王 充
(中國路橋工程有限責任公司,北京 100010)
肯尼亞內馬鐵路一期在鐵路里程DK92+817處跨越B3公路。為了保證該段公路后續(xù)順利拓寬,設計采用(40+64+40)m槽型梁跨越,與B3公路夾角為135°。DK92+817跨B3公路大橋位于Susuwa鎮(zhèn),橋梁起訖樁號為DK92+701.40~DK92+932.60,全長231.2 m。
橋梁在B3公路(凈寬10 m)處采用(40+64+40)m槽型梁跨越,夾角135°。
橋位所在地區(qū)沿線地形地貌溝床明顯(現(xiàn)場臨3#墩大里程方向有沖溝一條,目前已回填),地表植被發(fā)育。
橋位所在地地表承載力較好,經檢測,承載力為300 kPa左右。地層分層較多,詳見表1。橋位區(qū)河流多受季節(jié)性降雨影響,旱季未見積水。
表1 橋位區(qū)工程地質
橋位所在地年均氣溫為16~20 ℃,年平均降水量600~1 100 mm,年均蒸發(fā)量為1 550~2 200 mm。雨季為每年的3~6月和10~12月,瞬時雨量較大。
本工程現(xiàn)場采用全封閉施工,設有支架存放區(qū)、模板存放區(qū)、鋼筋存放區(qū)等。
本工程(40+64+40)m預應力混凝土槽型梁橫跨B3公路,B3公路為本地區(qū)主要干路,道路運輸繁忙,施工安全風險大。
工程施工需跨越雨季,當?shù)赜昙舅矔r降雨量大,需要防止雨水滲入預壓噸袋增大支架荷載,同時防止雨水浸泡地基。
工程跨越B3公路,既是全線“三橋四隧”的重點工程,又是展示企業(yè)形象的標志工程,槽型梁不管是外立面或梁體內側均對外觀質量要求高。
施工要求和技術保證條件有以下幾點。
(1)施工過程中嚴格控制基礎施工及支架安裝的質量,須根據(jù)相關標準對基礎及支架安裝進行檢查驗收,施工中應注意臨邊防護,公路上部設置防落網,臨邊欄桿下部設置擋腳板,防止物體墜落影響行車安全。
(2)項目部建立安全保證體系和質量保證體系,安排專人定期檢查落實情況。
(3)支架預壓時應及時避開雨季,及時關注天氣預報。雨季施工時,預壓施工應準備彩條布等覆蓋防雨措施;對于原有排水溝渠應進行改移,避免雨水沖刷基礎;應定期排查支架基礎排水設施是否通暢,基礎是否積水。
(4)為保證混凝土外觀良好,采用預壓監(jiān)測及分節(jié)段澆筑的方式,減小基礎沉降對模板支架變形的影響,控制混凝土裂縫。
因本項目跨越的B3公路交通量大,施工期間需要保證交通通行順暢、橋梁底距離地面高度為7 m的項目特點,橋梁施工方案只能采用少支架現(xiàn)澆法以及懸澆法施工。
(1)工期:按照本方案施工計劃采用少支架現(xiàn)澆法施工總工期為192 d。
(2)材料小計:貝雷梁及腳手架鋼材使用總重量約為212 t。
(3)技術難度:采用少支架施工,施工簡便,操作簡單,技術難度小。
(4)安全風險:主要為跨路段施工可能影響下部B3公路交通通行,存在高空作業(yè)安全風險。
(1)工期:邊跨與0#塊仍然需要采用支架法施工,其支架搭設及梁部施工時間按照100 d考慮,懸臂澆筑法段按照每2 m一個節(jié)段,每節(jié)段施工時間10 d,本工程共需10個懸澆施工節(jié)段與2處合龍段,綜合考慮工期應不少于220 d。
(2)材料估算:僅邊跨段及0#施工支架采用的支架鋼管總體積約為1 960 m3,每m3支架鋼管按照步距為1.2 m,縱距、橫距均為0.9 m計算,所需支架重量約為570 t。
(3)技術難度:采用掛籃施工技術難度高,施工中應尤其注意控制T構梁段荷載平衡,合攏段技術要求高。
(4)安全風險。
顯然不論從工期角度考慮還是從材料用量方面考慮,且懸臂澆筑法從施工難度及技術難度方面也高于少支架現(xiàn)澆法,故本工程采用少支架現(xiàn)澆法均優(yōu)于懸臂澆筑法。
根據(jù)地勘資料,支架所在位置地基的容許承載力為300 kPa,2#墩兩側條形基礎所在局部位置容許承載力為124 kPa。最大設計風速13.9 m/s(6級風)。
貝雷所用鋼材為16 Mn鋼,立柱、平聯(lián)、斜撐、主橫梁及分配梁等均采用Q235鋼材。
主要荷載有結構自重、施工荷載2.5 kPa、木模板體系重力荷載2.0 kPa、振搗荷載2.0 kPa、槽形梁荷載,鋼筋混凝土容重26 kN/m3。
工況一基本組合:1.2×(支架自重)+1.4×(風荷載)。標準組合均考慮1.0的系數(shù)。工況二荷載組合如下:基本組合:1.2×(支架自重+槽形梁荷載+模板荷載)+1.4×(施工荷載+振搗荷載+風荷載)。標準組合均考慮1.0的系數(shù)。
根據(jù)設計圖紙中的結構布置,采用midas Civil有限元軟件建立模型,立柱、平聯(lián)、斜撐、主橫梁及貝雷梁均采用梁單元模擬,立柱在柱腳處固接,立柱與平聯(lián)間為鉸接,貝雷與主橫梁鉸接。
自課程改革以來,國家和地方政府特別重視教師的專業(yè)發(fā)展.數(shù)學是基礎教育中的重要學科之一,也是學生在基礎教育中感覺較為枯燥的學科,因此,如何提高數(shù)學教師的素質備受關注.研究表明,學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge,以下簡稱PCK)是教師專業(yè)發(fā)展的核心內容之一,可最有效地促進教學[1].因此了解數(shù)學教師PCK發(fā)展現(xiàn)狀,將為提高教師課程的實施能力以及提高教學質量都具有重要的現(xiàn)實意義.本研究選擇一位初中數(shù)學教師為研究對象,考察其課程實施過程中PCK發(fā)展現(xiàn)狀.
槽形梁支架反力計算結果如表2所示、位移計算結果如圖1所示,可見支架構件強度和剛度滿足要求。
表2 支架反力計算結果
圖1 支架位移計算結果
支架跨路處凈高5.75 m,凈寬7 m,滿足交通需求。
(1)擴大基礎:混凝土擴大基礎與鋼管樁采用預埋件相連,預埋件由錨固鋼筋和鋼板穿心焊接組成?;椎鼗休d力需大于300 kPa。
(2)鋼管立柱:每6 m采用2[20a設置平聯(lián)。
(3)卸荷砂箱:卸荷砂箱采用δ=14 mm鋼板焊接,內部充填干砂,高度為30 cm,先在后場預壓調整高度后,采用型鋼鎖定制作。
(4)主橫梁:主橫梁對工字鋼內部加設筋板,增強主橫梁穩(wěn)定性,安裝就位后焊接在卸荷砂箱上。
(6)橫向分配梁:底層分配梁采用工14,下料長度為14.6 m,鋪設在連續(xù)梁下部長度為12 m,懸挑長度為1.3 m,懸挑部位不承受梁體結構荷載,僅承受腳手架及人行走道荷載。橫向分配梁安裝就位后與縱梁采用卡具連接,作為底模和翼緣板支架的支撐。
(7)腳手管:腳手管主要分布在翼緣板區(qū)域,采用扣件式腳手管搭設,腳手管翼緣板下部,橫向間距為60 cm,縱向間距與橫向分配梁一致,步距1.2 m。掃地桿距離底部不大于20 cm。
(1)預壓施工流程。
采用沙袋結合預制塊加重的方法進行加載。
(2)預壓方法。
①施工準備
預壓前發(fā)現(xiàn)不合格部位,及時返工或返修處理并記錄,作為最初的數(shù)據(jù)。預壓前應在底模上鋪設彩條布,以免預壓時污損底模。雨季施工時,預壓前應提前準備好覆蓋帆布,防止雨水滲入砂袋,增加支架荷載。
②堆載預壓
堆載預壓按照梁體重量的1.2倍進行,翼緣板區(qū)域每延米重1.6 t,腹板區(qū)域每延米重12 t,底板區(qū)域每延米重3.4 t。
預壓采用預制塊及砂袋壓載。砂袋尺寸為1 m×1 m×1 m,砂袋內填充機制砂,每個砂袋重約1.6 t,預制塊一捆重量約2.25 t。翼緣板處砂袋堆載高度約為1.8 m,底板處砂袋堆載高度約為3 m,腹板區(qū)域堆載3層預制塊,均能滿足堆載高度要求。
腹板處若采用鋼筋結合砂袋堆載,先在腹板區(qū)域堆載每延米重為8 t的鋼筋(以Φ22鋼筋為例:腹板區(qū)域底部放置兩捆,每捆鋼筋重為2.6 t,腹板處寬度為0.65 m,則每延米荷載為8 t),鋼筋堆放就位后在其上再堆載砂袋,砂袋堆載高度為4 m。
雨季施工時,支架預壓應密切關注天氣預報,禁止雨天支架預壓施工,若加載時降雨,應立即停止加載作業(yè),并及時覆蓋防止雨水滲入砂袋。雨季施工支架預壓,每級加載完成后應及時覆蓋,每日安排專人檢查砂袋內砂石含水率,加大支架觀測頻次。砂石料存放處應注意下墊上蓋,砂石料裝袋時應復核砂石料含水率,復測砂袋重量,避免加大支架荷載。
依托肯尼亞內馬鐵路一期在鐵路里程DK92+817處跨越B3公路特大橋工程,設計采用(40+64+40)m槽型梁跨越,對主要結構進行設計和施工工藝分析研究,主要有以下結論。
(1)通過施工方案的經濟技術對比,不論從工期角度考慮還是從材料用量方面考慮,選擇少支架現(xiàn)澆法均優(yōu)于懸臂澆筑法。
(2)通過有限元軟件midas對結構設計進行數(shù)值仿真建模,采用設計荷載和組合,分析了槽型梁結構的安全性,得知設計合理且安全。
(3)對槽型連續(xù)梁支架施工關鍵技術進行了詳細介紹,對于今后類似工程具有重要參考借鑒意義。