1施工工藝
在橋梁工程中,運用穿杠法施工技術主要是靠穿在墩柱預留孔中的實心圓鋼,這是蓋梁混凝土實體和蓋梁模型的核心承載部位。在對墩柱進行澆筑作業(yè)的過程中,首先應當預先留下孔洞,通常情況下縱橋向預留圓鋼孔洞,這種圓鋼的長度是需要事前對橋梁墩柱的直徑及工字鋼寬度進行計算后才能確定。墩柱澆筑作業(yè)完成后,在進行下道工序時施工人員應當將實心圓鋼穿入事前留下的孔洞中,為了保持穿入圓鋼的牢固性,應利用螺絲帽在外部對其進行加固扣牢。在墩柱支承鐵的橫橋向兩側,施工人員需要分別設置一根工字鋼,工字鋼上面需布設一定的方木。這兩根工字鋼是墩柱的主要承重梁,布設的方木是支承模型的主要體系,它也承擔了分配梁的角色。
2分析穿杠法在橋梁蓋梁施工中的具體設計
2.1方木分配梁設計分析
方木是支承模型的主要體系,承擔了分配梁的角色。在橋梁蓋梁底部施工中,就是利用方木的布設來承受由模板作業(yè)帶來的面荷載。在筆者調(diào)查的那條山區(qū)公路中,設計的方木是采取長邊豎直、短邊水平的結構,方木的間距設計是0.5米,面積約為20cm×15cm。根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以計算出每塊方木承受的面荷載量,經(jīng)過轉(zhuǎn)化步驟,最終得到均布線的荷載量為14.2kN/m。由圖可知,方木兩邊鉸支的簡支梁中,最大彎矩約為6.4kN/m,界面的抵抗距約為0.001m3。將上述數(shù)據(jù)代入截面積抗彎公式計算得出,方木的截面抗彎承載力約為6.4MPa,這個數(shù)值明顯低于施工規(guī)范允許極限值17MPa的上限要求,所以該方案中方木的截面積及布置滿足施工要求。
2.2荷載設計分析
對于筆者調(diào)查的山區(qū)公路來說,在進行高架橋穿杠法施工荷載設計時,需要參照我國頒布的《公路橋涵設計規(guī)范》。根據(jù)設計規(guī)范中的相關指標要求,上述高架橋設計的鋼筋混凝土總容重為26kN/m。
2.3實心圓鋼設計分析
實心圓鋼在設計時,需要考慮支承鐵、實心圓鋼和墩柱之間緊密貼合的問題。一般情況下,荷載是通過支承鐵后再傳到實心圓鋼中,在本文中的橋梁設計中可以將這點忽略掉,將其看作是純粹的剪切受力。本文使用的實心圓鋼每根荷載量約為166kN,是Φ60毫米的型號。
2.4工字鋼設計分析
在進行方木分配梁底部施工時,需要利用兩根I45a型號的工字鋼承重。計算得出,每根工字鋼的承重均布荷載約為28.4kN/m。筆者將上述中的方木分配梁力學模型歸納總結得到圖2:根據(jù)力學公式得出:抗彎承載力б=95.6MPa〈145MPa跨中撓度y=10.7mm〈18.8mm由此可見計算值小于規(guī)范規(guī)定極限值,固I45a工字鋼滿足施工要求。
3穿杠法在橋梁蓋梁施工中的具體實施步驟
3.1預留孔道
進行墩柱澆注作業(yè)時,施工人員需要封閉直徑為70毫米的鋼管,順橋向向事前埋入混凝土中,混凝土預埋的位置通常情況下是參照蓋梁支承系統(tǒng)的總高度進行計算確定。目前我國的橋梁設計中,蓋梁支承系統(tǒng)的高度通常要大于總高度80~100毫米。預埋時還需將楔形塊下方墊上準備好的方木,當蓋梁混凝土的強度達到拆卸標準后,需要將木楔的方木下部打開,留出拆卸空間方便作業(yè)。
3.2扣緊螺栓
實心圓鋼露出了墩柱部分,施工人員需要采用支承鐵將其套牢,在外部扣緊螺栓,盡可能的讓支承鐵和墩柱間緊密貼合,除此之外還能有效地避免支承鐵竄動的問題。在我國支承鐵通常是加工成弧形,這種設計能減少墩柱損傷的概率,也能固定實心圓鋼和螺帽,延長橋梁的使用壽命。
3.3對拉工字鋼
當工字鋼的縱梁處于支承鐵上時,需要采用對拉固定的方式來保證施工作業(yè)的安全,這種方式還能使整體結構受力均勻。在本文研究的山區(qū)公路中,是將鋼拉桿固定在墩柱上進行對拉,拉桿間距的布置大小一般是懸臂之間放兩根,墩柱之間放三根。
3.4封住預留孔
完成蓋梁施工作業(yè)后,需要對工字鋼、底模和實心圓鋼進行拆除工作。進行這項工作時,需要事先密封預留孔道,以便施工作業(yè)能成區(qū)段進行。對于直徑在60~70毫米范圍內(nèi)的預留孔來說,是否采取此措施對墩柱受力的影響很小。雖然沒有什么影響,不過為了保證墩柱鋼筋的使用壽命和整體結構外觀,在拆除作業(yè)完成后還是需要將預留孔封住。
4結束語
隨著人們對橋梁施工的要求越來越高,橋梁施工技術革新也是時代發(fā)展的必然結果。在橋梁工程建設中,我國的建筑水平和西方發(fā)達國家相比,還存在一定程度的差距,建筑中的問題也參差不齊。筆者根據(jù)走訪調(diào)查的結果和自身的經(jīng)驗,詳細敘述了穿杠法技術在橋梁蓋梁中的應用實例、穿杠法在橋梁蓋梁施工中的工藝流程、穿杠法在橋梁蓋梁施工中的具體設計和穿杠法在橋梁蓋梁施工中的具體實施步驟,希望能對橋梁建筑工程有所幫助。