关于盖梁施工方案的相关实践与研究
2020-07-09邹贤斌
邹贤斌
摘 要:盖梁施工作为桥梁工程中的施工难点和质量控制要点,应该做好施工方案的选择和论证,明确所选方案的力学分析受力合理、稳定。本文研究的要点主要是盖梁施工过程中,保证其质量的有效措施。
关键词:盖梁施工;施工方案;实践研究
1 引言
盖梁施工的过程受到了较多复杂不利因素的干扰,导致在施工各种容易引发较大的安全事故。
2 工程概况及主要工程量
2.1 工程概况
本桥梁建设工程是G322龙泉安仁至西街段改建工程,本次工程建设共涉及到5座桥梁的工程建设。桥梁的上部结构采用了常规的先简支后连续预应力砼T梁,还有砼空心板梁,桥梁下部结构的桥台采用了三种方式:座板台、柱式台、U台。
2.2 钢棒法施工
盖梁施工在受到现场施工地形、环境条件限制的时候,可以采用钢棒法施工的方式,为盖梁施工提供必要的施工平台和荷载支撑体系,主要原理是利用桥墩中预留的空洞,将钢棒插入,在钢棒上搭设施工平台,提高了桥梁盖梁施工的使用范围和条件。
2.2.1 施工平台的搭设
2.2.1.1 置剪力棒预留孔
先将墩柱浇筑至设计标高,然后设计并做好剪力棒预留孔。根据我标段施工的现场情况,负责人将预埋的位置标定在距盖梁底89cm,预埋好PVC管。工字钢的高度达40cm,沙桶的高度为25cm,加上槽钢、方木、盖梁底模,即为89cm。
2.2.1.2 设盖梁受力底座
整墩柱浇筑完成,达到设计强度并拆模后,要对墩柱的表面进行简单的清理,将剪力棒居中安放进去。然后是工字钢的搭接,我们根据施工现场的情况,在跨中用花兰勾做了一些连接,尽量不对工字钢的刚度产生影响。最后是槽钢的布置,本工程选用的槽钢布置间距为30cm,并在布置时做了轻微的调整,总共使用了20根槽钢,为保证工程的质量,工字钢与槽钢的连接处都用了钢丝进行绑扎。
2.2.1.3 设底模并调平
槽钢上面铺设6cm*8cm*4m的方木,方木按中到中25cm布置,1.7m宽的双柱式盖梁布置7道,每道7.1m,1.85m宽的双柱式盖梁布置8道,每道7.1m,并在槽钢和方木之间打入木楔,方木顶面要安放在设计好的高程位置,施工时还要进行调平,一般采用的是挂线法,方木安放完成后,要铺盖梁的底模,本工程采用的是2cm的竹胶板,竹胶板和方木之间要做好均匀的连接,为保证施工的质量,需要派专人检查两者的连接情况,避免有悬空部位,对于出现的冲突部位也要进行处理,做好质量的检查和处理。
2.3 双柱式墩盖梁设计与钢棒法施工的可行性分析
2.3.1 重量计算:
2.3.1.1 盖梁混凝土重量:
本工程盖梁砼的总方量为24.1m3,根据手册查得砼容重为26kN/m3,可得:Q1=24.1m3*26kN/m3=626.6kN
2.3.1.2 盖梁钢筋重量:
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 槽钢的重量:Q4=13.3kg/m*20根*3m/根*9.8N/kg=7.82kN
2.3.1.5 工字钢的重量: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 施工人员的重量:Q7=4kN(按5名施工人员,每名施工人员80kg计算)
2.3.1.8 振搗产生的荷载:Q8=8kN
2.3.2 荷载计算:
2.3.2.1 方木所受荷载:
Q木=Q1+Q2+Q3+Q7+Q8=626.6kN+39.21kN+20.6kN+4kN+8kN=698.41kN
2.3.2.2 槽钢所受荷载:
Q=Q1+Q2+Q3+Q7+Q6+Q8=626.6kN+39.21kN+20.6kN+4kN+8kN+1.25kN=699.66kN
2.3.2.3 工字钢所受荷载:
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 钢棒所受荷载:
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
安全系数取1.4,在安全系数取1.4的情况下,忽略自然因素对盖梁施工的影响。
2.3.3 受力计算:
2.3.3.1 方木的受力验算:
本工程采用8cm*6cm*4m方木作为盖梁底模垫层,方木按中到中25cm布置,共布置7道,每道长7.1m,参照简支梁的内力计算方法:
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
方木铺设满足受力要求。
2.3.3.2 槽钢的受力验算:
槽钢在工字钢上按中到中45cm间距布置,主要受力点位于盖梁以下的部分,支撑点在工字钢上,操作平台对槽钢的应力很小,在考虑到安全系数取1.4的前提下,操作平台对槽钢的荷载忽略不计,槽钢的受力验算按简支梁进行。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
槽钢铺设满足受力要求。
2.3.3.3 工字钢的受力验算:
q=(707.48kN÷9.2m)÷2 =38.45kN/m
进行跨中弯距计算
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
挠度验算
q=38.45KN/m E=2.1*105MPa I=16574cm4(惯性矩)
f=ql4(5-24a2/l2)/384EI=0.0049m
f/l=0.0049m/5.4m=1/1102<[f]=1/400
撓度变形满足规范要求。
3.3.3.4 剪力棒的受力验算:
验算剪力棒承受的力,剪力验算:
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
选用的剪力棒尺寸经过验算得出:满足受力要求。
验算结果:通过验算,拟用方案满足盖梁的各方面受力要求,进行组织施工。
3 盖梁主要施工工艺
根据已有坐标,利用全站仪将盖梁纵横中心轴线在实际位置标定出来,依次找到盖梁的边线。放样同时要注意对高程的控制,一般利用水准仪控制标高,进行必要的底标高复测,全部完成之后获得监理单位的复测合格认可并签字执行。
钢筋运至现场后要制定并采取吊运方案,结合现场情况以及吊运的经验。在吊运之前,选取并采取有效的支撑方案是十分关键的环节,要确保支撑结构的地基能够稳定,在其工作过程中能够提供持续稳定的荷载支撑能力。
4 盖梁施工质量保证措施
现场施工人员应具备必要的技术施工水平,现场管理者具有丰富的施工技术管理经验,施工中有效执行“三检制”,按照既定的流程开展施工工作,施工现场具备明确的全责制度,组织命令执行通畅。现场推行技术人员的岗位责任制,提高施工中的责任意识,针对现场施工中面临的各种技术问题,现场技术人员要对各种问题全面了解,讨论制定科学的解决方案,必要时可以进行专家论证,施工之前对于施工人员进行全面的技术交底。
5 结语
盖梁施工所采用的施工方案首先要保障理论上的可行,其次在施工中要确保施工方案能够被全面有效的实现。
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