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连续箱梁现浇支架设计与施工控制

2012-12-28王海能

中国新技术新产品 2012年18期
关键词:预拱度方木现浇

王海能

(宏远建设有限公司,浙江 温岭 317500)

连续箱梁桥通常都是以主梁若干孔为一联的,在中间的支点上连续通过,因此连续箱梁桥是属于超静定体系的,中等跨径桥梁最为常见的结构形式就是这种形式。这种连续箱梁桥主要应用的范围有:高速公路、互通式立交桥、环形立交桥、高等级公路的跨线立交桥以及其他形式较为特殊的公路桥梁。

连续箱梁现浇支架设计的费用在整个工程中的总投资费用中所占的比例是很高的,因此选择支架的类型就是很关键的了,通过建筑工作者多年来对此的研究,其具有适用性强、承载能力强、施工方便、拆卸方便以及受力均匀的优点,因此其在公路桥梁建设的工程中也得到了最广泛的应用。

1连续箱梁现浇支架设计

进行连续箱梁现浇支架设计时,应先结合立交桥自身的结构特点以及考察现场地质的实际情况。放置的顺序是从上至下,且应该依次放置竹胶板、横向方木、纵向方木,可以调节的顶托、横杆、斜杆、立杆、垫木、剪刀撑以及可以调节的底托。通常情况下,支架立杆的纵向间距和横向间距均应为90cm×60cm,纵向方木间距约为60cm,横向方木间距约为30cm,水平步距约为120cm。连续箱梁的横梁区域所受到的外力荷载是十分集中的,因此此区域的横向方木间距应为20cm,立杆的纵向和横向的间距布置应采用60cm×60cm。通常情况下,搭建连续箱梁的支架顺序为:清楚地基的杂物并且对其进行整平压实、放置混凝土和灰土、验收基地、施工放样、铺放立杆及垫木底托、上层支架的连接固定、放置可调节的顶托方木、最后就是对支架的验收工作了。

支架横桥向和纵桥向均应每隔两排就设置一道横向剪刀撑和纵向剪刀撑,并且在其断面上也应连续设置。剪刀撑一般都是采用直径为48mm的普通钢管作为材料,搭接的长度应该大于60cm,且应搭设时应靠近立杆,与地面的倾斜角度约为45度。由于支架的边侧腹板位置是要受到压力的,根据反作用力的原理,边侧腹板就会对支架产生侧向的推力,因此需设置一定数量的起支撑作用的杆件,才能防止出现侧模变形的现象出现。翼缘板的下方可采用可调节的顶托,连接处要注意设置两道横向钢管,之后再纵向连接,另外其支架处还应该设置两道斜向拉结钢管,从支架的顶部斜向拉结至连续箱梁的内部,翼缘板与支架的连接节点应多于三个。立杆搭设的接长缝要注意相互错开,顶托伸出的高度不能够大于25cm,底托伸出的高度则不能够大于20cm,支架的横间距误差为正负2cm,支架的纵间距误差为正负5cm,支架的垂直度偏差应小于5cm。

2连续箱梁支架预压及预拱度设置

连续箱梁现浇支架的预压工作是一道较为重要的工序,因为它不但能够有效检验支架以及地基的强度和稳定性,而且它还能够避免整个现浇支架出现塑性变形,这样地基也不会出现沉降变形了,从而能够准确的测量出连续箱梁现浇支架的弹性变形,获取到了设置预拱度的最佳的参考数据。

在计算连续箱梁支架预压荷载的过程中,首先应将预压支架上的荷载分成很多个单元,这样每个单元内的支架所受的荷载就被分为两部分了:此单元结构上部的自重和此单元还未铺设的模板重量,这两部分的重量之和的1.1倍就是其所受的荷载,均匀分布是荷载分布的。对箱梁支架进行预压加载主要分为三个过程,即分别为60%,80%以及100%。对箱梁支架进行纵向加载时,应是先从跨中开始加载,之后再逐渐向支点处对称分布荷载的;对箱梁支架进行横向加载时,应是从结构的中心处逐渐向两侧部位对称分布荷载的,当完成一级的加载后,应停顿12个小时并在此时间段内对其进行监测,当连续两次的沉降量都在2mm的范围内时,才能够继续加载。加载的方法是:将砂石放置在尼龙袋内,装饰砂石的尼龙袋是必须经过准确计量的,为防止在下雨等恶劣天气时无法及时的覆盖尼龙袋,施工人员应准备具备一定面积的彩条布。由于翼缘板单元是有斜坡的,因此一般是选用钢筋作为材料进行支架的预压的。

在对连续箱梁的支架预压的阶段,弹性变形和非弹性变形组成了支架的总垂直变形,其中在支架预压加载已经卸除6小时后,测得的回升值应是弹性变形,而没有回复的部分应是非弹性变形,非弹性变形主要指地基的塑性变形、支架接缝、方木间的间隙压密以及支架与方木间的间隙压密等。因此,在布置观测断面时,纵向应每隔四分之一个跨径就设置一个观测断面,并且每个观测断面都应具备不少于5个的观测点,在箱梁支架的底部和顶部的相应位置上都应设置观测点。预压加载完成后,应继续测量沉降量,完成的前两天应每天测量三次,之后应每天测量,直至所测得的沉降量的结果是小于2mm的,并且48小时累计测得的沉降量是小于3mm的,才能够进行卸载。

当观测数据完成后,应用统计学的方法对数据加以整理和分析,并依据这些数据绘制时间和沉降值的对应曲线,之后才能确定箱梁支架的弹性变形、非弹性变形以及地基沉降等数据。要想正确设置箱梁支架的预拱度是计算预压过程中的弹性变形的,并且其设置应依据二次抛物线方程。跨中预拱度的公式为:δ1+δ2,公式中,δ1 为箱梁支架上部结构的自重以及加载一半产生的挠度之和,δ2即为连续箱梁现浇支架的弹性变形。δx=4δx(L-x)/L2,公式中 δx 为距离左支点 X 的预拱度值,L为箱梁支架的跨长,x为距左支点的距离。

3 连续箱梁现浇支架的拆除

在进行拆除连续箱梁现浇支架时,首先要确保钢筋混凝土支架的强度必须要达到混凝土设计强度的95%以上,同时要想保证连续箱梁在落架的过程中的受力的始终均匀,拆除支架时必须严格的执行设计要求及施工技术规范的相应要求。从卸除箱梁挠度最大的支架节点开始,逐渐的卸除相邻两侧的支架,卸除时注意要对称、有序、均匀的进行,另外支架卸除的过程中,还应是分多次进行卸除支架的施工的,因为这样连续箱梁的沉落曲线才能够逐渐的加大。

通过以上的论述,我们对连续箱梁现浇支架设计、连续箱梁支架预压及预拱度设置以及连续箱梁现浇支架的拆除三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。目前,我国的连续箱梁现浇支架的设计可能还并非完善,施工工艺及施工控制也不是最成熟的,因此这也对所有的箱梁设计工作者及施工人员提出了更高的要求,即设计人员应更加的重视连续箱梁现浇支架的设计过程,重视支架以及地基的验算工作,同时施工人员还应重视连续箱梁现浇支架的预压、沉降预测、预拱度设置以及支架拆除等几个较为关键的技术问题,在现有的项目工程中不断的总结和完善连续箱梁现浇支架的结构设计和施工工艺,才能够真正保证工程的设计质量和施工质量,从而创造出更耐用、更完美、更经济的精品工程项目。

[1]安娅荣.连续箱梁支架设计及施工预拱度的测定[J].北方交通,2004.

[2]邓江云.现浇连续箱梁模板和支架的设计与施工控制[J].建筑安全,2007.

[3]范瑜龙 .现浇连续箱梁支架施工的监理控制[J].施工建设监理,2011.

[4]陈敏.连续箱梁现浇支架设计与施工控制[J].华东公路,2012.

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