鄒賢斌
摘 要:蓋梁施工作為橋梁工程中的施工難點(diǎn)和質(zhì)量控制要點(diǎn),應(yīng)該做好施工方案的選擇和論證,明確所選方案的力學(xué)分析受力合理、穩(wěn)定。本文研究的要點(diǎn)主要是蓋梁施工過程中,保證其質(zhì)量的有效措施。
關(guān)鍵詞:蓋梁施工;施工方案;實(shí)踐研究
1 引言
蓋梁施工的過程受到了較多復(fù)雜不利因素的干擾,導(dǎo)致在施工各種容易引發(fā)較大的安全事故。
2 工程概況及主要工程量
2.1 工程概況
本橋梁建設(shè)工程是G322龍泉安仁至西街段改建工程,本次工程建設(shè)共涉及到5座橋梁的工程建設(shè)。橋梁的上部結(jié)構(gòu)采用了常規(guī)的先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼T梁,還有砼空心板梁,橋梁下部結(jié)構(gòu)的橋臺采用了三種方式:座板臺、柱式臺、U臺。
2.2 鋼棒法施工
蓋梁施工在受到現(xiàn)場施工地形、環(huán)境條件限制的時(shí)候,可以采用鋼棒法施工的方式,為蓋梁施工提供必要的施工平臺和荷載支撐體系,主要原理是利用橋墩中預(yù)留的空洞,將鋼棒插入,在鋼棒上搭設(shè)施工平臺,提高了橋梁蓋梁施工的使用范圍和條件。
2.2.1 施工平臺的搭設(shè)
2.2.1.1 置剪力棒預(yù)留孔
先將墩柱澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后設(shè)計(jì)并做好剪力棒預(yù)留孔。根據(jù)我標(biāo)段施工的現(xiàn)場情況,負(fù)責(zé)人將預(yù)埋的位置標(biāo)定在距蓋梁底89cm,預(yù)埋好PVC管。工字鋼的高度達(dá)40cm,沙桶的高度為25cm,加上槽鋼、方木、蓋梁底模,即為89cm。
2.2.1.2 設(shè)蓋梁受力底座
整墩柱澆筑完成,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并拆模后,要對墩柱的表面進(jìn)行簡單的清理,將剪力棒居中安放進(jìn)去。然后是工字鋼的搭接,我們根據(jù)施工現(xiàn)場的情況,在跨中用花蘭勾做了一些連接,盡量不對工字鋼的剛度產(chǎn)生影響。最后是槽鋼的布置,本工程選用的槽鋼布置間距為30cm,并在布置時(shí)做了輕微的調(diào)整,總共使用了20根槽鋼,為保證工程的質(zhì)量,工字鋼與槽鋼的連接處都用了鋼絲進(jìn)行綁扎。
2.2.1.3 設(shè)底模并調(diào)平
槽鋼上面鋪設(shè)6cm*8cm*4m的方木,方木按中到中25cm布置,1.7m寬的雙柱式蓋梁布置7道,每道7.1m,1.85m寬的雙柱式蓋梁布置8道,每道7.1m,并在槽鋼和方木之間打入木楔,方木頂面要安放在設(shè)計(jì)好的高程位置,施工時(shí)還要進(jìn)行調(diào)平,一般采用的是掛線法,方木安放完成后,要鋪蓋梁的底模,本工程采用的是2cm的竹膠板,竹膠板和方木之間要做好均勻的連接,為保證施工的質(zhì)量,需要派專人檢查兩者的連接情況,避免有懸空部位,對于出現(xiàn)的沖突部位也要進(jìn)行處理,做好質(zhì)量的檢查和處理。
2.3 雙柱式墩蓋梁設(shè)計(jì)與鋼棒法施工的可行性分析
2.3.1 重量計(jì)算:
2.3.1.1 蓋梁混凝土重量:
本工程蓋梁砼的總方量為24.1m3,根據(jù)手冊查得砼容重為26kN/m3,可得:Q1=24.1m3*26kN/m3=626.6kN
2.3.1.2 蓋梁鋼筋重量:
Q2=(3032.3kg+157.7kg+811.2kg)*9.8N/kg=39.21kN
2.3.1.3 模板的重量:Q3=20.6kN
2.3.1.4 槽鋼的重量:Q4=13.3kg/m*20根*3m/根*9.8N/kg=7.82kN
2.3.1.5 工字鋼的重量:Q5=20m*656.5N/m=13.13kN
2.3.1.6 方木的重量:
Q6=V木·ρ=6.2*8*0.08*0.06*6kN=1.25kN
2.3.1.7 施工人員的重量:Q7=4kN(按5名施工人員,每名施工人員80kg計(jì)算)
2.3.1.8 振搗產(chǎn)生的荷載:Q8=8kN
2.3.2 荷載計(jì)算:
2.3.2.1 方木所受荷載:
Q木=Q1+Q2+Q3+Q7+Q8=626.6kN+39.21kN+20.6kN+4kN+8kN=698.41kN
2.3.2.2 槽鋼所受荷載:
Q=Q1+Q2+Q3+Q7+Q6+Q8=626.6kN+39.21kN+20.6kN+4kN+8kN+1.25kN=699.66kN
2.3.2.3 工字鋼所受荷載:
Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q6+Q7+Q8
Q工=626.6kN+39.21kN+20.6kN+4kN+8kN+1.25kN+7.82kN=707.48kN
2.3.2.4 鋼棒所受荷載:
Q棒=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8
Q棒=626.6kN+39.21kN+13.13kN+20.6kN+4kN+8kN+1.25kN+7.82kN=720.61kN
安全系數(shù)取1.4,在安全系數(shù)取1.4的情況下,忽略自然因素對蓋梁施工的影響。
2.3.3 受力計(jì)算:
2.3.3.1 方木的受力驗(yàn)算:
本工程采用8cm*6cm*4m方木作為蓋梁底模墊層,方木按中到中25cm布置,共布置7道,每道長7.1m,參照簡支梁的內(nèi)力計(jì)算方法:
q=(698.41÷7)÷7.1=14.05kN/m
M=ql2/8=404.6N*m
W=bh2/6=0.06*0.082/6m3=6.4*10-5m3
σ木=M/W=404.6N*m/6.4*10-5m3=6.32MPa
σ'木= σ*1.4=8.85MPa<[σ]=12MPa
方木鋪設(shè)滿足受力要求。
2.3.3.2 槽鋼的受力驗(yàn)算:
槽鋼在工字鋼上按中到中45cm間距布置,主要受力點(diǎn)位于蓋梁以下的部分,支撐點(diǎn)在工字鋼上,操作平臺對槽鋼的應(yīng)力很小,在考慮到安全系數(shù)取1.4的前提下,操作平臺對槽鋼的荷載忽略不計(jì),槽鋼的受力驗(yàn)算按簡支梁進(jìn)行。L=3.6cm+150cm=1.536m。
q=(699.66kN÷20)÷1.7=20.59kN/m
M槽=ql2/8=6.07kN*m
查表得:W槽=8.05*10-5m3
σ槽= M槽/W槽=6.07kN*m/8.05*10-5m3=75.4MPa
σ'槽= σ槽*1.4=105.57MPa<[σ]=215MPa
槽鋼鋪設(shè)滿足受力要求。
2.3.3.3 工字鋼的受力驗(yàn)算:
q=(707.48kN÷9.2m)÷2 =38.45kN/m
進(jìn)行跨中彎距計(jì)算
M=qlx*[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]/2=70.75KN*m
W=920.8cm3
σ= M/W=70.75kN*m/920.8cm3=76.83MPa
σ'工= σ工*1.4=107.57MPa<[σ]=215 Mpa
撓度驗(yàn)算
q=38.45KN/m? E=2.1*105MPa? I=16574cm4(慣性矩)
f=ql4(5-24a2/l2)/384EI=0.0049m
f/l=0.0049m/5.4m=1/1102<[f]=1/400
撓度變形滿足規(guī)范要求。
3.3.3.4 剪力棒的受力驗(yàn)算:
驗(yàn)算剪力棒承受的力,剪力驗(yàn)算:
T棒= Q棒/4=720.61kN/4=180.15KN,S=3.14*0.0452=6.36*10-3m2
τ=T/S=28.3MPa
τ'=τ*1.4=28.3MPa*1.4=39.6MPa<[τ]=125 MPa
選用的剪力棒尺寸經(jīng)過驗(yàn)算得出:滿足受力要求。
驗(yàn)算結(jié)果:通過驗(yàn)算,擬用方案滿足蓋梁的各方面受力要求,進(jìn)行組織施工。
3 蓋梁主要施工工藝
根據(jù)已有坐標(biāo),利用全站儀將蓋梁縱橫中心軸線在實(shí)際位置標(biāo)定出來,依次找到蓋梁的邊線。放樣同時(shí)要注意對高程的控制,一般利用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高,進(jìn)行必要的底標(biāo)高復(fù)測,全部完成之后獲得監(jiān)理單位的復(fù)測合格認(rèn)可并簽字執(zhí)行。
鋼筋運(yùn)至現(xiàn)場后要制定并采取吊運(yùn)方案,結(jié)合現(xiàn)場情況以及吊運(yùn)的經(jīng)驗(yàn)。在吊運(yùn)之前,選取并采取有效的支撐方案是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),要確保支撐結(jié)構(gòu)的地基能夠穩(wěn)定,在其工作過程中能夠提供持續(xù)穩(wěn)定的荷載支撐能力。
4 蓋梁施工質(zhì)量保證措施
現(xiàn)場施工人員應(yīng)具備必要的技術(shù)施工水平,現(xiàn)場管理者具有豐富的施工技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn),施工中有效執(zhí)行“三檢制”,按照既定的流程開展施工工作,施工現(xiàn)場具備明確的全責(zé)制度,組織命令執(zhí)行通暢?,F(xiàn)場推行技術(shù)人員的崗位責(zé)任制,提高施工中的責(zé)任意識,針對現(xiàn)場施工中面臨的各種技術(shù)問題,現(xiàn)場技術(shù)人員要對各種問題全面了解,討論制定科學(xué)的解決方案,必要時(shí)可以進(jìn)行專家論證,施工之前對于施工人員進(jìn)行全面的技術(shù)交底。
5 結(jié)語
蓋梁施工所采用的施工方案首先要保障理論上的可行,其次在施工中要確保施工方案能夠被全面有效的實(shí)現(xiàn)。
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