大悬臂盖梁现浇支架设计验算与施工

来源:用户上传      作者:葛林涛

　　摘  要：329国道舟山段改建工程高架桥梁采用大悬臂双柱式桥墩盖梁，大悬臂长度与双柱计算长度比为1.556，为国内罕见，跨高比小于2.0。现浇支架的设计采用MIDAS有限元软件进行验算，为现浇支架搭设施工提供依据;现浇支架施工中选用符合设计要求的构件材料，并严格按有关标准规范检验质量，施工误差控制在容许范围，使大悬臂盖梁混凝土外观尺寸符合设计规定，施工过程中满足受力要求，确保施工安全。
　　关键词：大悬臂盖梁  验算  施工  质量  安全
　　中图分类号：U445.4    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）03（c）-0024-04
　　1  工程概况
　　329国道舟山段改建工程起点位于鸭蛋山码头，起点桩号K0+000，终点与平东线相交，设徐家村互通，路线终点桩号K49+318，路线总长49.318km。其中，329国道舟山段改建工程（K30+850～K35+704段）起点位于竹尖岗隧道中部，起点桩号为K30+850，出竹尖岗隧道后，设白泉高架跨过73省道，白泉起点互通与现329国道白沈线相交，沿现329国道白沈线前行，终点位于爱国村，终点桩号为K35+704，路线全长4.854km。全线共有互通主线桥2座，匝道桥2座。全线非预应力盖梁39片、预应力盖梁以双柱式矩形钢筋砼双悬臂构造为主86片（见图1）。
　　2  现浇支架设计
　　钢管立柱+工字钢梁+满堂盘扣式支架采用迈达斯整体建模计算，支架顶托上横桥向设置I16钢材，上部顺桥向设置I16钢材，其中水平段底模工字钢间距为90cm，间插双层8cm×8cm方木，间距30cm，斜坡段底模工字钢间距为120cm，上置三角底模桁架（见图2）。
　　3  支架受力驗算
　　3.1 计算模型
　　支架整体计算模型见图3。
　　3.2 计算参数
　　C40混凝土重力密度γ=26.0kN/m3，弹性模量Ec=3.45×104MPa;钢管Q235采用φ508mm×8mm型号，弹性模量Eg=206GPa，抗压设计强度为190MPa;I56a钢材为Q235，弹性模量Eg=200GPa，设计强度为190MPa;8cm×8cm方木设计强度为215MPa，弹性模量E=10GPa。
　　3.3 验算结果
　　3.3.1 整体验算
　　MIDAS有限元软件整体分析结果如图4所示。
　　3.3.2 各构件内力计算结果
　　各构件内力计算结果见表1。
　　4  支架施工及质量控制
　　4.1 门洞基础
　　地基基础承载力达到250kPa以上，在承台顶与周边地基顶设置钢筋网片过渡。钢筋网片采用C10@250mm，宽2m，与承台顶及周边地基各搭接1m。
　　4.2 钢管立柱施工及质量控制
　　4.2.1 钢管立柱施工
　　安装立柱时，在钢管施工前做好测量控制点的交接和核对工作，施工中钢管使用全站仪或经纬仪定位。先测量基础标高，计算立柱高度，钢管长度必须满足设计高度，立柱用吊车配合人工安装。立柱就位后整排或多根立柱安装，按设计标高割齐，用12槽钢做水平撑和剪刀撑与钢管焊接，柱顶双拼I56a工字钢垫梁与柱顶钢垫板采用焊接连接。工字钢梁与立柱有间隙的，必须用钢板垫块楔紧。立杆加固后架设双拼I56a工字钢梁、I56a工字钢梁、双拼I16工字钢梁。
　　4.2.2 钢管立柱施工质量控制
　　（1）根据设计，本桥施工要求的钢管规格为：Φ508mm×
　　10mm需符合下列规定：钢管外形尺寸的允许偏差：钢管直径±1mm，壁厚：≥（8±0.2）mm。
　　（2）钢管制作符合下列要求：钢管的接头，采用对焊焊接接头;钢管接头的焊缝质量，必须满足规范规定和正常施工时的受力要求;钢管在堆放时，堆放形式和层数安全可靠，避免产生纵向变形和局部弯曲变形。在吊起、运输过程中尽量避免碰撞引起管身变形或损伤，并设防滚落措施。
　　（3）钢管立柱安装。钢管柱位置，根据测量组所放样的中心设置，并保护好标记。轴线定位允许偏差：①单桩的纵横轴线位置：±5mm;②两桩之间的中心间距：±5cm;③竖直度：0.1%。
　　4.3 双拼I56a工字钢、I56a安装施工
　　钢管施工后，对钢管采用[12槽钢进行剪刀撑和水平撑的联接，安装纵桥向双拼工字钢I56a和横桥向I56a工字钢，其中横桥向I56a工字钢在盖梁中心线投影位置双拼。双拼I56a工字钢、I56a在施工现场场地上焊接联接板组成2根一组，形成整体后用吊机进行安装，并注意必须放在钢管的中部。
　　4.4 门洞辅助设施设计安装
　　（1）照明：为保证门洞在施工期间，夜间的通行照明保障，在门洞下方每个车行道各设置一个照明灯;并在门洞最外侧钢管柱框架挂设LED灯带。
　　（2）反光警示：在门洞钢管立柱及混凝土基础上贴好反光警示膜，以警示并引导过往车辆。施工人员全部着反光背心。
　　（3）防落措施：在门洞顶部工字钢上部铺设20mm木板和防水布，以防上方施工时小构件意外掉落，防止污水流出污染门洞下通行的车辆。
　　（4）交通引导：在门洞两侧顺行20m采用水码、钢栏杆等隔离做为交通隔离引导，同时配备施工警示及交通标识，以确保行车安全。
　　4.5 底模安装
　　底模面板采用6mm钢板，横肋采用8#槽钢，按间距25cm布置，侧模面板采用6mm钢板，横肋采用8#槽钢，按间距35cm布置，竖肋采用双16#槽钢，间距100cm。模板质量检查验收要求见表2。
　　5  结语
　　该工程大悬臂盖梁现浇支架的设计采用midas有限元软件进行验算，为现浇支架施工提供科学依据;现浇支架构件材料选用符合设计要求，并严格按有关标准规范检验质量，施工误差控制在容许范围，确保大悬臂盖梁混凝土外观尺寸符合设计要求。图5为大悬臂盖梁现浇支架支架和混凝土浇筑完成图。
　　参考文献
　　[1] 潘从贵.大悬臂盖梁型钢支架施工技术[J].城市住宅，2016（8）：117-118.
　　[2] 郑蓓蕾.高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术[J].现代交通技术，2019（1）：117-118.
　　[3] 陈军民.简述大悬臂双柱式桥墩盖梁施工与质量控制[J].建筑与装饰，2019（14）：157-161.
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