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公路盖梁无支架施工在滨州黄河公铁两用大桥中的应用

日期: 2017-04-18
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       摘要:滨州黄河公铁两用特大桥滨州岸公路引桥墩高15—30m,盖梁采用无支架法施工,极大的提高了施工速度,减少周转料用量,降低了施工成本。本文通过对盖梁施工不同支撑方法的比较,结合工程实际应用,从影响工程质量、进度、费用的不同侧面入手,提出新的施工方法。
中国论文网 http://www.xzbu.com/4/view-3679467.htm
  关键词:盖梁;支撑体系;抱箍法;工程应用
  
  一、工程概况
  近年,公路桥梁中有不少桥梁的下部结构采用简单的刚架结构,即桥梁的下部基础为多根桩基础,墩身为三根圆柱墩,柱间系梁联结(或不设系梁),墩顶盖梁联结。例如,滨州黄河公铁两用特大桥滨州岸公路引桥即是采用这种结构,墩柱为三柱式圆柱墩,墩柱高度从15m到30m,盖梁为钢筋混凝土结构。
  二、施工工艺
  在盖梁施工中,采用了横穿型钢法、抱箍法等施工方法,其他施工单位也有采用预埋钢板法及支架法的,有成功经验也有失败的教训。下面就这些施工方法的优缺点从施工质量、工期和费用影响等方面进行一些简单的探讨。
  (一)横穿型钢法
  在墩柱内预先埋设预留孔,在孔内穿入钢柱,并在钢柱上采用工字钢等横担梁,并在横担梁上铺设分配梁(可采用型钢或方木),然后在分配梁上铺设模板,为便于拆除,在分配梁与底模之间设置木楔。横担梁要检算挠度及应力,可按连续梁检算,恒载计算时宜扣除墩柱投影面积的盖梁混凝土重量。
  这种体系的优点是,支架、模板及整个盖梁的重量通过型钢传至墩柱,由墩柱承受,传力途径简单明确,不存在支架下沉的问题。但这种体系的缺点也是明显的,在墩柱内埋设留预孔,影响墩柱的外观质量,其处理不但费工费时而且还很难今人满意;再次,这种体系一般不易取得监理、设计部门及业主的认同。目前,此种方法已较少采用。
  (二)预埋钢板法
  这种体系的优点与前一种体系一样,支架、模板及整个盖梁的重量通过钢支撑及预埋钢板传至墩柱,由墩柱承受,传力途径简单明确,不存在支架下沉的问题而且也不用破坏钢模。这种体系的缺点是:第一,预埋钢板要消耗大量钢材,很不经济;第二,钢支撑的焊接工作量大,对焊接质量的要求也比较高,而且盖梁施工完后要对墩柱外观进行处理,不但费工费时而且还较难保证质量。故这种体系只在迫不得已的情况下采用。
  (三)支架法
  采用支架法施工,这是目前用得较多的一种方法。支架可用万能杆件也可采用钢管支架搭设。盖梁施工的所有临时设施重量及盖梁重量均由支架承受,直接传到地面。这种方法的优点是:第一,支架的形式及高低可根据墩周围的地形和墩柱的高度等随机变化,方法灵活;第二,不用在墩柱上设置预埋件,不会对墩柱外观造成影响。但这种方法也有不少缺点:第一,支架法施工对地基的承载力要求比较高,一般均要求对地基进行压实,对软土地基还需要浇筑砼地坪。因此,对地基的处理要花费较多人力物力。如果对地基的处理稍有不慎,即可造成支架整体下沉,严重影响盖梁的施工质量。第二,墩柱较高时,必须对支架进行预压以消除非弹性变形,这需要消耗大量人力物力。第三,由于墩柱高度的变化而调整底模高度;对于钢管支架,从经济上讲都是不合算的,而且还要大量不必要的人力。第四,墩柱较高时,支架庞大,需要巨额投入而且安装支架费时耗力。第五,水中施工无系梁桥墩时,支架法很难用得上。由此可知,支架法施工虽然方便灵活,但该法有其自身固有的缺点,在施工时尤需注意支架的稳定性、非弹性变形及地基沉降等方面的问题。
  (四)抱箍法
  其关键是要确保抱箍与墩柱间有足够的摩擦力,以安全地传递荷载。下面就此问题进行讨论。
  1、抱箍的结构形式
  (1)箍身的结构形式。抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴,这是个基本要求。为适应各种不圆度的墩身,抱箍的箍身宜采用不设加劲板的钢板作箍身,且其内径宜略小于墩柱直径。这样,在施加预拉力时,由于箍身是柔性的,容易与墩柱密贴。
  (2)连接板上螺栓的排列。抱箍上的连接螺栓,其预拉力必须能够保证抱箍与墩柱间的摩擦力能可靠地传递荷载。因此,要有足够数量的螺栓来保证预拉力。如果单从连接板和箍身的受力来考虑,连接板上的螺栓在竖向上最好布置成一排。但这样一来,箍身高度势必较大。尤其是盖梁荷载很大时,需要的螺栓较多,抱箍的高度将很大,将加大抱箍的投入,且过高的抱箍也会给施工带来不便。因此,只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板,一般均将连接板上的螺栓在竖向上布置成两排。这样做在技术上是可行的,实践也证明是成功的。
  2、连接螺栓数量的计算
  抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积,即F=f×N;式中F—抱箍与墩柱间的最大静摩擦力;N—抱箍与墩柱间的正压力;f—抱箍与墩柱间的静摩擦系数。而正压力N与螺栓的预紧力是对平衡力,根据抱箍的结构形式,假定每排螺栓个数为n,则螺栓总数为4n,若每个螺栓预紧力为F1,则抱箍与墩柱间的总正压力为N=4×n×F1。

        原文地址:http://www.xzbu.com/4/view-3679467.htm

 

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