于延軍
中鐵二十四局集團江蘇工程有限公司,江蘇南京 210000
本文以連鎮(zhèn)鐵路上跨S241省道 (40+64+40) m連續(xù)梁為研究對象,梳理分段澆筑順序,總結施工經(jīng)驗,分析各個施工階段的特性,以期為同類型結構的施工提供相關經(jīng)驗,供相關人員參考。
跨S241省道 (40+64+40) m現(xiàn)澆連續(xù)梁為預應力混凝土結構,單箱單室斜腹板、變高度、變截面結構,中支點處梁高5.0m,端支座處、跨中及邊跨直線段梁高2.6m,梁底下緣采用圓曲線變換。
連續(xù)梁頂板寬12.2m,頂板厚37cm,底板寬6.0~6.436m,底板厚度44~100cm,中支點處加厚至145cm,腹板厚50~70cm,按折線變化。全橋共設5道橫隔梁,分別設于中支點、端支點和跨中處,中支點處中橫梁厚度為200cm,端支點處端橫梁厚度為120cm。橫隔梁處均設進人孔。
圖1 A0橫隔梁截面圖 圖2 Z1合龍段截面圖
圖3 B1端梁處截面圖 圖4 標準斷面截面圖
為了避免大方量混凝土一次性連續(xù)澆筑易造成施工縫等質(zhì)量問題,設計采用分節(jié)段支架現(xiàn)澆。全橋共分5個梁段,梁段長分別為29.6m、22m、42m、22m、29.6m。本連續(xù)梁塊段劃分布置圖如圖3所示。
圖5 連續(xù)梁塊段劃分布置圖
連續(xù)梁各節(jié)段參數(shù)如下表所示:
表1 箱梁節(jié)段參數(shù)
連鎮(zhèn)鐵路跨S241 (40+64+40) m連續(xù)梁采用支架現(xiàn)澆法施工,整聯(lián)連續(xù)梁分為5個塊段澆筑,包含2個A0塊段、2個B1節(jié)段和1個Z1節(jié)段。首先安排施工兩個主墩頂部的A0塊段,待預應力束張拉和壓漿完成后,再順序澆筑邊跨的2個B1節(jié)段,最后澆筑中跨的Z1節(jié)段,并按照設計要求依次進行B1和Z1中預應力束的張拉和壓漿封錨作業(yè)。
圖6 施工步驟一
圖7 施工步驟二
圖8 施工步驟三
根據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》,取安全系數(shù)為 1.2,采用:混凝土容重 26kN/m3;
鋼材的彈性模量 E=2.1×105MPa;Q235 鋼:容許正應力[σ]=180MPa,容許彎曲應力[σ]=180MPa,容許剪應力[τ]=104MPa。
支架采用 Ф48×3.0mm 碗扣式鋼管架,本連續(xù)梁滿堂碗扣式支架立桿布置原則為底板部分布置形式為 60cm×60cm,腹板部分布置形式為 30cm×60cm,翼板部分布置形式為 60cm×60cm,步距120cm;墩頂橫隔梁采用 10cm×10cm 方木搭設,縱橫向間距均為30cm,翼板部分支架布置形式為 60cm×60cm,步距 120cm。如遇特殊部分需要調(diào)整時,只做加密處理。
在架體外側周邊及內(nèi)部縱、橫向每隔4排立桿由底至頂設置連續(xù)豎向剪刀撐,剪刀撐下腳必須落地,剪刀撐水平傾角 45°~60°。在支架底部和頂部各設置一道水平剪刀撐,中間部分水平剪刀撐間距不大于 6m。立桿底端和頂端的碗口節(jié)點設置縱橫向水平桿,底層水平桿兼作掃地桿時,其與底座支承板的高差不得大于 50cm。每根立桿的底部設置可調(diào)底座,底座螺桿插入立桿內(nèi)的長度不小于15cm,伸出立桿的長度不大于 15cm。頂托螺桿插入立桿的長度不小于 15cm,伸出立桿的長度不得大于 30cm,也不小于 10cm。
依據(jù)規(guī)范 TB 10110-2011,支架結構恒載分項系數(shù)取 1.2,活載分項系數(shù)取1.4?;炷寥葜厝?26kN/m3,施工人員、材料及施工機具設備荷載在計算模板時取 2.5kN/m2、計算支承模板的縱、橫梁時取 1.5kN/m2、在計算立柱支架時取1.0kN/m2,澆筑混凝土時產(chǎn)生的荷載,對水平模板取 2.0 kN/m2,垂直模板取4.0kN/m2,澆筑混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載取 2.0kN/m2,依據(jù)施工方提供資料,風荷載取 0.18 kN/m2。對支架本身恒載以自重的 1.2 倍計算。
本連續(xù)梁A0 段箱梁截面較 B1段箱梁截面更大,因此選擇中跨支架進行驗算。其箱梁混凝土體積計算如下:
翼緣區(qū):
V7-8=2×[0.5×(0.2+0.25)m×0.8m+0.5×(0.25+0.6)m×1.9m]×3m=5.93m3
V8-9=2×[0.5×(0.2+0.25)m×0.8m+0.5×(0.25+0.6)m×1.9m]×3m=5.93m3
V9-11=2×[0.5×(0.2+0.25)m×0.8m+0.5×(0.25+0.6)m×1.9m]×4m=7.90m3
V=5.93+5.93+7.90=19.76m3
腹板區(qū):
V7-8=2×0.7m×4.055m×3m=17.03m3V8-9=2×0.9m×4.462m×3m=24.09m3V9-11=2×1.1m×5m×4m=44.00m3
V=17.03+24.09+44.00=85.12m3
頂板區(qū):
V7-8=[0.37m×(6.8-2×0.7)m+2×(0.5×0.3m×0.9m)+0.5×6.4m×0.086m]×3m=7.63m3
V8-9=[0.37m×(6.8-2×0.9)m+2×(0.5×0.3m×0.9m)+0.5×6.4m×0.086m]×3m=7.19m3
V9-11=[0.62m×(6.8-2×1.1)m+2×(0.5×0.3m×0.9m)+0.5×6.4m×0.086m]×4m=13.59m3V=7.63+7.19+13.59=28.41m3底板區(qū):
V7-8=0.643m×(6-2×0.7)m×3m+2×(0.5×0.3m×0.6m)×3m=9.41m3
V8-9=0.7m×(6-2×0.9)m×3m+2×(0.5×0.3m×0.6m)×3m=9.36m3
V9-11=1m×(6-2×1.1)m×4m+2×(0.5×0.3m×0.6m)×4m=15.92m3
V=9.41+9.36+15.92=34.69m3
翼緣區(qū)均布荷載計算:
活載:
腹板區(qū)均布荷載計算:
頂板、底板區(qū)均布荷載計算:
3.4.1 支架 (φ48) 強度檢算
翼緣支架的彎曲應力、剪應力、軸力計算結果如圖 5~7,檢算如下:
3.4.2 支架 (φ48) 穩(wěn)定性檢算
按照兩端鉸支,?。簂0=1.2m,則回轉半徑及長細比系數(shù):
滿足規(guī)范要求。
本次施工的工程量較大,涉及到的資金、人力、物資也較多,施工任務較重。盡管當前,現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術已經(jīng)比較成熟,但是在具體區(qū)域的施工過程中還是應該做到合理選擇施工方案,科學、謹慎的施工,準確把握每一個施工細節(jié),尤其是澆筑順序的嚴格控制。
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