簡述內(nèi)蒙古扎蘭屯市綠林街大橋主橋現(xiàn)澆箱梁支架

路 巍，馬義春，唐亞坤

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

簡述內(nèi)蒙古扎蘭屯市綠林街大橋主橋現(xiàn)澆箱梁支架

路 巍，馬義春，唐亞坤

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

采用混凝土支撐樁同貝雷梁組合作為現(xiàn)澆箱梁支架的應(yīng)用。

混凝土支撐樁;現(xiàn)澆支架;貝雷梁

內(nèi)蒙古扎蘭屯市綠林街大橋主橋?yàn)殇摻罨炷翍宜鳂?，主跨?0 m，兩側(cè)邊跨為48.5 m。主塔高度為21.773 m。主橋箱梁寬度為35 m，標(biāo)準(zhǔn)段箱梁高度為2.5 m，錨固段箱梁高度6 m。主梁斷面結(jié)構(gòu)為底板6 m寬雙單箱單室結(jié)構(gòu)中間采用橫隔梁連接，連接段寬度為20 m。主橋混凝土梁為7337 cm3。

橋位處地質(zhì)狀況由上至下分別為腐殖土、圓礫層、粉質(zhì)粘土、含粉質(zhì)粘土砂礫、碎石層、花崗巖。

1 主橋現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)形式的選擇

現(xiàn)澆箱梁支架形式主要有滿堂紅支架、土臺支架及采用型鋼及鋼管組合成的梁式支架等形式。在整個現(xiàn)澆箱梁施工期內(nèi)需度過春汛及夏季汛期，山間洪水對支架威脅較大，所以現(xiàn)澆箱梁支架只能選擇梁式支架方式，以保證在春汛及夏季汛期期間箱梁現(xiàn)澆支架順利度汛。主橋橋位處腐殖土層較薄，其下圓礫層礫石粒徑較大采用鋼管基礎(chǔ)打入困難。所以梁式支架的基礎(chǔ)形式選擇為混凝土樁基礎(chǔ)。

現(xiàn)澆箱梁支架整體形式為下部采用鉆孔樁基礎(chǔ)、上部縱橫梁采用貝雷梁制作。由于現(xiàn)澆箱梁錨固段混凝土方量較大，單側(cè)混凝土量達(dá)到1 535 cm3，混凝土高度達(dá)到6 m。所以在錨固段采用鋼管樁基礎(chǔ)支立在過渡墩承臺上。鋼管樁采用直徑為630 mm，壁厚為7 mm，直徑為900 mm，壁厚為10 mm，鋼管制作以承受現(xiàn)澆箱梁荷載。在錨固端變截面處采用型鋼制作縱梁及三角桁架來調(diào)整支架高度及線型來滿足錨固段結(jié)構(gòu)的需要。

2 現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算模型建立

2.1 主橋現(xiàn)澆支架整體布置

根據(jù)主橋箱梁的結(jié)構(gòu)形式初步確定主橋現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)的布置為單排橫橋向布置5根，間距為5.685 m+10 m+10 m+5.685 m;縱橋向支撐樁的布置根據(jù)箱梁橫隔梁的位置進(jìn)行布置，標(biāo)準(zhǔn)間距為10 m，在靠近錨固端側(cè)一排樁基礎(chǔ)的間距為5.5 m，輔助墩中線至第一排支撐樁間距為13 m?，F(xiàn)澆支架橫梁采取通長布置，橫梁長度為33 m，采用單層雙排戰(zhàn)備梁2組作為現(xiàn)澆支架橫梁。在橫橋向2#、3#、4#墩位置處單獨(dú)加設(shè)4片戰(zhàn)備梁以增加現(xiàn)澆支架橫梁的抗彎剛度?，F(xiàn)澆支架縱梁總體布置12組，在箱梁兩側(cè)6 m段各布置4組單層雙排戰(zhàn)備梁，中間20 m橫隔梁處布置4組單層雙排戰(zhàn)備梁。戰(zhàn)備梁在箱梁底及橫隔梁處均采用均布方式。

縱梁上采用I36a工字鋼作為現(xiàn)澆箱梁橫向分配梁，分配梁間距為50 cm，上鋪15 cm×15 cm木方，底模采用15 mm厚竹膠板。

2.2 箱梁現(xiàn)澆支架縱梁計(jì)算模型建立

根據(jù)主橋箱梁橫截面對箱梁進(jìn)行橫向分塊，分塊原則為箱梁橫截面突變位置，劃分為箱梁底兩側(cè)6 m段、中間箱20 m段三段進(jìn)行力學(xué)分析。荷載計(jì)算分別對箱梁錨固端、錨固端變截面及箱梁標(biāo)準(zhǔn)段三部分箱梁進(jìn)行計(jì)算。對于錨固端及箱梁標(biāo)準(zhǔn)截面箱梁荷載按均布荷載進(jìn)行計(jì)算，錨固端變截面箱梁荷載按梯形荷載進(jìn)行計(jì)算。對于現(xiàn)澆箱梁橫隔板荷載按集中力計(jì)算。分別計(jì)算兩側(cè)箱梁底6 m段及中間20 m段現(xiàn)澆支架縱向受力情況。取截面最不利荷載驗(yàn)算現(xiàn)澆支架抗彎、抗剪及撓度情況。對現(xiàn)澆箱梁貝雷梁縱梁進(jìn)行驗(yàn)算。

2.3 箱梁現(xiàn)澆支架標(biāo)準(zhǔn)段橫梁計(jì)算模型建立

根據(jù)縱梁模型計(jì)算出的最大支反力對箱梁橫梁進(jìn)行驗(yàn)算。箱梁荷載通過縱梁傳遞到貝雷梁橫梁上，根據(jù)現(xiàn)澆支架橫向分配梁的長度將縱梁支反力按均布荷載布置，布置在橫向分配梁上，縱梁的各個位置作為支點(diǎn)計(jì)算連續(xù)梁各縱梁位置的支反力，將這個力作為作用在橫梁上的集中力來計(jì)算橫梁的受力狀態(tài)。橫梁按4孔連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算出橫梁最不利位置，以及橫梁的最大彎矩、剪力及各樁位處的支反力。樁位處的支反力作為計(jì)算現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)的依據(jù)。

2.4 箱梁現(xiàn)澆支架錨固端計(jì)算模型建立

箱梁錨固端為順橋向6 m，橫橋向長度為32 m，高度為6 m的混凝土實(shí)體，其錨固端現(xiàn)澆支架橫梁采用24排貝雷梁，貝雷梁橫橋向長度為33 m，其支撐樁全部布置在過渡墩承臺上。其受力計(jì)算按橫橋向11孔不等跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算出貝雷梁橫梁的最大彎矩及剪力，同時確定鋼管支撐樁最大豎向力。為增強(qiáng)鋼管樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，采用角鋼與鋼板將鋼管樁基礎(chǔ)連接成整體框架形式，使其受力均布，避免局部荷載過大。

2.5 箱梁現(xiàn)澆支架錨固端變截面處計(jì)算模型建立

錨固端變截面位置縱梁采用H70型鋼制作，在箱梁底6 m段范圍內(nèi)采用I36a工字鋼制作三角架，用以調(diào)整底模高程及線型。錨固端變截面同樣分為箱梁底6 m段與中間箱20 m段分別計(jì)算變截面現(xiàn)澆支架縱梁的受力情況。對于工字鋼三腳架應(yīng)根據(jù)其上荷載情況單獨(dú)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算，保證其具有足夠強(qiáng)度及剛度。

對于錨固端變截面箱梁兩側(cè)的型鋼橫梁，根據(jù)兩側(cè)支撐樁布置形式，按連續(xù)梁對橫梁進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算。其驗(yàn)算形式同標(biāo)準(zhǔn)段橫梁。

2.6 箱梁現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)計(jì)算模型

箱梁現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)采用混凝土灌注樁基礎(chǔ)，對于主塔處及錨固端采用在承臺上設(shè)置直徑為1.5 m和0.9 m鋼管作為現(xiàn)澆支架基礎(chǔ)。對于混凝土樁根據(jù)甲方提供的橋位地質(zhì)報(bào)告按摩擦樁對現(xiàn)澆支架樁基進(jìn)行計(jì)算。對于錨固端及主塔處鋼管則計(jì)算鋼管的承載能力及穩(wěn)定性。

3 現(xiàn)澆箱梁支架水平滑動裝置的設(shè)置

為適應(yīng)梁體溫度、混凝土收縮、徐變等產(chǎn)生的變形，需在箱梁現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)頂面設(shè)置水平滑動裝置。對于現(xiàn)澆支架滑動裝置的形式我們根據(jù)多方論證，采用直徑為4 cm鋼棒制作成滑輪組作為現(xiàn)澆箱梁支架水平滑動裝置。

為了保證現(xiàn)澆支架滑動裝置的有效性，我們在現(xiàn)澆支架支撐樁上鋪設(shè)10 mm厚鋼板，采用環(huán)氧樹脂砂漿對鋼板進(jìn)行粘貼和調(diào)平，保證支撐樁上的鋼板處于水平狀態(tài)。

4 箱梁現(xiàn)澆支架施工

4.1 樁基礎(chǔ)施工

箱梁現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)鉆孔施工采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行。在支撐樁地面以上墩柱施工中，通過測量放樣及對墩柱模板的校核保證墩柱平面位置滿足要求。在墩柱混凝土澆筑至頂面時，將墩頂浮漿清除，保證墩頂混凝土質(zhì)量，同時對支撐樁墩頂高程進(jìn)行精確控制，保證其誤差在3 mm以內(nèi)。通過抹平、壓光保證墩頂平整。墩頂鋼板采用環(huán)氧樹脂混凝土進(jìn)行粘貼，在粘貼鋼板施工過程中采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤測量，保證墩頂鋼板處于水平位置。

4.2 卸落裝置施工

現(xiàn)澆支架卸落裝置采用砂筒，砂筒總高度控制在27 cm。先將細(xì)砂進(jìn)行烘干，烘干后填筑砂筒，通過壓力機(jī)對砂筒進(jìn)行施壓，壓力控制在500 kN測量砂筒高度，如砂筒高度滿足要求則用鋼筋將上下砂筒固定，高度不滿足要求則需卸下重新裝填，直到砂筒高度滿足要求為止。砂筒四周縫隙采用防水材料進(jìn)行填充，保證在整個支架施工過程中砂筒內(nèi)細(xì)砂保持干燥狀態(tài)，以免影響卸落效果。在支撐樁墩頂根據(jù)縱橫軸線擺放砂筒，避免支撐樁偏心受壓。

4.3 戰(zhàn)備梁橫梁施工

現(xiàn)澆支架橫梁采用在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，拼裝完成后采用吊車進(jìn)行橫梁安裝，安裝過程中調(diào)整橫梁位置，使橫梁橫軸線與支撐樁橫軸線重合，保證支撐樁軸向受力。橫梁就位后采用連接件將橫梁與下部枕梁臨時固結(jié)，保證衡量的穩(wěn)定。

4.4 戰(zhàn)備梁縱梁施工

支架縱梁同樣在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，根據(jù)現(xiàn)場吊裝能力進(jìn)行分節(jié)拼裝，在支架橫梁上確定每一根縱梁的安放位置，由起吊設(shè)備安裝就位，就位后采用連接件將橫梁與縱梁固定，增強(qiáng)現(xiàn)澆支架的整體穩(wěn)定性。在縱梁拼裝連接過程中注意縱梁橫向位置及縱橋向線型。保證縱梁位置準(zhǔn)確及現(xiàn)行流暢，縱梁間連接銷子應(yīng)全部設(shè)置限位器，避免銷子在支架及箱梁施工過程中移位。

扎蘭屯市綠林街大橋主橋現(xiàn)澆箱梁施工存在混凝土量大，現(xiàn)澆箱梁寬度寬(寬度達(dá)到35 m)，在現(xiàn)澆箱梁施工過程中支架必須承受汛期洪水的威脅，現(xiàn)澆支架樁基礎(chǔ)施工難以采用常規(guī)方法施工等因素，在現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)中均應(yīng)考慮，在支架設(shè)計(jì)中采用鉆孔樁基礎(chǔ)配合貝雷梁形成箱梁現(xiàn)澆支架很好的解決了樁基礎(chǔ)施工難，汛期箱梁支架度汛等問題。

U445

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1008-3383(2012)08-0067-01

2012-05-11