基于格鲁吉亚某桥梁工程的主墩墩旁支架设计与施工论文_宋化贵

基于格鲁吉亚某桥梁工程的主墩墩旁支架设计与施工论文_宋化贵

中国水电第十六工程局有限公司 福建福州 350003

摘要:格鲁吉亚某桥梁工程连续梁下部结构工程施工的时间有限,需在汛期前保证梁下结构的施工完成,所以在相对时间较短的情况下,笔者和所在部门完成了对连续梁桥墩身、承台的施工。本文主要基于本次的施工经验,首先对该工程概况进行了阐明,然后简述了墩旁支架的设计,最后对墩旁支架的施工进行了探究。

关键词:公路连续梁桥;墩旁支架;设计与施工

一、工程概况

格鲁吉亚某桥梁工程属于我公司承包的科布列季绕城公路项目的桥梁工程部分,该桥梁跨度174.5m,为预应力混凝土连续梁桥,桥梁跨径布置为45+83+45m。具体车道为双向四车道,桥梁结构大致分上下两部,上部为现浇的整体预应力混凝土连续T型桥梁,下部分为轻型桥台、柱式桥墩和钻孔灌注桩基。桥梁的梁体部分为单箱单室结构,可对其进行高度和截面变化的调整。梁体的顶板、腹板和底板均有局部内测加厚,其中腹板按折线变化,底板按直线线性变化。连续梁0#块长11m,箱梁底板宽5m,顶板宽7m,墩顶梁高8m,跨中梁高5m。主墩的墩身为两端圆端4m的实体直墩桥墩,承台的尺寸为10×22×3m,墩身的高和宽分别为15m和11m。

二、墩旁支架设计

墩旁支架的设计需遵循如下原则,首先是各部位的标准值满足实际施工使用荷载的需求;其次是基底的稳定,从而保证整个墩旁支架的坚实和稳固;最后是墩旁支架的落架需保证方便施工。

墩旁支架的设计因素主要由以下两种:一种是支架设计主要考虑因素,主要包括设计荷载(钢筋混凝土容重标准值、施工人员及设备荷载标准值、模板支架自重标准值)、地基承载力、支架沉陷、预应力支点变化和支架搭建方式等等;另一种是支架设计的主要检算因素,主要包括挠度计算、强度计算和预拱度计算。

综合墩旁支架的设计原则和设计因素,还需要根据格鲁吉亚地区的实地地形进行分析,格鲁吉亚地区多为山地地形,本次工程的沿途经过大高加索山脉余脉,属于中低山峡谷地貌,绝对高程460~640m,而且本次底部还涉及到河流,所以我公司秉持着安全、适用和经济等原则对设计方案进行了研究。最后认为需在支架范围不小于顺桥向62m,横桥向在上、下游弦杆下方设置受力点,间距为13m,采用对称的结构形式。支架的整体施工在当地的枯水期,采用垂直支架系统。

三、墩旁支架施工

1.支架施工

桥梁工程的墩旁支架施工主要是指在桥梁的桥墩旁安装搭建支架,对支架进行钢筋骨架的绑扎,然后用混凝土浇筑成型。墩旁支架的施工能够有效解决施工场地不足的问题,并且提高桥墩的使用寿命,再加上其经济的施工成本,使得其在桥梁建设中应用广泛。通常墩旁支架的施工主要有三种,首先是采用依照桥梁工程本身连续梁的设计进行预埋件设置,并在墩体完成后焊接钢管或钢材等材料作为支撑;其次是插打管桩或浇筑扩大基础,在管桩或扩大基础上搭设钢管或型钢及其他材料,作为支撑结构;第三是靠连续梁墩身前后两侧地面作为支撑结构的卓里面,掐办法是在墩身完成施工后,需处理地基,增强地基承载力,硬化地坪后搭设建筑钢管支架,在0#块两端底板离地面不高的情况下常用这种方案。

2.支架施工方案选择

对施工方案进行选择是基于实地调查得来的,本次项目的研究人员在格鲁吉亚地区进行了细致深入的调查。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本次工程为45+83+45m的预应力混凝土连续梁桥,其整体的桥墩因为山地的原因显得较高,带动着跨径也随之增大,根据我公司通常的经验,除去了插打管桩支架的构建方法,在这种情况下考虑剩下两种施工方案相对的利弊,一方面墩旁钢管支架的构建过程较为复杂,因为其本身的受力结构复杂和机械构建较多的缘故,但过程复杂并不代表着施工速度变慢,反而意味着其效率要大于碗扣式满堂支架;另一方面预埋件支架的的构建过程简单,材料投入少,但工程量较大,使得其支架成本要大于贝雷梁柱式支架。结合格鲁吉亚地区的施工条件,可以看出贝雷梁柱式支架才能作为本桥梁的现浇支架,因为该地区的山谷地下有河流和湿地,有些墩的位置正好位于水中,而整体的地质又偏粘性,如果施工不当则会造成地基不均匀沉降的后果,所以贝雷梁柱式支架既能够在水中使用,又能够进行高效率的施工,拥有高墩柱、重荷载等特点。

同时本次桥梁工程的跨度较大,所以也尽量选择偏经济安全的施工方案。不过当我公司进行实地施工时才发现,此地地形复杂,带动着预应力混凝土的连续梁结构手里也变得复杂,之前对墩旁支架的设计和施工方案的选择都必须根据实际情况进行相应的调整,所以我公司施工部门在进行施工时仍然和设计部门保持着密切合作,随时配合着对方案进行修改。比如在桥梁工程的分别增加临时立柱来分担贝雷梁柱式支架的剪力,提高贝雷梁柱式支架的承载能力。另外本次支架的现浇施工采用的是分段浇筑混凝土,施加相应的的预留力,来保证浇筑施工缝能够合拢,形成完整的多跨连续梁来避免支架沉陷和混凝土的收缩。

3.支架施工

(1)支架的基础施工

支架的基础施工主要包括支架的联结,对支架基础的处理和基脚的支撑。首先,支架本身需符合相应的构建标准,能够保证刚度和强度的达标,支架的质量达标也是支架稳定的前提;其次支架基础需要避免格鲁吉亚施工地区的不均匀沉降,在坚实可靠的基础上满足对沉陷值的要求;最后基脚可以支撑在临时桩基础或者永久性的墩身结构上。

(2)支架的搭建

支架的搭建主要包括对高程的调整、对横桥和顺桥的把控和设置剪刀撑。首先梁底高程需要随时进行相应的调整,来保证高程符合设计人员的计算和设计结果;其次顺桥的墩身和支架要连接紧密,而横桥的扫地杆和竖杆要进行相对垂直;第三剪刀撑的立杆的间距和垂直度需要控制在误差允许范围内。

(3)支架的施工

支架为钢筋混凝土支柱,在建造平台时,要注意埋设钢筋混凝土柱的钢筋骨架,在主墩上安装12根钢筋混凝土柱。在确定了场地的地面后,确定了柱子的高度后,将它们对称放置,将钢板嵌入码头附近的钢筋混凝土柱顶部,在码头施工过程中建造柱子,取出模具就需要对进行基坑的回填工作,之后将钢管柱焊接在支柱顶部的预埋钢板上,同时钢管柱需要直接支撑在梁腹板的底部。钢管柱间采用焊接连接杆件的方式进行连接;第三是牛腿的施工,在确定横梁的最优受力为之后需在钢管外侧焊接牛腿拓宽支撑面,同时对焊接的精度进行严格要求;第四是砂桶,砂桶本身是为了方便支架的拆卸和调整底模标高而设置的,通常位于横梁与钢管柱顶或牛腿之间;第五是分配梁,分配梁需在腹板位置进行局部加密,纵向分配梁受底模板传递的箱梁底板、腹板以及顶板的活荷载,同时也作为外侧模的支撑点而存在。

(4)支架的预压和调整

支架的预压和调整是检验支架承载能力的重要步骤,包括对支架预压地区进行防水处理、监测不均匀沉降、过程中对实验数据进行仔细记录,仔细与加载前后的沉降量作对比,为墩旁支架之后的调整提供依据。

四、总结

总而言之,为了保证格鲁吉亚某桥梁工程的工程质量,我公司所在部门在对对旁支架的设计与施工进行严格控制。这既是向国际展现我国承建国外公路项目的技术创新和建设成就,对我国公路项目建设实力进行展现;也是希望能与其他先进国家进行技术上的交流,大力促进我国公路项目的技术进步,推动我国基础建设的蓬勃发展。

参考文献

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论文作者:宋化贵

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/10

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