陈 冰(佛山市南海三山新城投资发展有限公司,广东省 佛山市 528251)
跨长江路桥现浇箱梁满堂支架设计
陈冰(佛山市南海三山新城投资发展有限公司,广东省佛山市528251)
本文结合长江路跨线桥施工实例,简要介绍现浇箱梁满堂支架的设计、验算,旨在保证桥梁施工质量与安全,探讨连续箱梁满堂支架施工技术,为同类工程提供参考。
现浇箱梁;满堂支架;设计;验算
跨长江路桥跨长江路与线路成90°。桥梁中心里程为K1+ 149.55,挢全长454.7m。桥梁跨径:2m×35m+50m(现浇)+16m× 20m(预制安装预应力空心梁)。
现浇箱梁的截面型式:全幅为单箱双室,全箱宽 3.5~3.8m,箱长32.76~48m,箱梁高1.8m,上顶板厚22cm,下底板厚22~40cm,腹板厚40cm。工程数量为:现浇箱梁为:C50混凝土2096.3m3,预制箱梁C50混凝土4487.6m3,现浇箱梁钢筋559300kg,φj15.24钢绞线97900kg。
2.1地基处理
为保证满堂支架搭设时,地基具有足够的承载力。8#~11#墩间路基必项清除原地面的软弱层。并用石屑分层碾压,该路段属于软性土,地基相对比较差。原地換填80cm石渣处理完后用10cm石屑和10cm厚5%的水泥稳定石屑进行碾压再加20cm素混凝土硬化。地处低洼地段采用填石渣进行整平。按96%的压实度层层碾压,以期达到地基平整稳定的要求,四周做好排水沟,保证支架范围不受雨水的浸泡。
2.2支架布置
现浇箱梁8#~11#墩采用满堂钢门式支架。跨长江路通车位置采用“工字钢梁空中支架”,为保证满堂支架搭设前,地基必须进行硬化处理,使之具有足够的承载力,地基处理后在其上面铺设地楞木(10cm×10cm×400cm)、支架用φ1.8cm专门钢门架,间距60cm×60cm,水平拉杆同等间矩纵向毎1.5m一层。斜拉杆间距3m,顶部用活动顶托调平,纵间用10×10cm方木铺设.间距60cm。横向用10cm×10cm方木铺设,间距30cm,在腹板、横隔板及墩柱处均加密至30cm×30cm(支架和纵向方木)。底模使用尺寸为1.22m×2.44m的大模板,腹板外模翼板底模均用1.22m×2.44m大模板,内模用1.83×0.915模板。如图1所示。
图2 中墩断面图
图3 边墩断面图
具体箱梁截面尺寸参数及支架搭设大样见图2~3。
3.1基本数据
3.1.1荷载取值
箱梁箱室的有效截面面积为7.49m2;中横梁的有效截面面积为10.64m2;单幅平均截面面积为9.06m2;钢筋混凝土容重取26.0kN/m3;方木的容重取5.0kN/m3;模板自重取0.47kN/m2;钢管1.4kg/m;门式架单片重8kg;施工人员及机具荷载取2.5kN/m2;振捣混凝土产生的振动荷载取2.0kN/m2。
3.1.2材料参数
图1
门式架容许承载为20kN。
3.2支架体系验算
对支架体系自上而下进行验算:
3.2.1模板受力验算
查静力计算手册得:
模板满足要求。
3.2.2方木受力验算(取中横梁位置)
混凝土方量(按顺桥向按取 0.6m计);模板自重:P2=10× 0.6×0.018=0.1kN;钢筋混凝土箱梁自重:P1=25×0.6×2.85=42.75kN;施工荷载:2.5×0.6=1.5kN/M;
在最大受力下用两条方木,加钢管中间支撑增加抗剪强度。
3.2.3门式架立杆荷载验算
支架体系中,中横梁下共有2排门式架,44门式架,则:
3.2.4长江路钢管桩顶I30a#工字钢(2根并列组合)受力检算
3.2.5长江路通道处钢管桩受力验算
钢管桩高度h=4.2m;
按每组水泥块上一根钢管桩,则单根钢管桩受力486.3kN;
压杆整体稳定计算:
故通过压杆稳定验算。
3.2.6过渡支撑工字钢柱的受力验算
组合柱横桥向、顺桥向截面惯性矩计算如下:
式中Iy0为I3#C工字钢的y轴向惯性矩,为445cm4。
验算压杆临界力(按不利方向,横桥向压屈)
式中:N为轴向力,φ为整体稳定系数,査表取值1.000,
故通过压杆稳定验算。
3.2.7长江路地基承载力验算
在连续箱形结构梁桥,尤其是城市跨越既有道路桥梁施工中。满堂支架现浇梁工艺由于具有较好的经济与通用性,成为当今应用最成熟的施工方法之一。满堂支架搭设是属于重大危险性工程,需对支架体系的进行力学验算(施工方案),并需要专家论证通过后方可实施。同时现场施工的搭设质量与支架材料质量的监管也同样重要,这都会影响到实际上支架体系整体质量和安全。
[1]姚 谏,编著.《建筑结构静力计算实用手册》.中国建筑工业出版社,2014.
[2]张俊义,编著.《桥梁施工常用数据手册》.人民交通出版社,2005.
[3]交通部第一公路工程总公司,编著.《桥涵施工手册》.人民交通出版社,2000.
2016-6-1
U445.4
A
2095-2066(2016)19-0214-02