城市高架橋現(xiàn)澆箱梁大跨度門洞的設(shè)計及施工

陸振宇

(江蘇善構(gòu)工程技術(shù)有限公司，江蘇 無錫 214000)

0 引 言

新經(jīng)濟時代下，我國必須加大力度對城市進行高質(zhì)量建設(shè)。把城市高架橋現(xiàn)澆箱梁大跨度門洞的設(shè)計及施工放在更加重要的位置。為了有效推動城市高架橋現(xiàn)澆箱梁大跨度門洞的設(shè)計及施工向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，并進一步解放和發(fā)展了生產(chǎn)力，采用科學(xué)的設(shè)計和施工方法已經(jīng)成為了我國企業(yè)中不可或缺的重要影響因素。與此同時，隨著經(jīng)濟全球化的到來，城市高架橋現(xiàn)澆箱梁大跨度門洞的設(shè)計及施工的工程項目中的施工現(xiàn)場管理與優(yōu)化措施之間的關(guān)系也更加緊密，人們對此的關(guān)注度也在增加。

1 工程概況

以青島海灣大橋為例，大橋全長大約7.6 km，橋身被分為了十四個部分。第十二個部分是合肥路，它主要采用了雙幅路形式，車道是雙向的六條車道。與合肥路相鄰的是海爾路，兩者相輔相成，互為補充，如果合肥路關(guān)閉之后，那么海爾路必然會承受很多大的交通壓力，相反也是一樣，因此，為了有效避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)，需要使用高新技術(shù)在合肥路建設(shè)機動車門洞，以此來有效緩解交通壓力[1]。

2 門洞結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 門洞總體布局

為了有效緩解交通壓力，必須采用科學(xué)合理的方法在合肥路建設(shè)機動車門洞。經(jīng)過大量的實驗證明，在合肥路建設(shè)四個機動車門洞是合理可行的。為了有效提高機動車門洞的質(zhì)量，施工人員把中間兩個門洞之間的寬度設(shè)置為了7 m，外側(cè)兩個門洞的寬度設(shè)置為了6.5 m。合肥路機動車門洞總體布局見圖1。

圖1 合肥路機動車門洞總體布局

2.2 條形鋼筋混凝土系梁

對于機動車門洞下面的混凝土系梁，目前一般采用條形鋼筋材料來進行加固。合肥路機動車門洞就使用了條形鋼筋和混凝土相結(jié)合的方式建成了系梁，系梁的長度為30 m，寬度為0.6 m，高度為0.8 m，混凝土的抗壓強度在30～35 MPa之間。為了使條形鋼筋混凝土系梁更加牢固，在系梁內(nèi)部合理的位置還添加了兩層鋼筋網(wǎng)片[2]。

為了有效提升門洞結(jié)構(gòu)的合理性和規(guī)范性，保證其可以正常的運行，必須對門洞的條形鋼筋混凝土系梁進行科學(xué)合理的設(shè)計，保證其設(shè)計尺寸符合實際要求。另外，在條形的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的時候，要進行統(tǒng)籌考慮，把混凝土結(jié)構(gòu)所能維持的穩(wěn)定性和承受的壓力都考慮在內(nèi)，以次來有效提高門洞的安全性和可靠性。

2.3 鋼管門柱

無縫鋼管可分為熱軋和冷軋兩種，為了有效提升鋼管門柱的性能，條形鋼筋混凝土系梁內(nèi)部的鋼板采用了熱軋無縫鋼板。鋼板的長為4.2 m，厚度為0.1 m，鋼板的周圍還用加勁綴板進行了加固。封口類型的鋼板加設(shè)在了立柱上面，這種類型的鋼板板厚0.2 m，為了使鋼板頂面的規(guī)格合理化和科學(xué)化，一般鋼板與鋼板之間的高度差不會大于0.02 m。

2.4 工字鋼縱橫梁

鋼管的頂部起著很強的支撐作用，為了有效提升它的性能，目前一般使用I40b類型的雙拼工字鋼橫梁進行加固。工字鋼中間的部分與內(nèi)箱下縱向工字鋼之間的間隔為0.6 m，兩平行的板下縱向工字鋼之間的間隔為0.9 m。不論是工字鋼中間的部分工字鋼板，還是兩平行的板下縱向工字鋼板，它們之間都應(yīng)該使用焊接的方式進行連接，設(shè)置不同類型的工字鋼縱橫梁，可以有效提升體系的整體性能[3]。

2.5 碗扣鋼管腳手架和木方設(shè)置

碗扣鋼管腳手架由于具有高功效、通用性強、承載力大和安全可靠等優(yōu)點，所以被廣泛應(yīng)用于搭設(shè)構(gòu)筑物中。碗扣鋼管腳手架可以依據(jù)不同的施工要求，組合出適用于施工要求的組合。碗扣鋼管腳手架可以適用于不同類型的場合。合肥路建設(shè)機動車門洞就使用了這種類型的手架。箱梁兩平行的板使用了壁厚為0.003 5 m的豌豆支架，立桿使用的是1.2 m的規(guī)格大小的木方，兩平行的板之間的間隔為0.9 m。工字鋼中間的部分使用的是0.15 m厚度的木方模板，兩者之間間隔為0.15 m。

2.6 其他防護設(shè)施

為了提高施工過程中的安全性，一般會在門洞支架周圍安裝密目網(wǎng)來對墜落物進行阻隔。使用密目網(wǎng)不僅可以減少安全隱患，而且還能減少損失，從而有效提升門洞的整體效能。為了有效提高來往車輛的規(guī)范性和安全性，需要在門洞前和門洞后分別設(shè)置限高裝置，限高裝置一般距離門洞口五米，門洞口周邊還需要建設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)的防撞墩，避免來往車輛墜落。

3 門洞結(jié)構(gòu)驗算

3.1 模板及碗扣支架支撐體系驗算

為了使模板的設(shè)置更加科學(xué)化和合理化，必須按照相關(guān)部門指定的要求進行設(shè)置，底模板、縱向模板、橫向模板等都需要使用合適的模型進行驗算，目前相關(guān)部門一般會采用材料力學(xué)的模型對其進行驗算，從而有效計算出各類模板的數(shù)據(jù)。

3.2 門洞鋼結(jié)構(gòu)支撐體系驗算

目前，施工單位一般會使用ANSYS公司研發(fā)的ANSYS軟件對門洞鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。ANSYS軟件是一種擁有強大功能的工程輔助軟件，這種軟件可以實時的傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)。而且ANSYS軟件還可以仿真出不同種類的施工材料。依據(jù)不同種類的情況進行合理的計算，從而設(shè)計出符合要求的方案[4]。

4 門洞施工過程中的管理策略

4.1 施工現(xiàn)場的安全管理

門洞施工環(huán)節(jié)的安全管理工作甚是重要，在施工過程中，要把安全管理放在重要的位置。安全管理是一個較為復(fù)雜的體系，涉及的因素很多。因此，公司應(yīng)該加強監(jiān)管力度，對工程的實施環(huán)節(jié)進行合理的把控，科學(xué)合理的應(yīng)對各種問題。因此，施工現(xiàn)場需要制定完善的規(guī)章制度，并及時進行調(diào)整，施工現(xiàn)場的安全管理要科學(xué)化，合理化。另外，還要加強施工人員的安全意識，并定期進行安全教育培訓(xùn)。

4.2 施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督

門洞施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督工作也是一個非常重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)把監(jiān)督工作貫穿到整個施工過程中。但是在實際的實施過程中，一些監(jiān)管部門對施工過程的認(rèn)識較為模糊，監(jiān)管工作不能做到位，而且監(jiān)管部門內(nèi)部制度差，導(dǎo)致了一系列安全事故出現(xiàn)，造成無法挽回的損失。因此，對于施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督環(huán)節(jié)，公司應(yīng)該充分重視起來，認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性，及時完善安全監(jiān)督部門的制度，調(diào)整安全監(jiān)督部門的人員，讓他們認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性。

5 門洞結(jié)構(gòu)主要施工工藝

5.1 支架基礎(chǔ)

(1)混凝土系梁

混凝土系梁是目前門洞施工中使用最為普遍的，這種系梁的抗壓強度一般為30 MPa，混凝土系梁里面會設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng)片來進行加固，與此同時施工人員還會在路面植入鋼筋，以此來對系梁進行加固，防止移動。

(2)鋼管門柱與橫向分配梁

為了有效提升工程的整體效率，在施工過程中，一般會使用吊車來完成一些相對困難的工作。要想將鋼管門柱和混凝土管柱連接起來，必須借助吊車來實現(xiàn)，吊車不僅可以提高工作效率，而且還能保證鋼管門柱的垂直度始終處于一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，保證施工的順利完成。

5.2 木方與碗扣支架安裝

木方與碗扣支架安裝涉及多個環(huán)節(jié)，一般來說可以分為三個步驟，(1)先將箱梁腹板的邊線標(biāo)出來，按照指定的要求鋪設(shè)木方，木方使用長度為0.15 m，寬度為0.15 m的規(guī)格。木方與木方之間使用斜向的鋼釘進行連接。(2)在對頂層設(shè)計的時候，一般使用木楔控制箱梁橫坡，頂層的上面一般鋪設(shè)有釘竹膠板，以此來形成箱梁的底模。(3)在對翼板的下支架進行安裝的過程中，應(yīng)該按照指定的標(biāo)準(zhǔn)安裝合適規(guī)格的木方，從而確保支架整體的受力均衡，有效提升支架的性能。支架安裝完成之后，這個時候就可以安裝支座了[5]。

5.3 剪刀撐設(shè)置

為了讓支撐架可以達(dá)到理想的要求，施工過程中一般會在支撐架的周邊從下到上依次安裝豎直方向的剪刀撐，剪刀撐與地面的傾斜角度一般為45°左右。橫向剪刀撐的間隔一般設(shè)置為4.5 m。另外，要將剪刀撐斜桿的每個步驟與立桿進行合理的相扣。支撐架的上面和下面都要安裝水平剪刀撐，水平剪刀撐之間的間距一般為4.8 m。通常情況下，橫桿與斜桿之間的夾角一般設(shè)置為45°，要將斜桿的每個步驟與立桿進行合理的相扣。從而有效完成剪刀撐的設(shè)置。

6 小 結(jié)

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對城市高架橋現(xiàn)澆箱梁大跨度門洞的設(shè)計及施工技術(shù)有了很大程度的改善，箱梁混凝土的整個澆筑過程要想順利實施，離不開門洞支撐體系的幫助，門洞支撐體系極大程度的保證了交通的安全。因此，我國必須加大力度完善城市高架橋現(xiàn)澆箱梁大跨度門洞的設(shè)計及施工方法。