李健
摘 要:沿海軟土地區(qū),河流密布,水網(wǎng)縱橫交錯,在這里建造公路,需建小橋數(shù)量多,跨徑不大,但進場材料萬分困難,加之資金緊張,沒有便道時,造橋難度較大,加之路線與河流的交叉角度大,設(shè)計預(yù)制板橋梁,有時無法施工,因此整體板基礎(chǔ)、整體板梁板應(yīng)運而生。
關(guān)鍵詞:水網(wǎng)地區(qū);無便道;河道狹窄;整體板基礎(chǔ)和梁板;交叉角度大
沿海軟土地區(qū)的顯著特點就是,水多,地基承載力差,像江蘇鹽城地區(qū),更是典型的水鄉(xiāng),水資源豐富,這里河流交錯銜接,星羅棋布,如在這里建造公路,最大的特點是,需要跨越小河小溝多,兼顧排洪灌溉和交通的功能,需要建造小型橋梁結(jié)構(gòu)物多,而且斜交橋梁會占大部分,因為地理上,這里屬于有名的鍋底洼,古代水利建設(shè)跟不上,上游的洪水泛濫時,沖刷淤泥裹挾泥沙,洪水就肆意流淌,形成沖擊平原,因而河流方向不規(guī)則,大多是自然形成的河流,犬牙交錯。
同時,在此類橋梁設(shè)計中,會遇到施工的難題和管理的難題,如果的是正交橋,一般用預(yù)制板梁,但因里下河地區(qū),經(jīng)濟不發(fā)達,縣道、鄉(xiāng)道,全靠財政資金改變交通,非常吃力,因此,不是省級重點工程,一般沒有便道,材料要靠小船,水運短駁,人工卸貨上岸,一般能接上電更好,不能接上電的,還需要發(fā)電機組發(fā)電,進行小型橋梁施工。
但大部分都是斜交橋,跨徑不大,如果還設(shè)計成預(yù)制板梁,那么,每塊預(yù)制板,讀的要設(shè)計考慮斜交角的鈍角和銳角出的加強和補強,因為,從受力上,鈍角過大,容易開裂,需要設(shè)計鈍角補強鋼筋,銳角受力或吊裝過程中,容易折斷,需要設(shè)計加強鋼筋,一座跨徑不大的小橋,如一級路路基設(shè)計26米頂寬,斜斜交達30度角,斜橋?qū)捑瓦_52米。而且,預(yù)制板梁根本就難以施工吊裝,銳角太大,不易施工安裝,而且,補強和加強鋼筋達52處,受力還不合理。同時,跨徑4米(正交)的小橋,斜交梁板的斜長,將達8米,此時,無法套用正交4米的標準圖配筋,套用8米的標準圖配筋,板厚36公分,與4米正交的梁板,板厚22公分,無疑耗費鋼筋和混凝土數(shù)量增加許多,顯得非常浪費。
同時,一個小橋如果設(shè)計成預(yù)制板,每個橋40---50片左右的梁板預(yù)制,每公里2座小橋,一般中型工程15--20公里,將給工程管理帶來很大的難度和驗收工作量。而且,預(yù)制梁板數(shù)量多,驗收次數(shù)多,如有疏忽,很容易存在上部構(gòu)造梁板施工的質(zhì)量隱患:漲模、振搗不實,鋼筋焊接接口多。而設(shè)計上因斜交橋的鈍角和銳角,施工如果不重視,將導(dǎo)致梁板裂縫,質(zhì)量難以把控。
而施工隊伍,如果因設(shè)計成預(yù)制板塊多,增加模板的套數(shù),也將增加其預(yù)制場地建設(shè),提高施工成本,不增加模板套數(shù),由于梁板短,每次驗收,混凝土量少,人員施工誤工窩工情況嚴重,而且,比起整體板,多用鋼筋、多用混凝土,不夠經(jīng)濟。按照預(yù)制板施工,模板每次需要支模、拆模、修模,涂油、清理、校正,工程量顯著增大。
同時,由于蘇北里下河地區(qū),水系發(fā)達,地下水位高,以水為患,受水的浸泡,一般土質(zhì)為粘土,上邊為淤泥質(zhì)土,地基承載力非常差,一般鉆探表明,土質(zhì)地基承載力有8---10噸/M2,設(shè)計成重力式小橋基礎(chǔ),尺寸明顯要大,不然達不到承載力要求,由于跨徑小,兩側(cè)基礎(chǔ)幾乎相連接,因此設(shè)計成重力式小橋的基礎(chǔ)形式,意義不大。
鑒于以上因素,無論從基礎(chǔ)設(shè)計、還是上部梁板設(shè)計,都不宜設(shè)計成分離式的基礎(chǔ)與預(yù)制式梁板,更有必要設(shè)計成上、下都為整體板的小型橋梁。
設(shè)計出整體板梁的好處是;
1. 鈍角、銳角的數(shù)量大大減少。因而加強鋼筋、補強鋼筋數(shù)量大大減少。材料施工設(shè)計大大節(jié)省。
2.減少預(yù)制梁板模板的成本。
3. 減少預(yù)制梁板銳角梁板吊裝,易折斷的情況發(fā)生。
4. 減少混凝土的使用量,因為跨徑不大,但斜交角度大時,橋?qū)挾济黠@增加,比如一級路26米寬的小橋,斜交角度30度,中間受力長度還是4米跨徑小橋,設(shè)計成斜向預(yù)制板時,設(shè)計必須按照斜長8米長度板梁設(shè)計配筋,混凝土板梁厚度,一般至少36公分,而改設(shè)計成整體式現(xiàn)澆梁板,中間部分還是設(shè)計成4米跨徑標準,只要22公分厚的梁板,參照4米預(yù)制梁板配筋。小橋順河流方向(橫向)52米寬,只要中間40米按照正交4米梁板配筋就可以了,而邊側(cè)各5米范圍內(nèi),按照8米斜長跨徑梁板配筋,混凝土梁板厚度按照36公分。這樣節(jié)省了中部鋼筋數(shù)量和混凝土數(shù)量,減輕了橋梁重量。實際形成了π型梁板。見下圖。
5. 設(shè)計成整體板梁橋,鋼筋和底膜板,便于人員施工組織和監(jiān)理工程師一次性驗收,澆筑混凝土便于監(jiān)理旁站,減少以前預(yù)制板梁多次驗收和驗收來回奔波的工程量,無論時光單位還是監(jiān)理單位、管理單位,業(yè)主投資,隱形成本大大減少。提高了進度。
6. 受力更合理,整體式中間通車部分,設(shè)計為22公分的正交板,配鋼筋14@10cm,而斜跨徑鞭策5米寬范圍內(nèi),用16@10CM,主鋼筋,支撐筋還是用8MM馬鐙型。用20*20cm間距和規(guī)格組成。
設(shè)計出主體板基礎(chǔ)的好處是:
1. 擴大了小橋基礎(chǔ)面積,使得地基受到的實際應(yīng)力減少。便于滿足設(shè)計要求。避免了橋梁基礎(chǔ)打樁或其他加固措施。減少投資。
2. 基礎(chǔ)變成鋼筋混凝土連續(xù)整體板,結(jié)構(gòu)厚度減薄。減輕全橋的重量。
3. 對于水網(wǎng)地區(qū),基礎(chǔ)的施工速度快,利于提高進度。因為,一旦基礎(chǔ)開挖到設(shè)計位置,就連續(xù)澆筑墊層混凝土,成型后,便于在墊層頂面作為鋼筋加工場地,制作加工鋼筋,然后澆筑基礎(chǔ)混凝土,連續(xù)施工,相比較人工垢工砌筑,速度快。
4. 混凝土整體板基礎(chǔ)成型后,可以作為主體梁板的支撐著力面,腳手鋼管,就支撐在基礎(chǔ)面上,便于上層面板的施工。
5. 便于基礎(chǔ)均勻受力,整體板基礎(chǔ),面積大,承載能力大,不容易基礎(chǔ)下沉,避免不均勻沉降。
6. 防止對橋梁基礎(chǔ)的沖刷,整體板結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),不同于小橋的橋臺條形基礎(chǔ),水流喘急時,容易沖刷掏空橋涵基礎(chǔ),引起基礎(chǔ)開裂。
7. 整體板鋼筋混凝土板基礎(chǔ),胸墻一般也用鋼筋混凝土薄壁式結(jié)構(gòu),所以,整體板基礎(chǔ)的上層鋼筋受地基應(yīng)力作用,上部受拉,因此,上層鋼筋縱向防止,下層布置為構(gòu)造筋。
8. 容易達到水利標高控制,對這些鄉(xiāng)間小河,水利一般要求灌溉和排洪泄洪,可以根據(jù)水利部門要求,控制標高。
根據(jù)測算,如果斜交角度大的小橋涵,按照整體板基礎(chǔ)和上部梁板配筋和設(shè)計,可以比較預(yù)制板梁,上部混凝土減少近30%,鋼筋較少10%---20%,經(jīng)濟效益可觀,同時施工難度大大減少。速度也快,便于質(zhì)量控制,因此值得大力推廣。
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