火蒙分離式立體交叉支架計(jì)算

胡 彪

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

火蒙分離式立體交叉支架計(jì)算

胡 彪

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

主要論述火蒙分離式立體交叉支架計(jì)算相關(guān)的方案，著重分析了其施工相關(guān)的計(jì)算公式和具體的施工技術(shù)應(yīng)用，提出在火蒙分離式立體交叉支架計(jì)算中相關(guān)的技術(shù)措施。

火蒙分離式;施工方案;斜腿鋼構(gòu)支架;設(shè)計(jì);計(jì)算

1 工程概況

火蒙分離式立體交叉橋上跨主線(xiàn)，主線(xiàn)樁號(hào)K50+380，交角90°，左右兩側(cè)連接原有機(jī)耕道，橋梁上部構(gòu)造采用11 m+24 m+11 m斜腿鋼構(gòu)，下部構(gòu)造為鋼筋混凝土基礎(chǔ)，實(shí)體式橋臺(tái)。設(shè)計(jì)荷載：公路—II級(jí)，橋面凈寬4.5 m。

2 施工方案

3 施工工序

根據(jù)斜腿鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，該橋施工擬采用扣件式滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆法施工?？紤]橋梁所在位置無(wú)施工通道，施工來(lái)往車(chē)輛須從主線(xiàn)通行，在支架設(shè)計(jì)時(shí)考慮設(shè)置施工過(guò)車(chē)門(mén)洞。

4 支架設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算

拱座、橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖→拱座、橋臺(tái)混凝土澆筑→基礎(chǔ)處理→支架搭設(shè)→斜腿鋼筋制作、安裝→斜腿混凝土澆筑→主梁底模鋪設(shè)→支架預(yù)壓→底模調(diào)整→主梁鋼筋制作、安裝→主梁混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)生→支架拆除→場(chǎng)地清理

4.1 支架設(shè)計(jì)的有關(guān)資料

(1)支架搭設(shè)使用的材料：采用Q235A(3號(hào))鋼焊接鋼管，外徑Φ48 mm，壁厚3.5 mm。其化學(xué)成份與機(jī)械性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通碳素鋼技術(shù)條件》(GB-700-88)中的3號(hào)鎮(zhèn)靜鋼的要求。

表1 扣件式鋼管截面特性

鋼管扣件主要采用直角扣件，作兩垂直相交的鋼管連接用;旋轉(zhuǎn)扣件，用于2根任意相交鋼管連接;對(duì)接扣件，供對(duì)接鋼管用?？奂?yīng)符合《可鍛鑄鐵分類(lèi)及技術(shù)條件》(GB978-67)的規(guī)定。機(jī)械性能不低于KT33-8的鍛鑄鐵制造要求?？奂郊篢形螺栓、螺母、墊圈所采用的材料應(yīng)符合《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》(GB700-79)中A3的規(guī)定;螺紋要符合《普通螺紋》(GB196-81)的規(guī)定;墊圈要符合《墊圈》(GB96-76)的規(guī)定;單個(gè)可調(diào)支托設(shè)計(jì)荷載為30 kN。支架頂口及底口分別設(shè)頂調(diào)與底調(diào)，水平和高度方向分別采用鋼管加設(shè)水平連接桿和斜向剪刀撐。

(2)模板采用δ=15 mm的竹編膠合模板配合采用100×100 mm方木及150×150 mm方木。

(3)支架主桿縱橫間距擬為60×60 mm，豎向步距100 mm，視計(jì)算結(jié)果再行調(diào)整。

(4)地面處理：該橋所處主線(xiàn)為石方挖方地段，基礎(chǔ)處理采用將原有路基表面浮土清理，采用細(xì)石渣(或碎石)調(diào)平，壓路機(jī)碾壓密實(shí)。

4.2 支架桿件受力計(jì)算

(1)荷載計(jì)算

竹膠板：G1=0.5 kN/m2，現(xiàn)澆混凝土梁重：3.42 m2(單位截面積)×1×26 kN/m3=89 kN

鋼管支架重(33.3 N/m)：

(2)立桿計(jì)算

單根鋼管受力.單根鋼管立柱受力范圍

每根立桿承受的力N=25.8×0.6×0.6=9.228 kN/根

立桿承受小橫桿傳來(lái)的荷載，其豎向步距為1 000 mm。

N＜［N］，滿(mǎn)足要求。

立桿地基承載力計(jì)算：

該橋橋位所處地基為石質(zhì)基礎(chǔ)，輔助以碎石調(diào)平，支架底部立桿采用底托支撐，底托尺寸按0.2×0.2計(jì)。

按軟質(zhì)巖石基礎(chǔ)最小承載力＞5 MPa

P=0.23＜［σ］=5，滿(mǎn)足要求

5 支架預(yù)壓

(1)預(yù)壓目標(biāo)：對(duì)支架和地基在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面進(jìn)行檢驗(yàn)，將全體支架在塑性變形方面得以消除，進(jìn)而將地基在沉降變形方面得以消除，將支架在彈性變形方面進(jìn)行檢查。

(2)預(yù)壓材料：通過(guò)將編織袋裝砂預(yù)壓全部支架，預(yù)壓荷載在梁體自重中所占比例為120%，按均布荷載設(shè)置。

(3)預(yù)壓觀(guān)測(cè)：支架搭設(shè)、模板鋪設(shè)完成后，即可進(jìn)行支架預(yù)壓工作。預(yù)壓重量考慮橋面系部分，包括：橫隔梁(混凝土3.3 m3)、橋面板(混凝土43.7 m3)?；炷量偭?7 m3，計(jì)算重量：47 m3×26 kN/m3=1 222 kN≈125 t。根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖要求：主梁應(yīng)一次澆筑完成。則預(yù)壓重量按計(jì)算重量的120%考慮，即預(yù)壓重量=計(jì)算重量×120%=150 t。預(yù)壓分成三次施加，每次施加30%預(yù)壓重量，即50 t。在跨端、橫向、跨中布3個(gè)點(diǎn)并對(duì)其觀(guān)測(cè)，預(yù)壓之前做一次底模標(biāo)高檢測(cè)，在進(jìn)行預(yù)壓的時(shí)候以2 h作為觀(guān)測(cè)的間隔時(shí)間，直至沉降穩(wěn)定之后結(jié)束觀(guān)測(cè)，然后再進(jìn)行第二次觀(guān)測(cè)預(yù)壓荷載卸載之后的底模標(biāo)高，從上述觀(guān)測(cè)的資料中將支架在彈性變形方面進(jìn)行計(jì)算。

(4)施工預(yù)拱度

支架上在進(jìn)行上部構(gòu)造混凝土的澆筑或城中，施工的時(shí)候和卸架后，上部構(gòu)造要發(fā)生一定的下沉和產(chǎn)生一定的撓度。根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖要求：主梁中跨預(yù)拱度值為1.6 cm(跨中)，兩邊跨可不設(shè)預(yù)拱度。通過(guò)支架預(yù)壓觀(guān)測(cè)后的支架變形情況，所計(jì)算出的預(yù)拱度想家起來(lái)，就是預(yù)拱度值的最大值，將其置于梁的跨徑中心。其余每個(gè)點(diǎn)的預(yù)拱度的最高值都以中心為準(zhǔn)，支架彈性的變形量用梁的兩端位置，分配依據(jù)以二次拋物線(xiàn)為準(zhǔn)。將計(jì)算出來(lái)箱梁底的標(biāo)高作為依據(jù)，再次整頓預(yù)壓后的箱梁底模的標(biāo)高。

U442

C

1008-3383(2012)06-0097-01

2012-04-20

胡彪(1982-)，男，中國(guó)貴州人，助理工程師務(wù)。