浅析公路桥梁构架的施工要点

2013-08-15 00:45高红梅
中国建筑金属结构 2013年16期
关键词:主杆双人仰角

高红梅

(内蒙古阿拉善盟公路管理局乌力吉边防养护队,内蒙古 阿拉善盟 750300)

前言

交通运输业是我国经济发展的基础产业和最基本的设施,随着我国社会经济的快速发展,我国的路桥建设也得到了较快速度的发展,但是在建设的过程当中也出现了非常严重的施工质量问题。这就要求我们把工程的施工质量作为工程施工的最重要事项来控制,一方面现场施工要点的控制是关系到整个工程的质量和效益,另一方面交通建设工程具有比较强的流动性,协作性比较高,同时也会受到外界因素的影响。这些特点就决定了交通项目工程施工的要点控制的重要作用。所以,加强交通事业的现场施工要点控制需要将工程施工中的各个因素进行科学合理的安排,在有限的时间内对各项资源有组织有秩序地进行组织施工,只有这样才能真正实现施工项目的经济效益和社会效益。

1 桥梁施工中双人字吊装的框架横移

在高架桥的施工过程中除了第一联的5口是挂篮变截面梁箱之外,剩下的15个口都是现浇等截面箱梁,长621m,桥墩间距42m,桥面宽31m,左右幅15m、64m,中间有0.5m的空隙,桥墩高约40m,桥梁位置一般处于风大和淤泥土层后的地方,通常会选用跨度框架横移施工法。在宽度为1.8m的高墩杆上进行吊装非常困难,采用传统的起重设备无法完成起重工作,最后只能依靠双人字扒杆来完成,这主要依据的是力学原理。

双人扒杆吊装设备主要是由两幅相同的固定于墩座中心的扒杆组成的,在受力的方面上,主杆是起重杆,副杆是固定杆,安装1次两杆可以互换吊装前的两孔拆装梁,两杆顶部通过轮滑进行变幅时,可以通过主杆来改变仰角,这就极大地减少了工作量而且比较容易协调。双人扒杆的高度要根据吊高入墩的长度确定,仰角需要按照主杆的最大仰角和最小仰角之间的平均值确定,一般设计值在45°~75°之间,扒杆底部一般只要顺着桥的施工方向设置在桥墩处进行固定。而主杆和副杆的受力情况一般都是比较复杂的,因此需要根据这些节点进行交接,扒杆的扎紧要做到尽量紧密无缝隙,除了长度要乘以松弛系数之外还要考虑到其他方面因素的影响。在实际的计算过程中还需要考虑到设备自重而产生的压力,一般在受力分析中,主杆轴要承受来自边护滑轮和起吊滑轮的双重压力,顶轴要承受多个力的共同作用。这就使得副杆获得更多的压力,进而对墩底产生反向作用力,以抵消主杆的水平作用力。所以,双人扒杆在减小水平方面的力上很有效,因为高架桥的桥墩比较高,桥墩顶部会向下产生较大的弯矩,而顺向桥的弯矩承受能力都比较弱,所以需要仔细检测水平力对弯矩的影响,以及桥墩本身的抗弯矩能力。双人字扒杆在进行起吊时一般单腿受力,所以主杆在单腿受力的情况下仰角要大于45°。

2 悬臂的施工及具体及控制

20世纪中期之前,很多桥梁都只是使用支架的方法对支撑主梁进行浇筑,在整个施工过程中主梁属于无应力状态。到了20世纪的中期,悬梁钢梁解决了这种施工上的困难。这种施工水平和施工设备给悬臂施工提供了科学依据,这种方法得到了广泛的使用。缆索吊机是主要进行吊装的工具,成功地应用在桥梁的无支架的施工过程中,采用多端吊装和扣挂的方式来安装拱圈,这也使得吊装拱桥在施工方法上得到了完善。

悬臂施工一般分为悬臂浇筑施工和悬臂拼接施工两种施工方法。一般都是通过利用已经建好的桥墩,从桥墩墩顶开始沿着桥的方向悬出接长,然后进行合龙的施工办法。这两种施工方法的受力结构大致相同,主要在施工的形变和阶段次内力的不同。悬臂浇筑一般采用就地分段的方法进行浇筑,在每段混凝土进行养护完成后再将挂篮前移,以进行下一阶段的使用,悬臂浇筑的过程中要保证梁部钢筋的连续性和混凝土的整体性符合要求。而悬臂拼接一般是采用已经制作完成的梁节段进行注意拼接,从而形成跨桥中的悬臂,指导跨越中部进行合龙或者拼接到下一个墩台上。随着梁的长度而对悬臂的长度进行改变。同时,梁内的弯曲程度也在不断增大,所以,对于混凝土桥必须在桥梁上施加感应力使得完成的桥段连接成体。

采用预制拼装的施工方法,速度比现浇的施工速度快很多,而且能够保证桥梁的施工质量,对于建造复制性的高架桥比较经济,但是从形变控制以及安全性和稳定性方面考虑,悬臂拼装就很难控制,如果相邻的截面中有因为弹性发生徐变或整体变形而导致挠度的不协调,很容易导致主体梁上翘和二次弯曲。而使用悬臂浇筑的方式则能通过逐段调整挂篮的标高以控制在施工中的结构变形。悬臂施工能够将横梁跨度中的整体弯矩分散转移成为各个支点上的负弯矩,这就很大程度上提高了桥梁的抗弯矩能力。这种方法的施工工序比较简单且施工设备比较少。多空桥可以实行平行作业,施工的工期比较短,适合在深水区域和峡谷等不良地形进行施工。这种施工方法早起会应用在T型钢结构桥上,后来又被推广到悬臂类桥梁、连续钢结构桥、斜拉桥和拱桥等施工过程中。这些一般都属于无支架桥梁,在这些桥梁的施工中采用悬臂施工都存在受力转换的问题,所以要在施工的过程中设置预应力以适应受力体系的转变,从而消除受力体系转换形成的次内力,防止这种情况的发生以确保正常施工。

3 结语

总之,上述施工技术对于传统的公路和桥梁来说降低了整体施工难度,同时也在一定程度上实现了结构上的连续,提高了施工工程整体的承受能力,减少了伸缩缝,同时控制了横向裂缝,随着施工要点的不断精进和完善,使得很多道路和桥梁都采用这种施工技术,所以在施工的过程中应该加强对施工质量的控制,明确好注意事项,认真总结施工中的教育经验,逐步提高施工技术水平,使我国的路桥建设进入一个新的发展阶段,为我国的社会经济奠定良好的经济发展基础。

[1] 林长川.混凝土悬索桥的适用范围与合理型式[J].中国公路学报,1993:39-44.

[2] 福建省交通规划设计院.空间预应力混凝土技术应用研究报告集[C].1997.

[3] 陈燊,刘烈生,曹英煊.高墩连续刚构箱梁现浇膺架体系[J].工程力学,2001(增刊).

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