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廊桥桥梁结构设计

2021-07-03赵云鹏

装备维修技术 2021年52期
关键词:结构分析廊桥

赵云鹏

摘  要:由于国民经济的持续发展,由此使得桥梁工程随之增多,而桥梁的作用除了满足车辆通行之外,还是不同建筑的载体所在(如成都安顺廊桥,雅安廊桥)。而以这类桥梁来看,在其上部建筑方面通常是三层左右,而在柱间距则是3~5米,对应的单柱荷载能够达到1092kN,这种情况下,荷载相对密集。所以,将概该类桥梁和一般的车行桥进行对比的话会存在较大的不同。本文以及某廊桥为例,展开了相应的分析,希望能够带来一定的借鉴。

关键词:廊桥;梁格法;结构分析

1绪论

在这些年,由于建筑形式呈现出多样化的特点,并且在结构建筑功能方面有了较多的需求,在这种情况下,很多建筑会借助连接体结构从而达成有效的连接,由此使得建筑上部能够实现贯通。而以该类连接体而言,往往会借助钢结构展开,最终成为空中廊桥,一般廊桥都会借助 H型型钢,由此实现服务楼和服务场坪的有效连接。而以该类廊桥来看,必须借助两个竖向的劲性筒,由此实现对整个廊桥体系的有效支撑。以该类型的廊桥结构来看,存在着构件重、截面大等特点,并且在施工规范上有着更为严格的要求,所以在具体施工作业时会伴随有更大的危险性[1]。

以该类廊桥结构体系来看,会在相当程度上呈现出桥梁结构的特征,而以当前已存在的施工方法主要为:在地下区域,主要借助汽车吊展开相应的作业,而在地上部分则是于支撑筒体里安装相应的塔吊展开作业,并借助履带吊展开相应的施工。以这些施工方法来看,在前者方面通常都无法符合具体的现场实际。在进行结构安装作业时,对应的塔吊通常无法符合起重性能方面的规范。而在后者方面,往往会被结构高度所制约,在这种情况下,则是会对地面结构产生一定的影响[2]。在本文里主要给出了一种相对较新的施工方法,也就是从宏观的视角出发,应用塔吊、临时支撑等设施,从而展开有效的施工作业,如此使得整体的施工更为安全,并且也会给同行带来一定的借鉴。

2工程概述

本廊桥位于某高速公路服务区内,连接综合服务楼和服务区场坪,使用功能为人行通道。廊桥总共有三座:A廊桥、B廊桥和C廊桥。其中,A廊桥桥长为10.36m,B廊桥桥长为10.34m,C廊桥桥长为10.37m;A廊桥桥宽为0.25(护栏)+4.5(人行道)+0.25(护栏)=5.0m,B、C廊桥桥宽为0.25(护栏)+2.6(人行道)+0.25(护栏)=3.1m。

3廊桥设计

本廊桥采用钢框架结构体系,桥长为Lm,跨度布置为[2+(L-4)+2]m,廊桥均为直线桥,纵坡为4.7%,廊桥两端分别与挡墙及服务楼相接,且设10mm宽沉降缝。

3.1框架梁设计

本廊桥主、次梁采用H型钢梁,主梁梁高350mm,梁宽250mm,翼缘和腹板厚度分别为14mm和9mm。A廊桥纵向布置3根主梁,主梁横向间距为2.375m;B、C廊桥纵向布置2根主梁,主梁横向间距为2.85m。各廊桥均布置6根次梁,中跨次梁纵向间距为(L-4)/3m,边跨仅在两端设置次梁,跨内不设置次梁。钢方柱墩处的次梁结构规格与主梁一致,其余次梁的梁高为250mm,梁宽125mm,翼缘和腹板厚度分别为14mm和9mm。主、次梁连接采用焊接和高强螺栓连接。

主、次梁上方沿廊桥纵横向布设钢龙骨,钢龙骨采用钢矩管,宽为100mm,高为150mm,厚度为3.2mm。钢龙骨与主、次梁采用焊接连接。

护栏采用钢护栏,护栏立柱沿廊桥纵向每2.5m布置1个,单侧共布置5个护栏立柱,护栏立柱布置处,需将钢龙骨断开,以便护栏底座与主梁焊接。

桥面采用10cm厚仿木地板,仿木地板铺设于钢龙骨上方。

3.2框架柱及基础设计

本廊桥采用钢方柱墩,单个廊桥共4个钢方柱墩。钢方柱墩为正方形箱形钢,边长为500mm,厚度为30mm,墩高约4m。柱顶焊接钢板,主、次梁与钢板焊接。柱脚采用外包式刚性柱脚构造,外包混凝土标号为C30,边长为1000mm。

廊桥基础采用两层扩大基础,基础襟边为0.7m,每层台阶高为1m。

3.3施工组织技术路线

在廊桥进行施工的经过里,由于服务楼等在同一时间展开作业,在这种情况下不同的专业工程便呈现出交叉的态势,存在着工作空间重叠的情况,因此应该从整体的视角出发,对项目的进度计划予以充分的考量,且要从工程的具体情况着手,对应的施工组织主要借助下列技术路线展开:在楼层面以下,主要是借助汽车吊从而展开相应的钢结构吊装作业,而在楼层面上则是借助行走塔吊从而展开吊装工作[3]。而在廊桥核心筒方面则是必须要与混凝土施工实现有效的配合,这样能够更好的保障基坑的安全,在此之后则是应该将侧重点放在钢结构施工方面,促使其能够保持一致。

4钢结构加工制造

(1)廊桥钢结构备料和加工前,钢结构施工单位应根据施工图纸进行深化设计,深化设计图。

(2)设计图纸材料表中的板件尺寸仅为统计钢料用,制造时需根据线形、实际尺寸进行精确放样确定[4]。

(3)钢构件的制造、焊接需充分保证质量,应根据本桥的结构、技术特点,选择可靠的焊接、制造,严格执行焊接标准、焊接工艺、探伤及加工精度要求,确保质量。

(4)在焊接材料方面,不管是何样的焊接工作,必须要结合设计规范从而选择对应的焊接工艺。钢板焊接接头的力学性能:其屈服强度不低于基材的标准值,而在低温冲击功等方面则是要大于基材的标准值。而为了可以更好的实现对焊接变形的有效把控,那么在板件方面应该留有相应的焊接收缩量,并且要对线能量输入予以有效的把控。

(5)对接焊应采用双面焊接或带陶瓷衬垫的单面焊双面成型工艺,需保证焊缝熔透并顺应力方向打磨匀顺。同一截面上的拼缝、纵横向焊缝、相邻焊缝应按规范规定相互错开。构件的隔板、加劲肋等的角焊缝不得在主要板件上咬边, 角焊缝在焊接完成后,需沿焊缝方向打磨匀顺[5]。

(6)钢结构的对接焊缝和熔透焊缝为I级焊缝。

(7)钢结构的防腐和涂装

钢结构采用油漆涂装防腐,钢结构防腐涂装应符合《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722)的相关要求,钢梁涂装体系按长效型(保护年限15~25年)。钢结构外表面、内表面、未封闭的内表面涂装体系详见后附表。

4制造施工要點及注意事项

(1)钢梁在加工制造及施工安装过程中,对设计图纸有歧义的地方,请及时与设计单位进行沟通,待设计单位明确后方可加工制造和安装。

(2)施工架设期间应减少重型设备作用于桥梁结构,重型设备作用于桥梁结构上时,应另作结构安全性检算,且满足受力要求方可。

(3)施工期间,注意施工废渣、废水及噪音等问题,最大限度减少环境污染。

(4)其它未尽事宜应按现行有关规范办理。

结束语

在廊桥方面,通常要承受相当程度的建筑荷载。为了更好地展开分析,本文阐述了上部为多层建筑结构的桥梁的设计思路;并对廊桥展开研究,结合有关的标准,从而对桥梁上部结构展开了验算。本文的论证方法和论证结果可为类似桥梁工程提供参考,期望能够助力于行业的长远发展。

参考文献

[1]叶强.浅议桥梁建筑--风雨廊桥建造与分析[J].四川水泥,2020(04):28.

[2]张兴其,浦玉炳.拱式廊桥结构抗震设计及地震响应分析[J].市政技术,2019,37(04):82-86+90.

[3]聂开羽.广州市增城区东门桥桥梁方案比选及结构设计简介[J].中国标准化,2019(08):17-18.

[4]杨培森.预应力混凝土连续刚构景观廊桥静动力特性研究[D].西华大学,2019.DOI:10.27411/d.cnki.gscgc.2019.000262.

[5]宋帅,钱永久,冯博.考虑桥梁建筑相互作用景观廊桥地震易损性研究[J].公路交通科技,2015,32(06):95-102+129.

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