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桥墩钢模板在连续梁边跨现浇段支架中的应用探讨

2019-03-29许鸿裕

科学与技术 2019年11期
关键词:连续梁

摘要:本文以高集海堤通航孔道路桥为例,设计其连续梁边跨现浇段模板,在此过程中,开展受力分析,运用已下场且处于闲置状态的桥墩钢模板做支架,然后进行施工操作,望能为此领域施工应用有所借鉴。

关键词:桥墩钢模板;模板支架;连续梁

高集海堤通航孔道路桥地处福建省厦门市,针对其13~16号墩来讲,实为一联比较典型的悬臂浇筑预应力混凝土连续梁,位于圆曲线上(半径为7500m)。主跨横跨通航孔,横跨长度达70+120+70m。在连续梁的下部,所选用的是实心墩结构,另外,还选用了钻孔灌注桩基础,墩的高度区间值为8.5~16m。针对此桥来讲,其所采用的是变截面、变高度及单箱单室结构,底部宽5.8m,而顶部宽13.75m,边跨直线段的梁高为4m,中心支点位置处的梁高度为7.2m,主梁所选用的是比较先进的挂篮悬臂浇筑,而边跨现浇段采用的施工方法为支架法。本文就桥墩钢模板在连续梁边跨现浇段支架中的实际应用作一分析。

1.选择现浇段支架结构

现阶段,在现浇梁施工中,经常用到的支架材料有大直径钢管柱、六五墩、六四式军用梁、八三墩及钢管脚手架等。当前,在对高墩柱现浇梁支架进行搭设时,比较常用的方法是将一种或多种装配式材料以一种合理、高效的方式组合在一起;一般情况下,受技术水平、水文状况、现场地质及技术水平等因素影响,方法选择存在一定差异。大桥一共有现浇连续箱梁数联,有着比较近的施工周期。如果同时开始施工,往往需要数量庞大的支架材料,且有着较低的材料周转率,一次性投入大。所以,在对支架结构进行实际设计时,不仅要对施工现场现有的脚手架、钢管柱予以使用,还可以根据实际情况及需要,选择其它已下场材料制作支架。针对设计部分墩连续梁边跨现浇段支架过程中,采取了将桥墩钢模板当作支架结构的基本思路。

2.支架设计

2.1结构的基本设计

将桥墩钢模板当作支架立柱,用作支架的桥墩模板,其高度为14.0m,实际是原先主墩托盘以下位置的模板。针对模板各节来讲,其高度均为2m,此外,分别有一节为1m、0.5m的模板,由此构成模板结构的各个杆件规格,也就是面板的钢板厚度为6mm;横肋所选用的钢板为-12×100mm;竖向间距为450mm;竖肋所选用的是[10槽钢,而横向间距区间值为250~282mm;横向法兰的钢板是-12×120mm,竖向也是此大小;而对于模板间的法兰来讲,其所选用的是 20螺栓连接。针对拼装成的桥墩钢模板截面来讲,呈圆端形,圆弧半径为2150cm,顶端位置截面尺寸为800mm×4350cm,竖向坡度44:1。

在完成拼装后,在所得到的钢模板立柱顶部位置,首先铺设3组纵向分配梁,其间距控制在4m,而在其上面,则铺设横梁(由2根32b工字钢构成),其间距为3.5m;此外,在横梁上,还需要根据实际需要,铺设25b工字钢的纵向分配梁,其间距控制在0.3~0.5m,把纵梁放在墩顶25b工字钢横梁(2根)上,构成边跨现浇段支架。

2.2支架检算

针对边跨现浇段来讲,其长度为7.70m,需要的混凝土总量为87.4m3,其中,针对位于墩顶周围1.5m范围内的荷载来讲,可将其当作边墩墩身承受,而其它的梁端荷载,则由支架结构来承受,因此,在对支架进行验算时,需要按照6.20来对梁段荷载进行计算。经过验算得知,其最大位移为0.2mm<2000/400=5mm,而最大应力17.5MPa,小于205MPa,因此,其满足相关规范的数值范围。而经过竖向验算得知,利用桥墩钢模板做边跨现浇梁段支架,可以较好的满足相关受力要求。

3.支架施工

3.1处理地基

在支架施工过程中,通常情况下,其所选用的基本工艺流程为:地基处理、放支架位置线、对钢模板进行拼装、铺设纵向与横向分配梁、安装底模板、支架预设、调整支架及底膜。在搭设支架前,首先对场地进行平整,利用碎石土对边跨现浇段支架范围进行回填,各层的厚度控制在30cm,实施分层夯实处理,并利用振动压路机对基底进行压实,压实度需≥95%,只有这样才能获得更好的地基承载力,才能满足相关荷载要求。在已经夯填的地基上,浇一层C20混凝土(50cm厚),作为支架基础。在地面四周,布設排水沟,防止地基遭受水浸泡。

3.2拼装支架

(1)在进行拼装前,需要对钢模板进行全面、细致的检查,如果从中发现存在变形、脱焊的情况,需要及时进行加固、修整等处理。(2)针对钢模板的立柱拼装来讲,其相同于桥墩立模程序。分层支立,对钢模板进行拼装,将模板之间水平方向与竖向的法兰螺栓进行紧固,并将平板段大背楞与模板圆端段之间的竖向法兰连接在一起,此外,还需要根据实际需要,安装竖向平板模间的水平拉杆。针对钢模板各层间,以及混凝土基础于底层钢模板间的连接处所存在的不密贴部位,需要用薄钢板实施填充。密实处理。(3)于模板与钢模板顶部纵梁接触处,焊钢垫板(300×200×20mm),以此达到强化支点位置处的刚度及整体性的目的。(4)在进行钢模板拼装时,如果已经达到设计位置,便可以铺设底模、横梁、纵梁,形成现浇梁支架。

3.3预压支架

之所以要进行预压,最终目的就是测量支架的非弹性变形值于弹性变形值,并对支架结构的承载力进行验证,为支架实际使用安全提供切实保障。另外,借助预压,还能将支架的非弹性变形给消除掉,依据检测所得到的具体数值,将现浇段模板的立模标高给推算出来。

3.4所需注意事项

(1)在对钢模板进行拼装之前,需要做好检查工作,为结构的整体性、完整性提供切实保障。(2)针对桥墩钢模板来讲,其实为一种空间薄壳结构,在实际做模板时,可以较好的承受水平侧压力,而在做受压构件,用于承受竖向力时,易出现失稳情况。所以,在做支架时,需要依据其荷载大小及结构形式,来开展受力分析,进行验证,如果合格,方能投入使用。(3)针对上述桥墩钢模板支架来讲,其在具体的验算方面,主要是以构造为基础的纯理论模型,在实际使用过程中,因模板有新旧之分,且各个构建在具体的连接方式上,与理论模型之间也存在差异,所以,需要开展预压试验,对其安全性进行检验;另外,在预压之前,还需要专门制定完备的安全预案。

4.结语

综上,针对高集海堤通航孔道路桥来讲,在对其墩连续梁边跨现浇段进行施工时,运用桥墩钢模板进行支架的搭设,能够得到比较好的效果。支架结构变形小,且稳固,不仅安全,而且还能保证施工质量,除此之外,还能降低成本、节约材料,因而有着不错的综合利用价值。

参考文献

[1]刘明才. 梁柱式支架体系在悬灌梁边跨现浇段中的应用[J]. 科技信息,2012(7):557-558.

[2]孙焕重. 铁路连续梁边跨现浇段支架设计及验算[J]. 山西建筑,2016,42(33):169-171.

[3]杨阳,郭建博,杨宏平,等. 混凝土箱梁边跨现浇段托架结构受力及稳定性分析[J]. 陇东学院学报,2016,27(5):75-80.

[4]门文博. 单悬臂结构施工高墩连续梁边跨现浇段[J]. 城市建筑,2015(17):270-271.

作者简介:许鸿裕(1992.01-),男,汉,福建省晋江市,技术员,助理工程师,本科。

(作者单位:中交第三航务工程局有限公司厦门分公司)

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