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摘要:贝雷片无支架支撑法是利用侨梁墩柱自身承载力支设盖梁模饭的施工方法,采用贝雷片拼装代替传统的搭设满堂支架施工,可以大大节省周转材料,加快施工进度。本文针对汕昆高速东村高架桥矩形墩柱的结构特点和复杂的地质条件,在施工中采用贝雷片无支架法进行施工,给出了无支架盖梁支撑的具体施工方法并进行了设计计算。
关键词:贝雷片;无支架;盖梁;施工
1前言
随着我国交通建设的迅速发展,尤其是高速公路的快速发展,环保和可持续发展的提出,道路工程建设为了少占用耕地及在困难地段(软弱地基、高填方、农田)建设道路的增加,出现了越来越多的以桥代路。桥梁比例的增加、桥梁建设施工技术的不断提高、建设工期的缩短,对桥梁下部钢筋混凝土结构施工提出了更高的要求。特别是盖梁的施工,使用传统的搭设满堂支架施工不仅浪费材料,而且耗工费时。采用已施工墩柱加预埋钢棒与贝雷片(熟称军用梁)拼装进行施工,大大的节省了周转材料,加快施工进度。
东村高架桥是汕昆高速板坝至江底18合同段的大型桥梁,采用20×40m的预应力砼连续T梁桥,桥长为809.5m。下部采用矩形柱式墩,最高达48m。盖梁高1.7m,长12.4m宽2.4m,由两根矩形墩柱支撑,墩柱净间距为6m。
2预留钢棒及贝雷片的拼装
2.1 预留钢棒
桥墩灌注桩基础及桩顶系梁施工完成,支墩柱模板时,在柱顶距盖梁底标高往下94cm 处预留两圆孔(由于盖梁底高程距预留孔中心距离确定),预留圆孔直径比钢棒直径大2cm,两圆孔的中心距离为90cm。当浇注墩柱混凝土至预留孔时,插入与预留孔直径相同的钢管,钢管壁厚适当,不致因混凝土浇注冲力的作用而变形。墩柱混凝土完成后,每20 min转动钢管一次,以防钢管与混凝土粘结牢固,待混凝土终凝后,将钢管拔出,这样预留孔即成功形成,然后将两根10cm的钢棒分别顶入预留孔内,钢棒上面放I18的工字钢,墩柱两侧的工字钢用拉杆锁住。
2.2 贝雷片的拼装
采用3 m~1.5m工程用标准贝雷片,每个盖梁支撑梁由5片贝雷片组成,每5片贝雷片之间用销轴连接。两头用角钢自制一个可折卸架,使前5片组成的贝雷片架与后5片组成的贝雷片架连成一个间距为1850mm的立体骨架。
2.3 贝雷片骨架的安装
选用4台吨位必须大于上部结构所传递的荷载的螺旋千斤顶,放在钢棒与工字钢形成的横梁支座上,调整4螺旋千斤顶在同一个水平面上。将地面拼装好的贝雷片立体骨架吊起,骨架两头栓上绳子,便于调整骨架上升及下落至横梁支座上的位置。贝雷片立体骨架安上后通过螺旋千斤顶来调节标高。贝雷片立体骨架安装完毕后,在贝雷片形成的纵粱上纵梁上面安放I14工字钢,每根长4m,间距40cm,两墩柱间15根,墩柱外侧各设3根。如图1。
图1 盖梁模板设计图
3 设计计算
3.1 结构计算
无支架法盖梁支撑,盖梁、横楞、顺楞及斜支撑等与常规施工方法一致,贝雷粱所受的荷载为:
1、砼重量:ql=49.21×26=1279.46KN
2、模板、支架自重:
①、盖梁两侧各设置两排贝雷片作为施工主梁,长15m
q2 =(2.7+0.3)×10=30kN
②、主梁上铺设I14工字钢,每根长4m,间距为40cm,墩柱外侧各设3根,两墩柱之间设置15根
q3=21×4×16.877×9.8/1000=13.89KN
③、槽钢上铺设钢模板
q4=(20.505×2+30.636)×1.2=85.975KN
④、I18工字钢
q5=2×4×24.13×9.8/1000=1.9KN
3、施工时人员、机具重量:
q6=30.636×3=91.908KN
4、振捣器产生的振动力:
q7=4×5=20KN
3.2 主梁验算
3.2.1 主梁上的荷载:
Q=(q1+q2+q3+q4+q5+q5+q6+q7)/L
=(1279.46+30+13.89+85.975+1.9+91.908+20)/15
=101.54KN/m
贝雷片主梁受力见图如下:
3.2.1 主梁内力验算
施工时考虑安全系数1.3,则每侧主梁力值计算的均布荷载为q=1.3×101.54/2=66KN/m。
抗弯强度:
弯矩:Mmax=1/8Ql2=0.125×66×7.8×7.8= 502KN.m
单排单层贝雷桁片的允许弯矩[M0]为975kN•m故,抗弯强度满足要求。
挠度强度(跨径7.8m)
F=5ql5/(38EI)=5×66×7.84/(384×2.1×108×250497.2×10-8)=6.05mm < L/600= 13mm (满足要求)。3.3 钢棒上的工字钢验算
盖梁施工采用在墩柱上穿两根10cm钢棒,钢棒上面放I18的工字钢。如图3。
钢棒上面工钢上的均布荷载:
q=Q/4/2=1523.133/4/2=190.392kN/m
a、最大弯矩Mmax=q×L2/2=191× 0.552/2=28.889kN.m
b、抗弯强度:
σ=M/W=28.889×106/0.185× 106=156Mpa<[σ]=170[Mpa]
故,抗弯强度满足要求。
C、挠度计算(跨径0.9m)
F=-0.033q/EI=0.33×28.889/(2.1×108×1669×10-8)=0.3mm < L/600= 3mm (满足要求)
3.4 钢棒验算:
采用Ф100的高强钢棒,性质如下:
A=3.14×50×50=7850mm2
Q’=Q/8=1523.133/8=190.392kN
Q’/A=190.392×1000/7850
=24.3Mpa<[]=125Mpa
符合要求。
4施工注意事项
1) 墩住混凝士浇往前,要计算准预留孔高程(其值为圆钢悬臂梁、工字钢梁、贝雷片粱、盖梁底模之和),以防支模困难.预留孔计算准后,施工时位置一定要留准。
2) 预留孔处混凝土浇筑完成后,一定要注意转动为形成预留孔而埋设的钢管,在混凝土终凝后,孔壁不可能坍塌时,要及时拔出钢管。
3) 安插圆柱悬臂梁、吊装贝雷梁时,因高空作业多,要特别重视施工安全,统一指挥施工操作人员及吊车.高空作业要系安全带.吊装贝雷梁时,要特别注意贝雷梁靠近墩柱。
4) 贝雷钢梁腹部,在墩柱处及梁中,梁边缘处安装对拉螺栓,以加强其稳定性。
5) 贝雷梁、圆柱形悬臂梁卸落后,注意将预留孔内杂物清除于净。用水冲洗后,用混凝土灌浆设备将预留孔处混凝土灌上。灌注的混凝土不低于墩柱设计强度,振捣密实,最后采用抹子将其表面抹好。
5结论
利用钢抱箍作为悬空支承点的施工方法,施工简便,使用周转材料少,现场易于清理,材料不易丢失,便于现场管理,且能缩短工期,经济效益可观,特别是在高墩施工或水中墩柱施工过程中更能显示出其优越性。
参考文献:
[1]王明怀, 田克平. 高等级公路施工技术与管理 [M]. 北京:人民交通出版社, 1993.
[2]汪正荣.简明施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社.1989.
[3]张如三.材料力学[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
[4] JTG D60-2004, 路桥涵设计通用规范[S].
论文作者:李志雄
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/2
标签:工字钢论文; 混凝土论文; 支架论文; 骨架论文; 荷载论文; 钢管论文; 强度论文; 《基层建设》2016年9期论文;