安徽省高等级公路工程监理有限公司 安徽合肥 230601
摘要:移动模架是一种自带模板,利用承台或墩柱作为支承,对桥梁进行现场浇筑的施工设备。文中以望东长江公路大桥江内引桥移动模架施工为例,介绍了移动模架施工预压技术方法,并对施工预压控制点、难点进行了分析,为同类型预压施工提供参考。
关键词:移动模架;预压
移动模架主要由:支腿机构、支承桁梁、内外模板、主梁提升机构等组成。可完成由移动支架到浇筑等一系列施工。其主要特点有:
1)适于高墩、多跨、中等跨径现浇的等截面梁桥,弯桥和坡桥也可采用。
2)施工速度快,节省劳动力,劳动强度低,占用场地少,施工作业可全周期进行,受气候和外界因素干扰小。便于工程管理,提高工程质量,加快施工速度。
3)施工中不影响通行、通航。
4)高度机械化,模板、钢筋、混凝土和张拉工艺等整套工序均可在模架内完成,模板可多次循环使用。
5)适用于单箱梁、双箱梁、双T梁、槽型梁等各种断面的桥梁施工。
1、工程概况
安徽省望东长江公路大桥为国家高速公路网G35(济南至广州高速公路)中最为便捷的过江通道,也是“纵四”商丘至景德镇公路的重要组成部分,是沟通安徽省西部地区的纵向干线公路。
江内55m引桥上构跨径布置为(4×55)+(4×55)+(5×55)m,为移动模架等高度预应力混凝土连续箱梁,全长715m,跨墩号为29#~42#墩。其中29#-32#墩位于长江滩地上,33#-42#墩位于水上。本桥采用单箱单室直腹板预应力混凝土等高度连续箱梁,桥面全宽33.0m,单幅箱梁采用单箱单室直腹板断面,箱梁高3.2m,单幅箱梁顶板宽16.0m,底板宽8.0m,腹板厚度沿桥跨变化,跨中处为50cm、支点处为100cm,支点两侧11m范围内腹板厚度60cm;顶板厚度30cm,底板厚度沿桥跨变化,跨中处为30cm、支点处为60cm,箱梁桥面2%的横坡由腹板的不等高设置。
2、预压目的
1)检验移动模架各部分结构的承载能力和整体稳定性;
2)消除非弹性变形;
3)观测弹性变形量并将变形数据与理论变形量进行对比,得出荷载-挠度曲线,并检验设计计算结果,确定移动模架的预拱度值;
4)提前发现机体结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患,提前调整和整修。
3、预压的方法
移动模架预压采用模拟实际荷载预压法进行预压。采用砂袋进行预压。加载时按照50%、90%、100%、105%进行分级加载。
4、预压荷载设计
压载试验取箱梁自重与施工荷载之和的1.1倍分级加载,首跨钢筋129t,净混凝土(864-129/7.8)=847.6m3,合计2163t,钢筋混凝土比重取值2.5t/m3。
墩顶混凝土重量240t,墩顶混凝土区域不进行压载,压载区钢筋混凝土重1923t,内模板体系100t,总计2013t。50%、90%、100%、105%分别为:1007t、1812t、2013t、2114t。
5、加载过程
加载分级进行,按照50%、90%、100%、105%四级进行(1007t、1812t、2013t、2114t)。所有砂袋密度按照饱和湿砂密度等换。随机取10袋原状砂土称重后,加水湿透称重,根据加水湿透的砂土等换。根据砂包重量,换算延米砂袋数,预压分级前分别换算各分级荷载下砂包数。
所有土均为长江边饱和土,且均在雨季天装袋,其土已经达到饱和状态,砂袋加水前后称重的重量相差很小,差值在10kg/袋之内。
6、过程检查
主梁拼装过程中、预压前及每级荷载预压到位后、预压至50%后每隔2小时,由现场技术员人员对主梁、横梁、牛腿的螺栓与焊缝,模板变形等进行了仔细检查,过程无异常。
7、卸载过程
按照加载相反顺序进行,第一次卸载60%,第二次卸载50%。当卸载至0时,再次测量主梁挠度。
8、主梁挠度测量
压载时在主梁上设置变形观测点,主梁每个横梁位置布置一个点,分别对预压前、加载至50%、加载至90%、100%、加载至105%、卸载至0时观测主梁变形数据,并做好记录。具体数据附后。
表1牛腿底口3cm橡胶压缩值统计表
考虑到预压荷载误差,取实际105%的预压荷载值时的实测扰度值,作为100%预压时扰度值,与卸载完后的0荷载值做比较,计算主梁净挠度值。
加载前与卸载后的0#荷载值的差作为结构非弹性变形值。
取实测牛腿底口3cm橡胶压缩值,作为加载过程中橡胶垫块的变形值,取均值5mm。
以上计算数据见附表。
表2砼浇筑阶段主梁理论净挠度值统计表(模型计算值单位:mm)
表3首跨预压实测主梁净挠度值与理论值统计表(单位mm)
结论
1)首跨预压过程符合原设定工况,预压荷载较准确,取值合理。
2)通过观测,预压过程中结构未出现异常。
3)主梁净挠度值与理论计算值较吻合,从表10中数据可知实测主梁净挠度值与理论接近,但略偏小(最大扰度点小1mm),与理论计算相比,说明主梁偏安全。
4)预拱度设置
首跨预拱度值根据预压实测值进行设置;待首跨浇筑完后实际测量混凝土箱梁线形,验证首跨预拱度值设置是否准确,若偏差大需要做修正,指导后续首跨施工。
中跨与尾跨预拱度值暂时根据理论净扰度值进行计算,待相应跨浇筑完后实际测量混凝土箱梁线形,指导后续跨施工。
表4首跨预拱度值设置表(单位mm)
图3、首跨左侧主梁预拱度线形图
图4、首跨右侧主梁预拱度线形图
参考文献
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论文作者:田凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签:预压论文; 荷载论文; 挠度论文; 模架论文; 腹板论文; 加载论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第23期论文;