混凝土梁橋整孔現(xiàn)澆施工方案

時(shí)間:2022-05-11 11:12:06

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混凝土梁橋整孔現(xiàn)澆施工方案

摘要:本文基于某混凝土連續(xù)箱梁,根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)擬定了滿堂支架以及梁式支架兩種施工方案,并從支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),在驗(yàn)證方案技術(shù)可行的基礎(chǔ)上,從經(jīng)濟(jì)性角度對(duì)其進(jìn)行對(duì)比,最后優(yōu)選出梁式支架方案。

關(guān)鍵詞:混凝土梁橋;現(xiàn)澆施工;方案優(yōu)選;梁式支架

1引言

在交通網(wǎng)中,公路建設(shè)有著較大的占比。而在公路網(wǎng)中,橋梁結(jié)構(gòu)物所占比例也在不斷提高。其中,因具備較好的靈活性以及適應(yīng)性,整孔現(xiàn)澆混凝土梁橋得到較為廣泛的應(yīng)用[1]。對(duì)于橋梁建設(shè)而言,施工方案的選取與其質(zhì)量有著較大的聯(lián)系,不恰當(dāng)?shù)氖┕し桨竿鶗?huì)導(dǎo)致項(xiàng)目出現(xiàn)較為嚴(yán)重的損失?;诖?,對(duì)橋梁的施工方案進(jìn)行比選非常有必要。

2工程概況

某高速公路全長36km,按照六車道標(biāo)準(zhǔn),100km/h的速度進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文以該高速公路某橋梁為研究對(duì)象,該橋梁有著1500m的長度,上部結(jié)構(gòu)為雙幅預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,箱梁參數(shù)如表1所示。該項(xiàng)目具體施工時(shí),在設(shè)計(jì)上相比于采用移動(dòng)模架法進(jìn)行施工時(shí)所具備的施工工期長,投入大等缺點(diǎn),確定其以現(xiàn)澆支架法進(jìn)行施工時(shí)更具優(yōu)勢,因此在具體施工時(shí)選用現(xiàn)澆支架法進(jìn)行施工。為便于后續(xù)分析,本文將針對(duì)其某跨開展方案的設(shè)計(jì)和比選,該跨具有13m以及15m的橋墩高度,具體所對(duì)比的方案有:滿堂支架法以及梁式支架法。通過對(duì)各種方案在設(shè)計(jì)和技術(shù)上的分析比較,在成本上對(duì)各方案進(jìn)行分析,綜合比選出兼具技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的施工方案。

3兩種施工方案的對(duì)比

3.1梁式支架

對(duì)于跨度較大的現(xiàn)澆箱梁支架而言,在兩墩之間僅進(jìn)行少量支點(diǎn)的設(shè)置或者不設(shè)置支點(diǎn)的方式,能夠在較大程度上使地基處理的工作量得到減小,因此,在施工時(shí)擬定以梁式支架進(jìn)行施工[2-3]。基于對(duì)梁體重量以及跨度等方面的考慮,擬定使用以2×17.94m布置兩跨的連續(xù)梁支架,為能夠使跨度盡可能提高,使其跨中撓度盡可能降低,本方案以雙層貝雷梁結(jié)構(gòu)作為主梁,并在承臺(tái)上設(shè)置φ630×8mm的鋼管柱,以使其具有較大的中支點(diǎn)受力,以鉆孔灌注樁作為其基礎(chǔ)形式,為便于拆卸支架,將砂箱設(shè)置在立柱上。將HN150×400的分配梁設(shè)置在中支點(diǎn)以及邊支點(diǎn)鋼管柱上,將2I40a型鋼組設(shè)置到邊支點(diǎn)鋼管上,以雙層不加強(qiáng)的普通貝雷梁按照0.9m的間距作為縱向主梁,為確保桁架組具備足夠的橫向穩(wěn)定性,使用標(biāo)準(zhǔn)的支撐架進(jìn)行連接。具體布置如圖1所示。為便于計(jì)算分析,本文以有限元分析軟件MidasCivil對(duì)該支架進(jìn)行建模分析。具體如下圖2所示。鑒于該支架為臨時(shí)結(jié)構(gòu),故以容許應(yīng)力法對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析;對(duì)于Q235B型鋼材料而言,基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)的Q235B型鋼能夠使其容許應(yīng)力增加30%,故以140mpa作為容許正應(yīng)力,以85mpa作為容許剪應(yīng)力,同理,對(duì)于貝雷梁結(jié)構(gòu),則以273mpa作為其容許正應(yīng)力,以158npa作為其容許剪應(yīng)力。將I14型鋼以0.3m的間距布置到貝雷梁頂部位置,在該I14型鋼上以均布荷載或梯形荷載的方式布設(shè)上部荷載,具體為:梁體混凝土荷載:基于對(duì)梁體橫斷面尺寸的考慮,以分區(qū)方式對(duì)梁體頂?shù)装宓冗M(jìn)行計(jì)算,以26KN/m3作為新澆筑鋼筋混凝土的荷載標(biāo)準(zhǔn)值;對(duì)于模板和支撐架自重荷載:基于對(duì)支架施工方式等的考慮,以1KN/m2作為模板的自重標(biāo)準(zhǔn)值;施工荷載:以1KN/m2作為設(shè)備人員荷載,以1KN/m2作為混凝土荷載。因篇幅有限,本文僅列出部分?jǐn)?shù)據(jù)。計(jì)算結(jié)果如表2所示。表2結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果可知,該梁式結(jié)構(gòu)符合要求,具有一定的可行性。該梁式結(jié)構(gòu)的具體施工步驟為:泥漿制備-施工鉆孔灌注樁-施工鋼管以及相應(yīng)分配梁-安裝貝雷梁以及頂部分配梁-搭設(shè)模板-安裝相關(guān)鋼筋-進(jìn)行混凝土的澆筑以及壓漿-拆除支架。自搭設(shè)支架起,到將該支架拆除,共需要35天的工期。具體材料用量如表3所示。

3.2滿堂支架

針對(duì)該項(xiàng)目小于20m墩高的特點(diǎn),擬定以碗扣式滿堂支架進(jìn)行施工。以φ48×3.5mm的鋼管作為碗扣支架立桿,對(duì)于其總橋向而言,以0.6m的間距布置箱梁端部,以0.9m間距布置其中部;對(duì)于其橫橋向布置而言,以0.9m間距布置其翼緣板,以0.3m布置其腹板,以0.6m布置其底板;對(duì)于其豎向布置而言,以1.2m步距進(jìn)行設(shè)置[4]。基于現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果,其腹板處具有150kpa以下的地基承載力,其余位置則具有120kpa以下的地基承載力。根據(jù)項(xiàng)目所處地質(zhì)條件,將較為軟弱的地基挖除后進(jìn)行換填處理,采用厚度為50cm的宕渣以及厚度為30cm的碎石墊層進(jìn)行換填,并采用分層碾壓的方式進(jìn)行施工,在其承載力滿足標(biāo)準(zhǔn)之后,采用15cm厚度的C20混凝土進(jìn)行澆筑施工,并將排水溝布設(shè)在其兩側(cè)位置,以避免降水對(duì)其產(chǎn)生影響。其具體荷載的取值為:26KN/m3的混凝土荷載;0.5KN/m2的模板重量;1KN/m2的設(shè)備及人員荷載;0.42KN/m2的風(fēng)荷載豎向力。將其結(jié)構(gòu)劃分如圖4所示,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,所得結(jié)果如表4所示??芍摲桨父鹘Y(jié)構(gòu)受力均滿足要求,技術(shù)上存在一定的可行性。該方案施工流程為:軟基處理→換填地基→分層澆筑和碾壓→鋪筑碎石墊層,并進(jìn)行碾壓→檢測地基承載力→澆筑混凝土墊層-搭設(shè)支架,模板以及綁扎鋼筋,安裝預(yù)應(yīng)力管道→混凝土的澆筑,張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋→拆除支架[5]。自搭設(shè)完支架到將其拆除,共需要37天的時(shí)間。材料用量如表5所示。表5一孔支架工程數(shù)量表為便于對(duì)擬定方案進(jìn)行比選,本文僅給出結(jié)構(gòu)不同處的材料用量,其余同種材料因不處于比選范圍,故不列出。

4結(jié)語

基于上述分析可知,兩種方案在技術(shù)上均存在一定的可行性,因此,為優(yōu)選出最佳方案,本文建議從經(jīng)濟(jì)性對(duì)其進(jìn)行分析。具體如表6所示。表6各方案經(jīng)濟(jì)性對(duì)比圖對(duì)所擬定方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的對(duì)比分析可知,所擬定方案所采用的都是常規(guī)的支架設(shè)計(jì),具有較為簡單的結(jié)構(gòu),以及較好的穩(wěn)定性。技術(shù)上而言兩種方案均可行,而從經(jīng)濟(jì)上對(duì)比可知,梁式支架兼具技術(shù)性以及經(jīng)濟(jì)性,因此應(yīng)優(yōu)選梁式支架作為施工方案。

參考文獻(xiàn)

[1]黃漢新.某橋梁工程中現(xiàn)澆箱梁施工高支架方案計(jì)算方法[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新,2020,2(15):39-41.

[2]王一偉.橋梁現(xiàn)澆箱梁支架施工方案的實(shí)際應(yīng)用[J].四川水泥,2019(06):26-27.

[3]王小靖.橋梁現(xiàn)澆箱梁支架施工方案研究[J].北方交通,2019(01):45-48.

[4]要琦.高速公路滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工方案分析[J].山西建筑,2018,44(04):185-186.

[5]劉鵬.橋梁現(xiàn)澆箱梁支架工程施工方案探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(34):244.

作者:馮剛 單位:中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司