军用梁、墩在现浇连续梁架空施工中的运用
罗华松
(中铁七局集团有限公司,湖北武汉430071)
【摘 要】 军用梁、军用墩具有运输方便、承载力大、刚度好、杆件种类少、拆装与互换方便及构造简单等特点,文章结合武汉市轨道交通一号线二期工程古田四路现浇连续梁工程,介绍军用梁和军用墩在现浇连续梁施工中的施工方案、力学计算、军用梁和军用墩的连接加固。
【关键词】 军用梁、墩; 现浇连续梁; 架空方案; 计算; 加固
【中图分类号】 TU75512+9 【文献标识码】 B
1 工程概况
军用梁、军用墩具有运输方便、承载力大、刚度好、杆件种类少、拆装与互换方便及构造简单等特点。武汉市轨道交通一号线二期工程古田四路连续梁,由于地处武汉市解放大道与古田四路交汇的繁华路口,古田四路连续梁为后张法预应力混凝土现浇连续箱梁,跨度布置为(30+50+30)m,其中50m跨横跨古田四路。根据交管单位的要求,该路口必须保证双向四车道,因此连续梁跨古田四路上方必须采用架空施工,确保不中断交通。架空施工如图1、图2所示。
图2 连续梁在架空结构上施工
吊装加固军用梁→铺装枕木及其余支撑体系。
3 力学计算
311 军用梁计算31111 荷载分析
图1 架设军用墩、梁
2 架空方案
在跨路口处用64式军用梁进行架空,配套六五军用墩和40b工字钢垫梁。六四军用梁的材质为16Mn钢,上下弦杆均为2×16b槽钢,由全焊构架、销接组装、单层式的拆装上承钢桁架组装,跨度为20m+20m,每跨纵向设9片军用梁。军用梁端部下方横向布设两根I40工字钢做传力垫梁。每端横梁下设5个65格构式军用墩作为支墩,军用墩由双
30a槽钢组合而成,高8m,军用墩之间用∠100×100×6角
结构计算的荷载包括:现浇箱梁钢筋混凝土自重;模板
及支架自重;每根军用梁自重;每根垫梁自重;施工荷载。
本工程梁底共设9片军用梁,可把每片军用梁所承受的从上部传来的诸多集中荷载按照规范中相关取值规定转化为线形均布荷载,并按照公式(1)计算军用梁跨中最大弯矩,公式
(2)计算最大剪力
Mmax=Qmax=ql2
8ql;;
(1)(2)
2
31112 强度计算
3
上下弦杆均为2×16b槽钢(16Mnq),W=116813mm,
42
I=9345000mm,A=2515mm,E=206000MPa,[σ]=
钢剪力撑相连,军用墩下为C30混凝土调平基座。每个军用墩与调平基座混凝土用8个<20螺栓连接成整体。该架空结构的施工工艺流程:浇筑军用墩C30混凝土基座→组装军用墩→吊装加固军用墩→吊装加固垫梁→组装军用梁→
215MPa
[收稿日期]2010-01-18
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・施工技术与测量技术・
下弦杆:下弦杆只承受轴心拉力,利用截面法计算按公式(3)计算:(由下图所示,H取值为115m)
合,组合截面积为8100mm2,组合惯性距
4
4
Ix=
116200000mm、Iy=188790000mm,所以对弱轴X轴进
行计算,组合回转半径ix=23916mm。检算时按轴心受压进行计算,这里,连续梁单个军用墩立柱承受荷载为垫梁的支座反力。31311 抗压强度检算
通过公式σ=N/2A≤σ/115进行检算。
31312 稳定性检算
本工程检算的立柱长度为8m,立柱为一端固定的悬臂
φ结构,具体检算如下:通过N≤Af计算出φ的取值范围。
再按公式λ=μl/ix计算出λ的值(因为立柱为一端固定的悬臂结构可以得到长度系数μ取值为2),然后查Q235钢轴心
φ时,满足要受压构件的稳定系数表查得φ1的值,当φ1≥
求。由于本工程在武汉市解放大道既有硬化道路上施工,故
对地基没有进行处理及检算。4 构件的连接及加固图3 标准三角
411 军用墩(3)(1)每个军用墩与脚手架用“井”字形普通钢管连四道,
N=Mmax/H≤N/112上弦杆:上弦杆直接承受均布荷载,按1m的简支梁利用式(1)、式(2)进行检算。
σ=M/2w≤σ/112(4)
31113 刚度检算
上下弦杆的组合截面惯性矩为:
22
I=4×Ix+Ad=4×9345000+2515×750
5696130000mm
4
=
每根普通钢管与脚手架之间至少用4个扣件连接;脚手架与
墩子之间亦用普通钢管至少抱三层,空隙处用木楔楔紧。
(2)军用墩与军用墩之间连接分为两种。
横桥向:用普通钢管如图4所示搭设剪刀撑;水平方向用普通钢管连成整体。
顺桥向:主要针对古田四路路中两处纵向布置的军用墩,该处两排军用墩用普通钢管连接。
按式(5)计算跨中挠度:
4
f=5ql/384EI≤l/400
312 垫梁计算
(5)
本工程垫梁采用2根40b工钢,为4跨连续梁,跨度为2m+21998m+21998m+2m,承受来自军用梁的9个集中荷载(为军用梁的反力,每个2115t)和自重产生的均布荷载(010738t/m),其中7个集中荷载分布在中间两跨,现为了简化计算,将7个集中荷载转化为均布荷载,作用在中间两跨上,取21998m跨简支梁承受均布荷载来进行检算。各力学参数为:Wx=1139050mm3,Ix=227810000mmk4,Sx=
671200mm,tw=1215mm,E=206000MPa。
3
先计算军用梁的9个集中荷载和自重产生的均布荷载产生的荷载。再计算强度检算和刚度检算。31211 强度计算
按照式(1)、式(2)、式(4)、式(6)进行计算:
τ=QmaxSX/IXt(6)W≤σ/112
31212 刚度检算
图4 剪力撑示意
(3)每个军用墩与地面用角钢连接。角钢与地面用膨胀
刚度按式(5)计算。
313 军用墩检算
每孔有两排共10个军用墩立柱,为双30a槽钢组成的格构式立柱,单根30a槽钢横截面积为4050mm2,截面模量
33
Wx=387333mm、Wy=87433mm,惯性距Ix=
58100000mm、Iy=3270000mm,回转半径ix=11918mm、iy=2814mm。两槽钢沿Y轴方向间距为30cm进行组
4
4
螺栓固定,膨胀螺栓至少打入地面20cm。与军用墩用<20
螺栓连接(图5)。412 军用墩与垫梁
军用墩与垫梁之间用<22螺栓加钢板压牢;垫梁之间用方木楔紧,并用<12钢筋加螺丝(带帽)对拉。(图6)413 垫梁与军用梁
若军用梁上既有的孔正好对着下面两片垫梁的之间空隙,即可用7字形卡子(直径<22圆钢)加钢板将两者连接(图7)。
若孔对不上,即在军用梁端头处横向布置一根[16槽钢,在槽钢上开孔,再用钢板两头压将两者连接。
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・施工技术与测量技术・
[16槽钢(或16工字钢),用U形螺栓连接,一跨军用梁上部
加固6～7道,下部加固3道(如图8所示)。
(2)两跨连续的军用梁之间用钢板加<22螺栓连接,使两跨军用梁连成一体。相邻军用梁之间每4m设一道斜向∠75×75×5角钢连接。415 军用墩与军用梁之间连接
如图9所示,采用普通钢管,斜向将墩与梁通过螺栓孔连接
图5 角钢连接示意
图9 军用墩与梁之间的连接示意图6 军用墩与垫梁连接示意
图10 军用墩、梁、垫梁连接示意
如图10所示,在每个军用墩处用U型螺丝加钢板将军
用墩、垫梁与军用梁三者连在一起。
图7 军用梁与垫梁连接示意1
参考文献
[1] 中国土木学会高强混凝土委员会.高强混凝土结构设计与施
工指南[M].北京:中国建筑工业出版社,1994
[2] JTJ041—89公路桥涵施工技术规范[S]
[3] 刘作霖.预应力T型钢构式桥[M].北京:人民交通出版
社,1982
[4] 赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].大连理工大学出版
社,1998
[5] 黄绳武.桥梁施工及组织管理(上、下)[M].北京:人民交通出
版社,2006
[6] 孙训芳.材料力学(I、II)[M].北京:高等教育出版社,2001
图8 两跨连续军用梁连接示意
[7] 杨沪湘.岳阳洞庭湖大桥50m顶推连续梁设计[C]∥中国公
414 军用梁之间连接
(1)一跨军用梁长度为1615m,在军用梁沿横向布置
路学会桥梁和结构工程学会1997年桥梁学会讨论会论文集.北京:人民交通出版社,1997
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