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大跨度现浇连续梁军用梁施工技术

 

摘 要: 简述了军用梁的组成及工作原理, 介绍了施工荷载产生的挠度计算, 探讨了军用梁技术的推广和应用。

关键词: 军用梁; 等载预压; 挠度

 

      津滨轻轨工程 XQC 标段, 位于天津市塘沽区境内, 全长 2 193 m, 设计均为大跨度现浇连续箱梁, 其中有 400 m 桥梁处于地质极其松软的原排污区内, 剩余桥梁既与交通十分繁忙的津塘公路交叉并行, 又与繁华的商业区、居民区相邻。在施工中, 为有效地解决松软地质问题以及跨道、跨路等问题, 我们多次采用架设军用梁的方法予以解决, 取得了建设速度快、经济效益高的良好效果。

1 军用梁的组成及工作原理

      军用梁体系由军用支墩和军用梁两部分组成, 支墩由基本杆件、水平撑杆、斜撑杆、T 型节点板等组成, 支墩作用在桥墩的承台上; 军用梁采用六四式军用梁和八三式军用梁, 由标准三脚架、加强三脚架、标准弦杆、端弦杆、钢销等组成。根据施工需要, 军用梁可拼装成单层或双层结构。军用梁沿横桥方向 7.0 m 范围内设置, 单层军用梁共设置 10 片, 每片净间距 22 cm, 梁长 22.8 m; 双层军用梁设置 5 片, 每片净间距 88 cm, 梁长 22.8 m。军用梁各片之间用联结系槽钢连接成整体。根据力学分析, 军用梁可简化为简支梁结构, 在自重及外部均匀荷载的作用下, 军用梁将产生挠度变形。因此在军用梁的使用中, 除了必需的强度、刚度和稳定性外, 施工中关键是标高的控制, 而标高控制的关键又是军用梁挠度的变化。在施工现场, 由于受条件的制约, 直接获取军用梁力学计算参数的困难很大, 而根据施工荷载对军用梁进行等载预压, 得出军用梁的力学参数, 取得精确的挠度变化值, 进而控制标高, 是一个很好的途径。军用梁的拼装及简化结构见图 1。

2 施工荷载产生的挠度计算

2.1 梁部施工荷载的计算

      津滨轻轨工程, 设计上大部分为 3 m～25 m 连续混凝土预应力箱梁,鉴于张拉空间需要, 3 m～25 m 箱梁又分为 A 型和 B 型两种, 其中 B 型梁的施工荷载较大, 为安全起见, 以 B 型梁作为检验的标准。C50 混凝土设计为 384 m³, 合计 960 000 kg; 钢筋、钢绞线 97 000kg; 箱梁模板 60 000 kg; 其他荷载 6 500 kg, 全桥施工荷载合计 1 123 500kg, 一孔梁的施工荷载为 374 500 kg。

2.2 等载预压

      军用梁架设完毕后, 在整个军用梁承压范围内进行等载预压, 获取箱梁混凝土浇注时的挠度变形值, 为制模时设置预留沉降量提供依据。等载预压, 即用 Q=37 500 kg 沙袋均匀作用在军用梁上, 由于各片军用梁已被连接成整体, 可推算出预压荷载的线密度 q=16 447 kN/m。预压时,沿军用梁的纵向按照 0, L/6, 2L/6, 3L/6, 4L/6, 5L/6, L 间距作点, 用水准仪精确测出预压前后军用梁的竖向变形, 即得出军用梁的挠度变化值。图2 是根据 A7～A10 军用梁等载预压获得的挠曲线变化图。

2.3 数据分析

      等载预压结果表明, 单层军用梁在 0, L/6, 2L/6, 3L/6, 4L/6, 5L/6, L 处的挠度变形分别为 0 mm, 30 mm, 50 mm, 55 mm, 50 mm, 30 mm, 0 mm; 双层 军 用 梁 在 0, L/6, 2L/6, 3L/6, 4L/6, 5L/6, L 的 挠 度 变 形 分 别 0 mm, 35mm, 55 mm, 65 mm, 55 mm, 35 mm, 0 mm。根据理论分析, 军用梁在均布荷载作用下的挠曲线方程为

EIv=qLx³/12- qx⁴/24- qL³x/24       ( 1)

      式中, EI 为军用梁的抗弯刚度; v 为军用梁的挠度变化值; q 为预压荷载的线性密度 q=16 447 kN/m; L 为军用梁全长, L=22.

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