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摘 要:沿海软土地区,河流密布,水网纵横交错,在这里建造公路,需建小桥数量多,跨径不大,但进场材料万分困难,加之资金紧张,没有便道时,造桥难度较大,加之路线与河流的交叉角度大,设计预制板桥梁,有时无法施工,因此整体板基础、整体板梁板应运而生。
关键词:水网地区;无便道;河道狭窄;整体板基础和梁板;交叉角度大
沿海软土地区的显著特点就是,水多,地基承载力差,像江苏盐城地区,更是典型的水乡,水资源丰富,这里河流交错衔接,星罗棋布,如在这里建造公路,最大的特点是,需要跨越小河小沟多,兼顾排洪灌溉和交通的功能,需要建造小型桥梁结构物多,而且斜交桥梁会占大部分,因为地理上,这里属于有名的锅底洼,古代水利建设跟不上,上游的洪水泛滥时,冲刷淤泥裹挟泥沙,洪水就肆意流淌,形成冲击平原,因而河流方向不规则,大多是自然形成的河流,犬牙交错。
同时,在此类桥梁设计中,会遇到施工的难题和管理的难题,如果的是正交桥,一般用预制板梁,但因里下河地区,经济不发达,县道、乡道,全靠财政资金改变交通,非常吃力,因此,不是省级重点工程,一般没有便道,材料要靠小船,水运短驳,人工卸货上岸,一般能接上电更好,不能接上电的,还需要发电机组发电,进行小型桥梁施工。
但大部分都是斜交桥,跨径不大,如果还设计成预制板梁,那么,每块预制板,读的要设计考虑斜交角的钝角和锐角出的加强和补强,因为,从受力上,钝角过大,容易开裂,需要设计钝角补强钢筋,锐角受力或吊装过程中,容易折断,需要设计加强钢筋,一座跨径不大的小桥,如一级路路基设计26米顶宽,斜斜交达30度角,斜桥宽就达52米。而且,预制板梁根本就难以施工吊装,锐角太大,不易施工安装,而且,补强和加强钢筋达52处,受力还不合理。同时,跨径4米(正交)的小桥,斜交梁板的斜长,将达8米,此时,无法套用正交4米的标准图配筋,套用8米的标准图配筋,板厚36公分,与4米正交的梁板,板厚22公分,无疑耗费钢筋和混凝土数量增加许多,显得非常浪费。
同时,一个小桥如果设计成预制板,每个桥40---50片左右的梁板预制,每公里2座小桥,一般中型工程15--20公里,将给工程管理带来很大的难度和验收工作量。而且,预制梁板数量多,验收次数多,如有疏忽,很容易存在上部构造梁板施工的质量隐患:涨模、振捣不实,钢筋焊接接口多。而设计上因斜交桥的钝角和锐角,施工如果不重视,将导致梁板裂缝,质量难以把控。
而施工队伍,如果因设计成预制板块多,增加模板的套数,也将增加其预制场地建设,提高施工成本,不增加模板套数,由于梁板短,每次验收,混凝土量少,人员施工误工窝工情况严重,而且,比起整体板,多用钢筋、多用混凝土,不够经济。按照预制板施工,模板每次需要支模、拆模、修模,涂油、清理、校正,工程量显著增大。
同时,由于苏北里下河地区,水系发达,地下水位高,以水为患,受水的浸泡,一般土质为粘土,上边为淤泥质土,地基承载力非常差,一般钻探表明,土质地基承载力有8---10吨/M2,设计成重力式小桥基础,尺寸明显要大,不然达不到承载力要求,由于跨径小,两侧基础几乎相连接,因此设计成重力式小桥的基础形式,意义不大。
鉴于以上因素,无论从基础设计、还是上部梁板设计,都不宜设计成分离式的基础与预制式梁板,更有必要设计成上、下都为整体板的小型桥梁。
设计出整体板梁的好处是;
1. 钝角、锐角的数量大大减少。因而加强钢筋、补强钢筋数量大大减少。材料施工设计大大节省。
2.减少预制梁板模板的成本。
3. 减少预制梁板锐角梁板吊装,易折断的情况发生。
4. 减少混凝土的使用量,因为跨径不大,但斜交角度大时,桥宽都明显增加,比如一级路26米宽的小桥,斜交角度30度,中间受力长度还是4米跨径小桥,设计成斜向预制板时,设计必须按照斜长8米长度板梁设计配筋,混凝土板梁厚度,一般至少36公分,而改设计成整体式现浇梁板,中间部分还是设计成4米跨径标准,只要22公分厚的梁板,参照4米预制梁板配筋。小桥顺河流方向(横向)52米宽,只要中间40米按照正交4米梁板配筋就可以了,而边侧各5米范围内,按照8米斜长跨径梁板配筋,混凝土梁板厚度按照36公分。这样节省了中部钢筋数量和混凝土数量,减轻了桥梁重量。实际形成了π型梁板。见下图。
5. 设计成整体板梁桥,钢筋和底膜板,便于人员施工组织和监理工程师一次性验收,浇筑混凝土便于监理旁站,减少以前预制板梁多次验收和验收来回奔波的工程量,无论时光单位还是监理单位、管理单位,业主投资,隐形成本大大减少。提高了进度。
6. 受力更合理,整体式中间通车部分,设计为22公分的正交板,配钢筋14@10cm,而斜跨径鞭策5米宽范围内,用16@10CM,主鋼筋,支撑筋还是用8MM马镫型。用20*20cm间距和规格组成。
设计出主体板基础的好处是:
1. 扩大了小桥基础面积,使得地基受到的实际应力减少。便于满足设计要求。避免了桥梁基础打桩或其他加固措施。减少投资。
2. 基础变成钢筋混凝土连续整体板,结构厚度减薄。减轻全桥的重量。
3. 对于水网地区,基础的施工速度快,利于提高进度。因为,一旦基础开挖到设计位置,就连续浇筑垫层混凝土,成型后,便于在垫层顶面作为钢筋加工场地,制作加工钢筋,然后浇筑基础混凝土,连续施工,相比较人工垢工砌筑,速度快。
4. 混凝土整体板基础成型后,可以作为主体梁板的支撑着力面,脚手钢管,就支撑在基础面上,便于上层面板的施工。
5. 便于基础均匀受力,整体板基础,面积大,承载能力大,不容易基础下沉,避免不均匀沉降。
6. 防止对桥梁基础的冲刷,整体板结构基础,不同于小桥的桥台条形基础,水流喘急时,容易冲刷掏空桥涵基础,引起基础开裂。
7. 整体板钢筋混凝土板基础,胸墙一般也用钢筋混凝土薄壁式结构,所以,整体板基础的上层钢筋受地基应力作用,上部受拉,因此,上层钢筋纵向防止,下层布置为构造筋。
8. 容易达到水利标高控制,对这些乡间小河,水利一般要求灌溉和排洪泄洪,可以根据水利部门要求,控制标高。
根据测算,如果斜交角度大的小桥涵,按照整体板基础和上部梁板配筋和设计,可以比较预制板梁,上部混凝土减少近30%,钢筋较少10%---20%,经济效益可观,同时施工难度大大减少。速度也快,便于质量控制,因此值得大力推广。
(建湖县运输事业发展中心,江苏 建湖 224700)
关键词:水网地区;无便道;河道狭窄;整体板基础和梁板;交叉角度大
沿海软土地区的显著特点就是,水多,地基承载力差,像江苏盐城地区,更是典型的水乡,水资源丰富,这里河流交错衔接,星罗棋布,如在这里建造公路,最大的特点是,需要跨越小河小沟多,兼顾排洪灌溉和交通的功能,需要建造小型桥梁结构物多,而且斜交桥梁会占大部分,因为地理上,这里属于有名的锅底洼,古代水利建设跟不上,上游的洪水泛滥时,冲刷淤泥裹挟泥沙,洪水就肆意流淌,形成冲击平原,因而河流方向不规则,大多是自然形成的河流,犬牙交错。
同时,在此类桥梁设计中,会遇到施工的难题和管理的难题,如果的是正交桥,一般用预制板梁,但因里下河地区,经济不发达,县道、乡道,全靠财政资金改变交通,非常吃力,因此,不是省级重点工程,一般没有便道,材料要靠小船,水运短驳,人工卸货上岸,一般能接上电更好,不能接上电的,还需要发电机组发电,进行小型桥梁施工。
但大部分都是斜交桥,跨径不大,如果还设计成预制板梁,那么,每块预制板,读的要设计考虑斜交角的钝角和锐角出的加强和补强,因为,从受力上,钝角过大,容易开裂,需要设计钝角补强钢筋,锐角受力或吊装过程中,容易折断,需要设计加强钢筋,一座跨径不大的小桥,如一级路路基设计26米顶宽,斜斜交达30度角,斜桥宽就达52米。而且,预制板梁根本就难以施工吊装,锐角太大,不易施工安装,而且,补强和加强钢筋达52处,受力还不合理。同时,跨径4米(正交)的小桥,斜交梁板的斜长,将达8米,此时,无法套用正交4米的标准图配筋,套用8米的标准图配筋,板厚36公分,与4米正交的梁板,板厚22公分,无疑耗费钢筋和混凝土数量增加许多,显得非常浪费。
同时,一个小桥如果设计成预制板,每个桥40---50片左右的梁板预制,每公里2座小桥,一般中型工程15--20公里,将给工程管理带来很大的难度和验收工作量。而且,预制梁板数量多,验收次数多,如有疏忽,很容易存在上部构造梁板施工的质量隐患:涨模、振捣不实,钢筋焊接接口多。而设计上因斜交桥的钝角和锐角,施工如果不重视,将导致梁板裂缝,质量难以把控。
而施工队伍,如果因设计成预制板块多,增加模板的套数,也将增加其预制场地建设,提高施工成本,不增加模板套数,由于梁板短,每次验收,混凝土量少,人员施工误工窝工情况严重,而且,比起整体板,多用钢筋、多用混凝土,不够经济。按照预制板施工,模板每次需要支模、拆模、修模,涂油、清理、校正,工程量显著增大。
同时,由于苏北里下河地区,水系发达,地下水位高,以水为患,受水的浸泡,一般土质为粘土,上边为淤泥质土,地基承载力非常差,一般钻探表明,土质地基承载力有8---10吨/M2,设计成重力式小桥基础,尺寸明显要大,不然达不到承载力要求,由于跨径小,两侧基础几乎相连接,因此设计成重力式小桥的基础形式,意义不大。
鉴于以上因素,无论从基础设计、还是上部梁板设计,都不宜设计成分离式的基础与预制式梁板,更有必要设计成上、下都为整体板的小型桥梁。
设计出整体板梁的好处是;
1. 钝角、锐角的数量大大减少。因而加强钢筋、补强钢筋数量大大减少。材料施工设计大大节省。
2.减少预制梁板模板的成本。
3. 减少预制梁板锐角梁板吊装,易折断的情况发生。
4. 减少混凝土的使用量,因为跨径不大,但斜交角度大时,桥宽都明显增加,比如一级路26米宽的小桥,斜交角度30度,中间受力长度还是4米跨径小桥,设计成斜向预制板时,设计必须按照斜长8米长度板梁设计配筋,混凝土板梁厚度,一般至少36公分,而改设计成整体式现浇梁板,中间部分还是设计成4米跨径标准,只要22公分厚的梁板,参照4米预制梁板配筋。小桥顺河流方向(横向)52米宽,只要中间40米按照正交4米梁板配筋就可以了,而边侧各5米范围内,按照8米斜长跨径梁板配筋,混凝土梁板厚度按照36公分。这样节省了中部钢筋数量和混凝土数量,减轻了桥梁重量。实际形成了π型梁板。见下图。
5. 设计成整体板梁桥,钢筋和底膜板,便于人员施工组织和监理工程师一次性验收,浇筑混凝土便于监理旁站,减少以前预制板梁多次验收和验收来回奔波的工程量,无论时光单位还是监理单位、管理单位,业主投资,隐形成本大大减少。提高了进度。
6. 受力更合理,整体式中间通车部分,设计为22公分的正交板,配钢筋14@10cm,而斜跨径鞭策5米宽范围内,用16@10CM,主鋼筋,支撑筋还是用8MM马镫型。用20*20cm间距和规格组成。
设计出主体板基础的好处是:
1. 扩大了小桥基础面积,使得地基受到的实际应力减少。便于满足设计要求。避免了桥梁基础打桩或其他加固措施。减少投资。
2. 基础变成钢筋混凝土连续整体板,结构厚度减薄。减轻全桥的重量。
3. 对于水网地区,基础的施工速度快,利于提高进度。因为,一旦基础开挖到设计位置,就连续浇筑垫层混凝土,成型后,便于在垫层顶面作为钢筋加工场地,制作加工钢筋,然后浇筑基础混凝土,连续施工,相比较人工垢工砌筑,速度快。
4. 混凝土整体板基础成型后,可以作为主体梁板的支撑着力面,脚手钢管,就支撑在基础面上,便于上层面板的施工。
5. 便于基础均匀受力,整体板基础,面积大,承载能力大,不容易基础下沉,避免不均匀沉降。
6. 防止对桥梁基础的冲刷,整体板结构基础,不同于小桥的桥台条形基础,水流喘急时,容易冲刷掏空桥涵基础,引起基础开裂。
7. 整体板钢筋混凝土板基础,胸墙一般也用钢筋混凝土薄壁式结构,所以,整体板基础的上层钢筋受地基应力作用,上部受拉,因此,上层钢筋纵向防止,下层布置为构造筋。
8. 容易达到水利标高控制,对这些乡间小河,水利一般要求灌溉和排洪泄洪,可以根据水利部门要求,控制标高。
根据测算,如果斜交角度大的小桥涵,按照整体板基础和上部梁板配筋和设计,可以比较预制板梁,上部混凝土减少近30%,钢筋较少10%---20%,经济效益可观,同时施工难度大大减少。速度也快,便于质量控制,因此值得大力推广。
(建湖县运输事业发展中心,江苏 建湖 224700)