王海能
(宏遠建設有限公司,浙江 溫嶺 317500)
連續箱梁橋通常都是以主梁若干孔為一聯的,在中間的支點上連續通過,因此連續箱梁橋是屬于超靜定體系的,中等跨徑橋梁最為常見的結構形式就是這種形式。這種連續箱梁橋主要應用的范圍有:高速公路、互通式立交橋、環形立交橋、高等級公路的跨線立交橋以及其他形式較為特殊的公路橋梁。
連續箱梁現澆支架設計的費用在整個工程中的總投資費用中所占的比例是很高的,因此選擇支架的類型就是很關鍵的了,通過建筑工作者多年來對此的研究,其具有適用性強、承載能力強、施工方便、拆卸方便以及受力均勻的優點,因此其在公路橋梁建設的工程中也得到了最廣泛的應用。
進行連續箱梁現澆支架設計時,應先結合立交橋自身的結構特點以及考察現場地質的實際情況。放置的順序是從上至下,且應該依次放置竹膠板、橫向方木、縱向方木,可以調節的頂托、橫桿、斜桿、立桿、墊木、剪刀撐以及可以調節的底托。通常情況下,支架立桿的縱向間距和橫向間距均應為90cm×60cm,縱向方木間距約為60cm,橫向方木間距約為30cm,水平步距約為120cm。連續箱梁的橫梁區域所受到的外力荷載是十分集中的,因此此區域的橫向方木間距應為20cm,立桿的縱向和橫向的間距布置應采用60cm×60cm。通常情況下,搭建連續箱梁的支架順序為:清楚地基的雜物并且對其進行整平壓實、放置混凝土和灰土、驗收基地、施工放樣、鋪放立桿及墊木底托、上層支架的連接固定、放置可調節的頂托方木、最后就是對支架的驗收工作了。
支架橫橋向和縱橋向均應每隔兩排就設置一道橫向剪刀撐和縱向剪刀撐,并且在其斷面上也應連續設置。剪刀撐一般都是采用直徑為48mm的普通鋼管作為材料,搭接的長度應該大于60cm,且應搭設時應靠近立桿,與地面的傾斜角度約為45度。由于支架的邊側腹板位置是要受到壓力的,根據反作用力的原理,邊側腹板就會對支架產生側向的推力,因此需設置一定數量的起支撐作用的桿件,才能防止出現側模變形的現象出現。翼緣板的下方可采用可調節的頂托,連接處要注意設置兩道橫向鋼管,之后再縱向連接,另外其支架處還應該設置兩道斜向拉結鋼管,從支架的頂部斜向拉結至連續箱梁的內部,翼緣板與支架的連接節點應多于三個。立桿搭設的接長縫要注意相互錯開,頂托伸出的高度不能夠大于25cm,底托伸出的高度則不能夠大于20cm,支架的橫間距誤差為正負2cm,支架的縱間距誤差為正負5cm,支架的垂直度偏差應小于5cm。
連續箱梁現澆支架的預壓工作是一道較為重要的工序,因為它不但能夠有效檢驗支架以及地基的強度和穩定性,而且它還能夠避免整個現澆支架出現塑性變形,這樣地基也不會出現沉降變形了,從而能夠準確的測量出連續箱梁現澆支架的彈性變形,獲取到了設置預拱度的最佳的參考數據。
在計算連續箱梁支架預壓荷載的過程中,首先應將預壓支架上的荷載分成很多個單元,這樣每個單元內的支架所受的荷載就被分為兩部分了:此單元結構上部的自重和此單元還未鋪設的模板重量,這兩部分的重量之和的1.1倍就是其所受的荷載,均勻分布是荷載分布的。對箱梁支架進行預壓加載主要分為三個過程,即分別為60%,80%以及100%。對箱梁支架進行縱向加載時,應是先從跨中開始加載,之后再逐漸向支點處對稱分布荷載的;對箱梁支架進行橫向加載時,應是從結構的中心處逐漸向兩側部位對稱分布荷載的,當完成一級的加載后,應停頓12個小時并在此時間段內對其進行監測,當連續兩次的沉降量都在2mm的范圍內時,才能夠繼續加載。加載的方法是:將砂石放置在尼龍袋內,裝飾砂石的尼龍袋是必須經過準確計量的,為防止在下雨等惡劣天氣時無法及時的覆蓋尼龍袋,施工人員應準備具備一定面積的彩條布。由于翼緣板單元是有斜坡的,因此一般是選用鋼筋作為材料進行支架的預壓的。
在對連續箱梁的支架預壓的階段,彈性變形和非彈性變形組成了支架的總垂直變形,其中在支架預壓加載已經卸除6小時后,測得的回升值應是彈性變形,而沒有回復的部分應是非彈性變形,非彈性變形主要指地基的塑性變形、支架接縫、方木間的間隙壓密以及支架與方木間的間隙壓密等。因此,在布置觀測斷面時,縱向應每隔四分之一個跨徑就設置一個觀測斷面,并且每個觀測斷面都應具備不少于5個的觀測點,在箱梁支架的底部和頂部的相應位置上都應設置觀測點。預壓加載完成后,應繼續測量沉降量,完成的前兩天應每天測量三次,之后應每天測量,直至所測得的沉降量的結果是小于2mm的,并且48小時累計測得的沉降量是小于3mm的,才能夠進行卸載。
當觀測數據完成后,應用統計學的方法對數據加以整理和分析,并依據這些數據繪制時間和沉降值的對應曲線,之后才能確定箱梁支架的彈性變形、非彈性變形以及地基沉降等數據。要想正確設置箱梁支架的預拱度是計算預壓過程中的彈性變形的,并且其設置應依據二次拋物線方程。跨中預拱度的公式為:δ1+δ2,公式中,δ1 為箱梁支架上部結構的自重以及加載一半產生的撓度之和,δ2即為連續箱梁現澆支架的彈性變形。δx=4δx(L-x)/L2,公式中 δx 為距離左支點 X 的預拱度值,L為箱梁支架的跨長,x為距左支點的距離。
在進行拆除連續箱梁現澆支架時,首先要確保鋼筋混凝土支架的強度必須要達到混凝土設計強度的95%以上,同時要想保證連續箱梁在落架的過程中的受力的始終均勻,拆除支架時必須嚴格的執行設計要求及施工技術規范的相應要求。從卸除箱梁撓度最大的支架節點開始,逐漸的卸除相鄰兩側的支架,卸除時注意要對稱、有序、均勻的進行,另外支架卸除的過程中,還應是分多次進行卸除支架的施工的,因為這樣連續箱梁的沉落曲線才能夠逐漸的加大。
通過以上的論述,我們對連續箱梁現澆支架設計、連續箱梁支架預壓及預拱度設置以及連續箱梁現澆支架的拆除三個方面的內容進行了詳細的分析和探討。目前,我國的連續箱梁現澆支架的設計可能還并非完善,施工工藝及施工控制也不是最成熟的,因此這也對所有的箱梁設計工作者及施工人員提出了更高的要求,即設計人員應更加的重視連續箱梁現澆支架的設計過程,重視支架以及地基的驗算工作,同時施工人員還應重視連續箱梁現澆支架的預壓、沉降預測、預拱度設置以及支架拆除等幾個較為關鍵的技術問題,在現有的項目工程中不斷的總結和完善連續箱梁現澆支架的結構設計和施工工藝,才能夠真正保證工程的設計質量和施工質量,從而創造出更耐用、更完美、更經濟的精品工程項目。
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