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钢管混凝土拱桥现浇系梁支架设计与施工第32卷第17期30872006年9月山西建筑SHANXIARCHITEURE V
01.32No.17Sep.2006文章编号:1009—6825200617—0308—02钢管混凝土拱桥现浇系梁支架设计与施工刘志坚谭曜悬江振华摘要:结合某下承式钢管混凝土拱桥施工实例,介绍了采用贝雷组拼桁架作为系梁现浇施工支架的设计方法及施工技术,为同类桥梁支架设计和施工提供了参考.关键词:钢管混凝土拱桥,支架,设计方法,施工技术中图分类号:U
448.221工程概况尖湖大桥位于江苏省道$233线65K+
687.705处,盐都县秦南镇和北蒋乡交界处的朱沥沟河盐邵线航道上,桥梁纵轴线与航道中心线夹角为
51.7,采用斜桥正做设计.桥梁全长
98.94m,总宽
8.5m,桥跨布置为16m+65m+l6m.设计荷载:汽车一20,挂一100,跨越五级航道.该桥中孔上部结构采用65m下承式后张法预应力钢管混凝土系杆拱,矢高厂=12m,矢跨比D=1/
5.417,系梁高
1.8m,宽
1.2m.采用现浇施工;拱肋采用直径为l.16m,壁厚16mm;吊杆采用
54.0碳素钢丝.,吊杆间距为5m,共2X12根吊杆,对应吊杆间设中横梁,行车道板搁置在中横梁上.2支架总体方案设计
2.1方案制定方案的制定应绝对保证工程施工安全及质量标准,要求支架方案具有足够的强度,刚度和稳定性.特别是要控制跨中的支架挠度限值,以避免系梁现浇混凝土因下垂挠度过大产生拉应力而造成结构破坏・・・
1.由于该桥位于通航河道之上且河道较窄,施工时不允许对河道进行围堰,因此无法实施围堰排水后浇筑钢筋混凝土垫层搭设钢管满膛支架.经过综合比较,决定采用贝雷桁片组拼支架.贝雷组拼桁架最初是用于战时,水毁及地震破坏的紧急抢修及民用架设,它由桁架,加强弦杆,横梁,纵梁,斜撑,联板,支撑架和桁架销等组成.贝雷架是可装,拆,可纵向串联,横向并联的活动钢桁架.各构件合理设计和拼装搭设后,具有强度高,挠度小,跨度大,技术性能稳定等特点_2J.从经济角度出发,采用了国产150cmX300cm型贝雷桁架片,使用的贝雷组拼桁架是由一节节贝雷片组拼而成,拆卸下来的单片贝雷桁片只有几百公斤,运输非常方便,国产贝雷桁架片的力学特性如表1所示.表1贝雷桁架片力学特性表力学弦杆弦杆弦杆桁片允弦杆纵截面积惯性矩断面积许弯矩弦杆回自由纵向弯名称WM旋半径长度长细比向允许受曲系数压荷载F,L/cm4Lp/cmW kNrllNo/kN数值
2548396.
879.
497503.
94751900.
9536632.2顺桥向贝雷片数量确定鉴于钢管混凝土拱桥施工过程中支架受力情况的复杂性,在本桥支架设计过程中,委托施工监控单位根据施工工序建立了该桥空间杆系有限元分析模型.建模时,根据抛物线线型,在吊杆文献标识码:A及横撑位置将拱肋划分为若干梁单元,支架,横撑及刚性吊杆采用等截面梁单元,系梁,端横梁和中横梁采用变截面梁单元模拟[
31.整个模型共362个单元,268个节点.模型中将系梁与支架之间用杆单元连接,为准确模拟支架实际受力情况,设定参数使该杆单元只受压不受拉,分析得到施工过程中支架承受的最大弯矩为5980kNm,最大剪力为
1548.7kN,跨中最大挠度为
4.5,结合表1单片贝雷力学指标可知,单侧采用7片贝雷片可满足施工要求.3施工流程
3.1支架基础搭设考虑到本工程是在拆除原有旧桥的基础上修建新桥,所以旧桥拆除时保留了水中两座桥墩,作为支架搭设的中间横向支撑,节省了搭设临时支墩的费用.支架分3段4个支撑点,两端支撑用其承台,在承台上搭设贝雷架作支撑点,水中支架利用旧桥墩作为水平支点,支架具体架设情况见图
1.图1支架搭设示意图由于旧桥墩长度不够,故打木桩接长,每边各打三排桩海排三根,横向间距Im,纵向间距
0.75m,排架桩打好后,按照
3.06m的标高,锯去多余的桩顶,其上面用20号工字钢做盖梁,并在老桥台上面放置两层贝雷支架作为水平支撑点,用工字钢及钢板调整标高.支架横向3片贝雷,下层放置加强弦杆,以加强贝雷支架的刚度,横向支架下层每片5节贝雷,长15m,用45cm封头连接,上层每片三节贝雷,用槽钢与老桥台钢筋焊接,增加贝雷的横向稳定性.横向贝雷架搭设具体操作是:用经纬仪把桥梁的中线放到老桥墩上,根据中线摆好贝雷架,并用水准仪测量贝雷架标高,不平的地方用槽钢,工字钢或钢板调节,老桥墩标高为
3.26m,则横向贝雷架顶标高为
3.26+
1.5:
4.76m,而纵向贝雷架底标高为
5.78m,之间高差为
1.02m,用纵横工字钢进行调节.打入排架桩时在通航孔左右打入两排防撞木桩,以免过往船只碰撞到支架.收稿日期:2006—03—09作者简介:刘志坚1978一,男,助工,广州经济技术开发区建设监理有限公司,广东广州510730谭曜悬1981一,男,东南大学道路与铁道工程专业硕士研究生,江苏南京210096江振华1979—,男,东南大学道路与铁道工程专业硕士研究生,江苏南京210096第32卷第17期2006年9月山西建筑SHANXIARCHITECTURE V
01.32NO.17Sep.2006309文章编号:1009—6825200617—0309—03旧路扩建的主要病害及处治措施陈小鹏摘要:介绍了旧路改扩建工程的主要病害及特征,分析了工程病害的机理,相应地阐述了病害的防治措施,并提出了旧路扩建中的施工注意事项,对扩建效果具有重要意义.关键词:旧路改扩建,不均匀沉降,路基拼接,路面结构中图分类号:U
418.8文献标识码:A随着社会经济的发展,原有道路愈来愈无法满足日益增长的交通量需求,将原有低等级道路升级改扩建是目前国内常见的道路建设形式之一.另外,受建设时经济水平的制约,在我国己经建成使用的高速公路中,绝大多数是双向四车道,需要扩建提高其通行能力.旧路改扩建工程实践调查表明,此类工程在道路建成后某些路段往往会出现大规模纵向裂缝,错台,横坡改变,甚至拓宽路基滑塌失稳等病害.因此分析旧路改扩建工程的主要病害表现,病害形态特征,病害机理及其处治措施具有重要的实际意义.1主要病害及其特征黄琴龙等_1J对上海和重庆的六条旧路改扩建工程调查以后总结指出,旧路改扩建工程的主要病害表现有路基损坏,路面损坏,路面整体性能的下降以及支挡结构损坏四大类.1)路基损坏:主要表现为新老路基间的差异沉降,沿新老路基结合面的滑移和新填路基的整体失稳.2)路面损坏:路基的差异变形会通过路面结构反映到路表上,导致路面结构的损坏.沥青路面会在结合部产生纵向裂缝,面层破碎,结合料松散,道路横坡改变等.水泥混凝土路面会在结合面附近出现扩展的纵缝或横缝,错台,进一步发展会引起板底唧泥,脱空,裂缝处板块断裂以及裂缝进一步扩展等现象.3)路面整体性能下降:随着路面病害的产生和道路纵横坡的变化,道路结构性能和服务性能也随之下降,当路面状况指数,结
3.2纵向贝雷支架搭设纵向支架采用14片贝雷组拼设置,跨径布置为
18.25IT1+28m+
16.0m,两侧贝雷用45cm的封头连接,左侧7片贝雷与右侧7片贝雷用10号槽钢做剪刀撑和框架,使之连接成整体.纵向贝雷架具体操作为:用经纬仪把两系梁的中心线放到横向支架上,根据中心线搭设每边7片纵向贝雷,注意位置的准确性,如果位置不准将影响吊杆的施工.考虑到两拱脚外口之间距离68由,而两拱脚内口的距离为54ITI,并且系梁端部与中间有
0.5m的高差,所以纵向支架由两部分组成,上面18节贝雷,下面3节贝雷,上面贝雷架顶面标高为
7.28ITI,下面的贝雷架顶面标高为5781TL
3.3支架预压支架搭设完毕,应对其进行预压,消除地基沉降以及支架本身可能产生的塑性变形.预压前铺设系梁底模时,除了使底模和支架贴合,稳定,平整外,还要考虑地基沉降,支架弹性和非弹性压缩等各种因素的影响,结合设计预拱度,推算底模预留拱度的大小,尽量使得预压后桥面标高不调整或者少调整,满足设计要求.底模铺设完毕,对支架进行加载预压,预压材料采用预制桥面板加沙袋,通过定时定点的观测,测出弹性变形,清除非弹性变形.预压前在贝雷上按2m间距布置测点,测标高,然后等载预压,每天上,下午各测一次,以观测点稳定为止卸载,把预压的数据绘成曲线,与理论的挠度值诳行比较.根据预压结果,强度与稳定性均没有问题,而支架挠度比预料的稍大,经过仔细分析,发现主要原因在于连接贝雷片的销子直径比栓孔直径平均小
0.4m现场抽样实测平均值,因而存在”栓孔挠度”,最后通过调整底模标高,使预拱度满足设计要求.4结语桥梁现浇施工中支架的材料种类很多,施工方法也不一而足,在制定支架方案时,应该因地制宜,综合比较,尽可能地结合工程特点以及施工现场环境,施工材料和设备,在施工安全保障前提下,选择经济可行的方案.参考文献
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100.
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29.
[3]张立明.ALGOR,ANSYS在桥梁工程中的应用与实例[M].北京:人民交通出版社,
2003.Designandconstructionofsupportingframeof cast-in-placetiesbeamsforthroughtiedarchbridgeofconcrete-filledsteeltube LIUZhi-ianTANYao-xuanJ[ANGZhen-hua Abstracl:Combinedwithpracticalconstructionofathroughtiedarchbridgeofconcrete-filie dstedtubejhepaperintroducesthedesignmethodsandconstructiontcchniqucofsupposingframcofcast..in..placcticbcamsbyusingthcass embledberettrusssoamp;sttoprovidereferencefor designandconstructionofsimilarbridges.Keywords:throughticdarchbridgeofconcrcte-filledsteclube,support,designprocedures,constructiontcchnology收稿El期:2006—0308作者简介:陈小鹏1962—,男,讲师,浙江交通职业技术学院,浙江杭州311112。