跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

唐明春

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

唐明春

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

針對(duì)目前應(yīng)用跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)過(guò)程中存在的問(wèn)題，文章分析了實(shí)際案例應(yīng)用現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的方案和構(gòu)件受力驗(yàn)算方法，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

跨越高速公路工程；現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

1 工程概況

某高速公路的主線橋梁設(shè)計(jì)為東西走向，由于其第三聯(lián)需要跨越公路工程，因此，相關(guān)建設(shè)人員可通過(guò)現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)來(lái)提高其施工建設(shè)質(zhì)量。在應(yīng)用現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)時(shí)，其支架需要占用主線橋梁和公路工程的交叉面積。在此情況下，現(xiàn)澆箱梁施工就必然會(huì)對(duì)所處的交通組織正常運(yùn)行造成影響。針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)建設(shè)人員采用了搭設(shè)門洞的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。

2 跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁的施工方案

2.1 箱梁支撐體系的搭設(shè)

由于本高速公路工程行車道的左右幅采用滿堂式支架法與支墩門洞結(jié)合的方式，這就需要施工人員預(yù)留出汽車通道。具體來(lái)說(shuō)，箱梁支架的搭設(shè)可通過(guò)設(shè)置隔離板、標(biāo)識(shí)牌以及安全防落網(wǎng)，來(lái)保證搭設(shè)施工的安全穩(wěn)定性。此外，為提高高速公路工程車輛行駛的安全性和暢通性，可采用雙門洞形式來(lái)保證三個(gè)車道的行車順暢。在此情況下，跨越高速公路工程箱梁支撐體系的搭設(shè)，還能有效保證門洞搭設(shè)的施工安全。對(duì)于行車通道的搭設(shè)初步選定利用寬為8 m的50A工字鋼以及寬為4 m的單幅門洞工字鋼。而箱梁支架的底部，則利用1.8 m高的標(biāo)準(zhǔn)圍欄圍護(hù)來(lái)安裝密目網(wǎng)。這樣一來(lái)，就能有效防止施工過(guò)程中落物砸壞過(guò)往車輛。對(duì)于支撐體系門洞前方安裝警示燈的搭設(shè)，要采用壁厚14 mm、Φ609 mm的鋼管作為支撐柱。由于每根鋼管柱的長(zhǎng)度約為4 m，因此，門洞搭設(shè)的縱向分配梁以及橫向分配梁，分別要設(shè)計(jì)成50A工字鋼以及30H型鋼雙拼形式。具體門洞布置的平面圖，如圖1所示。

圖1 門洞布置的平面圖

2.2 地基處理施工方案

為保證高速公路路基結(jié)構(gòu)不受影響，相關(guān)建設(shè)人員在其邊坡段采用了水泥穩(wěn)定碎石層、換填上皮石以及混凝土墊層結(jié)合的處理方式。其中，水泥穩(wěn)定碎石層應(yīng)設(shè)置為40 cm，混凝土墊層為10 cm,且剩下的皆為山皮石。在此之前，施工技術(shù)人員首先要清除工程邊坡覆土，然后再填充山皮石。其中山皮石應(yīng)采用分層填筑，即通過(guò)設(shè)置50 cm來(lái)進(jìn)行一層碾壓，在該項(xiàng)施工內(nèi)容碾壓完成后再進(jìn)行下一道工序內(nèi)容的施工。值得注意的是，在施工完畢后應(yīng)將換填的材料進(jìn)行清除，把原邊坡覆土從新覆蓋，回復(fù)原邊坡面貌。

3 跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁支架的受力驗(yàn)算方法

3.1 50A工字鋼驗(yàn)算

對(duì)于跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁的50A工字鋼驗(yàn)算，需要計(jì)算其理論重量、截面模量、彈性模量、最大彎矩以及撓度。其中每根工字鋼上的均布荷載應(yīng)為q=q1+0.936=20.6(kN/m)。而最大彎矩M=218(kN·m)，其彎曲應(yīng)力σ=117(MPa)，即滿足箱梁支架施工的受力條件。而撓度ω=20 mm<[ω]=9.2/400=23(mm)，也滿足箱梁支架施工的受力條件。

3.2 50A工字鋼驗(yàn)算、30H雙拼型鋼驗(yàn)算

而30H雙拼型鋼的驗(yàn)算，需要將慣性矩、截面模量、單位重量、均布荷載、最大彎矩以及撓度作為計(jì)算依據(jù)。由于其30H雙拼型鋼的單位重量為0.945 kN/m，這就意味著均布荷載q=2×0.945+9.2×20.6/2=96.65(kN)。而彎曲應(yīng)力σ=78(MPa)<[σ]=205 MPa，因此滿足相關(guān)的施工條件。撓度ω=4.5 mm<7.5 mm，因而，該施工方案同樣也滿足結(jié)構(gòu)建設(shè)條件。

3.3 鋼管柱的驗(yàn)算

對(duì)于跨越高速公路現(xiàn)澆箱梁的鋼管柱驗(yàn)算。因其外徑采用Φ609 mm，壁厚14 mm的鋼管，這就使得其截面積為257.736 cm2。施工方案驗(yàn)算人員可通過(guò)取中間一排柱進(jìn)行計(jì)算，以提高驗(yàn)算的準(zhǔn)確性以及高效性。由于鋼管柱的中間橫橋向布置10根，且每根鋼管柱需要承重為171.5 kN。經(jīng)驗(yàn)算，[σ]= 178.4 MPa，σ=7MPa，σ<[σ]。由此可見，高速公路的鋼管柱能夠滿足施工技術(shù)應(yīng)用要求。

3.4 荷載計(jì)算

箱梁支架受力的荷載計(jì)算內(nèi)容主要包括：模板及模板支撐架荷載、內(nèi)模、側(cè)模、底模、施工荷載、施工人員及設(shè)備荷載以及水平模板的混凝土振搗荷載。其中模板及模板支撐架荷載由q1表示；內(nèi)模由q1-1=1.0(kN/m2)表示；而側(cè)模則是由q1-2=0.8(kN/m2)來(lái)進(jìn)行表示。此外，由于支架支撐柱的高度設(shè)置為4.0 m這就使得混凝土重度取26 kN/m3。而施工荷載是由q3=施工人員及設(shè)備荷載取q3-1=1.0(kN/m2)來(lái)進(jìn)行表示。水平模板的混凝土振搗荷載取q3-2=2.0(kN/m2)。

值得注意的是，施工方案驗(yàn)算人員還要考慮縱向工字鋼順橋向即，70 cm至40 cm腹板寬的變化段應(yīng)取3 m。由于構(gòu)件的斷面面積為18.522 m2、斷面面積為16.953 m2，這就意味著其總混凝土的重量為4 308.3 kN。

[1] 郭萌.淺談高速公路現(xiàn)澆混凝土箱梁施工技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2012,(5):169-171.

[2] 陳偉.高速公路工程現(xiàn)澆混凝土箱梁施工探討[J].價(jià)值工程,2016,(10):106-109.

[3] 劉景雷.高速公路橋梁滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工探討[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2015,(6):273-274.

Discussion on the construction technology of the cast in place box beam across the highway

TANG Ming-cun

(Guizhou Expressway Group Co., Ltd. Guiyang Guizhou 550000)

In view of the present application across the highway cast-in-place box beam construction technology in the process of the existing problems. Based on the analysis of the practical case now cast in place box beam construction technology scheme and structural stress calculation method, the purpose is in order to provide some theoretical basis to the builders.

across the highway engineering; cast in place box beam construction technology

2016-07-08

唐明春(1976-)，女，貴州光義人，高級(jí)工程師，研究方向：公路工程。

U448.21+3

C

1008-3383(2017)03-0156-02