预制T梁翼缘板模板调弧计算分析及应用

2014-12-08肖全王敏强宗继春李斌杨雨

中国科技纵横 2014年19期

关键词：边梁翼缘板挡块

肖全王敏强宗继春李斌杨雨

(中国建筑第六工程局有限公司,天津 300000)

预制T梁翼缘板模板调弧计算分析及应用

肖全王敏强宗继春李斌杨雨

(中国建筑第六工程局有限公司,天津 300000)

随着高速公路的发展,曲线桥应用日趋广泛,已成为现代交通工程中重要桥型。如何避免预制梁桥边缘轮廓折线,完美展现曲线桥线型呢？为保证桥梁曲线线型,在T梁预制的时候需要对其翼缘板进行调弧。本文通过对预制T梁翼缘板的调弧值计算分析,并结合实例进行验证。

预制T梁翼缘板调弧曲线桥

1 引言

随着高等级公路迅速发展,公路中曲线部分占线路总长度的比例逐渐增大,一些桥梁也就不可避免地处于曲线线型上,那么如何保证曲线桥的圆弧线型呢？针对目前国内外施工技术现状,参照河南省三门峡至淅川高速公路卢氏至西坪段LXTJ-7标施工技术经验,通过对预制T梁翼缘板模板进行圆弧调节,可保证桥梁其所在的曲线上的线型美观、圆滑。该技术操作简单、方便可行,可为同类工程施工提供借鉴。

2 工艺原理

将边梁翼缘板模板加工宽度按照曲线设计参数最大宽度考虑,再配上可调式翼缘板活动挡块,通过对翼缘板宽度的计算,确定活动挡块调节值,预制出曲线边梁,从而达到曲线桥线型美观的效果。

3 翼缘板调弧值的确定

3.1 建立桥梁平面坐标系

无论桥梁平面位置如何布置,都需要用平面坐标系的形式控制桥梁施工放样,这个坐标系统可以是整个路线的大地坐标系统,也可以是建立于大地坐标系统基础上的局部坐标系统。为了计算简单,一般采用局部坐标系统,可以使数据概念更明确。由于预制T梁在台座上预制生产,建立局部坐标系统,即假设预制T梁位于以(0,0)点为圆心,半径为R的圆弧上,并且垂直于Y轴,布置参见“2-1外边梁弦弧差C值布置图”。预制梁以直线型式布置,通过调节边梁翼缘板宽度使得预制梁总体线型适应设计线型。

3.2 调弧值公式推导

曲线桥一般是一条缓和曲线和圆曲线组合的平面曲线,通过“2-1外边梁弦弧差C值布置图”显示,翼板调节后桥梁边梁边线与半径为R的圆弧线重合,引起预制梁T体翼板边线所需调节值各不相同。结合现场实际情况,当然我们不可能对边梁预制梁体翼板外边线所对应的各个点逐一进行调节。但是我们可以通过以下公式计算梁体任意一点的调弧值C,以指导施工。

R:表示平面圆曲线或缓和曲线半径。

A:为固定值,表示梁中心L/2在坐标系中Χ=0位置处所对应最大调弧值。

B:为圆曲线上任意点所对应的y方向的值。

梁体沿Y轴方向垂直对称布置,x表示调弧前梁体翼板外边缘上任意一点距Y轴长度,其取值范围为-L/2≤x≤L/2,L为梁长。

C:为预制T梁翼缘板调弧值。

通过①、②、③式子计算出预制梁翼缘板调弧值。

3.3 调弧值计算

例如:我标段承建的黄耀沟大桥,其下部构造采用双柱墩、U型桥台、扩大基础及桩基础;上部结构采用4*40m先简支后结构连续预应力混凝土T梁;该桥位于R=1500m左偏圆曲线上。为径向式墩台布置的曲线梁桥,除边梁的翼缘板悬臂长度不同外,其余梁的预制尺寸均相同,只需调节两侧边梁的翼缘板悬臂长度,其悬臂长度变化可采用“分段直线”方式来实现。分段长度一般取1m为宜,通过调整梁体翼缘板悬臂宽度以适应线型变化。该桥位于x2+y2=R2的圆曲线上,R=1500,相应预制T梁L=40m位于该圆上且垂于y轴上半轴。如“2-1外边梁弦弧差C值布置图”所示;分别确定C(0/8、1/8、2/8、3/8、4/8)即对应4/8L、3/8L、2/8L、1/8L、0/8L梁长处所需调整的弧差值为0cm、5．8cm、10．0cm、12．5cm、13．3cm。

4 翼缘板调弧的应用

依据河南省三门峡至淅川高速公路卢氏至西坪段工程LXTJ-7标,上部结构采用预制预应力T梁,桥梁在平面位置最小半径1400m,通过上式计算,40mT梁翼缘板在跨中调节值最大,其值为14．28cm;30mT梁翼缘板在跨中调节值最大,其值为8．04cm。《桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)要求模板相邻两板表面高低差允许偏差为2mm,模板表面平整度允许偏差为5mm。为了减少翼缘板调弧模板拼装接缝,降低模板拼装工作量,并能保证梁体线型圆滑、美观,综合现场实际情况,确定翼缘板活动挡块每1米进行一次调节。

4-1预制T梁摸板拼装图

我标段预制T梁模板由入围的专业模板生产厂家加工制作,模板内、外侧支架采用10#、12#槽钢,侧模面板采用6mm厚Q235钢板,拉杆采用φ30圆钢,模板的强度、刚度、稳定性经验算均满足要求。T梁模板在使用前按照“4-1预制T梁模板拼装图”进行拼装,模板采用侧模包底模(侧模下包50mm),侧模包端模,端模座在底模上的结构。梁长按照标准梁长制作,通过不同尺寸的调整节来调整梁长,以适应不同预制T梁长度的变化。

T梁边梁翼板宽度沿曲线变化,边梁翼板模板采用6mm厚Q235钢板,宽度按照最宽尺寸制作。翼缘板活动挡块与翼板模板分体安装,通过调节活动挡块在翼板模板上的左右移动来控制预制梁体翼板宽度(如右图“4-2 A点大样图”所示),实现桥梁达到设计线型。综合现场实际情况,预制T梁翼缘板活动挡块按1m/块加工,边梁模板翼缘处开设长孔与活动挡块后方预留锚固孔对齐,梁体预制前应对各跨左右侧边梁翼板宽度按照计算出的弧差值进行调整,并按所计算的调整值通过螺栓固定。相邻挡块拼缝处加弹性嵌缝条,防止浇筑混凝土时漏浆。待混凝土浇筑完成后,及时清理残留在翼缘板活动挡块附近的混凝土,防止堵塞锚固孔为下次模板安装带来不便。