3.1.5鋼管基礎驗算
為方便施工,鋼管基礎采用預制鋼筋混凝土基礎,表面預埋鋼板以焊接鋼管柱,基礎可多次重復使用。以25m跨鋼管所承受的最大壓力R2=1212.07KN控制計算。匝道橋所處地段除去表土,其地基承載力一般均>200Kpa,考慮到基礎尺寸不宜過大,需換填砂石混合料,經夯實后其承載力可達350Kpa。取安全系數K=1.3,砼基礎面積S=KN/σ=4.5m2,基礎取2.2×2.2m,其面積S=4.84m2。換填混合料50cm厚,內摩擦角取350,傳遞至原狀土時S=(2.2+1×tg350)2=8.41,σ=kN/A=187Kpa,原狀土一般均能符合要求,施工時每次均應觸探,以確保原狀土地基承載力大于200Mpa。
3.2跨路梁式支架
跨JM現澆段(11!12#)與JM匝道呈510斜交,11#、12#墩均為獨柱墩,緊鄰JM匝道,施工采用貝雷梁式支架,單跨跨越匝道。受高速公路及兩側地形的限制,為使貝雷支架吊裝和拆除不影響高速公路通車,吊車不能在JM匝道作業。受工作幅度16m時起重重量5.2t的限制,同時考慮安裝和拆卸支架的安全和難易程度,采用單層雙排貝雷梁。為較小支架跨度,同時利用已澆筑的獨柱墩參與受力,在獨柱墩兩側平行JM匝道前進方向各布置Φ100鋼管立柱一根,獨柱墩澆筑砼前預埋2Ι45b橫梁。獨柱墩施工完畢后通過抱箍及剪刀撐與鋼管立柱連成一穩定整體,并可同時減小鋼管立柱的軸向受力計算長度,貝雷縱梁安放在工鋼橫梁上。為使各組貝雷平均受力,貝雷梁之間必須全部用10#槽鋼橫向聯結。貝雷梁上門式支架布置同梁柱式,其總體布置見圖3:
由于獨柱墩處預埋的鋼橫梁需安放跨路及鄰跨支架的貝雷梁,位置有限,不可能安放過多貝雷梁,為盡量減少支架貝雷梁數量,假設前一跨箱梁張拉后,支架不承受箱梁荷載,則計算跨路支架受力時過11#墩4m已澆筑段可忽略不計。貝雷設計為單層雙排,底板范圍為8組共16片,兩側翼板各一組。箱梁分兩次澆筑,保守起見,按一次性砼澆筑計算。支架荷載計算包括:新澆筑鋼筋混凝土自重Q1、貝雷梁自重Q2、施工人員及小型機具等荷載、
模板、門架、工槽鋼自重、振搗混凝土產生的荷載(合為Q3)。計算模型如圖4所示:
貝雷梁分翼板范圍外側貝雷梁和底板范圍貝雷梁兩部分進行驗算,因底板范圍貝雷梁分布較密,且每隔3m用10#槽鋼將各組梁聯結,可假設底板范圍貝雷梁作為整體均勻受力。經計算,外側貝雷Mmax=882.59KN.m;Qmax=179.19KN;底腹板處貝雷Mmax=9887.35KN.m;Qmax=2009.92KN。對于外側單層雙排貝雷梁:[M1]/Mmax=1576.4/882.59=1.78,[Q1]/Qmax=490.5/179.19=2.74;對于底板8組單層雙排貝雷:[M2]/Mmax=12611.2/9887.35=1.28;[Q2]/Qmax=3924/2009.92=1.95,安全系數k均大于1.2,撓度f<400/L,貝雷梁符合使用要求。預埋鋼橫梁和鋼管柱及其鋼筋混凝土基礎計算大致與梁-柱式支架相同,在此不再贅述。
4結束語
該橋梁工程施工完畢,從實施效果上看,鋼管貝雷支架能克服地形起伏變化大、高墩、跨路等諸多不利因素。結構受力及變形能準確計算,僅需對典型初始段支架進行堆載預壓,節約時間;支架搭拆主要依靠吊車作業,速度快,施工人員投入少,節省了大量人力和大面積地基處理的費用;施工安全保證性大大提高,施工安全可靠,對今后類似橋梁施工有較好的借鑒作用。
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