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浅谈桥墩盖梁施工的几种支撑体系

2014-10-21杜钰

基层建设 2014年12期
关键词:支撑体系桥墩

杜钰

哈尔滨石油学院土木工程系 150028

摘要:近些年来,随着社会经济的快速发展,我国也逐渐加大了对公路工程的建设力度,越累越多的高度公路出现在人们的生活中,为人们的日常出行创造了极大的便利。一般来说,这些高速公路桥梁的下部结构通常都会采用普通的钢架结构,主要是有墩身、墩顶共同组成的。并且,在墩盖梁施工过程中,也需要用到大量的支撑体系。为此,笔者就通过结合自身多年的工作经验,针对桥墩盖梁施工的几种支撑体系进行了深入的研究讨论,具体结合了几种常见的支撑方法,从而得出以下相关结论,以供参考。

关键词:桥墩;盖梁;支撑体系

可以说,支撑体系对于桥墩盖梁工程施工质量有着至关重要的作用与影响。因此,施工单位在对其进行施工的过程中,必须高度重视这一问题,并加强做好施工质量控制管理工作,根据实际的施工情况,选择合适的支撑方法,从而确保桥墩盖梁施工的顺利开展。以下,本文就对桥墩盖梁施工的几种支撑体系进行了初探分析。

一、钢梁法

在当前桥墩盖梁施工中,钢梁法是一种比较常见的支撑方法,其主要的施工原理就是通过在墩柱顶部的适当位置,留出一定的孔位,直到墩柱混凝土完全凝固成型以后,再将型钢固定其中。这时,施工人员就需要将以钢结构组成的支撑盖梁模板进行出自量,并结合实际的施工情况,选择出适合的型钢规格、型号,从而确保其真正满足于施工设计要求。

这种支撑体系具有以下几方面优点:首先,在实际的施工过程中,无论是模板、支架、还是整个盖梁的重量,都可以通过型钢传至给桥墩柱,由其承担全部的荷载重力。并且,由于传力途径十分简便,并不会发生支架沉降的质量问题。其次,钢梁法相比其他支撑体系而言,更加适用于高桥墩盖梁工程。再者,其在施工中并不需要使用大量的木材,这也就大大降低了整个工程的施工成本。当然,钢梁法并不全都是优点,也存在着一定的缺点,其中,、最常见的两点问题是,一种是当施工人员在桥墩柱内进行预留孔时,势必会对墩柱结构造成较大的损害,大大降低了墩柱的外观质量,不得不对其进行后期的修补处理,这就会花费大量的人力、物力,从而加大了工程施工费用。另一种则是因为这一支撑体系的监理难度较大,如果稍有不注意,就很容易发生安全隐患,需要引起施工人员和施工单位的高度重视。

二、支架法

现如今,伴随着科学技术的不断发展与进步,相关的施工技术和施工工艺也得到了明显的提高,支架法正是在这一发展过程中累积成的产物。由于其自身具备施工简便、经济合理的众多优点,受到了建筑业的高度关注与青睐,并在现代桥墩盖梁施工中得到了十分广泛的应用,拥有着较为开阔的发展前景。

通常情况下,施工人员在采用支架法进行施工时,支架可以选择为万能杆件,也可以使用钢管支架。并且,在桥墩盖梁施工中产生的所有重量都将由支架结构体系来承担,再由其直接传到地面。下面,笔者就具体归纳了支架法的优点和缺点。

优点:1.在实际的施工过程中,无论桥墩周围地形以及墩柱高度怎样发生变化,支架形式的高低都可以随之改变,具有较强的灵活性。

2.这种支撐方法甚至要比钢梁法更加简便,其并不需要在墩柱上进行预埋件施工,这样就不会对墩柱的外观质量造成一定的影响。

缺点:1.可以说,支架法施工自身存在着一定的特殊性,其一般对于地基的承载力有着较高的要求。因此,在正式施工前,施工人员需要对地基进行均匀的压实,而在这一过程中,势必要费时费力。并且,如果其中任何一个施工环节出现错误,或是对地基处理不当,都将会引发支架发生不均匀沉降的质量问题,从而严重影响了桥墩盖梁工程的施工效率与质量。

2.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。

3.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。

4.墩柱较高时,支架庞大,需要巨额投人而且安装支架费时耗力。

三、抱箍法

其力学原理是利用在墩柱上的适当部位安装抱箍,并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力来克服临时设施及盖梁的重量。

1.抱箍的结构形式抱箍的结构形式涉及箍身的结构形式和连接板上螺栓的排列。

箍身的结构形式:抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴,这是基本要求。由于墩柱截面不可能绝对圆,各墩柱的不圆度是不同的,即使同一墩柱的不同截面其不圆度也千差万别。因此,为适应各种不圆度的墩身,抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身,即用不设加劲板的钢板作箍身。这样,在施加预拉力时,由于箍身是柔性的,容易与墩柱密贴。

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,抱箍的高度大,将加大抱箍的投人,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

对于抱箍这样的结构,为减少螺栓个数,可采用材质为45号钢,直径30mm的大直径螺栓或M27高强度螺栓。但采用M27高强度螺栓有两个缺点:一是高强度螺栓经过一次加大松弛循环后一般不能再用,这与抱箍需多次重复使用的要求不相符;再次安装抱箍时需更换新螺栓,加大了投入;二是市场上没有M27高强度螺栓,必须到专门的厂家购买,不能满足随时更换的要求。因此,一般均采用材质45号的M30大直径螺栓。

3.抱箍结构上应注意的问题

()l箍身应有适当强度和刚度,以传递拉力、摩擦力并支承上部结构重量,可采用厚度为10mm一20mm的钢板。

(2)由于抱箍连接板是直接承受螺栓拉力的构件,要有足够的强度和刚度,根据理论计算及实践经验,以采用厚度为24mm一30mm的钢板为宜。

(3)由于抱箍连接板上螺栓按双排布置,外排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩,对箍身传力有不利影响,因此,螺栓布置应尽可能紧凑,以刚好能满足施工及传力要求为宜。

(4)为加强抱箍连接板的刚度并可靠地传递螺栓拉力,在竖直方向上,每隔2一3排螺栓应给连接板设置一加劲板。

四、预埋钢板焊接三角形钢支撑法

在墩柱上部按照施工设计确定的部位预埋钢板,拆模后在预埋钢板上焊接三角形钢支撑,由三角形钢支撑来承受盖梁的支架、模板、施工活荷载及整个盖梁的自重。

这种支撑体系的优点是:①盖梁的支架、模板、施工活荷载及整个盖梁的自重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,不会对墩柱钢模产生不利影响;②适合于高桥墩盖梁的施工;③对木材需要量小。其缺点是:①预埋钢板要耗用大量钢材,且不能重复利用,很不经济;②钢支撑的焊接工作量相当大,对焊接质量要求也比较高;③盖梁施工完后要对墩柱外观进行处理,不仅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

五、结束语

通过上面的分析可知,抱箍法具有施工简单、适应性强、节省投资、施工周期短等优点。由于其它支撑体系的优点抱箍法都有,而其它支撑体系的缺点抱箍法几乎都能够避免,因此,抱箍法是值得大力推广的盖梁施工支撑体系。

参考文献:

[1]王佃军,王继学. 桥墩盖梁施工柱箍承载力的理论计算[J].科协论坛(下半月).2009(10)

[2]王强. 浅谈桥墩盖梁施工的几种支撑方法[J].山西交通科技.2008(05)

[3]冯向斌,宋增强. 桥墩盖梁摩擦箍支撑体系力学模型和计算方法[J].山西建筑.2007(19)

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