(云南交投集团公路建设有限公司)
摘要:随着公路建设的发展,满堂支架法现浇混凝土施工工艺越来越多地被应用,为保证施工安全,支架安装前必须对地基进行处理及验算。本文根据工作实践,对满堂支架法现浇桥梁施工支架地基处理验算进行总结。
关键词:现浇箱梁;支架;模板;验算
一、项目概述:
K26+563.5桥位于楚雄连汪坝至南华县城一级公路5合同达连坝段,为主线上跨楚大高速而设。采用3、4孔一联连续结构,按半幅计全桥共设5联,全桥共设6道伸缩缝,孔跨布置为左幅4×20+4×20+(40+60+50)+4×20+4×20m,右幅4×20+4×20+(50+60+40)+4×20+4×20m结构连续普通混凝土箱型梁桥和连续钢箱梁桥(跨楚大高速)。普通混凝土箱型梁桥梁高1.4米,单幅梁宽15.57米,为单箱三室连续箱梁。腹板厚40cm,顶板厚20cm,底板厚20cm,横梁宽度为2m,翼缘悬挑板长2.0m;单跨桥长20米。最高位置桥高18米。
由于本项目工期紧,场地局限,支架材料经比选后选用大力神新型碗扣式钢管脚手架做为满布支架。箱梁梁底主龙骨采用冷弯双U型钢拼接与立杆钢管之间使用可调顶托连接传递施工荷载,底板主龙骨整体相连后可相互抵消浇筑过程中的混凝土侧压力,达到消除传递给支架体系水平推力的目的。
二、模板、支架布设原则
1、箱梁模板:
箱梁底模板、挑翼缘板、内模均采用12mm厚桥梁专用竹胶板,模板次楞采用100mm×100mm方木,顺桥向布置,布置间距为空箱下30cm,腹板、翼缘转角下20cm;主楞采用冷弯双U型钢,横桥向布置,间距为120cm;
2、支架
箱梁横梁下支架间距120cm(纵向)×90cm(横向),空箱下按120cm(纵向)×180cm(横向),箱孔腹板收缩段按60cm(纵向)×180cm(横向)的间距进行搭设,步距采用150cm,剪刀撑按照横向不大于4.5m布设一道;纵向不大于4.5m设一排。水平剪刀撑按每4.5米设一排。
三、支架地基处理
1、按超出箱梁投影2.0m宽范围清除箱梁投影区内表层腐殖土,采用碎石土分层填筑至设计标高。填筑分层松铺厚度不超过40cm,压实标准0~80cm范围压实度不小于95%,80cm外不小于93%。基础顶面设置1.5%的横坡,便于及时排除雨水。
2、基础填筑完毕后检测地基承载力,要求地基承载力不得低于计算值196.2Kpa。为避免雨水浸泡地基导致基础承载力降低,在处理后的地基顶面上再浇注20cm厚C20混凝土进行硬化封闭。
3、地基处理完毕后在四周均设置0.3m×0.3m截面的排水沟,排水沟需采用砂浆硬化8cm,以便雨水及时排除,排水沟与路线水系水沟连通,将雨水引进排水沟,确保基础部位不上水,不浸泡,保持基础的稳定性。在水沟或施工便道外1m处设置安全围栏,进行封闭施工,确保安全。
4、基础处理完毕并自检合格后上报监理工程师检查验收,验收合格后方可进行支架搭设。
四、地基承载力验算
基层填筑完毕后,在表面浇筑20cm标号C20混凝土,同时为了克服基层的受力不均匀,在底托下方垫10cm×15cm方木,方木横桥向布置。
立杆最大荷载59.35KN
地基承载力:σ=N/A=59.35KN/(0.55m×0.55m)=196.2KPa
混凝土垫层强度验算:
条件:长度a=150mm,宽度b=150mm,板厚ho=200mm,
混凝土强度等级为C20,fc=9.6N/mm,ft=1.1N/m
本计算依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,
以下简称规范。
计算:1、局部抗压计算,如左图所示:
Ab=3b×(2b+a)=3×150×(2×150+150)=202500m
AL=a×b=150×150=22500mm
根据规范式(7.8.1-2)
βL=√(Ab/AL)=√(202500/22500)=3.00
根据规范式(7.8.1-1)
1.35×βc×βL×fc×AL
=1.35×1×3.00×9.6×22500
=874800N
F=59.35KN≤1.35×βc×βL×fc×AL
满足要求!
2、抗冲切计算:
βs=a/b=150/150=1.00<2取βs=2
根据规范式(7.7.1-2)
η=0.4+1.2/βs
=0.4+1.2/2=1.00
h<800mm取βh=0.9
Um=2[(a+ho)+(b+ho)]=2×[(150+200)+(150+200)]
=750mm
0.7×βh×ft×η×Um×ho
=0.7×1×1.1×1×750×200
=115,500N
F=59.35KN≤0.7×βh×ft×η×Um×ho
满足要求,此计算按最不利计算,但是实际在施工过程中由于支架、分配梁和支撑主楞的足够强度,保证了荷载能被均匀分配,这样就保证了支架、模板、上部混凝土等荷载能保证在足够的安全系数范围内。
结语:
现浇箱梁施工中模板、支架布置要根据梁截面大小并通过计算确定以确保强度、刚度、稳定性满足设计及规范要求、验算时包括地基、基础、和其它支撑物、作用在模板、支架上的可能荷载等均需考虑,尤其地基处理更是所有工作的先决条件,需要进行稳定性安全论证后方可组织施工。
参考文献
[1]郑江伟.高墩现浇箱梁新型支架设计及应用,《山西建筑》2016.2
[2]关丽丽. “大力神支架”的施工原理及工艺等,《江西建材》2015.9
[3]侯杰.新型高强碗扣式高支模架系统受力性能监测及分析学位论文2013.12.
论文作者:甘会莲
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年3月下
论文发表时间:2018/9/11
标签:支架论文; 地基论文; 混凝土论文; 荷载论文; 模板论文; 排水沟论文; 腹板论文; 《新材料.新装饰》2018年3月下论文;