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【摘要】国内建筑技术日趋发达,桥梁工程的组合结构得到了充分的优化改进,促进了新时期交通事业的快速发展。盖梁是桥梁结构的重要组成,其能够将桥梁的上部、中部、下部等结构有效组合到一起,发挥出最佳的结构组合性能。考虑到盖梁结构的综合作用,结合桥梁结构的具体情况设计支架以支持桥梁性能,这是桥梁设计单位需要积极研究的问题。本文介绍了盖梁支架的设计方法,重点强调施工期间病害加固的作业指导。
【关键词】盖梁;支架设计;病害处理;施工指导
中图分类号:S605+.2文献标识码:A文章编号:
【 Abstract 】 Domestic construction technology is becoming more and more advanced, and the combination of the bridge engineering structure got fully optimizes and improves the new period the rapid development of the transportation enterprise. The structure of the bridge is capping beam as an important component. The bridge to the upper, middle and lower structure effective combination together, displays the best combination of the structure of the performance. Consider to cover the comprehensive function beam structure, combined with the specific conditions of bridge structure design stents to support the bridge performance, this is bridge design unit needs the positive research problems. This paper introduces the design method of capping beam of stents, with an emphasis on the construction period of the reinforcement work instruction diseases.
【 Key Words 】 cover beam; stents design; disease treatment; construction guidance
从桥梁结构组合情况看,盖梁的关键作用是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁。桥梁施工期间在桥墩(台)或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁,能够对桥梁上部结构起到良好的支撑作用,以及时把各项荷载转移到下部结构中,维持桥梁各结构直接的受力均衡,防止裂缝、沉降、渗漏等病害的发生。
一、盖梁支架的介绍
盖梁俗称“帽梁”,其主要是位于墩柱顶部,是钢筋混凝土简支梁桥中的下部结构主要受力构件。伴随着桥梁施工技术的改进,现浇法在盖梁施工里得到了广泛的运用。这种方法的施工质量不仅受控于混凝土配合比、浇灌方法,且与采用的支架紧密相关。只有选择了坚实的支架,使模板牢固、可靠,拼缝严密、接口顺直,能抵抗混凝土自重和施工荷载,操作人员能安全地进行各种施工作业,才能确保施工质量和安全,杜绝模板漏浆、胀模等质量通病,杜绝模板支撑倒塌等安全事故。
目前,现有的墩柱顶盖梁现浇施工的支架型式多种多样,主要有自落地支架式、抱箍挑架式和埋设托架式等。具体情况:①自落地支架是在盖梁下部的地面上立支柱,搭成落地满堂支架后在支架上铺设模板;②抱箍挑架式是在盖梁下的墩柱上套钢板箍,拧紧套箍的拼接螺栓,再结合套箍搭设支架并铺设模板;③埋设托架式是墩柱上预留水平孔,待墩柱混凝土拆模并有一定的强度后,向预留孔中穿人钢锭,最后采用钢锭两端悬臂部分搭设支架并铺设模板[1]。施工单位在现场制定作业计划,必须要参考每一种支架结构的特点合理选择方案,保证后期施工的正常进行。
二、各种盖梁支架的计算要点
盖梁对桥梁结构性能的正常发挥具有无可替代的支撑作用,设计盖梁支架可辅助其承担相应的荷载。近年来,施工单位普遍采用混凝土现浇的方式完成盖梁结构的组合,让盖梁支架与其它桥梁结构之间的配合更加紧密。现浇盖梁支架应顾及到多方面的受力状况,尤其是现场组装模板更应该符合桥梁结构的力学特点。盖梁支架设计的计算要点包括:
1、纵横跨粱。纵横梁关系着盖梁纵向受力、横向受力等方面,控制好这两点基本上决定了盖梁的整体上受力状态。因盖梁处于桥梁的中下部,纵横梁力学计算需从现浇模板、支架顶部等方面展开设计。为了得到准确的工程数据,设计人员可以将纵横梁作为一个简支梁计算,考虑盖梁的最大弯矩或最大剪力,选择最合适的组合构件指导施工。
2、自落地支柱。自落地支柱的作用是分担盖梁结构承受的荷载,将桥梁上部结构承担的压力转移到下部结构,从而维持了上、中、下结构的受力均匀[2]。此外,由于橋梁的盖梁与地面之间的距离较大,常会受到外界风力的影响而破坏盖梁的稳定性,设计人员计算自落地支柱时要根据环境监测数据,对风力荷载的大小综合计算,确定自落地支柱的最佳模式。
3、抱箍装置。抱箍是现浇盖梁支架的固定构件,能够让桥梁结构里两种不同的材料互相抱住、箍住,避免相应结构失去稳定性。盖梁支架设计应合理选择抱箍的位置、装置、构件等,保证桥梁结构组合之后具有较强的稳定性。盖梁支架设计选用的抱箍装置包括:箍板、翼板、拉结筋板、螺栓、内衬垫等结构,设计人员要考虑装置的数量、抗剪强度、挤压强度等标准。
4、钢架结构。钢筋混凝土是桥梁支架设计的主要构成,钢架结构的分布可以指导后期施工的有序进行。盖梁支架设计采用的钢架结构要详细分析受力情况,如:受力种类、受力大小、钢筋自重等。盖梁托架的设计要选择平行弦桁架的方式,并且保证托架高度、刚度、跨度等符合桥梁标准规范,如:每一节托架的长度控制在3m,高度低于顶端的的1/5。
三、现浇盖梁施工常用的加固技术
现浇盖梁支架设计方案确定之后,施工单位应严格按照筛选的支架方案指导人员施工。桥梁是架设于江、河、湖等水流区域之上的建筑物,桥墩底部会受到水流的冲刷力而产生不同的病害问题,尤其是桥墩或地基沉降现象造成的破坏力极为显著。因此,现浇盖梁支架施工方案的设计要配备有效的加固技术,增强盖梁支架抵制病害的能力。
1、灌注加固。灌注加固本质上是一种材料填充的方式,其利用修补加工的方式起到加固效果。普通盖梁桥梁产生的裂缝尺寸较小,在裂缝施工技术的选择上必须要符合盖梁标准的要求[3]。一般情况下,裂缝灌注均选用环氧树脂为材料,该材料不仅粘合性能优越且灌注的宽度在0.05mm,满足了小型裂缝处理的需要。
2、力学加固。力学加固主要有重力浸入法、真空浸入法两种形式,均是将粘合材料融入裂缝里发挥出加固作用。重力渗入法是将树脂涂刷到表面上,使树脂溢于裂缝表面;真空渗入法常用于无规则的表面裂缝处理。如:盖梁混凝土裂缝处理时把裂缝表面密封,借助于大气压力的作用把纯环氧树脂浆料注入裂缝。
3、密封加固。桥梁结构施工期间出现小裂缝时应密封加固处理,通过简单的封闭、加固操作即可发挥良好的处理效果。低层盖梁桥梁的结构相对简单,地面桥梁的承载应力较小,选用表面封闭法及时处理可防止裂缝扩散。如:遇到对盖梁结构影响小的静止裂缝,显著密封加固可防止有害物质对桥梁结构的破坏。
4、灌浆加固。灌浆加固法采用了不同的水泥砂浆作为填充物对盖梁裂缝进行填补加固,其包括普通水泥灌浆、聚合物灌浆等两种方法[4]。水泥灌浆运用于厚度较大的混凝土墙结构,可采用注入硅酸盐水泥砂浆进行灌浆处理。新型灌浆材料的推广能够保证桥梁结构的正常性能,提高了桥梁施工现场的操作质量。
5、粘合加固。粘合加固不仅是外在的桥梁加固技术,也是混凝土材料自身具备的自修补处理特性。粘合加固的流程:空气里具有一定量的二氧化碳,促进了水泥浆中的氢氧化钙出现碳化作用,化学反应会产生粘合晶体,其与水泥浆及骨料表面之间产生粘结作用,运用于桥梁结构起到了良好的加固效果。
6、构件加固。各种组合构件的利用也是保证盖梁支架性能的有效措施,尤其是钢筋材料构件的搭配使用能显著增强盖梁的力学特性。施工人员可选择厚度小、长度大的金属“缝合U型钉”,对盖梁结构的交接位置进行固定[5]。埋设金属构件之前,应对盖梁支架“打孔、设槽、挖沟”,为构件的埋设创造足够的空间。
结论
总之,混凝土现浇是盖梁支架施工的常用方法,对维护桥梁整体结构的性能有着极大的作用。为了避免现浇过程中出现各种病害问题,桥梁施工前期应做好详细的设计工作。盖梁支架的设计方案决定了后期施工的具体流程,设计人员需经过实地勘测、数据取样、受力计算等流程筛选最佳方案。对桥梁施工期间出现的裂缝、沉降等病害,也应提前制定针对性的加固技术方案。
【参考文献】
[1]寧一霞.谈桥梁工程施工需考虑结构的稳定性状态[J].建筑时报,2011,12(7):33-35.
[2]苏子旭.现浇盖梁支架设计方案的性能对比[J].城市建设理论研究,2010,20(11):42-43.
[3]闫玉亮.分析设计方案是桥梁支架施工的总指导[J].山东大学学报(自然科学版),2009,30(17):145-146.
[4]舒韵文.灌浆加固法的原理及其在桥梁施工中的运用[J].公路交通科技,2010,19(8):32-35.
[5]卞孝萱.交通事业发展需依赖于桥梁工程技术的进步[J].东北建筑科技,2010,19(8):11-13.
【关键词】盖梁;支架设计;病害处理;施工指导
中图分类号:S605+.2文献标识码:A文章编号:
【 Abstract 】 Domestic construction technology is becoming more and more advanced, and the combination of the bridge engineering structure got fully optimizes and improves the new period the rapid development of the transportation enterprise. The structure of the bridge is capping beam as an important component. The bridge to the upper, middle and lower structure effective combination together, displays the best combination of the structure of the performance. Consider to cover the comprehensive function beam structure, combined with the specific conditions of bridge structure design stents to support the bridge performance, this is bridge design unit needs the positive research problems. This paper introduces the design method of capping beam of stents, with an emphasis on the construction period of the reinforcement work instruction diseases.
【 Key Words 】 cover beam; stents design; disease treatment; construction guidance
从桥梁结构组合情况看,盖梁的关键作用是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁。桥梁施工期间在桥墩(台)或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁,能够对桥梁上部结构起到良好的支撑作用,以及时把各项荷载转移到下部结构中,维持桥梁各结构直接的受力均衡,防止裂缝、沉降、渗漏等病害的发生。
一、盖梁支架的介绍
盖梁俗称“帽梁”,其主要是位于墩柱顶部,是钢筋混凝土简支梁桥中的下部结构主要受力构件。伴随着桥梁施工技术的改进,现浇法在盖梁施工里得到了广泛的运用。这种方法的施工质量不仅受控于混凝土配合比、浇灌方法,且与采用的支架紧密相关。只有选择了坚实的支架,使模板牢固、可靠,拼缝严密、接口顺直,能抵抗混凝土自重和施工荷载,操作人员能安全地进行各种施工作业,才能确保施工质量和安全,杜绝模板漏浆、胀模等质量通病,杜绝模板支撑倒塌等安全事故。
目前,现有的墩柱顶盖梁现浇施工的支架型式多种多样,主要有自落地支架式、抱箍挑架式和埋设托架式等。具体情况:①自落地支架是在盖梁下部的地面上立支柱,搭成落地满堂支架后在支架上铺设模板;②抱箍挑架式是在盖梁下的墩柱上套钢板箍,拧紧套箍的拼接螺栓,再结合套箍搭设支架并铺设模板;③埋设托架式是墩柱上预留水平孔,待墩柱混凝土拆模并有一定的强度后,向预留孔中穿人钢锭,最后采用钢锭两端悬臂部分搭设支架并铺设模板[1]。施工单位在现场制定作业计划,必须要参考每一种支架结构的特点合理选择方案,保证后期施工的正常进行。
二、各种盖梁支架的计算要点
盖梁对桥梁结构性能的正常发挥具有无可替代的支撑作用,设计盖梁支架可辅助其承担相应的荷载。近年来,施工单位普遍采用混凝土现浇的方式完成盖梁结构的组合,让盖梁支架与其它桥梁结构之间的配合更加紧密。现浇盖梁支架应顾及到多方面的受力状况,尤其是现场组装模板更应该符合桥梁结构的力学特点。盖梁支架设计的计算要点包括:
1、纵横跨粱。纵横梁关系着盖梁纵向受力、横向受力等方面,控制好这两点基本上决定了盖梁的整体上受力状态。因盖梁处于桥梁的中下部,纵横梁力学计算需从现浇模板、支架顶部等方面展开设计。为了得到准确的工程数据,设计人员可以将纵横梁作为一个简支梁计算,考虑盖梁的最大弯矩或最大剪力,选择最合适的组合构件指导施工。
2、自落地支柱。自落地支柱的作用是分担盖梁结构承受的荷载,将桥梁上部结构承担的压力转移到下部结构,从而维持了上、中、下结构的受力均匀[2]。此外,由于橋梁的盖梁与地面之间的距离较大,常会受到外界风力的影响而破坏盖梁的稳定性,设计人员计算自落地支柱时要根据环境监测数据,对风力荷载的大小综合计算,确定自落地支柱的最佳模式。
3、抱箍装置。抱箍是现浇盖梁支架的固定构件,能够让桥梁结构里两种不同的材料互相抱住、箍住,避免相应结构失去稳定性。盖梁支架设计应合理选择抱箍的位置、装置、构件等,保证桥梁结构组合之后具有较强的稳定性。盖梁支架设计选用的抱箍装置包括:箍板、翼板、拉结筋板、螺栓、内衬垫等结构,设计人员要考虑装置的数量、抗剪强度、挤压强度等标准。
4、钢架结构。钢筋混凝土是桥梁支架设计的主要构成,钢架结构的分布可以指导后期施工的有序进行。盖梁支架设计采用的钢架结构要详细分析受力情况,如:受力种类、受力大小、钢筋自重等。盖梁托架的设计要选择平行弦桁架的方式,并且保证托架高度、刚度、跨度等符合桥梁标准规范,如:每一节托架的长度控制在3m,高度低于顶端的的1/5。
三、现浇盖梁施工常用的加固技术
现浇盖梁支架设计方案确定之后,施工单位应严格按照筛选的支架方案指导人员施工。桥梁是架设于江、河、湖等水流区域之上的建筑物,桥墩底部会受到水流的冲刷力而产生不同的病害问题,尤其是桥墩或地基沉降现象造成的破坏力极为显著。因此,现浇盖梁支架施工方案的设计要配备有效的加固技术,增强盖梁支架抵制病害的能力。
1、灌注加固。灌注加固本质上是一种材料填充的方式,其利用修补加工的方式起到加固效果。普通盖梁桥梁产生的裂缝尺寸较小,在裂缝施工技术的选择上必须要符合盖梁标准的要求[3]。一般情况下,裂缝灌注均选用环氧树脂为材料,该材料不仅粘合性能优越且灌注的宽度在0.05mm,满足了小型裂缝处理的需要。
2、力学加固。力学加固主要有重力浸入法、真空浸入法两种形式,均是将粘合材料融入裂缝里发挥出加固作用。重力渗入法是将树脂涂刷到表面上,使树脂溢于裂缝表面;真空渗入法常用于无规则的表面裂缝处理。如:盖梁混凝土裂缝处理时把裂缝表面密封,借助于大气压力的作用把纯环氧树脂浆料注入裂缝。
3、密封加固。桥梁结构施工期间出现小裂缝时应密封加固处理,通过简单的封闭、加固操作即可发挥良好的处理效果。低层盖梁桥梁的结构相对简单,地面桥梁的承载应力较小,选用表面封闭法及时处理可防止裂缝扩散。如:遇到对盖梁结构影响小的静止裂缝,显著密封加固可防止有害物质对桥梁结构的破坏。
4、灌浆加固。灌浆加固法采用了不同的水泥砂浆作为填充物对盖梁裂缝进行填补加固,其包括普通水泥灌浆、聚合物灌浆等两种方法[4]。水泥灌浆运用于厚度较大的混凝土墙结构,可采用注入硅酸盐水泥砂浆进行灌浆处理。新型灌浆材料的推广能够保证桥梁结构的正常性能,提高了桥梁施工现场的操作质量。
5、粘合加固。粘合加固不仅是外在的桥梁加固技术,也是混凝土材料自身具备的自修补处理特性。粘合加固的流程:空气里具有一定量的二氧化碳,促进了水泥浆中的氢氧化钙出现碳化作用,化学反应会产生粘合晶体,其与水泥浆及骨料表面之间产生粘结作用,运用于桥梁结构起到了良好的加固效果。
6、构件加固。各种组合构件的利用也是保证盖梁支架性能的有效措施,尤其是钢筋材料构件的搭配使用能显著增强盖梁的力学特性。施工人员可选择厚度小、长度大的金属“缝合U型钉”,对盖梁结构的交接位置进行固定[5]。埋设金属构件之前,应对盖梁支架“打孔、设槽、挖沟”,为构件的埋设创造足够的空间。
结论
总之,混凝土现浇是盖梁支架施工的常用方法,对维护桥梁整体结构的性能有着极大的作用。为了避免现浇过程中出现各种病害问题,桥梁施工前期应做好详细的设计工作。盖梁支架的设计方案决定了后期施工的具体流程,设计人员需经过实地勘测、数据取样、受力计算等流程筛选最佳方案。对桥梁施工期间出现的裂缝、沉降等病害,也应提前制定针对性的加固技术方案。
【参考文献】
[1]寧一霞.谈桥梁工程施工需考虑结构的稳定性状态[J].建筑时报,2011,12(7):33-35.
[2]苏子旭.现浇盖梁支架设计方案的性能对比[J].城市建设理论研究,2010,20(11):42-43.
[3]闫玉亮.分析设计方案是桥梁支架施工的总指导[J].山东大学学报(自然科学版),2009,30(17):145-146.
[4]舒韵文.灌浆加固法的原理及其在桥梁施工中的运用[J].公路交通科技,2010,19(8):32-35.
[5]卞孝萱.交通事业发展需依赖于桥梁工程技术的进步[J].东北建筑科技,2010,19(8):11-13.