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高速公路现浇箱梁跨乡道门洞搭设施工方法

来源:《中国高新科技》杂志 时间:2018-05-08

1 工程概况

广西贵隆高速公路东联梧州至贵港高速,西接隆安至硕龙高速,路线全长127.893km,双向4车道,设计速度120km/h。项目部施工区域为A04标段(K56+700~K71+864.5),线路总长15.164km,位于广西壮族自治区贵港市覃塘区,线路位于国道324北侧,横穿209国道,毗邻南广高铁。其中,新廖村大桥为路线跨河道和209乡道而设,箱梁结构高度2.2m,桥面布置为单幅单箱双室截面,单幅箱梁宽度为13m。桥面中心高程68.07m,209乡道地面高程60.5m,设计净空高度5m。桥梁上部构造为5×20+(26+40+26)+2×20,第一联采用预应力混凝土先简支后结构连续,第二联采用现浇连续箱梁,第三联采用预应力混凝土先简支后桥面连续。南北跨越209乡道,交叉桩号K62+884,道路设计交角36°,跨路上部结构为现浇连续箱梁。

2 门洞区域搭设

209乡道实际宽度5.8m,根据209乡道行车安全及结构布置要求,在跨209乡道预留1个双向门洞,门洞横向净宽5.8m,门洞净高4.475m。门洞支柱采用单根3.55m长φ800型钢管,壁厚10mm,沿着209乡道走向设置2排,每排10根,总共20根,单排内钢管柱之间间距为3.4m,排间距为7m。管桩基础为C30条形钢筋混凝土基础,宽1.2m,高度1m。门洞搭设区域自下而上结构依次为C30混凝土条形基础、直径800mm钢管柱(壁厚10mm)、40cm调节砂箱、45b工字钢横梁、56a工字钢纵梁、12.6工字钢分配横梁、8cm×8cm方木。图1为门洞断面图。

 

1 门洞断面图

2.1 钢管柱条形基础施工

条形基础长×宽×高为31.8m×1.2m×1m,准确放出条形基础的位置,整平夯实基底。基底底部换填0.5m深山皮石,分2层碾压密实,用水准仪观测相邻两遍沉降差要≤2mm。基础外挖排水沟,引流地面水,防止地面水流到基底附近浸泡地基,并派专人负责监控。浇筑混凝土条形基础前,必须对基底承载力进行检测,检测结果承载力特征值≥250kPa。

地基处理完成后,现场放样条形基础,绑扎钢筋支立模板,浇筑C30条形基础混凝土。浇筑前,要预埋24个M30钩头螺栓,长度90cm,外露15cm,用于连接钢管立柱。条形基础施工时应采用限位板定位钩头螺栓。支架体系基础周围2m范围内用洞渣回填密实,表面用水泥砂浆封闭,四周修筑环形排水沟,确保地面水不渗入基础周围。

2.2 钢管柱安装

测量放出钢管立柱中心位置,吊车吊装立柱,通过立柱底部法兰盘和基础预留钩头螺栓连接,连接螺栓采用双螺母且必须拧紧。同排钢管立柱之间用40b槽钢上下设置两排横撑,中间设置剪刀撑,将立柱连接成整体,增强立柱的稳定性。立柱安装保证垂直度≤0.2%H,且≤30mm。钢管支架立柱、剪刀撑、横撑均采用M30高强螺栓连接。

2.3 砂箱安装

砂箱外筒采用Ф500mm钢管、内筒采用Ф400mm钢管制作,高度40cm,整体放置于钢管柱顶面,且焊接牢固。钢管顶柱采用2.5cm厚钢板封顶,砂箱主要作用为卸架时提供操作空间,并且根据计算标高调整砂箱顶面高程,以保证箱梁横、纵坡满足设计要求。

2.4 工字钢及方木安装

门洞横向扁担梁采用45b工字钢,吊车吊装正位放置在砂箱顶面,且与砂箱顶板点焊固定,由于扁担梁长度约35m,需采取焊接连接,焊接时于工字钢拼缝两侧腹板部分和上下翼缘板分别附加钢板,按规范要求对接头进行焊接,且焊缝接头位置位于砂箱顶部位置。45b工字钢顶部沿垂直于公路方向搭设56a工字钢分配梁,间距1.4m,工字钢接触部位点焊固定。沿公路方向搭设12.6工字钢分配梁,间距80cm,工字钢接触部位点焊固定。12.6工字钢顶部沿垂直于公路方向安装8×8方木,间距20cm。工字钢与顶托、工字钢与方木之间采取铅丝绑扎,防止失稳。

2.5 翼缘板下部支架搭设

从边腹板外侧向外为4个30横距,再向外采用60横距,纵距0.6m,步距0.9m。脚手架底托置于8×8方木上,顶托上部为横桥向12.6工字钢,间距60cm,工字钢之上为纵桥向8×8方木,间距30cm。

2.6 门洞挑帘防护

门洞两侧搭建2.0m宽的挑帘,并挂密目网及绳网防护。临近墩柱上粘贴反光标识,条形基础侧面涂刷黄黑相间反光醒目标识,并设置照明设施。

2.7 限高架施工

根据现场车流实际情况需设置限高架2处(桥两侧各1处)。在209乡道距离防护棚架两端30m处各设置限高架1处,限高架净宽按照门洞净宽进行布置,共2个洞口,每个洞口净宽5.8m,限高4.3m。限高架基础采用0.3m×0.3m×0.3mC30砼预制块,立柱采用130mm钢管,立柱伸入预制块0.25m并用同标号砂浆填充,立柱顶部搭设一根130mm钢管作横担限高,限高架顶部距离路面净高4.3m,限高架通身用黑黄油漆标识并在顶部悬挂“限高4.3m”醒目标志。限高架的搭设时间在现浇梁支架及防护棚施工前搭设完毕。

3 门洞支架体系验算

该支架体系采用钢管柱与工字型钢焊接形成整体,共同受力。钢管柱与混凝土之间用螺栓连接,钢管柱与纵梁焊接形成整体,纵梁与分配梁之间采用部分焊接。钢管柱采用φ800mm×10mm的钢管,横向扁担梁采用45b工字钢,纵梁采用56a工字钢,分配梁采用12.6工字型钢,槽钢采用40b槽钢。

3.1 荷载分析

3.2 支架及模板系统计算

根据支架体系各部件受力特性,对各部件进行独立受力计算。如图2所示为计算简图,图3为结构弯矩图。


 

2 计算简图

 

3 结构弯矩图

故可得,工字钢符合规范中强度、刚度要求。

2)56a纵梁验算

根据有限元分析模型可得,45b横梁中弯、剪应力,挠曲值符合规范要求。

3.3 门洞体系稳定性验算

3.3.1 梁稳定验算


4 结语

综上所述,通过实施现浇箱梁门洞搭设的施工,施工队伍和管理人员更深入了解了施工工艺流程和注意细节,检验了施工方案的可行性,为施工提供了有价值的技术参数,为以后的施工积累了经验。

参考文献

[1]GB/T 706-2016,热轧型钢[S].北京:中国标准出版社,2016.

[2]GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.


收稿日期:2018-03-16

作者简介:刘敬彬(1980-),男,山东临沂人,中交一航局第一工程有限公司工程师,研究方向:施工管理。

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