50mT梁架設(shè)施工體會

梁海濤，沈 宏

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 工程簡介

隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展，橋梁的跨徑也逐漸增大。T梁50 m跨采用PPC先簡支后連續(xù)鋼構(gòu)方案應(yīng)用較多。

某大橋主跨為連續(xù)鋼構(gòu)，主跨兩邊各有兩聯(lián)5×50 m的T型梁橋，該橋50 m T梁構(gòu)造尺寸為:端頭厚58 cm，梁高252 cm，腹板厚20 cm，翼板寬160 cm，翼板根部厚16 cm，端部厚12 cm，T梁預(yù)制階段亦設(shè)置了3道橫梁。

該橋采用預(yù)制吊裝法，即先在橋面預(yù)制臺座上預(yù)制成品梁，再由軌道平車移至吊裝區(qū)，用雙導(dǎo)梁穿巷式架橋機(jī)吊裝就位。橋位處均屬臺風(fēng)區(qū)，梁體架設(shè)受臺風(fēng)影響，故T梁架設(shè)安全為施工重點(diǎn)。

1 施工中存在的問題及分析

1.1 存在的問題

在兩橋?qū)嶋H施工中，在張拉及吊裝階段，梁體出現(xiàn)旁彎現(xiàn)象，該大橋梁體旁彎值相對較小，最大值約4 cm。50 m T梁吊裝一般采用鋼吊帶兜底穿銷起吊，由于鋼吊帶剛度相對T梁較小，屬柔性吊具，T梁旁彎造成T梁重心側(cè)向一邊，而造成T梁側(cè)傾，而側(cè)傾后T梁因橫向慣性矩較小又架劇了旁彎。在50 mT梁吊裝過程中，曾出現(xiàn)因旁彎造成梁體側(cè)傾彎拆事故。

1.2 問題分析

(1)50 m T梁在吊裝狀態(tài)下受自重及預(yù)加應(yīng)力作用，經(jīng)計(jì)算，T梁彎矩4 625(M/kN·m)。

(2)50 m T梁側(cè)向屈曲現(xiàn)象。

50 m T梁在有旁彎(ц)及梁體傾斜(Φ)的梁體平衡的受力情況與細(xì)長梁在空間上發(fā)生側(cè)向屈曲的情況極為相似。即梁在側(cè)向剛度相對于平面內(nèi)豎向剛度比較小，同時(shí)又無側(cè)向支承的情況下，當(dāng)荷載達(dá)么一定提臨界值，就可能出現(xiàn)空間彎扭變形，此時(shí)原來僅在一個(gè)平面內(nèi)彎曲的梁向側(cè)向彎曲并扭轉(zhuǎn)。

經(jīng)計(jì)算，50 mT梁繞X、Y軸慣性矩如表1。

表1 兩橋50 mT梁繞X、Y軸慣性短

由表1可知，50 m T梁的側(cè)向剛度相對比較小，在預(yù)制安裝施工階段又側(cè)向支承，故象這種典型的細(xì)長梁極易發(fā)生側(cè)向屈(側(cè)傾)。

臨界彎矩公式為

式中:L為梁的計(jì)算長度;EIY為梁的橫向剛度;GKT為梁的扭轉(zhuǎn)剛度;EIW為翹曲剛度;Ym其值為βX/L·(EIY/GKT)1/2;KT為圣維南常數(shù);βX為單軸對稱截面參數(shù)。

表2 兩橋50 m T梁側(cè)向屈曲的臨界彎短

由表2數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)T梁在理想受力狀態(tài)下(u=0、θ=0)，T梁的自重及預(yù)加應(yīng)力作用所產(chǎn)生的彎矩不足以使T梁發(fā)生側(cè)向屈曲。但在施工中諸多因素的影響下，當(dāng)u≠0、θ≠0時(shí)，梁體即出現(xiàn)了側(cè)向屈曲。如梁橫向剛度不足以抵抗側(cè)向屈曲，某一邊的翼緣端部必然產(chǎn)生最大的拉應(yīng)力δmax，當(dāng) δmax＞［δ］時(shí)，T 梁翼緣出現(xiàn)裂縫。當(dāng)裂縫大于容許值時(shí)，T梁的豎向剛度Eix，側(cè)向剛度Eiy也隨之減少，所以造成了T梁的破壞。

2 解決方法

2.1 嚴(yán)格控制施工工藝

50 m T梁吊裝一般采用鋼吊帶兜底穿銷起吊那么，要求T梁吊點(diǎn)處底面應(yīng)與腹板軸線垂直，這樣起吊時(shí)才能保證θ角趨于零。另外，T梁模板應(yīng)保持一條直線，避免T梁在預(yù)制過程中出現(xiàn)旁彎。

同時(shí)，對于應(yīng)力束的布設(shè)，應(yīng)反復(fù)調(diào)整，如預(yù)應(yīng)力束布設(shè)沒有與腹板軸線對稱，則預(yù)應(yīng)力束張拉后，也會生產(chǎn)旁彎。張拉時(shí)混疑惑的非彈性變形也是產(chǎn)生旁彎的重要因素，針對這種情況，我們從T梁的鋼筋安裝、混凝土施工以及張拉等幾個(gè)方面嚴(yán)格控制施工程序和施工效果，盡量減小因施工原因而造成的T梁旁彎。

2.2 加大T梁橫向剛度，改善T梁施工時(shí)安全性

根據(jù)臨界彎短公式，可分析得出，影響T梁抵抗彎矩是與(EIyGKt)1/2成正比，增大Iy及Kt能改善T梁的抵抗彎矩，所以對翼板加寬加厚，橫向慣性矩及圣維南扭轉(zhuǎn)常數(shù)將增加。

對大橋中引橋T梁翼板加固后，T梁橫向慣性矩增加了1.5倍，圣維南扭轉(zhuǎn)常數(shù)增加了0.22倍，通過上述加固改進(jìn)措施后，T梁的安全穩(wěn)定性有了很大的提高，特別是對T梁的翼緣加寬加厚后，旁彎值得到了有效的改善，最大值約4 cm，后期吊裝過程中，較安全順利。

3 體會

50 m T梁的整個(gè)施工過程中，除其它常規(guī)工藝外，T梁吊裝是50 m T梁施工重點(diǎn)，而吊裝中T梁施工階段安全最為關(guān)鍵，通過兩座橋施工的體驗(yàn)。認(rèn)識到，保證50 m T梁施工階段安全主要控制以下幾方面因素:

(1)施工中把握好模板工藝、鋼筋工藝、預(yù)應(yīng)力施工工藝中關(guān)鍵點(diǎn);

(2)因T梁在預(yù)制過程中許多因素影響，成品梁不可能和設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)一樣，預(yù)制出的兩題會有一定的旁彎，建議設(shè)計(jì)單位對50 m T梁施工階段安全性予以充分考慮，增大T梁橫向鋼度;

(3)對設(shè)計(jì)中考慮施工階段安全儲備不足，應(yīng)對50 m T梁翼板加固，以增大T梁橫向鋼度。