符治安
(貴陽公路管理局)
貴州省盤縣紅果新城環城東線改造工程(第五合同段)出水灣子中橋,為跨越溝谷而設,上部構造為4~20m鋼筋混凝土連續彎箱梁,采用墩梁固結,橋梁全長93m。上部構造采用鋼筋混凝土箱型梁,箱梁采用單箱雙室斷面,梁高1.5m,底板寬6.5m,腹板厚度為55cm,翼緣根部厚度為70cm,端部厚度為15cm,底板厚23cm,頂板厚25cm。梁體采用支架上現澆,第二跨、第三跨原地面較陡,自然坡度40°左右,第一跨、第四跨由于上跨原有道路。所以第一跨和第四跨采用鋼管支墩、型鋼支撐梁,第二跨和第三跨采用碗扣式鋼管滿堂支架。支架應具有足夠的強度和剛度,并嚴格處理地坪,以控制支架的沉降量和不均勻沉降量。上跨原有公路的支架,應滿足公路正常運營凈空要求,支架應做好防物體掉落等防護措施。
梁體施工時按四跨同步進行澆筑,不得單孔脫架施工。同時第一跨、第四跨各工序必須合理安排,盡可能縮短施工周期,以減少對原有公路正常運營。
第四跨變截面箱梁段支架型鋼梁采用斜置方案,因此產生的縱向水平力對支架穩定性的影響和支墩分配梁受力不均等問題,采用在鋼管支墩和橋梁墩臺身之間加墊塊或采用鋼絲繩反拉的方式來化解縱向水平力,以達到支架的穩定性。
施工時分兩次澆筑,第一次澆筑底板、腹板混凝土,第二次澆筑頂板及翼板混凝土。為簡化計算,確保安全,計算時假定兩次混凝土同時施工。箱梁節點與節點部分按均布荷載考慮,并取最不利的一片縱梁進行驗算。
支架預壓模仿箱梁施工過程中混凝土自重加上施工荷載的120%進行計算。
根據出水灣子中橋設計圖,本橋支架預壓計算分為箱梁空腹段、箱梁實腹段、翼緣板三部份進行計算,支架預壓采用0.67m×0.4m的水泥袋就地裝砂土人工搬運堆碼,砂土每袋按45kg裝袋計算。
(1)箱梁空腹段計算
箱梁空腹段第一次施工混凝土自重:0.4m3/m2×2600kg/m3=1040kg/m2;按規范振搗為2kN/m2,人工為1kN/m2,傾倒混凝土為2kN/m2計算,所以施工荷載為
5000N/m2÷9.8=510kg/m2
砂土堆置袋數為:(1040+510)×1.2×0.268/45=11袋
(2)箱梁實腹段計算
箱梁實腹段第一次施工混凝土自重:0.8m3/m2×2600kg/m3=2 080kg/m2;按規范振搗為2kN/m2,人工為1kN/m2,傾倒混凝土為2kN/m2,所以施工荷載為
5000N/m2÷9.8=510kg/m2
砂土堆置袋數為:(2080+510)×1.2×0.268/45=19袋
(3)翼緣板計算
箱梁翼緣板處混凝土自重:0.55m3/m2×2600kg/m3=1430kg/m2;按規范振搗為2kN/m2,人工為1kN/m2,傾倒混凝土為2kN/m2,所以施工荷載為:5000N/m2÷9.8=510kg/m2
砂土堆置袋數為:(1430+510)×1.2×0.268/45=14袋
裝土:裝袋應選用土粒較細的砂土,裝好并稱重滿足45kg后用繩子扎緊,有序的堆放在取土場邊緣。
運土、碼土:運土可用機械運至距橋梁較近的地點,手推車搬運至橋梁上進行碼放,碼放土袋應整齊、有序,堆碼的土袋分層橫、豎交叉,防止堆碼過高后土袋跨塌。人工搬運過程中應注意施工安全,臨時便道應設置護欄。裝土至預壓過程中必須用彩條布覆蓋,防止雨水打濕土袋后增加重量。
支架觀測:觀測點主要布設于5個橫斷面上:支點、L/4處、L/2處、3L/4處、支點,點位布置在有底模膠合板上及基礎頂上。支架預壓前應用水平儀對底模進行超平并作好記錄,土袋堆放過程中隨時對支架和土袋等進行觀測、檢查、防止意外事故發生。土袋按設計堆碼結束后每24h觀測一次,并計算支架下沉量,待支架不再下沉后方能卸下土袋。
加載及卸載均應按20%的幅度逐級進行,同時加強穩定性觀測,發現異常情況,立即采取卸載或撤離等措施。卸土時應由人工搬運下架后用機械運至棄土場,不得將土袋由支架邊緣卸下。
支架預壓、施工過程中的注意事項。
(1)土袋堆碼過高,至單排土袋垮塌:為預防單排土袋垮塌現象發生,堆碼時應注意堆碼整齊,在靠近側模的兩排土袋應交錯堆碼;預壓過程中如發生此情況,應及時清除垮塌土袋,重新堆碼。
(2)抗滑扣件松動:在支架預壓前和預壓結束卸土后均應由技術負責人、安全員親自組織支架工逐一檢查地基和支架是否有變型、扣件是否有松動等現象發生,并做好檢查記錄。
(3)如在預壓或混凝土施工過程中,發現支架變形應及時分析原因,必要時停止施工。
出水灣子中橋箱梁的成功澆筑,總結了滿堂支架袋裝砂土預壓施工經驗,可為相關橋梁預壓提供借鑒參考。
[1] 公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)[S].北京:人民交通出版社,2003.