孙爱义
(中铁十七局集团公司,山西太原 030006)
跨茄兰江(32+48+32)m 现浇梁支架检算与施工
孙爱义
(中铁十七局集团公司,山西太原 030006)
根据(32+48+32)m现浇梁支架的工程概况及相关规范,进行了现浇简支梁支架验算,并对支架的施工与预压作了阐述,积累了相关经验,为今后类似现浇箱梁支架的验算与施工提供指导。
现浇梁,支架,验算,施工
新建杭州至宁波余姚特大桥294号~297号跨无砟轨道后张法预应力混凝土(32+48+32)m现浇双线连续箱梁采用支架现浇法进行整体浇筑。现浇梁支架采用梁柱式支架,边跨贝雷梁支架为(8.91+9+8.91)m布置,中跨贝雷梁支架为(7.41+9+9+ 9+7.41)m布置。边墩4排支墩,中墩6排支墩。承台范围内的支墩直接支撑在承台上,中间支墩直接打入土基内。每排支墩由6根D630 mm钢管组成,贝雷梁作支架纵梁。
1)JTJ 025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范;2)JGJ 94-2008建筑桩基技术规范;3)(32+48+32)m箱梁设计图见图1; 4)材料容许应力见表1。
表1 材料容许应力MPa
图1 箱梁断面图
主梁采用标准3×9;7.5+3×9+7.5;3×9 m跨径,16片贝雷梁。
荷载主要取以下几项:
箱梁截面积取A总=11.36 m2,混凝土单位重取26 kN/m3。
箱梁顶宽12.0 m 16片贝雷梁搭设宽度12 m,腹板位置重量最大,一边由4片贝雷梁支撑。
2.2.1 纵梁验算
按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》,恒载安全系数1.2,活载安全系数1.3。施工荷载、倾倒混凝土和振捣混凝土的冲击荷载均为2.0 kN/m2,取1 m长为计算长度。弯矩图和剪力图见图2,图3。
经计算,B,E处的弯矩及剪力最大。Mmax=220.33 kN·m,Qmax=149.38 kN。
图2 弯矩图(一)(单位:kN·m)
图3 剪力图(一)(单位:kN)
1)强度验算:
[M]=78.8×1.3=102.4 t·m(临时工程容许应力提高1.3);
Mmax=220.33 kN·m=22.033 t·m<[M]=78.8×1.3= 102.4 t·m(满足要求)。
经计算得贝雷纵梁最大剪力:
Qmax=14.938 t<[Q]=24.5×1.3=31.85 t(满足要求)。
2)刚度验算:验算贝雷梁的挠度时荷载取q=3.2 t/m简支梁在均布荷载作用下中挠度值最大fmax。
单片贝雷梁惯性矩I=250 500 cm4=2 505 000 000 mm4。
2.2.2 横梁验算
B,E点跨结构受力最大,翼板处每片贝雷梁q=40.56/2= 20.28 kN/m,底板处每片贝雷梁q=52.536/2=26.268 N/m,横梁计算简图如图4所示。
图4 横梁计算简图
得弯矩图和剪力图见图5,图6。
图5 弯矩图(二)(单位:kN·m)
图6 剪力图(二)(单位:kN)
2.2.3 临时支墩稳定性验算
钢管采用φ630 mm,壁厚8 mm钢管。
计算长度l0=10.5,i=14.99 cm,Aj=150.72 cm2。
λ=l0/i,查表得ψ=0.888。
取Fmax=1 118.16 kN;
由于现浇桥梁所处地段的地质层位为淤泥质(粉质)粘土属松软土地基,根据支架计算书中地基承载力检算情况,中间临时支墩基础打设8排6根φ630 mm的钢管桩。
靠近墩身的支架钢管支撑在294号,295号,296号,297号墩承台上,中间的8排支架采用90 t振动锤直接锤击至钢管不再下沉为止,在钢管支架上焊接Ⅰ20工字钢垫盒;支架的横梁布置2根Ⅰ40b工字钢,Ⅰ40b工字钢上设贝雷梁;贝雷梁上按50 cm间距布设16槽钢作横梁;横梁上顺桥向铺设10 cm×10 cm方木,方木上铺设1.5 cm竹胶板。施工材料的吊装采用25 t吊车配合。
采用分段预压,先预压边跨,再预压中跨,最后预压另一个边跨。在安装好底模后,可对支架进行预压。预压沙袋堆在高度在腹板下最高,为3.1 m;在翼板下最低,为0.8 m;底板下高度为1.73 m,预压重量为设计荷载(箱梁混凝土自重、内外模板框架重量及施工荷载之和)的130%。
观测点的设置,在跨中和向两侧每5 m设置一个观测断面,每个观测断面上布三个观测点。根据测得数据进行列表,分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析,找出规律,为支架标高即立模标高的调整提供基础资料,并据之进行适当调整。
按实际的弹性变形量设置反拱。在预压过程中精确测量出在梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基弹性下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其他因素需要设置的预拱度叠加,算出施工时应当采用的预拱度,按算出的预拱度调整支架(底模)标高。
[1]JTJ 025-86,公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S].
[2]JGJ 94-2008,建筑桩基技术规范[S].
[3]铁建设[2005]160号,客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].
Checking and construction of cross Qielanjiang(32+48+32)m cast-in-place beam fram es
SUN Ai-yi
(China Railway Seventeen Bureau Group Company,Taiyuan 030006,China)
According to the engineering situation and related standards of(32+48+32)m cast-in-place beam frames,this papermade checking to cast-in-place simply supported beam frames,and made elaboration to the construction and pre-compression of the frames,accumulated related experience,provide guidance for the checking and construction of future similar cast-in-place box girder frames.
cast-in-place beam,frame,calculation,construction
U445.47
A
2012-05-06
孙爱义(1965-),男,工程师
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.19.052
1009-6825(2012)19-0185-03