3.1.5钢管基础验算
为方便施工,钢管基础采用预制钢筋混凝土基础,表面预埋钢板以焊接钢管柱,基础可多次重复使用。以25m跨钢管所承受的最大压力R2=1212.07KN控制计算。匝道桥所处地段除去表土,其地基承载力一般均>200Kpa,考虑到基础尺寸不宜过大,需换填砂石混合料,经夯实后其承载力可达350Kpa。取安全系数K=1.3,砼基础面积S=KN/σ=4.5m2,基础取2.2×2.2m,其面积S=4.84m2。换填混合料50cm厚,内摩擦角取350,传递至原状土时S=(2.2+1×tg350)2=8.41,σ=kN/A=187Kpa,原状土一般均能符合要求,施工时每次均应触探,以确保原状土地基承载力大于200Mpa。
3.2跨路梁式支架
跨JM现浇段(11#~12#)与JM匝道呈510斜交,11#、12#墩均为独柱墩,紧邻JM匝道,施工采用贝雷梁式支架,单跨跨越匝道。受高速公路及两侧地形的限制,为使贝雷支架吊装和拆除不影响高速公路通车,吊车不能在JM匝道作业。受工作幅度16m时起重重量5.2t的限制,同时考虑安装和拆卸支架的安全和难易程度,采用单层双排贝雷梁。为较小支架跨度,同时利用已浇筑的独柱墩参与受力,在独柱墩两侧平行JM匝道前进方向各布置Φ100钢管立柱一根,独柱墩浇筑砼前预埋2Ι45b横梁。独柱墩施工完毕后通过抱箍及剪刀撑与钢管立柱连成一稳定整体,并可同时减小钢管立柱的轴向受力计算长度,贝雷纵梁安放在工钢横梁上。为使各组贝雷平均受力,贝雷梁之间必须全部用10#槽钢横向联结。贝雷梁上门式支架布置同梁柱式,其总体布置见图3:
由于独柱墩处预埋的钢横梁需安放跨路及邻跨支架的贝雷梁,位置有限,不可能安放过多贝雷梁,为尽量减少支架贝雷梁数量,假设前一跨箱梁张拉后,支架不承受箱梁荷载,则计算跨路支架受力时过11#墩4m已浇筑段可忽略不计。贝雷设计为单层双排,底板范围为8组共16片,两侧翼板各一组。箱梁分两次浇筑,保守起见,按一次性砼浇筑计算。支架荷载计算包括:新浇筑钢筋混凝土自重Q1、贝雷梁自重Q2、施工人员及小型机具等荷载、
模板、门架、工槽钢自重、振捣混凝土产生的荷载(合为Q3)。计算模型如图4所示:
贝雷梁分翼板范围外侧贝雷梁和底板范围贝雷梁两部分进行验算,因底板范围贝雷梁分布较密,且每隔3m用10#槽钢将各组梁联结,可假设底板范围贝雷梁作为整体均匀受力。经计算,外侧贝雷Mmax=882.59KN.m;Qmax=179.19KN;底腹板处贝雷Mmax=9887.35KN.m;Qmax=2009.92KN。对于外侧单层双排贝雷梁:[M1]/Mmax=1576.4/882.59=1.78,[Q1]/Qmax=490.5/179.19=2.74;对于底板8组单层双排贝雷:[M2]/Mmax=12611.2/9887.35=1.28;[Q2]/Qmax=3924/2009.92=1.95,安全系数k均大于1.2,挠度f<400/L,贝雷梁符合使用要求。预埋钢横梁和钢管柱及其钢筋混凝土基础计算大致与梁-柱式支架相同,在此不再赘述。
4结束语
该桥梁工程施工完毕,从实施效果上看,钢管贝雷支架能克服地形起伏变化大、高墩、跨路等诸多不利因素。结构受力及变形能准确计算,仅需对典型初始段支架进行堆载预压,节约时间;支架搭拆主要依靠吊车作业,速度快,施工人员投入少,节省了大量人力和大面积地基处理的费用;施工安全保证性大大提高,施工安全可靠,对今后类似桥梁施工有较好的借鉴作用。
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