刍议悬灌梁托架的设计施工

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　　刍议悬灌梁托架的设计施工摘要:本文介绍了悬灌梁托架施工的设计问题,结合悬灌梁的整体施工实际介绍了大跨度悬灌梁施工中托架设计施工的相关问题,对托架结构构造、基础设计、荷载实验等问题进行了探讨,对悬灌梁施工有着重要的指导意义。　　关键词:悬灌梁托架设计施工　　:TU2:A:1672-3791(2011)01(b)-0049-02　　　　悬灌梁托架施工对桥梁建设有着重要的意义,本文结合悬灌梁的整体施工实际介绍了大跨度悬灌梁施工中托架设计施工的相关问题,对托架结构构造、基础设计、荷载实验等问题进行了探讨。　　　　1悬灌梁托架体系结构构造 　　悬灌梁是现浇梁的一种,其施工工艺有在地面浇注的,有的在桥墩上浇注。如一些中型桥梁,是在现场的地面浇注的,然后在用起重机或架桥机举升到桥墩上。而大型桥梁,因为没有那么大的架桥机,所以是在桥墩上浇注的。两者的区别不仅在于场地位置不同,关键在于,地面上的,是在水泥的强度形成以后,再举升,才开始承受作为梁的重力的,在地面时是平铺的。而悬灌梁,是在水泥的强度还没有完全形成时,就要承受梁的重力了,所以设计上要考虑到托架的问题。托架结构是悬灌梁挂篮与托架等效加载的一种结构方式,在进行构造设计时,要进行重力实验,其方法是:(1)将支墩放在挂篮主桁梁中间位置,两个挂篮主桁梁对称设置;(2)在后端用螺纹钢做锚杆将挂篮主桁梁锁定,在挂篮前端串入拉杆,一端锁定,另一端安装在液压千斤顶上;(3)进行对拉:按照挂篮主桁梁荷载量的1.2倍进行试验检测;(4)到达挂篮荷载量的1.2倍数值后,停止1h,之后再逐级卸载;(5)对挂篮所有部位进行严格检查;(6)如情况正常,再进行一次加载检测。试验成功后可以根据实际情况安排悬灌梁托架的体系,托架结构如图1。这种结构体系结构简单、操作方便、经济实用,得到的数字准确,方法简单易行,完全能够满足施工要求。　　　　2主要施工程序分析　　2.1托架施工的力学分析　　悬灌梁的托架主要是对底模的支撑,要考虑到对底模桁架的力学支撑系数问题。如果底模桁架承受均布荷载q:混凝土自重产生均布荷载:q1=0.7×7.237×26＝131.7kN/m;(式中混凝土容重取26kN/m3)施工过程中振动棒产生的均布荷载:q2=5×0.7=3.5kN/m(按照5kN/m2计),施工人员产生的均布荷载:q3=2.5×0.7=1.75kN/m(按照2.5kN/m2计)。底模(定型钢模)产生的均布荷载:q4=1.0×0.7=0.7kN/m(按照1.0kN/m2计)内模(含骨架)产生的均布荷载:q5=1.25×(5.93+5.62)÷ 2=7.2kN/m(按照1.25kN/m2计)则作用在底模桁架上的均布荷载:q=q1+q2+q3+q4+q5+1=144.9kN/m通过这样的计算,可以看出托架的施工有利于有效地支撑混凝土的荷载,将力分散,减少了主体的重量,保证了悬灌梁施工稳定性,使得施工人员更为安全,施工技术更为先进,将荷载力进行了分布。同时,这种计算也对托架施工的强度做出了技术规范,保证了托架材料投入的合理节约。　　2.2具体的施工工序　　2.2.1支座安装　　用环氧树脂砂浆锚固地脚螺栓,然后分体安装支座底、顶板。支座的安装要考虑到底模板,安装底模板要在托架上用220的槽钢立柱作为调整模板标高和卸落模板工具,在立柱上用220的槽钢作底板垫梁,连接处要采用焊接手段,保证安全性。　　2.2.2安装外侧模　　外侧模的安装主要是要控制风力,避免出现风力影响,造成对悬灌梁的影响。逐片吊装外模,到位后立即用四台5t的倒链临时固定,用32t的螺旋千斤顶调整外模标高,所有的模板均到位后,在底部和顶部用220的槽钢代替传统的钢筋作拉筋加固模板。　　2.2.3预应力张拉 　　预应力钢绞线张拉包括施工准备、钢绞线穿束、张拉设备安装、实施张拉等施工程序。当同等条件养护的同标号混凝土试块强度达到设计强度的90%时,就可进行钢绞线穿束、张拉。张拉程序为:0→10%ξK→20%ξK→100%ξK→103%ξk(持荷2min)→ξK锚固。临时支座采取灌砂筒加圆木块制作(砂有其松铺厚度,经试压后取临时支座的压缩值为4mm,以控制临时支座架梁前后的高程),拆除临时支座采用掏砂法。临时支座拆除时,应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。体系转换后,永久支座与墩顶密贴,使之符合设计及规范要求。张拉时要注意对钢筋的绑扎。外模立好后,依次绑扎底、腹横隔板钢筋,安装各处的预应力筋,再吊装内模,用80cm间隔的Φ25钢筋作拉筋加固模板。最后绑扎顶板钢筋、布置顶板纵横向预应力筋。[1]　　2.2.4混凝土浇筑、压浆 　　浇注混凝土要用混凝土输运泵将混凝土运送到施工地段,用串筒将混凝土引到浇筑的地点。施工时注意混凝土的振捣和波纹管的保护。压浆前先用高压水冲洗孔道,配制足够的灰浆,以保证连续压浆。孔道压浆采用水泥浆,水泥浆的强度不低于设计规定。水泥浆的技术条件应满足下列要求:水灰比宜采用0.4～0.45,掺入适量减水剂时,水灰比可减小到0.35,水及减水剂对预应力钢绞线无腐蚀作用。水泥浆的泌水率最大不超过4%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,24h后泌水应全部被浆吸回。水泥浆中可掺入适量膨胀剂,水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应不小于10%,不得掺合铝粉等有可能腐蚀钢绞线的材料。灰浆稠度在14s～18s之间。水泥浆在现场用灰浆搅拌机按设计配合比拌制，拌合好后应通过3mm筛X，放入储浆容器，自调制到压入孔道的延续时间不超过45min，而且在压浆过程中要不停搅动。　　2.3托架的设计和施工说明　　2.3.1托架基础　　为能保证安全和悬灌梁防护托架的稳定性,设计好托架的基础是关键,在托架基础的设计中要采用宽大基础为主,材料最好选择钢筋混凝土,混凝土基础的面积基本上为顶宽1.5m,高1m。基础的连接处要设置或预埋钢板,以便于和立柱联接。对托架基础的设计和施工主要这样几方面的内容:(1)在托架基础设计施工时,最好要进行钢钎嵌入,这对基础有重要的防护作用。(2)托架基础施工要选择晴天,这样可以保证基础的混凝土有足够的浇筑时间,同时也减少了暴露时间,避免对悬灌梁的整体施工造成影响。(3)托架的设计要考虑到整体悬灌梁的情况,避免出现过于复杂无用的托架设计　　2.3.2托架支撑　　托架的支撑要采用Φ 325mm钢管,钢管壁厚7mm,立柱间距3m,其强度、刚度均满足要求。立柱钢管满焊于预埋钢板之上,保证其标高及竖直度符合要求。而纵梁则要在各立柱顶面焊接一块钢板,钢板上面铺设I40号工字钢纵梁,纵梁焊接于钢板之上,并在立柱四周加焊缀板,保证纵梁稳定,钢板必须调试到同一标高,确保立柱受力均衡。除此之外,还要为托架安装相应的防护横梁,横梁采用I40号工字钢,每根长为12m,布置间距为1.5m,均匀地安设在纵梁之上。采用塔吊在火车封闭交通时间段内集中吊装。横梁两端焊接于纵梁之上。　　2.4托架压载与验收　　托架的压载要考虑到托架的设计计算和拼装情况,在计算的过程中要根据计算模式,借鉴其他的成功托架压载计算方式,压载计算可以更好地确定托架的承载能力,保证托架施工的成功与稳定。例如:在托架完工之后,可以对托架采取试压,试压要在托架上进行混凝土重力的荷载计算,采取不断加载的手段,计算出托架的承载力,以2个吊点用钢绞线下吊平台的水泥施压,共分3级加载。将试压数据与施工前的施工数据进行对比,以数据值来完成对托架施工的简单验收,一般来说,悬灌梁托架的每级荷载加载前、加载后、卸载后都进行应力(应变)检测,托架最大压应力为-76.9MPa,最大拉应力为173.8MPa;最大剪应力为48.6MPa。当然,施工情况的不同也对托架的承载能力有着不同的要求,验收要依据施工前对悬灌梁托架的数据估计,进行必要的对比,这样才能保证施工技术的稳定。