結(jié)束語
蕪申運河大橋連續(xù)梁0#塊采用支架法施工,施工過程中嚴(yán)格按照支架體系設(shè)計進(jìn)行施工,控制各道工序的施工質(zhì)量,施工完畢后各項檢驗項目均符合設(shè)計及規(guī)范要求。支架穩(wěn)定性好,對變截面連續(xù)梁施工中的安全、質(zhì)量、線性控制都有較好的施工效果,希望蕪申運河大橋連續(xù)梁0#塊的支架設(shè)計及施工能為后續(xù)同類型的橋梁起到一定的借鑒效果。
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