金竹特大橋道岔連續(xù)梁梁柱式支架的施工分析

高 琦

(中鐵十八局集團第一工程有限公司，河北 涿州 072750)

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)不斷進步，橋梁施工技術(shù)取得了迅速發(fā)展。在道岔連續(xù)梁施工中，常用的支架形式有滿堂式支架、梁柱式支架等，其中梁柱式支架，在道岔連續(xù)梁、跨域道路、跨越河流橋梁施工中能夠滿足車輛、行人通行需求。房毅等[1]研究大跨度預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆蓋梁支架設(shè)計及應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在高墩大跨度現(xiàn)澆箱梁施工中，選擇梁柱式支架，無需大面積處理地基。于長安等[2]研究了橋梁現(xiàn)澆施工梁柱式支架體系設(shè)計與應(yīng)用，和其他支架形式相比，梁柱式支架具有不影響橋下通行、適應(yīng)性較強等優(yōu)點，具有良好的發(fā)展和應(yīng)用空間。因此，本文以金竹特大橋6 m×32.7 m道岔連續(xù)梁為背景，分析梁柱式支架施工應(yīng)用。

證明:設(shè)(u,a,b)滿足關(guān)系式(3.1)，由 J?φ=(I+ρ?φ)-1的定義，等式 成立，當(dāng)且僅當(dāng)

1 工程概述

昌景黃鐵路工程項目中的金竹特大橋位于景德鎮(zhèn)市浮梁縣鵝湖鎮(zhèn)境內(nèi)，橋梁起訖里程DK107+601.50～DK110+127.38，長度2 525.88 m。其中8#～14#墩DK107+865.75～DK108+061.75為左開單渡線道岔連續(xù)梁，位于直線上，縱向坡度為0.0%。橋梁基礎(chǔ)設(shè)計采用鉆孔灌注樁，墩身采用圓端型實體橋墩[3]，8#～14#墩身高度均為10 m。梁體設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，道岔連續(xù)梁全長196 m。

2 設(shè)計方案及穩(wěn)定性分析

2.1 支架設(shè)計方案

6 m×32.7 m道岔連續(xù)梁為單箱室變截面等高度箱梁，均采用梁柱式現(xiàn)澆支架施工。梁柱式支架布置方式自上而下為：底?！?0 cm×10 cm縱向方木→I10工字鋼分配梁→321型貝雷梁(普通型)→2I45a工字鋼橫梁→φ530 mm×10 mm鋼管立柱→條形基礎(chǔ)。10 cm×10 cm縱向方木在箱梁底板下，間距為20 cm，在腹板下滿鋪；I10工字鋼分配梁間距為50 cm；跨徑范圍內(nèi)鋼管立柱布置均為3排，縱向布置間距為8.91 m+9 m+10.41 m；鋼管立柱橫向布置16a槽鋼剪刀撐。條形基礎(chǔ)斷面尺寸為2.0 m×0.8 m，基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋2 cm厚鋼板及φ16 mm錨固鋼筋，鋼管支柱法蘭盤與預(yù)埋鋼板進行焊接；鋼管立柱與墩身采用雙拼槽I10型鋼進行抱接連接。

2.2 8#～14#墩道岔梁現(xiàn)澆支架系統(tǒng)構(gòu)件受力驗算

貝雷梁承擔(dān)主梁上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載[4]，包括主梁自重、支架、施工人員、堆載荷載。采用 Midas/Civil 建立貝雷梁縱梁、雙拼 I45a 橫梁和φ530 mm×10 mm 鋼管立柱組成的空間整體模型，構(gòu)件均采用梁單元模擬(本方案取在最不利位置的I10 工字鋼分配梁在最不利荷載工況下進行檢算)，雙拼 I45a 橫梁和φ530 mm×10 mm 鋼管立柱采用Q235 鋼材，貝雷梁采用 16Mn。支架整體計算模型如圖1所示，貝雷梁組合應(yīng)力、剪切應(yīng)力和位移分別如圖2～4所示。

圖1 支架整體計算模型(單位：cm)

圖3 貝雷梁剪切應(yīng)力(單位：MPa)

圖4 貝雷梁位移(單位：mm)

分子量分布是肽類產(chǎn)物的重要特征性指標(biāo)，直接反映產(chǎn)物中不同大小分子量肽類的構(gòu)成[24]。肽類的苦味與其相對分子量密切相關(guān)，分子量大于5 ku的肽無苦味，只有分子量小于5 ku的肽才可能會顯現(xiàn)出苦味，且分子量介于500～1000 ku的短肽苦味最強[25]。付光中等研究也發(fā)現(xiàn)蝦頭自溶產(chǎn)物的苦味主要來自分子量為3～5 ku的肽[26]。宋雪梅等采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜從干酪中鑒定出的14種苦味肽均是分子量小于2 ku的肽[27]。

剪切應(yīng)力：τmax=64.21 MPa<τ=180 MPa

3.3.3貝雷梁安裝

在廣度上,按照零維、一維、二維、三維納米材料系統(tǒng)分類,分門別類地全面介紹各種納米材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用基礎(chǔ)知識[6],以及最新研究進展情況,構(gòu)建整個納米材料科學(xué)的“知識地圖”,既啟發(fā)學(xué)生科研創(chuàng)新思路,又能幫助學(xué)生借鑒多種方法和角度,實現(xiàn)科研內(nèi)容的創(chuàng)新。

由上述計算可知，321貝雷梁的強度和剛度滿足規(guī)范要求。經(jīng)建立模型及軟件計算，8#～14#墩各孔道岔梁現(xiàn)澆支架系統(tǒng)構(gòu)件受力檢算滿足要求。

在進行駕駛行為評價的過程中，各個狀態(tài)之間沒有明確界限，具有模糊性. 選擇函數(shù)性質(zhì)穩(wěn)定、控制平緩、分辨度高的梯形隸屬度函數(shù). 根據(jù)采集到的駕駛行為影響因素分布情況，分析其平均值、中位數(shù)、四分位數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，結(jié)合專家修正意見，建立急加速次數(shù)、急減速次數(shù)、長時怠速次數(shù)、長時加速次數(shù)的隸屬度函數(shù)，如圖2所示.

2.3 整體抗傾覆穩(wěn)定性檢算

支架的高度通常比較大，極易受到風(fēng)力或者機械施工碰撞的影響，為保證支架的穩(wěn)定性，需要對支架結(jié)構(gòu)組合風(fēng)載進行整體抗傾覆穩(wěn)定性分析，控制工況為模板安裝后尚未安裝梁體鋼筋前工況，按式(1)進行抗傾覆穩(wěn)定性計算。

K=Mk/Mq

(1)

式(1)中，K為結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)，不小于1.5；Mk為結(jié)構(gòu)抗傾覆力矩，由模板和支架結(jié)構(gòu)重力荷載對傾覆點取矩；Mq為結(jié)構(gòu)傾覆力矩，由作用在支架和模板體系上的風(fēng)載共同對傾覆支點取矩。

組合應(yīng)力：σmax=170.46 MPa

模板重量G模=每米模板重量×長度=2.5 t/m×32.7 m=81.75 t=817.5 kN；支架重量G支=鋼管重量(含剪刀撐重量)+縱橫梁工字鋼重量=760.7+168.83=929.53 kN；支架模板高度為12.1 m，支架總高度約為10.6 m，支架橫向?qū)挾燃s為15.0 m；Mk=(G模+G支)×15.0/2=13102.7 kN·m。

荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7μzμsω0=0.273 kN/m2

(2)

當(dāng)梁柱式支架搭設(shè)完成后，必須進行預(yù)壓試驗，以檢驗梁柱式支架的整體穩(wěn)定性、強度、剛度等是否滿足施工要求，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以保證施工的安全性[7]。此外，通過預(yù)壓還能消除梁柱式支架基礎(chǔ)和支架自身的彈性變形，提升梁柱式支架施工的穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)梁柱式支架搭設(shè)完成之后，按照箱梁梁體的荷載分布情況堆放砂袋，砂袋的荷載重量應(yīng)為最大施工荷載的1.1倍。本工程每跨支架需要承擔(dān)的全部施工荷載為1 050 t，則預(yù)壓砂袋的重量荷載不應(yīng)小于1 155 t，在預(yù)壓之前，需要合理布設(shè)沉降觀測點。

東坪氣田積極開展排水采氣工藝措施。針對坪一井區(qū)的連續(xù)氣舉措施，對10口停躺井進行增壓連續(xù)氣舉，累計增氣644.20萬立方米，單井最高累計增氣101萬立方米。

模板擋風(fēng)面積A1=3.05×32.6=99.43 m2；支架體系擋風(fēng)面積A2取71 m2；由風(fēng)荷載產(chǎn)生的傾覆力矩Mq=Wk×A1×h模+Wk×A2×h支/2=0.273×99.43×12.1+0.273×71×10.6/2=431.18 kN·m；現(xiàn)澆支架抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K=Mk/Mq=13102.7/431.18=30.4>1.5，滿足規(guī)范要求。

3 施工要點分析

3.1 基礎(chǔ)施工

以深井作為飲用水水源適用于地表水枯竭（如松煙鎮(zhèn)、青城鎮(zhèn)等）、地表水污染嚴(yán)重且地下水相對富有的區(qū)域，能用于各種巖性、埋深、含水層厚度和多層次含水層，按揭露含水層的類型分為潛水井和承壓井，按揭露含水層的程度分為完整井和非完整井，是地下水取水構(gòu)筑物應(yīng)用中最為廣泛的一種。主要優(yōu)點：（1）可依當(dāng)?shù)厮Y源狀況就近選擇打井位置，管道鋪設(shè)相對較短。（2）深井一般為單村供水工程，施工過程中占地、用水、用電及其它事宜容易協(xié)調(diào)解決。（3）易于管理，水質(zhì)優(yōu)良，便于村集體對工程租賃、承包、拍賣等，也便于開展水源地保護工作。

金竹特大橋1#～5#墩道岔連續(xù)梁下方地質(zhì)條件為粉質(zhì)黏土，含水量比較大，存在一定的沉降。為解決這一問題，各支墩采用2 m×0.8 m的強度為C30的鋼筋混凝土進行條形基礎(chǔ)施工，總長度為17～21 m。為提升基礎(chǔ)強度，滿足梁柱式支架搭設(shè)要求，在基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)置了2層φ14 mm的鋼筋，基礎(chǔ)以下50 cm范圍內(nèi)需要換填灰土，然后在灰土之上鋪設(shè)15 cm厚砂墊層，回填壓實時保證壓實度不小于90%。

如何實現(xiàn)從事象到事件再到生活的雙重還原？或許，日常生活中的個體或集體敘事可以成為一種路徑。為此，本文提出敘事學(xué)作為研究策略，亦即敘事取向的回歸，以此拓展民俗學(xué)現(xiàn)有的表征和解釋空間，重新定位民俗學(xué)并回應(yīng)民俗學(xué)學(xué)術(shù)傳統(tǒng)的歷史使命。在日常生活中講述故事是敘事取向的恰當(dāng)策略，人們在講述過去場景時，傾向于將其按照時間序列表達(dá)出來。某種意義上說，民俗學(xué)、人類學(xué)的田野民族志也正是這樣的歷史敘事文本制作過程。在此過程中，藉由個體或集體敘事，民俗學(xué)研究路徑和研究對象的雙重還原得以完成，亦即還原到民俗學(xué)原本所應(yīng)關(guān)注的日常生活實踐本身。

3.2 預(yù)埋件施工

預(yù)埋件包括兩側(cè)腹板的通風(fēng)、梁端排水、梁底泄水、檢查等預(yù)留孔洞以及防震落梁、接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)、豎墻、防撞墻、側(cè)向擋塊、剪力齒槽、綜合接地等預(yù)埋鋼筋和預(yù)埋鋼板等。在灌注梁底板混凝土?xí)r，應(yīng)在底板上表面根據(jù)泄水孔的位置設(shè)置一定的匯水坡，避免箱內(nèi)積水。此外還需要在基礎(chǔ)處對梁體鋼筋進行局部加強；梁體施工時預(yù)埋8根M39螺栓，錨栓外露基礎(chǔ)面190 mm，螺紋長度 190+5 mm，錨栓要求定位準(zhǔn)確，施工進行中及施工完畢時均需不斷進行檢查和校正。施工完成后應(yīng)采取有效措施對錨栓外露部分進行防護。

3.3 支架體系施工

在平整的場地拼裝貝雷梁，受場地限制，拼裝一組完成后，就開始吊裝。吊裝一聯(lián)后，用U型卡將貝雷梁底與鋼管柱橫梁固定后，才能吊第2聯(lián)。相臨2聯(lián)之間必須采用橫向連接后才能吊裝第3聯(lián)。將所有的貝雷梁都吊裝好，再進行底部及橫向固定。

支架墩柱的吊裝需待基礎(chǔ)混凝土的強度達(dá)到20 MPa以后方可進行。本案例工程采用一臺25 t的吊車吊裝鋼管支墩，吊車支腿用枕木墊結(jié)實，并立于基礎(chǔ)外側(cè)，吊車先在側(cè)面將鋼管豎直吊起，然后水平緩慢移到位。采用焊接方式將鋼管柱與預(yù)埋鋼板牢固連接，接著用10 cm×10 cm×1 cm的8塊直角三角形鋼板將鋼管支墩與基礎(chǔ)進行焊接，使預(yù)埋鋼板與鋼管底部之間牢固焊接[5]，確保無縫隙。在鋼管柱頂布設(shè)頂板和底板為20 mm的砂箱，用以調(diào)整貝雷片的標(biāo)高，確保其與鋼管的垂直度位于同一中心，在吊裝鋼管墩柱過程中，需用I16槽鋼將相鄰的墩柱進行橫向連接。

3.3.2橫梁施工

鋼管柱頂部設(shè)置封頭鋼板，封頭鋼板上安裝可以調(diào)節(jié)高度的專用落架塊，落架塊上面的橫向承重梁采用雙拼I45a型工字鋼，橫向長度15.2 m。在橫梁兩側(cè)設(shè)置限位卡板，防止移動，橫梁跨中位置不得設(shè)置工字鋼接頭。

縱向承重梁采用貝雷梁形式，貝雷梁搭設(shè)在橫向工字鋼上，貝雷片規(guī)格為300 cm×150 cm和200 cm×150 cm，要求支點須處在貝雷梁豎桿位置，并與貝雷梁豎桿位置對應(yīng)準(zhǔn)確；每組貝雷梁與橫梁間用U型卡連接，橫向用花架或加強弦桿連接以增強貝雷梁整體受力及抗傾覆穩(wěn)定性[6]。

3.3.1鋼管支墩施工

3.3.4分配梁安裝

縱分配梁采用I10工字鋼，橫向分配梁間距50 cm，每根分配梁兩端采用U型卡與貝雷梁連接。在縱向分配梁上安裝10 cm×10 cm縱向方木，底板間距20 cm，腹板間距10 cm，方木鋪設(shè)完成后鋪設(shè)竹膠板底模。支架橫斷面布置圖如圖5所示。

金竹特大橋結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，施工難度較大，為保證施工質(zhì)量和施工的安全性，滿足橋下通行要求，采用了梁柱式支架。為促使后續(xù)施工能夠安全、有序、連續(xù)開展，必須切實做好施工前的基礎(chǔ)工作[2]，主要包括2個方面：一是基礎(chǔ)施工，二是預(yù)埋施工。

圖5 支架橫斷面布置圖(單位：cm)

3.4 支架預(yù)壓

式(2)中，μz為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取μz=1.0；μs為風(fēng)荷載體形系數(shù)，取μs=1.3；ω0為基本風(fēng)壓，取ω0=0.30 kN/m2。

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在砂袋堆載時，分3次逐步加載，并保證預(yù)壓荷載分布和支架施工荷載分布的一致性。在整個加載過程中，如果發(fā)生突發(fā)情況，要及時停止加載，待所有的問題都解決之后，再繼續(xù)加載，加載時必須嚴(yán)格遵循對稱、分層、分級的原則[2]。本工程支架預(yù)壓加載見表1。

表1 支架預(yù)壓加載

在加載過程中，支架最大彈性變形為19.8 mm，支架最大非彈性變形為56.1 mm。通過模擬梁柱式支架在箱梁施工時增加荷載的過程，驗證了梁柱式支架的彈性變形量及非彈性變形量，對后序梁柱式支架施工中模板的預(yù)拱度值提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

3.5 支架驗收

支架安裝和預(yù)壓結(jié)束后，必須及時開展驗收工作，包括外觀驗收和構(gòu)件驗收。外觀驗收時保證各部位清潔、整齊，開口端需要做好防塵措施，機械結(jié)構(gòu)不能擅自改動。結(jié)構(gòu)驗收時，需要保證零件齊全，安裝正確，柱帽的銷軸管接頭U型銷、螺栓要齊全穩(wěn)定，各構(gòu)件不應(yīng)存在焊縫和母材開裂[8]。

對照組中，20例患者的年齡范圍為26～41歲，年齡均值為（33.02±3.55）歲，其子宮肌瘤直徑范圍為 4.0～11.0 cm，均值為（6.20±1.33）cm，其中 14 例患者為單發(fā)肌瘤，6例患者為多發(fā)肌瘤。

4 施工注意事項

1)支架施工前應(yīng)進行地基處理，先清除表層軟土及淤泥，對鋼管柱基礎(chǔ)地基土承載力進行檢測，核實地基承載力及邊坡穩(wěn)定性，達(dá)到要求后及時進行支架基礎(chǔ)混凝土澆筑，混凝土澆筑時應(yīng)保證其表面平整度，支架施工前還要清除混凝土基礎(chǔ)頂面浮漿，防止鋼管立柱下沉。

2)支架搭設(shè)過程中，剪刀撐、斜桿、抱墩附墻件、纜風(fēng)繩等應(yīng)隨立桿和縱橫向水平桿同步搭設(shè)，每搭完一步，應(yīng)按規(guī)定校正步距、縱距、橫距、部件連接、立桿的垂直度等[9]?？v橫梁施工時，應(yīng)注意增設(shè)穩(wěn)定性措施。支架各構(gòu)件間的接觸面采用點焊固定，同類構(gòu)件間均需設(shè)平聯(lián)固定。施工中應(yīng)保持水溝暢通、無阻塞，支架基礎(chǔ)范圍內(nèi)無積水。支架吊裝作業(yè)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的重量、長度、吊裝高度計算作業(yè)半徑，選擇合適的吊裝機械；考慮地基承載力及周邊環(huán)境因素，防止吊物碰撞支架或其他設(shè)施。

3)支架預(yù)壓和梁體混凝土澆筑過程中，應(yīng)設(shè)專人對支架架體和地基基礎(chǔ)進行觀察和監(jiān)測[10]，砂袋堆碼一定要與混凝土位置及澆筑順序一致，最大程度保證模擬狀態(tài)接近實際狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)變形異?；蛴挟惓Ｂ曇魰r，作業(yè)人員應(yīng)立即撤出，再妥善采取處置措施。

5 結(jié)束語

梁柱式支架施工體系，施工操作比較簡便，在施工中，支架加固、模板安裝可同時進行，鋼筋施工、預(yù)應(yīng)力管道和預(yù)埋管道施工也可以同時進行，可有效節(jié)約施工工期。采用梁柱式支架施工，支架體系穩(wěn)定性得到有效驗證，支架加載預(yù)壓結(jié)論可為后序施工提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)，不僅能有效縮短工期，施工安全性及施工質(zhì)量也得以確保，可為其他類似工程提供參考借鑒。