摘要:在我国的市政工程、公路与铁路等交通建设中,用到的桥梁多为悬臂现浇连续梁。在此文中,简单介绍了悬臂现浇连续梁桥支座预偏量的计算方式和基本概念,结合了武定至倘甸至寻甸高速公路掌鸠河5号大桥工程,进一步介绍了梁桥支座预偏量计算方法。
关键词:悬臂现浇;连续梁桥;支座预偏量;确定;
1 概 述
根据云南武定至倘甸至寻甸高速公路掌鸠河5号大桥的连续梁工程实例,本文介绍了悬臂现浇连续梁活动支座预偏量的计算方式以及调整和安装方法。本次工程的特大桥是十四区管道,连续梁的尺寸为40m+64m+40m,建造方式为悬臂现浇法。使用型号为LXQZ的铁路桥梁大吨位球型钢支座作为连续梁支座,在每一个孔梁中分别有多向活动支座、固定支座和纵向活动支座以及横向活动支座四个支座。
2 支座纵向预偏量的概念
所谓的支座纵向预偏量指的是,支座上板在纵向上偏离中心线的距离,产生这一偏离的原因主要有混凝土的收缩徐变和连续梁的梁体混凝土热胀冷缩。在进行支座的安装时,需要预先保留一点的偏离量,确保支座正常使用,但是只用支座盖板进行偏离量预留,整个支座不用全部运动。
3 各支座处的纵向预偏量计算公式
△=-(△1+△2) (1)
其中,-表示和设置的偏移量相反方向时添加的;△1表示桥梁的收缩徐变量,在设计的图纸中会有说明,可直接使用。
△2=α·△t·L (2)
其中,α表示钢筋混凝结构的线性膨胀系数,为1.0×10–5;△t表示合龙月平均气温以及年平均温差;L表示固定支座和计算点之间的距离。
4 计算实例
一联三跨式的特大桥跨运河连续梁结构的三跨尺寸为,边跨40m+中跨64m+边跨40m,下图1为桥型与支座的布置形式图。
图 1 桥型和支座布置图
假定在固定支座侧边跨的合龙时间在5月份,则月平均气温为26℃,另一边的合龙时间为6月份,则月平均气温为30℃,年的平均气温为12.2℃(此数据是根据当地的气象局多年监测的数据而得),其中△t1=13.8℃,△t2=17.8℃,长度L为40m,64m和104m,下表1为各偏移量的计算数据。
表 1
5 支座安装
在进行连续梁的支座安装时,需要注意其相对的位置关系,在下行方向的左侧统一安装固定墩上的固定支座的直线地段。根据桥型与支座布置图进行多向活动支座、固定支座、横向活动支座和纵向活动支座的安装。
5.1 施工准备
(1)测量放线。在支承垫石上,工程师根据图纸和测量放出支座定位十字线,并进行校核以确保精确。(2布置场地。在墩柱的两侧进行基坑开挖,并填平,再用铲车进行表面平整,放置一辆平板拖车和一台40t的吊车,当作临时工作场地。(3)运输支座。支座的运输,使用平板拖车送至现场,并在上下盖板上划上十字中心线,再根据所划的线采用吊车运至支承垫石上。
5.2 垫石高度和锚栓孔
在浇筑支座垫石的混凝土时,对于垫石的高度需要全面考虑,既要使安装和维护方便,还要易于更换,同时垫石的顶面四端的高度不得相差2mm。对支承垫石的表面进行清理,除去锚栓孔中的杂物,完成清理后安装灌浆模板,并浸湿垫石的表面。使用锚固螺栓与预埋套筒对支座进行连接。在墩台的顶部预留锚栓孔,其中预留锚栓孔的尺寸为:深度超过锚栓50mm,锚栓孔的直径大于套筒直径80mm。
5.3 支座吊装
支座的吊装使用大吨位的吊车进行,吊装的过程要保证支座和支承垫石正确接触。在进行安装之前,需要对支座的整体性进行检查,确保支座连接良好,此检查过程切记不要松动连接螺栓。进行安装时,先在下座板上安装好固定螺栓套筒,再进行上座板的安装。安装时还要注意将支座的下座板的十字中心线与垫石上的十字中心线一一一对应,并用专用的钢楔块楔入四角,再调整标高,为安装灌注用动物模板,支承垫石和支座地面要留有20至30mm的空隙。待完成支座的位置检查后,选用无收缩的材料进行支座的浇筑。下表2为不同灌注材料的性能比较。
表 2 灌浆材料性能
5.4 灌 浆
使用重力灌浆法浇筑支座。此方法浇筑时,混凝土从一侧进入,从其他三侧出浆,在浇筑时注意支座地板周围和刚模的间隙,直到完成全部灌浆。可用细钢筋对灌浆侧进行来回捣固,能够有效的加快灌浆速度,还能保证支座的紧密性。下图2为详细的灌浆方法。
图 2 灌浆方法详图
在进行灌浆之前,需计算本次所需的浆体体积,并且要保证计算所得的体积和实际所需体积偏差不大,灌浆过程中避免出现中部缺浆等现象。待完成灌浆且灌浆材料终凝后,将模板和四角刚楔块拆除,再对灌浆情况进行检查,对出现缺浆的情况,作出必要的补浆处理,在补浆材料终凝后,及时将支座围板安装上。
5.5 调整支座预偏量
在一个工程中如果出现数量较多的桥梁悬臂连续梁,为了避免现场安装时出现太大的预偏量,可让生产厂家在出厂前将各梁组装完整,待运输至现场后直接安装。在工厂组装球型钢支座时,需要将上下支座板对中调平,再采用螺栓将上下支座连接为一体。当支座的数量较少时,支座预偏量可以在施工现场进行调整。下图3为具体的调整方法。需要注意的是,支座调整要在完成安装之后进行。在进行调整时,在墩顶的横纵方向上设置限位槽钢,限制多向活动支座的运动,其中横向限位槽钢可限制横向上的支座盖板运动,纵向限位槽钢可保证支座满足预偏量的要求;横向限位槽钢不用于纵向活动支座上;不用调整横向活动支座和固定支座。
图3 支座预偏量的调整
进行支座调整时,需要用到液压千斤顶,在采用千斤顶调整好位置后,使用螺栓进行连接,再使用Φ20的钢筋进行加焊,这样能够保证上下座板稳固连接,避免出现松动。在进行螺栓的连接时,要注意上盖板表面的平整,以免出现螺栓受力不均而倾斜。
6 拆除支座上下盖板的固定螺栓
当进行合拢连续梁边跨梁体时,将梁体置于临时支撑上,待完成和拢后及时把临时支撑和临时螺栓进行拆除,将梁体的重量作用于永久支座上,再进行中跨的施工。
7 支座预偏量值的计算以及支座安装时施工注意事项
(1)考虑到钢筋和混凝土具有相近的线性膨胀系数,在进行预偏量计算时,计算公式中的α表示的是钢筋温度线性膨胀系数。(2)当进行温差△t的计算时,需要将活动支座和固定支座侧边合拢段分别单独考虑。(3)在计算公式中温度差指的是在边跨合拢时的月平均气温与当地月平均气温的差值,其中正负号直接代入公式。(4)由于在实际的施工过程中,往往会有一些因素对施工工期造成影响,当两者在偏移量上的偏差小于2cm,而且满足活动支座的活动范围,可以不用调整,但是如果超过活动的范围就必要要进行调整,且要在中跨施工前使用劲性型钢支撑进行约束调整,在完成调整后才可以浇筑合拢段。(5)在进行现场调整支座时,要确保上盖板在固定时表面的平整度误差小于2mm。(6)确保正确的安装各个支座,保证每一个位置精确。(7)支座预偏量在横向活动支座和固定支座安装时不用考虑,纵向活动支座与多向活动支座只考虑纵向预偏量。
8 结束语
由于在进行悬臂现浇连续梁梁底支座施工时,其预偏量以及支座质量等要求较高,为保证能够满足施工要求,需要在施工前对施工人员进行详细的培训,明确要求施工的细致。现场的技术人员要清楚的了解预偏量的计算方法,而现场的施工人员要精通预偏量的调整以及安装支座的技术方法,这样才能保障施工的顺利进行,不但可以保证施工质量还能确保工期内如期完成,可有效推进悬臂现浇连续梁的实际应用。
参考文献:
[1]悬臂现浇连续梁桥支座预偏量的确定[J].李建同.门窗.2016(07)
[2]铁路多跨长联矮塔斜拉桥合龙顺序研究[J].焦亚萌,李辉.铁道勘察. 2016(04)
[3]多跨长联连续梁桥合拢施工探讨[J].段斌.黑龙江交通科技.2015(07)
论文作者:鲁高富,李子娟
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/14
标签:支座论文; 悬臂论文; 纵向论文; 螺栓论文; 横向论文; 盖板论文; 中心线论文; 《建筑模拟》2020年第2期论文;