高敦大跨连续梁桥现浇段支架设计及应用论文_孙允江

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摘要:为了确保高墩大跨连续梁桥支架施工的稳定性及安全性,在设计的过程中,一定要保证桥的线形和内力符合要求,本文以某高速公路桥连续梁边跨高墩现浇段支架施工为基础,通过相关方法对其进行分析,检验支架系统的设计是否合理,通过计算发现,使用支架系统其稳定性、刚度、强度等相关数据均符合要求,另外在设计的过程中,经济合理,可以为同类工程提供参考。

关键词:桥梁工程;高墩;大跨连续梁桥;支架设计检算

1概述

连续梁桥边跨现浇段适用的方法主要是支架法,在布置和设计的过程中,由于地形地貌结构特征以及现场施工组织等情况较为复杂,所以具有较大影响,也会对成桥的线形、内力、施工的造价等情况产生一定的影响。在施工作业的过程中,一定要注重合理设计高墩深水连续梁桥在结构稳定性、施工难度方面的问题,合理的对支架进行设计,让施工成本降低,确保结构的安全性合理性,提高施工质量,具有非常重要的意义。

2工程情况分析

我国南方某省的海棠湾一号大桥,跨径组合为166米,主梁使用的是单相三室预应力混凝土箱梁断面,依照现场的情况使用支架浇筑的方式进行操作。

3施工情况

3.1步骤分析

在进行支架现浇施工的过程中,分为多个施工部分,以下对其进行阐述。

图1连续梁施工布置

完成桥墩施工之后,需要进一步处理支架基础,在中墩内侧进行钢管混凝土支架的搭设,并且做好预压工作,对施工模板进行安装,将钢筋绑扎好在支架上,进行混凝土施工A1段的浇筑,保证待养护的混凝土强度和弹性模量达到100%,另外混凝土的龄期需要超过七天。

接着在支架上进行A2梁段的混凝土浇筑施工。并且对其进行养护,等到混凝土的弹性模量和强度达到100%,另外,混凝土龄期超过七天的时候,对剩余预应力钢索进行张拉。

将支护拆除,存梁60天,并且铺设桥面系。

3.2支架施工要求

3.2.1支架的布置及受力验算

需要进行支架的布设以及做好受力、验算等工作,对支架平面位置进行确认,并且严格检查所有构件,确保承载构件的垂直性,另外需要保证起到整体联系作用的剪力撑搭设位置及水平拉杆处于牢固、准确的状态,在进行支架设计、验算的过程中,还需要重视刚度计算、强度计算及稳定性结算,与此同时还需要对地基承载力进行严格检算,依照现场的实际情况来处理地基。

3.2.2支架的预压

为了确保安全,一定要做好支架的预压工作,预压重量通常在现浇混凝土梁中的125%左右,并且需要对支架和地基的承载稳定性、强度进行检验。

4计算荷载

4.1永久作用

一期恒载主要包含了结构的自重,通过分析预应力混凝土容重之后,对含金量进行分析,获得的值为26.0kN/m3。在计算的过程中,沥青混凝土的密度设置为25.0kN/m3。

二期恒载主要是桥面的铺装整平层、泄水管和相应的管线,依照190kN/m进行计量。

第三部分为混凝土收缩徐变作用,依照相关的规范设计要求进行取值,在计算的过程中需要对施工的过程、成桥的过程以及使用十年后的收缩徐变情况的影响进行分析和研究。

在基础变位作用方面进行分析,依照10毫米来分析桥墩的沉降情况,并且依照最不利的情况分析工况组合。

4.2可变荷载

首先,分析汽车的载荷情况,载荷的等级依照城市A级来进行计算,纵向对汽车载和加载情况进行计算,依照双向四车道来进行分析,设置汽车冲击系数的过程中,曲面的值为0.05。

其次,分析人群载荷的过程中,设定人群载荷标准值为2.71kN/m2。

第三,梯度温度分析的过程中,依照相关标准来进行竖向日照正温度的取值。

第四,在进行整体温度作用分析的过程中,依照结构整体情况,进行20℃的升温以及20℃的降温进行计算。

最后,在分析制动力的过程中,依照汽车重力载荷的10%进行分析,依照相关的使用规范进行横向折减。

5结构计算

5.1计算模型

在进行整体结构分析的过程中,使用有限元分析软件来分析结构,所有构件通过梁单位来进行模拟,依照结构和设计的分析情况,需要全桥设置的结点数为439个,单元数为386个。

5.2计算结果

5.2.1预应力梁混凝土、预应力钢束应力及钢材应力容许值

依照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》相关要求和规定,每一个阶段的构件截面边缘混凝土的应力情况需要符合下表的具体要求。

表1预应力梁混凝土C50应力容许值

对于未开裂构件的受拉区预应力钢筋的拉应力情况,需要达到以下规定,σpe和σp的和需要控制在0.65fpk以下,当前的值为1209MPa

5.2.2梁部纵向计算

本桥在进行主梁计算的过程中依照全预应力进行设计和计算,在计算的过程中各项结果如下表所示。

表2梁部纵向计算结果

结束语

在进行支架施工的过程中,需要对构件的初始缺陷焊接以及杆件拼装等情况和因素进行分析,在设计验算的过程中,需要对构件本身的情况以及现场施工中可能出现的不利条件进行充分的考虑、设计、验算。通常需要对这些不利因素进行充分的分析,并且设定一定的安全裕度。

本桥支架在设计的过程中,力学性能较好,在刚度、强度、稳定性方面符合设计的具体指标和规范,安全裕度较好,具有很好的合理性和经济性。

参考文献

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论文作者:孙允江

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/11

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