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施工技术.
//0年11月第22卷第11期预应力连续槽形梁在公路桥梁中的应用姜莉1,谢涛.
(13深圳市天健(集团)股份有限公司,广东深圳415/20;.
3深圳市南山区建设工程事务局,广东深圳415/4.
)[摘要]结合某公路桥梁工程实例分析预应力槽形梁结构和受力特点,总结其关键施工技术和质量控制要素,最后将实际投入费用与箱梁预算造价进行分析比较.
[关键词]公路桥梁;槽形梁;预应力;造价分析[中图分类号]'005324[文献标识码]6[文章编号]1//.
75085(.
//0)117//907/20()'$)1(1.
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//07/27/1;[修订日期].
//07/T7.
2[作者简介]姜莉(18TT—),女,辽宁喀左人,深圳市天健(集团)股份有限公司助理工程师,深圳市福田区红荔西路得密湖东市政大院路桥二公司415/20,电话:(/T44)52/91200槽形梁作为一种低高度梁型,已得到较为广泛的应用.
国内从1851年至今,槽形梁从简支梁、连续梁到斜拉桥的主梁,从铁路到公路,不断拓展新的应用领域.
槽形梁一反常规的桥梁构造,以.
片边梁作为主要承重部分,在边梁之间的下方浇筑桥面板,完全去掉了桥面下方的支撑系统,边梁还可起到围护作用,是梁、板组合形式的结构.
由于荷载主要由两侧主梁承担,故槽形梁下部的道床板很薄,目前跨径2.
=支架安装、沉降及预压槽形梁是一种复杂的空间结构,其受力情况相当复杂,根据槽形梁横断面的结构特点,道床板虽自稳性佳,但和主梁一起参与槽形截面的整体作用,还有直接承受竖向荷载而引起的局部弯矩,因而道床板纵向内!
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09力由槽形梁纵向整体弯矩和道床板横向局部弯矩组成.
槽形梁挠度由梁跨全截面纵向挠曲引起的竖向挠度、车道板横向挠曲引起的竖向挠度组成.
另外,槽形梁在车道扭转荷载作用下还有扭转效应.
在此基础上结合梁重、构件尺寸、桥面布置和工艺等情况,决定梁体施工采用满堂支架直接浇筑,以避免面积较宽的道床板在顶梁、落梁和移梁时因拉应力过大导致板面开裂.
此外,施工时支点下沉量严格控制在$榀模数碗扣脚手架,交叉组成纵横()"%%间距梅花形平面格局,横连杆竖向间距为!
$""%%,剪刀撑采用普通钢管,角度*"+,顺桥向间隔$排布置,横桥向间隔(排布置.
立杆根部的可调铸钢底座,垫放在的卧木上.
立杆顶部设可调顶托,调整范围)""%%,顶托上设断面木方,纵横向中心间距分别为()"%%和,""%%.
根据!
-!
""!
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"/"0$#估算立柱的弹性变形(式中!
为立柱的受压弹性变形;"为立柱承受压应力;!
为立柱全高;"为材料弹性模量;#为接头数目),考虑木木、钢木、土木之间接触受压时每接头的非弹性变形分别为,、$、,%%.
同时,考虑满堂脚手架空间格构体系杆件间相互牵制会使沉降削弱的情况,综合估算满堂支架的沉降预留量为调整完毕后,为消除支架塑性变形,按照桥面荷载!
0!
)倍的荷载比例进行模拟预压试验,使用砂袋等效加载,预压1$2,检验支架的承载能力、稳定性和沉降情况.
为避免施工过程中出现裂缝,应重点观测墩帽与桥面连接部位.
试验结果显示,各测点的沉降量集中在3#!
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%%,证明做法可行.
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"#模板体系底模使用!
)%%厚酚醛树脂板,根据槽形梁底板尺寸现场定尺下料,用$倍长板厚铁钉纵横成排钉入支架顶层木方,下料时应以跨中纵横向交点为中心,向四周对称布置,误差控制在!
%%.
内外侧模及端模面板均采用*%%厚钢板,3号槽钢做横肋,间距$)"%%,双肢!
(4槽钢做竖肋,间距*""%%.
模板分块$0)#)%,采用5!
*'("螺栓连接.
槽形梁两外侧模生根于由地面搭升的碗扣脚手杆可调顶托上,侧模夹底模,底、上部对穿!
$"拉筋,间距*""%%.
拉筋每端均加内外垫圈和螺母,以形成内撑定距、外收拉紧的双作用拉栓.
槽形梁两内腹模间用普通!
(3%%',0)%%钢管脚手架支撑,间距*""%%,下隅角处用间距1)"%%钩头螺栓固定于底卧木上,防止内模上浮,隅角内模每!
0*%设!
个有门天窗,便于捣固作用.
侧、端模抵御侧压力)"67.
%$,板面平整度为!
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""",长度尺寸误差8"0&#"%%,对角线误差!
0$%%,孔眼位置误差"0&%%,最大挠度变形"0*%%.
底模板面平整度为!
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""",接缝错台不大于!
%%,错缝不大于!
%%,整体尺寸误差,%%.
架立之前先试拼,正式立模时严格控制各部位的拼装误差,特别是梁高、腹板厚度、槽内净空等关键尺寸.
!
"$混凝土施工要求混凝土流动性大、低泌水、缓凝早强、弹性模量大,在使用前)"9即开始试配试验,分别对$、,、(、1、!
(、$39的强度和弹性模量进行试验.
对试验结果进行比较分析,取施工设计配合比,水泥:中砂:石子:水:粉煤灰:外加剂(;):@A-(,):*3):!
"3":!
3":():!
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0(:(",初凝时间!
"2,强度和弹性模量分别比设计指标高出$!
0,B和!
)0"B,效果较好.
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"%预应力体系纵向预应力分两阶段施加,以使简支束和连续束的预加力效果分阶段充分发挥.
为尽早形成明确的槽形构件受力状态,用横向预应力来加强槽形全截面的整体效应.
而槽形梁体的变形特点是在道床板施加纵横双向预应力后会产生底板上拱、腹板外倾.
为此拟定各部预应力施加顺序为:"竖向预应力束,从支点部位往其余部位进行;#横向预应力束,从中间往两端进行;$纵向简支预应力束,对称进行;%纵向全梁连续贯通预应力束,对称进行.
预应力孔道使用胶管抽拔成孔,内外径为$)%%和))%%,纵向在跨中处错开.
根据混凝土浇筑和初凝时间,定时检测混凝土强度.
待抗压强度达到(#35C4时,及时抽拔胶管,采用汽车吊配合卷扬机进行拔管.
抽拔时胶管表面要保持干爽呈微白状,不得有水泥浆,以确保孔壁光滑,否则停止抽拔.
拔管后要及时穿束、镦头、张拉.
张拉采用DEFG!
)"型千斤顶和"0(级高精度压力表,采用张拉应力与伸长值"双控",二次张拉法.
第!
次张拉部分钢束至)"B控制应力,第$次将所有钢束张拉至控制应力.
张拉时按先横后纵、先空后补的顺序进行.
管道定位控制方面,固定抽拔管的定位网片点焊在钢筋骨架上,网片间距直线段1""%%,曲线段)""%%,在弯折点处加密!
片.
要求网片牢固不动,并使孔道顺直无死弯,网位偏差不得大于*%%,定位网孔的内净空比胶管外径大$%%.
胶管内插入)!
)%%高强钢丝做芯棒,以增强胶管的刚度,胶管对接处用,)"%%长的铁皮管套接,铁皮管内径大于胶管直径!
"%%.
分析表明,施工中造成梁体开裂的主要原因有:"混凝土收缩、支架下沉或某些作业不妥;#梁体浇筑)*$""(7HI!
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姜莉等:预应力连续槽形梁在公路桥梁中的应用后,自重先由支架承受,随张拉进行,逐渐由梁体承受并产生一定上拱度,所以纵横向预应力筋张拉顺序必须相互配合,以保证主梁和道床板都不开裂;!
随张拉进行,梁体逐渐上拱,支架因压力减小而产生弹性变形,容易导致道床板上缘开裂.
为防止开裂,预应力筋张拉分!
次进行,并且应先张拉端部的横向束.
线形控制方面,把全桥的施工过程划分为混凝土浇筑前、底板浇筑完、全部混凝土浇筑完、第"次张拉完、第!
次张拉完、压浆后对梁板底部的"#$、"#%、&#$、"#!
、'#$、&#%、(#$跨的高程进行检测,实测数据与设计值比较.
梁体施工完毕到投入使用之前,每周进行"次复测,检查起拱情况.
若发现拱度超限,则立即采取布载加压措施来恢复,保证拱度符合设计要求.
!
造价分析到目前为止还没有较为准确的公路槽形梁概预算定额可用,一般情况下套用普通箱梁定额,经实践检验,出入很大.
加之有行车干扰、建筑物拆迁滞后等因素影响,本来"套模具即可完成项目,为保证工期而不得不投入!
套,加大了实际成本.
预算人工拌合混凝土,实际使用商品混凝土,也是加大成本的一个因素.
对本工程进行造价估算分析发现,公路槽形梁造价与普通箱梁有较大差异,主要是施工工艺的不同和工程施工条件特殊性造成的.
对工程现场实际投入进行比较分析,其结果如表")&所示.
表"槽形梁与普通箱梁施工工艺(造价)分析对比项目名称槽形梁普通箱梁施工工艺造价分析施工工艺造价分析预应力孔道形成采用高强橡胶抽拔棒成孔抽拔棒"*$+,,可重复利用,%次摊销,抽拔用机械费较高采用金属波纹管成孔波纹管!
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"*-.
,不可重复利用,一次摊销钢筋制作与安装以焊接为主、绑扎为辅,焊点较多人工:&%/"!
'工日#0;机械费:1*(/!
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元#0以绑扎为主、焊接为辅,焊点较少人工:!
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/('工日#0;机械费:!
+&/!
1元#0高强钢丝张拉需二次张拉增加二次张拉费;人工:%%/11工日#0;机械费:($$/$'元#0一次完成表#槽形梁与普通箱梁施工环境特殊性(造价)分析项目名称槽形梁普通箱梁施工特殊性造价分析一般做法造价分析2'+混凝土浇筑商品混凝土'"$元#,&现场搅拌混凝土&&/!
'元#,&钢模板及脚手架!
套模板及!
套脚手架增加钢模板、脚手架使用费'1$元#,&采用"套模板及"套脚手架基础处理地基预压后换填碎石,浇筑2"'混凝土基础地基预压费用增加&'元#,!
换填碎石及浇筑2"'混凝土基础表!
槽形梁实际造价与箱梁预算对比元项目名称预算金额实际金额差价备注2'+混凝土浇筑含商品混凝土、钢模板差异钢筋制作绑扎!
('($1!
1"1钢丝制作张拉含预应力孔道形成、二次张拉差异盆式橡胶支座防水层"''1&"''1&+钢构件制作基础处理1"$!
%!
合计!
+%11$1通过以上分析,由于多种因素影响,使得槽形梁的实际造价与套用箱梁定额编制的预算之间形成($/&(万元的差额,占实际造价的!
(/**3.
$结语槽形梁在特殊条件下和城市交通方面有广泛的应用前景,今后施工中应从以下几方面进行改进:"现浇梁特别是一次数量较少的情况,预应力孔道应考虑波纹管制孔,在经济与操作方面对施工更为有利;#锚具应考虑改镦头锚为夹片锚,利于控制质量和提高工效;!
适当调整支座板处的布筋,应用新型桥梁支座使结构运动与受力更趋于科学合理;$准确测定并补充槽形梁概预算定额,使概预算造价符合实际.
参考文献:["]胡匡璋,江新元,陆光闾4槽形梁[5]4北京:中国铁道出版社,"1$(4[!
]江新元,胡匡璋4槽形梁竖荷载作用分析及常规计算原则[6]4铁道工程学报,"1$',(&):17"&4[&]689["11!
]*',公路工程预算定额[:]4"中国模板脚手架行业知名品牌评价"会议召开!
++%年"+月&+日由"中国模板网"主办的"中国模板脚手架行业知名品牌评价"会议在北京国际会议中心举行.
这次"评价"的主旨是宣传和树立模板行业的企业及行业整体形象,避免在发展中被边缘化;整合行业资源,促进交流合作,增强企业及行业的竞争力;规范企业行为,加强行业自律,维护行业的整体利益;更好的向建筑施工界推广模板行业的优秀企业,树立行业品牌等.
此次共评出"中国模板脚手架行业知名品牌""!
家.
包括:全钢大模板制造、租赁企业;脚手架、爬架企业;竹、木胶合板企业;桥梁、市政模板企业;研究院、所等.
此次评选结果仅供业界参考.
(陈维平)**施工技术第&&卷