三柱墩盖梁左右横坡不一致时的施工

1 三柱墩盖梁在左右横坡不一致时的施工 谢阳阳 中交一公局第六工程有限公司 摘要 本文结合我标段施工中的实际情况 经过会议研究和分析 对三柱墩盖梁左右横坡不一致时施工提出了多种 施工方案 最终确定其中一种作为最优方案 从而在后续施工中 为此类似盖梁施工提供了成功的宝贵经验 关键词 三柱墩 盖梁 左右横坡 不一致 施工 1 工程概况 工程概况 国道 318 线林芝至拉萨公路改造工程拉萨段第一合同段一分部起讫桩号为 K4554 800 K4571 180 5 路线全长 16 38 公里 起点始于拉萨市墨竹工卡县东郊 终点接二分部 曲尼帕特大桥 0 桥台 主要工程包括 路基工程 桥梁工程 涵洞通道工程和防护工程 我部桥 梁下部盖梁形式有两种 一种是桩基直接接盖梁 另一种是三根墩柱接盖梁 第一种直接采用土 模法施工 工艺简单易控制 第二种由于三根墩柱接盖梁且盖梁左右幅横坡不一致 我部经过分析 讨论最终确定了一种最优的施工方案 2 工艺方法要求 工艺方法要求 2 1 支架搭设和底模安装 由于盖梁坡度不一致 根据实际情况 我部商议决定此类盖梁初步施工方案采用 临时支墩配 合剪力销法 支架施工 我部桥梁下部构造多为三根圆形柱式墩 盖梁模板支架采用在两端墩柱上 预埋剪力销作支撑牛腿 中墩柱两侧用贝雷梁和工字钢做临时支墩 上放工 2 2 I45a 工字钢作横 梁 横梁上方设分配梁 临时支墩立在桩顶系梁上 具体施工方法如下 1 在墩柱施工时 两侧墩柱在距墩顶 85cm 位置 钢销的中心 埋设剪力销预留孔 预留孔 采用直径 11cm 的 PVC 管预埋 当预留孔与墩柱钢筋发生交叉时 对钢筋间距进行适当调整或进行 预弯处理 尽量不截断墩柱钢筋 并在预留孔下方墩柱外侧增设加强钢筋网片 确保墩柱外观质量 2 2 待墩柱施工完成后 即可进行剪力销安装 以及盖梁支架 模板等安装 安装过程中 剪力销采用直径 10cm 长度 1 2m 的钢棒 4 根 从墩柱两侧进行穿入 钢棒上方安置钢楔子 钢楔 子下方与剪力销支撑处设置限位钢板 确保支架稳定 3 钢楔子上方布设两道横梁 横梁采用 I45a 工字钢 在墩柱两侧 纵桥向 共布置 4 根 每根长度 11 5m 横梁工字钢跨度为 1 71m 包含工字钢翼板宽度 横梁一端支撑在贝雷梁临时支 墩上 另一端支撑在剪力销上方的钢楔上 4 横梁上方布设纵梁 纵梁采用 I12 6 工字钢 每根长度均为盖梁底宽 按 50cm 间距共布 置 38 根 纵梁上方按 30cm 间距摆放 10cm 10cm 方木 约 3m 方木上铺设 1 5cm 厚竹胶板作为 盖梁底模 2 2 钢筋加工及安装 盖梁钢筋在钢筋加工厂下料加工 然后运至现场绑扎成型 骨架钢筋在钢筋加工厂制作前 提 前加工胎具 胎具制作材料可以采用 L7 5 角钢 用卷尺和角度尺 按照图纸设计盖梁骨架各种尺 寸 角度测量 下料 然后开始焊接 根据实际工程量 来加工胎具数量 以满足施工需要 骨架钢筋制作时 把已经下料好的钢筋 准确的安放在胎具内 采用手工电弧焊焊接成型 骨 架主要焊接方式为双面搭接焊 焊缝长度要求不小于 5d 当不能采用双面搭接焊时 才使用单面 搭接焊 焊缝长度不小于 10d 焊接地线与钢筋接触良好 不得因接触不良而烧伤主筋 焊接过程 中 要保证焊接质量 严格按照图纸设计和规范要求施工 钢筋加工完毕后运至现场绑扎成型 钢筋笼绑扎时 骨架钢筋采用汽车吊吊装 安装就位 其 他钢筋吊至盖梁底模上安装 钢筋笼绑扎完毕后 自检且报检监理工程师合格后 进行下道工序施 工 2 3 侧 端模安装 1 侧模模板采用大块钢模板 端模根据盖梁尺寸设异形模板 以满足盖梁模板安装要求 模板安装与拆除施工采用汽车吊 2 模板安装时 在侧模接缝处和端模与底模接缝处粘双面胶条密封 防止漏浆 3 侧模安装采用对拉螺杆使模板就位 对拉螺杆和模内支撑设置在同一平面 通过内外支 撑对模板进行调整 加固 使其稳固 4 端头模板和侧模板采取对拉形式进行支撑 加固 防止涨模 跑模 5 模板支好后 测量模板控制点标高 确定混凝土浇筑位置 并做好标记 然后报检监理 工程师 合格后开始浇筑混凝土 3 2 4 混凝土浇筑 混凝土采用拌和站集中拌和 混凝土罐车运送至现场 混凝土到达现场后 检测其坍落度 采 用吊车吊料斗法浇筑 混凝土浇筑时 采用对称 分层 连续浇筑法 从低往高推进 每层宜控制在 300 350mm 混凝土振捣采用插入式振动器振捣 振点间距控制在 150 250mm 之间 振捣时遵循 快插慢拔 的原则 至混凝土面不再下沉 不再溢出气泡 表面充分泛浆为准 混凝土浇筑完成后盖梁顶面按 控制标高准确抹平 盖梁顶面做二次压平收光处理 盖梁混凝土施工要注意预埋钢筋及预埋件的位 置准确 另外也要控制支座垫石顶标高 混凝土浇筑完成及拆模后及时覆盖养生 2 5 养生 混凝土浇筑完毕待初凝后 表面采用土工布覆盖 洒水养护 混凝土养护时间不少于 7 天 2 6 模板及支架拆除 模板与支架拆除从上向下拆除 混凝土达到一定强度后 首先拆除侧模及端模 底模拆除时 首先拆除钢楔子 使盖梁底与底模板有一定空间 然后人工抽出竹胶板及下方方木 吊车拆除工字 钢等大型构件 最后拆除贝雷支架 3 盖梁支架验算 盖梁支架验算 根据我部桥梁下部施工实际情况 最大盖梁尺寸 长 宽 高 为 2080cm 240cm 178cm 混凝 土最大工程量为 88 86m3 以最大盖梁作为支架验算依据 具体过程如下 3 1 盖梁底模铺设布置 盖梁底模 底模为 1 5cm 的竹胶板 下以 30cm 间距 10cm 10cm 方木纵桥向摆放 约 3m 下 层 50cm 间距横桥向铺设 I12 6 工字钢纵梁 共布置 38 根 每根均为盖梁底宽 纵梁下方在墩柱 两侧 纵桥向 各布设 2 2 I45a 工字钢横梁 共布置 4 根 每根长度 11 5m 横梁工字钢跨度为 1 71m 包含工字钢翼板宽度 横梁下方设钢楔子 方便拆模 钢楔子一端支撑在剪力销 直径 100mm 的 Q235 钢棒 上 一端支撑在贝雷梁临时支墩上 我部三柱墩盖梁支架均采用剪力销 贝雷梁和工字钢等材料拼装而成 为方便手工计算 简化 计算过程 采用简支梁计算方法 具体见图 3 1 和图 3 2 4 图 3 1 盖梁支架立面图 图 3 2 盖梁支架侧面图 3 2 盖梁支架材料数据 3 2 1 查取材料截面力学数据 计算参数由查阅相关资料取得 采用 Q235 钢材 I12 6 工字钢参数 Ix 488cm4 Wx 77 5cm3 A截面积 18 12cm2 14 22kg m I45a 工字钢参数 Ix 22200 cm4 Wx 1430 cm3 A截面积 102 45cm2 80 42kg m Q235 钢材弹性模量 E 2 1 105MPa 密度 7850kg m3 松木的单位重 500Kg m 则盖梁支架工字钢自重 G1 2 19 2 4 14 22 11 5 2 2 80 42 10 1000 49 96 KN G2 3 500 10 100 15 KN 3 2 2 盖梁 C40 混凝土容重 26KN m3 考虑盖梁钢筋密集 圆柱墩顶部分盖梁混凝土重量由墩柱 5 d 1 6m 承担 则盖梁混凝土作用在支架上的重量 G3 88 86 26 1 4 1 62 1 78 3 26 2031 35KN 3 2 3 盖梁底模采用 15mm 的竹胶板 侧模均采用定制成套大块钢模 每套重 5000Kg 端模 2 2 m 宽度 2 4m 单位面积重 52 75Kg m G4 5000 4 2 4 2 52 75 10 1000 60 13KN 3 2 4 人员及施工小型机具设备等按浇筑混凝土时有工人及管理人员 6 名 70kg 人 振动棒 2 台 25kg 台 其他设备 300kg 则人员及施工小型机具设备荷载 G5 6 70 25 2 300 10 1000 7 7 KN 3 2 5 混凝土浇筑及振捣荷载竖向取 4 0KN m2 则产生的荷载 G6 20 8 2 4 1 4 1 62 3 4 175 56 KN 支架总重量 G0 G1 G2 G3 G4 G5 G6 49 96 15 2031 35 60 13 7 7 175 56 2339 7KN 计算荷载取安全系数 1 2 则 G 1 2 G0 2807 64KN 3 3 支架纵梁计算 3 3 1 盖梁底部支架单位荷载 q G A 2807 64 18 12 2 4 1 4 1 62 3 2 74 95KN m2 盖梁底模下纵梁 I12 6 工字钢间距为 0 5m 横梁 2 I45a 工字钢中心间距为 1 71m 单根纵梁平 均线性均布荷载 q 74 95 0 5 37 48KN m 图 3 3 盖梁支架纵梁 I12 6 受力简图 3 3 2 剪切应力验算 两端支承力 RA RB 37 48 1 71 2 32 05 KN 纵梁受剪切力 Q A 32 05 103 18 12 100 17 69MPa 125 MPa 符合要求 6 3 3 3 纵梁强度验算 最大弯矩 Mmax 1 8 37 48 1 712 13 7 KN m 弯曲应力 Mmax W 13 7 106 77 5 103 176 77 215 MPa 符合要求 3 3 4 纵梁刚度验算 f 5ql4 384EI 5 37 48 17104 384 2 1 105 488 104 4 07 L 400 1750 400 4 4 mm 符合要求 3 4 支架横梁计算 盖梁支架两根横向 2 I45a 工字钢各承受帽梁一半的重量 均布荷载 单侧 q G L 2807 64 2 2 10 4 67 49KN m 图 3 4 盖梁支架横梁 2I45a 受力简图 3 4 1 剪切应力验算 横梁在剪力销及临时支墩处反力 剪力 RA ql 2 1 a l 2 67 49 6 2 1 2 8 6 2 435 54KN VA 左 qa 67 49 2 8 188 97 KN VA 右 RA qa 435 54 188 97 246 57KN RB ql 2 1 a l 2 67 49 6 2 1 2 8 6 2 57 59 KN VB RB 57 59 KN 7 横梁最大剪切力在剪力销支点处 max VA 右 A 246 57 1000 102 45 100 24 07 MPa 125 MPa 符合要求 图 3 5 盖梁支架横梁 2I45a 剪力简图 3 4 2 纵梁强度验算 横梁 AB 段弯矩 a 2 8m l 6m M ql 8 1 a l 67 49 6 8 1 2 8 36 237 56KN m 横梁 CA 段和 BD 段最大弯矩出现在支承点 A B 两处弯矩 MA qa 2 67 49 2 8 2 8 2 264 56 KN m MB ql 2 67 49 1 6 2 86 39KN m 图 3 6 盖梁支架横梁 2I45a 弯矩简图 则横梁最大弯曲应力出现在支承点上 Mmax W 264 56 106 1430 2 103 92 5MPa 215 MPa 符合要求 3 4 3 横梁刚度验算 横梁中跨 AB 段挠度 f ql 384EI 5 24a l 67 49 62 1012 384 2 1 105 22200 2 104 5 24 2 82 62 8 0 015mm L 400 6800 400 17 mm 符合要求 横梁悬臂端 CA 段挠度 fc qal 24EI 4a l 3a l 1 67 49 2800 6000 24 2 1 105 22200 2 104 4 2 8 6 3 2 8 6 1 3 21mm 2800 400 7 mm 符合要求 注 由于悬臂端挠度影响 在浇筑时高程提高 1cm 3 4 4 剪力销横梁计算 横梁 剪力销处 支承力 RA 435 54KN RA A 435 54 1000 4 1002 55 48MPa 125 MPa 符合要求 根据以上验算 盖梁支架搭设满足施工要求 3 4 5 施工注意事项 施工过程中双排 I45a 工字钢要焊接固定 并通过纵向型钢对盖梁两侧的 I45a 横梁 进行连接 中间墩柱处 I45a 纵向连接 防止横梁向两端滑移 确保支架整体稳定 4 结语 结语 我部按照此支架搭设方案进行了三柱墩盖梁左右幅横坡不一致时的盖梁施工