系梁施工

系梁施工（精选8篇）

系梁施工 篇1

1 施工准备

施工前组织人员、准备技术资料, 并对现场施工人员进行相关技术作业交底;对特殊工种机械操作人员及钢筋工等人员进行培训, 必须坚持持证上岗。所用材料必须符合相关规范要求, 使用前必须严格审核材料的出厂合格证和试验报告, 并对所有原材料进行抽检, 通过试验室检测, 材料合格后才可使用, 不合格的材料一律不允许使用在施工仓面内。

桩基检测计划2#、3#、4#桩基进行一次检测, 1#、2#、5#桩基进行一次检测, 检查由具有合格检测资质的单位进行, 在桩基检测后单独上报。

2 系梁施工工艺

2.1 系梁施工工艺流程

桩基无破损声波检测→测量放线→基坑开挖→破桩头→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土→拆模、养护。

2.2 基坑开挖

根据实测地面标高计算出系梁低面高程, 根据计算结果放出基坑开挖边线。根据设计资料及规范, 开挖边坡暂定1:0.75, 遇到易坍塌地层时可适当变缓。基坑周边应留有不小于1m宽的护道。开挖的土石方要及时转运至指定碴场。当基坑渗水量时, 在基础尺寸线以外开挖一集水井 (根据渗水量大小) , 采用水泵抽排。

2.3 破桩头

利用风镐和人工配合破除桩头 (在桩基灌注砼时超灌) 至系梁底标高处, 并用高压水冲洗干净, 以保证新老砼紧密结合。

2.4 绑扎钢筋

所有钢筋运至施工现场后必须经检测, 合格后方可投入使用。钢筋必须按照不同的钢筋等级、牌号、规格分批堆存, 不得混杂, 并且设立标识牌。钢筋在存放过程中, 钢筋下必须用枕木或混凝土墩支垫, 并加以覆盖防护。钢筋下料前需按照规范要求进行调直, 清除污锈等处理。

根据设计图纸, 按照1:1的比例进行钢筋下料、加工, 以节约钢材为原则。箍筋为I级钢筋, 末端弯钩采用135°的形式, 弯钩平直部分的长度为10倍箍筋直径即10cm长度。所有钢筋均在加工场制作成形, 运输至施工现场分类进行堆放, 按设计图纸进行绑扎。

2.5 安装模板

系梁模板由专业模板厂生产制作的定型钢模, 相互拼接组装, 用φ20的拉杆加固。在钢模接口处垫以海绵或者黏贴透明胶布防止漏浆。在模板安装前, 于模板内侧涂抹脱模剂, 便于拆模。模板表面保持光洁、无变形、接缝严密。

2.6 浇筑混凝土

试验室按照试验监理工程师审批的配合比出配料单, 拌和站严格控制各类原材料掺入量, 加强混凝土质量的控制。

浇筑前对模板、支架、钢筋、预埋等进行检查并做好检查记录。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢要清理干净, 并对仓面进行二次清洗。浇筑砼前, 对混泥土的坍落度进行检查。为加强系梁与桩柱的整体性, 系梁混凝土与桩柱一起浇筑。

采用2台10m?罐车运输至施工现场浇筑, 分台阶浇筑, 并用插入式振捣器振捣。使用插入式振动器时, 移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍, 与侧模保持50～100mm的距离, 要插入下层混凝土50～100mm, 每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒, 避免碰撞模板、钢筋及其它预埋件。对每一振动部位, 必须振动到该部位混凝土密实为止。严格控制砼是下落高度, 自由倾落高度不超过2m, 当下落高度大于2m时, 必须采用溜筒或梭槽减缓下落高度。

混凝土振捣时遵循快插慢拔的原则, 以混凝土表面不再有沉落且无气泡上冒为准, 严防出现蜂窝麻面现象。插入时宜稍快, 提出时略慢并边提边振, 以免在混凝土中留有空洞。混凝土振捣时采用平行式或梅花式, 但是不得漏振、欠振、过振;混凝土浇筑后, 应立即进行振捣, 振捣时间要合适, 一般可控制在25s～40s为宜;振动器不能直接触到布置在模板内的钢筋上;现场有备用振动器, 万一出现故障, 可以迅速更换。如出现以下情况之一时, 表明混凝土已振捣完成:1) 混凝土表面停止沉落, 或沉落不显著;2) 振捣不在出现显著气泡, 或振动器周围无气泡冒出;3) 混凝土表面呈现平坦、浮浆;4) 混凝土已将模板边角部位填满充实。在系梁砼终凝前, 应密切观察水位涨、跌情况, 做好相应的防护措施, 防止砼被河水浸泡。混凝土浇筑时每道系梁取2组试件, 并做好相应的记录。

2.7 拆模、养护

混凝土浇筑完成后, 应对系梁表面进行抹面, 并在收浆后立即覆盖清洁的塑料膜, 待砼初凝后撤去塑料膜, 尽快覆盖麻袋和洒水养护, 并保持系梁砼表面湿润, 砼养护期不少于7天。在混凝土强度达到2.5MPa前, 不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架荷载。在混凝土强度达到2.5MPa时方可拆除侧模。

3 质量和安全保证措施

3.1 质量保证措施

(1) 所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求。拌和站严格按照试验室出具的配料单搅拌混凝土以保证施工质量。模板表面应保证光洁、无变形。在同一结构中应采用同一类别的脱模剂, 脱模剂不得使用废机柴油, 也不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。

(2) 确保支架及钢模的强度、刚度及整体稳定性, 对其垂直度作严格校正。为确保砼的表观质量, 立模前对钢模表面进行彻底清理, 并对接口进行处理, 以保证接缝平齐、严密不漏浆;脱模剂应涂抹均匀。严格控制水灰比及分层厚度, 加强振捣工作, 施工时管理人员现场值班, 过程质量控制。混凝土浇筑用有经验的工人振捣, 保证无蜂窝、麻面。

(3) 模板拆除后, 及时用手持电动砂轮将模板接头缝处的混凝土磨平确保混凝土表面光滑、美观。且外观上不得出现露筋和空洞现象。5、做好成品现场的管理和清洁工作, 钢筋成品应储存在高于地面的平台、垫木或其支撑物上, 应尽量保护它不受机械损伤和不暴露在可使钢筋生锈的环境中, 以免引起表面锈蚀。

3.2 安全保证措施

施工现场禁止闲杂人等进入。施工人员须通过入场安全知识教育培训, 考核合格后方能进场。施工现场的电工、钢筋工等特种作业人员必须持证上岗。现场禁止出现明火明电, 配电箱须安装防护罩, 如发现安全隐患应立即整改。正式焊接时, 应注意焊接时的天气情况, 有风天气施焊应采取防护措施, 雨天不宜施焊, 不准带水作业, 以防触电事故发生。电焊条要采取防潮措施, 必要时要进行烘干。

4 结语

在施工前, 一定要对工程进行认真的分析, 根据工程的实际情况综合考虑选择最佳的施工方法。同时在施工时, 施工的管理人员一定要做好协调与安排, 对施工工艺进行严格的把控, 施工人员做好质量控制及关键工序的验收工作, 确保工程的质量。

系梁施工 篇2

成武高速公路CWJL5驻地办 墩柱、系梁、盖梁施工技术交底

一、墩柱、系梁施工监理要点：

1、测量放样

利用全站仪进行柱中心线准确放样，并根据柱半径放出支模圆周线，采用水准仪测量柱中心与圆周线支模位置高程。核对柱底高程，计算高差，并对施工人员进行明确交底。

2、钢筋笼预埋部分校正

根据柱中心放样位置，对预埋在基础内的钢筋笼外露连接部分进行校正，保证预埋件位置准确，钢筋直顺，尺寸符合设计要求。

3、连接面处理

将扩大基础或下层顶面桩径内部分采取人工凿毛处理，保证桩与基础或下层连接为整体。柱直径外支模位置，沿圆周线根据高差值进行凿除和修补处理，凿除后的粗糙面采用高标号砂浆抹平，使柱模安装时底面平整，整体压实。

4、钢筋笼加工与安装

钢筋笼加工采用钢筋场集中制作成型，再将成品运至现场与预埋件焊接的方法进行安装。钢筋笼安装措施：

1、吊环必须挂在加劲筋内侧，严禁随意挂在竖向筋和箍筋位置进行起吊，保证起吊过程中的安全。

2、起吊采用三点定位进行起吊，起吊过程中保持底口始终悬

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空，紧随端口向上吊起，底口逐渐向前移动，待整体垂直吊起时，即可放松底口吊绳，从而避免钢筋笼起吊过程中将底口主筋折弯及整体变形。

3、钢筋笼起吊后移位时配备施工人员配合扶助，缓慢移动至柱中心位置，不得碰撞预埋件。

4、采用吊垂法检测钢筋笼垂直度，确定钢筋笼中心垂直对准桩中心点时，固定吊车不再摆动，只允许上下垂直升降到钢筋搭接长度满足要求即可焊接。

5、钢筋接头采用搭接单面焊，搭接长度、焊缝长度不小于10d，两钢筋搭接端部预先折好角度，使两接合钢筋轴线一致。

6、钢筋笼顶端利用风绳三面等角法进行拉紧固定，保证钢筋笼垂直稳定。

5、脚手架搭设

根据钢筋笼安装与浇筑混凝土的需要，搭设简易脚手架，脚手架四周宽度宽于柱直径外一米，同时横向拉杆每隔1.5米设置一道，并将拉杆抱紧柱模，避免脚手架摆动不稳定，系梁底面与柱顶面工作平台上铺设竹架板，并搭设纵横向挡杆，以保证人员施工人员的在高空作业时的安全。

6、系梁钢筋加工与安装

系梁钢筋于钢筋场下料，焊接成半成品材料，运至现场进行骨架绑扎。

7、柱模加工及安装

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1、柱模采用定点模板厂加工制作，每节长度2-4m，面板厚4mm，模板的刚度、平整度、几何尺寸等均符合设计与规范要求。

2、为了保证模内尺寸及避免两相邻模板之间的错位，首先进行模板组合与拼装，根据首次拼装的最佳效果，将各节模板编号，加快拆卸后重复安装的速度。

3、模板竖向连接缝及横向法栏连接时，中间夹贴双面胶带，保证连接缝隙严密，对拼装缝不平整部位采用打磨机进行打磨处理，从而使模内表面平整、圆滑。

4、系梁与柱连接处模板根据系梁设计尺寸于厂家定做专用连接段，与模板上下连接采用法栏螺栓固定，与系梁侧面底面处设有20cm平口角钢，也利用螺栓连接，从而保证了柱模与系梁的整体性。

5、柱模安装时根据柱长合理分节，分节长度采用2-6m，并对每节整体组装成型，采用整体套入式安装，避免了纵缝出项错台现象。

6、墩柱底圆周线外支模位置紧贴双面胶带或高弹性海绵，使柱模底面紧压在上面，保证柱模底面缝隙严密、不漏浆，保护层采用钢筋外侧绑扎专用塑料块来控制。

7、柱模顶端利用对绳三面等角法进行拉紧固定，柱模垂直度检测采用吊垂法与经纬仪双向控制。调节顶端固定风绳的调节螺丝使其垂直稳定。

8、混凝土浇筑

墩柱设计为C30混凝土，系梁设计为C30混凝土，混凝土拌合采用拌和站集中拌和，砼输送车运输，用吊车垂直提升砼进行混凝土浇

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筑，用插入式振捣棒振捣。施工过程中当砼的自由下落高度超过2m时，搭设串筒，以防入模后的混凝土发生离析。

混凝土浇筑顺序为首先浇筑系梁底段柱混凝土，待其强度达到80%后再进行系梁与系梁顶段混凝土浇筑

9、混凝土浇注施工监理措施：

9-1.混凝土使用的粗细骨料、水泥经试验合格后，经监理师审批完毕，方可使用。

9-2.混凝土拌合采用电子自动计量搅拌站搅拌，运输罐车运送，坍落度控制到７-９cm。

9-3.混凝土采取水平分层连续浇注，每层厚度30cm，插入式机械振捣棒振捣。插入式振捣时，移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，并插入下层混凝土5-10cm的距离，每一处振动完毕后，边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板，钢筋及其他预埋件。

4、对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉不再冒出气泡，表面呈现平整、泛浆。

5、混凝土浇注连续进行，如因故间断时，其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。

10、拆模与养生

混凝土强度达到2.5MPa后拆除柱模与系梁侧模等非承重构件，对于系梁底模和支架等承重构件，等砼达到设计强度时再拆除。墩柱混凝土拆模后立即洒水湿润柱表面，并用土工布包裹混凝土表面养生，以防止产生裂纹。养生期不少7天。系梁底模待砼强度达到80%后再

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拆模。

（二）盖梁施工监理要点

1、施工准备

1.1 施工前先搭设简易脚手架作为工作平台，为了保证人员施工作业时的安全，脚手架顶宽不小于60厘米，并铺设竹夹板便于操作人员行走，外围设立栏杆，并挂安全网。确保操作人员高空作业时的安全。

1.2 复核柱顶标高，并按照设计标高凿除墩顶浮浆，整修平整，放样盖梁轴线，报请监理工程师验收通过后，进行底模铺设、钢筋加工与安装、侧模安装。

2、盖梁钢筋加工与安装

钢筋制作采用钢筋场集中加工成型，由运输车运送至现场起吊安装。钢筋制作时，钢筋表面要保持洁净，油渍、漆污、污皮和铁锈都要清除干净，在弯制前必须调直除锈。钢筋应平直，无局部曲折，成盘的和弯曲的钢筋均应调直，钢筋调直后被擦伤的表面伤痕不应使钢筋的截面减少５％。盖梁主筋采用双面搭接焊，焊接前焊点的水锈应清除，焊接接头与钢筋弯曲处不应小于10d，也不得位于最大弯矩处，同一截面主筋搭接数量不超过主筋数量的50%。在浇筑混凝土前，应对已安装好的钢筋进行自检，并填写检查记录，如有误差应及时纠正，自检合格后报请监理工程师验收，验收合格后方可进行安装。在浇筑混凝土时，应保证已安装好的钢筋不移位，并注意预埋筋的安装，在混凝土施工中不允许在钢筋上行走，对施工过程中发生变形的钢筋要

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及时进行调整。

3、盖梁模板加工及安装

盖梁模板采用δ=5mm厚钢板卷制加肋，螺栓连接。盖梁模板采用定型组合钢模板，现场拼装好后，吊车分块吊装，浇筑前设脚手架平台，底模利用墩柱柱体，用抱箍承托工字钢为主支架，工字钢上方横向铺设小方木或小型工字钢，承接底模模板及砼的重量，其承重能力经过检测能够满足要求。底模接缝将纸浆条紧贴于模板，防止漏浆，模板用螺丝连接，周围用钢架杆固定，以防砼施工过程中发生“胀模”。加固好的模板，侧模接缝用原子灰处理，内侧均匀涂刷高级机油，以保证成型后的砼表面光洁。

4、混凝土浇筑

4.1.盖梁设计为C30混凝土，混凝土拌合采用拌和站集中拌和，砼输送车运输，用吊车垂直提升砼料斗运送进行混凝土浇筑，插入式振捣棒振捣。砼浇筑顺序先悬臂、后跨中，逐次向柱中心合拢方式连续进行。

4.2.混凝土拌合第一盘后，及时检测砼坍落度，混凝土和易性合格后，固定加水量，方可连续拌合运至现场。

4.3.振捣时使用插入式振捣器，其分层厚度为30cm。振捣器插入的距离以直线行列插捣时，移动间距不得超过振捣器作用半径的1.5倍，振捣器应尽量避免碰撞钢筋，更不得放在钢筋上。振捣器开动后方可插入混凝土内，振完后应边振动便徐徐提出振捣棒，不得过快或停转后再拨出机头，以免留下孔洞。

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4.4.振捣器靠近模板时，棒头与模板应保持一定距离，一般为5-10cm。混凝土浇完底层后，在浇筑上层时，振捣器应插入下层5-10cm使两层结合一体。混凝土应振动到停止下沉，不再冒出气泡，表面平坦一致，呈现薄层泛浆时为止。

4.5.混凝土浇筑应连续进行，如因故间歇时根据现场温度情况不应超过允许间歇时间，以便在前层混凝土初凝前将本层混凝土振捣完毕，否则按照要求设置施工缝处理。在施工过程中注意预埋件的放置。上顶面混凝土必须平整整洁。

4.6.盖梁混凝土浇筑完毕后，利用钢抹子将顶面 收平，同时安装支座垫石模板，在混凝土的初凝时间或能重塑时间内浇筑完支座垫石混凝土。保证与盖梁的整体性。

5、拆模与养生

浅谈水中墩系梁的混凝土施工 篇3

白滩港大桥位于浙江省嘉善县姚庄镇,是申嘉湖高速公路(嘉兴段)J1合同段内的一座大桥。白滩港大桥跨径组成为4×30+4×30+90+4×30+4×30,其中主跨90m上部为下承式钢管拱桥,下部为钻孔灌注桩基础、承台、方墩、盖梁;引桥上部为30m部分预应力箱梁,先简支后连续结构,4孔一联,两侧共4联,下部为钻孔灌注桩、墩柱、盖梁(台帽)。桥梁全长578.2m,主跨桥面宽37m,引桥宽桥面宽35m,此桥位于半径R=5000m圆曲线上,交角90°,主跨与通航渠道角度为117°,此桥桥址位于杭嘉湖平原东部,地势低洼。全桥工程量:钻孔桩164根,合计9566m,30m部分预应力砼箱梁160片,砼总量28850m3,钢筋2760t,钢绞线319t,Q345C钢材391t。

白滩港大桥引桥10～14#墩处于河中,墩柱较高,设计图中各立柱间设有高度为1.2m的系梁,共计10根(指左、右幅)。这些系梁对加固桩基础和桥梁下部结构的刚度及稳定性起到积极的作用。

该桥水中系梁长12.7m,宽1m,高1.2mm。由于系梁处在水中作业,施工周期较长,给施工带来诸多不便。我单位根据实际情况,采用木桩土围堰方式进行水中系梁的施工,对施工质量和施工进度起到了积极的作用。

2 水中系梁混凝土施工

水中系梁施工主要程序:

木桩土围堰→搭设悬挂式支架→底模安装→钢筋骨架绑扎→安装侧模板→浇筑系梁砼→拆模及砼养护。

2.1 围堰施工

白滩港大桥水中系梁围堰从河水深度、流速、通航和经济角度等方面考虑,因地制宜,充分利用水中平台的双排松木支撑桩作为围护柱,在松木桩的内腔沿四周紧贴木桩内侧垂直插入用木条钉制的木网片。网片高5m,宽3m,待木网片全部插好固定后,为防止渗漏及内填粘土流失,采用彩条布贴于木网片内表面,然后在两彩条布之间倒入粘土进行填实,彩条布借助粘土的重力和推力自然下沉,并与木网片及河床紧密相粘,在倾倒填筑粘土时应从一个方向向另一个方向逐渐推进,将槽内的水挤出,以增加密实性减少渗透量,填筑粘土应高出水面50cm左右,这样形成一个密实牢固的长方形土围堰。

2.2 水中悬挂式支架搭设及底模安装

围堰成功后,用大流量水泵进行堰内抽水,待水位降到低于系梁底标高40cm时,开始安装悬挂式支架。在系梁施工的全过程中直至砼强度达到规定后,包括模板拆除之前,围堰内的水位始终保持不变,切不可过低降低堰内水位,否则堰内外水位高差问题导致堰壁向内的侧压力增大,危及到施工安全,故对围堰内的水位标高的监控十分重要。

水中系梁处于河中,河床淤泥较深。就地搭设承重支架,由于沉降量太大是不可靠的,只能借助水中平台的松木桩横空采用悬挂式支架方案施工。其施工步骤为:

2.2.1 先用(Φ20cm长6m的松木联接成总长15m的两根横托梁,用8#铁丝暂时夹固在三根钻孔桩桩头左右两边。

2.2.2 在松木横托梁上每隔30cm铺设一根10×10 (cm)的方木作横挡,并用铁钉和铁丝将其固定在横托梁上。

2.2.3 在方木上铺设已按系梁平面尺寸做成的底模板,模板的中心线与桥墩中心轴线相重合。

2.2.4 在围堰双排木柱上用Φ420cm长为6m的松木,每组三根叠成“品”字形,共计6组,每组间隔1.5m,最后用Φ13mm的钢丝绳与底模下面的横托梁系紧系牢,并同时按设计的系梁底标高进行调整。

2.3 系梁钢筋骨架安装

水中悬挂式支架搭设并调整好后,应抓紧时间安装钢筋骨架。

钢筋骨架拼装之前按照设计图尺寸进行放样下料。

由于系梁主筋长度较长达12.07m,在安放时,受到围堰长度和立柱钢筋的限制,只能先穿中间后从两边倒回的方法,才能顺利穿插安放进去。

钢筋骨架按照设计尺寸、施工技术规范要求进行拼装绑扎,并在钢筋与底模侧模之间设置垫块,垫块与钢筋扎紧,按梅花状错开放置。

2.4 侧模板安装

侧模板拼装而成,采用钢结构形式,用于桩柱的圆弧的部位的钢模与用于系梁直线部位的钢模板采用M 16mm螺栓联接成一整体。

侧模板固定采用对拉螺杆和斜撑木进行加固。在模板的上下端用16mm的螺杆对拉模板外侧的竖向加强木(10cm×10cm)。

再增加四组松木对底模进行第二次加固,通过八组松木挑梁完全可以承受系梁施工过程中的所有重量。

侧模板拼装完成后,以系梁中轴线为基准,对模板作最后总体较正,加以斜撑支护增强模板的稳定性。

2.5 浇筑系梁砼

砼采用HZS50强制式搅拌站拌制,输送方式采用砼输送泵送至系梁处进行浇筑。

砼浇筑施工方法,采用分层斜向浇筑,由于砼连续不断供应,整个系梁体积砼只需1h左右就能浇筑完毕,可不考虑初凝及重塑问题,但上层与下层前后浇筑距离应保持在1.5m以上。砼分层浇筑厚度不宜太厚,由于泵送砼的塌落度较大,浇筑厚度控制在50cm左右,振动移动距离控制在50cm以内。

砼的振捣方法采用阶梯式接力方法进行振捣。保证砼振捣密实,待砼终凝后可停止抽水,让其处于水中自然养护。

2.6 模板拆除

水中系梁砼强度达到2.5Mpa以上可抽水拆除其侧模板。由于系梁单跨跨径为5.5m,大于规范规定的4m跨径。所以系梁砼强度必须达到设计强度标准值的75%以上时,即在砼强度能承受其自重力及其他可能叠加荷载时,方可拆除系梁底模板。

3 结论

实践证明,白滩港大桥水中桥墩系梁充分考虑了水对施工的不利影响,结合实际情况,采用木桩土围堰方式进行混凝土施工,并有所创新,对缩短工期、保证施工质量起到了积极的作用,是一种因地制宜行之有效的方法,可供施工技术人员参考。

摘要：介绍了我单位承建的位于浙江省嘉善县姚庄镇的白滩港大桥水中桥墩系梁采用木桩土围堰方式进行混凝土施工，是一种因地制宜行之有效的方法，可供施工技术人员参考。

系梁施工 篇4

关键词：高速公路,柱系梁,施工技术

1 引言

高速公路建设对城市发展起着重要的作用, 高速公路建设的科学与否, 往往可以直接反应城市发展水平, 而桥梁柱系梁施工质量则直接关系着高速公路的施工质量。因此, 加强对桥梁柱系梁施工技术的研究和探讨, 是如今高速公路建设不得不关系的一个话题, 随着科学技术的不断发展与创新, 柱系梁施工技术也有了一定的进步, 而设计施工人员则应当与时俱进, 以进步的眼光, 创新的技术, 推动柱系梁施工的发展, 以确保高速公路的整体建设质量符合现代社会的要求。

2 施工前期准备

2.1 材料准备方面

项目部门应根据营业部下发的分项材料表对各分项材料进行详细的核对, 以提高计划材料的准确性。对于经过修正的材料量及时反馈给营业部预算处, 再由预算部门下发具体的材料计划表, 以方便采购人员的工作, 使他们尽量减少工作中的误差。如碎石、水泥、钢材等材料, 都必须经由监理师进行随时的抽检, 保证使用合格的材料。模板拼装时, 要严格遵程序规定, 具有一定的刚度和强度, 表面必须平整、严密, 无漏浆现象。钢筋、水泥等必须按时进场, 质量和数量皆应符合设计图纸的要求。

2.2 人员和设备准备方面

对于参与施工的各部门人员, 都要组织入场前的教育和培训, 使他们对工程的基本情况、具体难度、质量要求有所了解, 并对特殊工艺的施工人员进行有针对性的培训和检测, 以保证其技术水平达到有关要求。分承包商确定以后, 也要对其工作人员进行及时的培训, 对设计技术、质量、安全、进度等方面的事宜, 要进行详细的讲解, 以减小施工时的摩擦。

按照工程规模及难易程度安排施工管理人员, 由项目经理作为负责人, 组织本项目人员对图纸进行认真的分析, 就现场及工程材料用量做好沟通, 提出具体的人员和机具计划和安排, 在公司要求的工期内制定详尽的进度计划。

2.3 技术准备方面

开工前组织工程师、监理工程师及质检工程师参加技术交底会, 以现场实际情况和图纸为依据, 进行会审, 对施工质量、进度和安全等方面的问题进行沟通和交流, 对施工和技术规范提供详细的指导。切实将安全责任落实到人, 为工程质量、安全和进度提供良好的保证。

3 桥梁柱系梁施工工艺流程

3.1 施工现场测量放样

使用GPS、全站仪等测量仪器, 测出立柱中心的准确位置, 现场施工人员再绘制出相应的柱系梁模板安置的位置线。

3.2 底模安装

在进行底膜安装时, 首先用两个半圆形的钢箍作为支撑, 扣在立柱的顶端, 用毡布进行缠绕, 并且在钢箍上放置两根钢槽作为承重梁。而底模则采用具有良好刚度和强度的定制大块钢模板, 安装时必须保证塞缝用相交填充严密, 位置必须保持平滑、准确、坚固。在保证安装质量的同时, 还必须注意安装的安全, 底模标高和平面位置都必须保证无误。

3.3 钢筋加工和安装

底模安装后, 接下来安装钢筋, 首先要将底模表面清理干净, 并且标注出骨架钢筋的位置, 要保证精确, 安装时, 焊缝的长度和质量都必须严格遵守施工规范的要求, 与主筋处位于同一断面的钢筋接头应该错开, 另外还应该注意防锈处理, 尤其是在比较湿度较大的地区, 使用半圆形混凝土垫块作为保护层。保证钢筋骨架不面型, 严格按照施工规范进行安装。

3.4 侧面模板的安装和支撑

侧面模板主要采用钢模板, 手动点砂轮打磨, 表现的锈迹必须处理干净, 并涂抹脱模剂。安装时, 必须保证拼缝严密, 竖向的模板必须竖直, 尺寸不得超过模内尺寸, 模板上下采用拉杆进行对拉, 棱角处必须填充严密, 避免漏浆。

3.5 混凝土的浇注

首先, 混凝土的拌合料必须质量过关, 其次要拌合均匀, 坍落值也应当在一定的范围之内, 必须根据实际情况来对水灰比进行增减, 水泥必须是统一批次, 以避免色差。如果混凝土运输过程中出现离析现象, 或者发现搅拌不匀, 则应该立刻送回拌合站进行, 不能在现场加水搅拌。浇筑砼时落差应小于两米, 对每层的厚度都要进行严格的控制。并且各层之间的浇注不能间断, 必须持续进行, 而且每浇注一层之后, 都要及时进行振捣工作, 振捣工作与模板还应该保持五倒十米的距离。抽回振动棒时, 要避免与其他构件产生碰撞, 振捣必须保证混凝土与所需要的强度和密度相符合。

3.6 混凝土的养生

养生是一个十分重要的环节, 这关系到混凝土的使用强度和寿命。混凝土浇注完成后一到一个半小时, 应在混凝土结合处喷洒混凝土养护剂, 或按照常规进行养护工作, 以保证表面处于潮湿状态, 避免暴晒, 以免水分损失过快而形成过多的收缩裂缝。养生工作是否做到位对混凝土强度的增长具有极大的影响, 如果外界温度过低, 也应该进行相应保湿处理。

4 施工质量保证措施

4.1 全过程监管。

桥梁柱系梁工程的质量测评主要依靠操作过程和资料记录, 因此无可避免的受人为因素的影响, 这就要求监理人员对包括施工操作的资料整理记录全过程的监管, 在现场对施工过程进行详细的观察和了解, 并根据自己已有的实践经验及对设计文件的了解, 结合当地实际情况和技术发展程度, 进行综合的分析, 以保证施工操作的合理性和完整性, 结合施工部分表象变化及施工过程中对钻孔的检测和鉴别等, 对柱系梁工程进行质量测评。

监理机构的严格要求往往与承包商追求最大经济效益的想法有所矛盾, 这就需要监理人员根据分析, 对具体的情况进行判断和之处, 重视与承包商之间有理有据的协商和管理, 以达到保证工程顺利实施的目的。

4.2 各项数据达标。

材料、品种、强度等数据都应严格达标, 监理人员除了对每批次材料的强度等级、进场时间、合格证书以及数量等数据进行严格的监督外, 还要注意水泥强度等级测定的日期, 如果没有的, 要注意提醒厂家提供。要保证施工中所用的水泥, 从厂家提供的测定等级强度日期到灌浆使用日期, 时间不超过三个月。

5 施工安全的保证措施

5.1 严格遵守有关制度。

施工安全管理中可能遇到各种格样的问题, 要避免不必要的人身伤亡事故, 重点在于规范操作流程, 防止误操。这就要求工作人员必须严格遵守各项工作的组织措施、技术措施细则来进行施工, 细化相关章程的制度, 健全操作规程, 并制定有效的奖惩措施来进行控制。

5.2 完善安全管理体系。

制定准确而详细的施工方案、技术作业指导措施及技术交底等, 以规范施工人员作业行为, 为安全管理工作制定一个统一规范, 切实可行的行业标准。加大安全管理力度和质量监控措施。项目管理人员勤跑现场, 对施工中的薄弱环节有所了解, 并及时寻求解决办法, 做到防微杜渐、防患于未然。

5.3 合理安排安全监督人员。

对施工现场的工作组织协调和安全管理进行有效的监督和指导。各监督人员, 班组长、工作责任人、及现场监护人员都要严格按照相关章程进行工作, 并养成良好的安全行为习惯, 避免疏忽, 坚决杜绝违章作业和疏忽大意等问题。

6 结束语

综上所述, 桥梁柱系梁的施工必须严格遵守相关规定, 保证质量和安全, 同时追求便利、快捷的施工, 同时满足质量和安全的需求, 并且外观方面也能显得更加整洁、美观, 现阶段工作中, 我们应该学习优点, 改正缺点, 将桥梁柱系梁工程的施工技术推向另一个高峰。

参考文献

[1]卫申蔚.桥梁工程施工技术[M].北京:人民交通出版社, 2008.

系梁施工 篇5

某桥梁工程选择为单箱单室铺桥方式, 桥梁主体选择为现浇预应力混凝土连续箱梁结构。预应力混凝土连续箱梁的底宽为3.4 m, 顶宽为8 m, 梁高为1.7 m, 悬臂为1.5ITI。在该桥梁工程施工中, 各联箱梁之间的标准选择为3×30 m的标准联。为保证桥梁预应力, 设置8束预应力钢绞线于每个腹板之上, 钢绞线型号为低松弛1860级别的钢绞线, 将2000级低松弛钢绞线应用于横隔梁上。桥梁施工中所应用的15.2低松弛钢绞线, 满足预应力混凝土钢绞线的施工规范。横隔梁应力钢束选择的是TMI5-I2型号锚具, 纵向腹板束应用YMI5-I5型号锚具。选择内径为8 cm的金属波纹管为成孔材料, 并在横向束中应用扁波纹管, 波纹管型号为99×22型号;压浆材料上选择C5-净水泥浆。

2 预应力混凝土连续箱梁特大桥的系梁施工方法

2.1 基坑开挖

预应力混凝土连续箱梁特大桥的系梁施工, 首先需要进行基坑施工, 通过测量放线, 做好基坑开挖工作。基坑开挖采取机械开挖与人工辅助的方式进行。综合考虑桥梁承台尺寸、立模与工程施工要求, 确定基坑开挖尺寸, 并在基坑四周预留出1 m左右的工作面。当基坑开挖到距离系梁地面0.3 m位置时, 停止挖掘并采取人工方式进行基坑平整作业。

一般当基坑底面挖至系梁底设计位置后, 继续挖掘5 cm, 并进行夯实作业。在基坑坑底浇筑厚度为5 cm的C20混凝土垫层, 并将混凝土垫层作为系梁施工平台。

2.2 支架搭设与模板及钢筋的加工安装

1) 支架搭设。

在进行支架搭设作业之前, 需要对杆件、门架等进行全面检查, 如杆件或其他设备中存在裂缝、变形或严重锈蚀现象, 则禁止使用。保证支架搭设人员具备较高的技能操作水平, 在搭设之前, 控制并调节底托与顶托, 在搭设过程中, 对连杆与剪刀撑进行规范操作, 保证整体支架的受力均匀。在完成门架搭设后, 对门架进行全面检测, 尤其是针对门架搭设的牢固性, 紧固件搭设的规范性等进行检查, 在保证门架搭设符合设计要求后, 进行堆载预压, 堆载预压过程中需要保证均匀, 当支架加载预压变形逐渐稳定后, 方可结束预压。

2) 模板及钢筋的加工安装。

系梁模板是采取A3钢板进行制作的, 在钢模板应用之前, 需要进行除锈与刷油, 并对模板状态进行检查, 查看模板是否存在变形等。在系梁模板制作后, 采取吊车吊装方式进行安装, 并以人工辅助的方式进行模板立模。为保证钢模稳固性, 通过对拉螺栓与内撑进行模板内部加固, 通过纵横向钢带斜撑进行钢模外侧加固, 保证模板具备足够的刚度与稳定性, 能够满足系梁施工的要求。为避免出现漏浆, 引起混凝土质量问题, 将双面胶条或泡沫填充于模板接缝位置。完成支立后模板其稳定性要符合设计要求。在完成模板安装后, 需要以顶板高程与中心线为依据进行找正, 通过监理验收合格后, 方可进行下一步施工。

钢筋加工的方式为场地预制的方式, 并用车运输到桥梁施工现场进行绑扎。在该桥梁系梁施工中, 纵向钢筋焊接采取的是闪光对焊的方式, 在进行焊接时在接头附近做好防护措施, 防止对胶合板造成破坏。焊接要求焊接接头、焊接长度与强度都在设计要求范围内。

2.3 波纹管安装与钢绞线穿束

波纹管安装位置的正确与否直接影响着预应力混凝土连续箱梁设计目的的实现状况, 影响着箱梁的安全受力状况。为此, 在进行波纹管安装之前, 一定要做好定位工作。在设计图纸所标注出的线形控制点基础上, 使用圆钢进一步加密处理, 保证波纹管安装位置的精准性, 从而保证箱梁安全受力。

当前, 在桥梁施工中多选择人工穿束的方式进行钢绞线穿束, 在进行钢绞线穿束作业之前, 需要按照工程设计, 将钢绞线编织成束。在完成钢绞线穿束后, 需要检查牙套与锚垫板之间是否连接紧密, 保证不存在空隙, 从而保障锚固段张拉时锚固的牢固性与稳定性。

2.4 混凝土施工

在进行系梁混凝土施工时, 需要保证混凝土质量。按照桥梁系梁设计强度, 设计并优化混凝土配合比, 严格按照设计配合比配置各项材料。混凝土拌合物质量进行检验, 保证混凝土拌和均匀、和易性良好, 并进行坍落度测验。系梁施工混凝土采取的是搅拌站集中拌和的方式, 以保证混凝土供应稳定, 保证系梁混凝土浇筑一次成型。

混凝土浇筑需要选择分层浇筑分层振捣的施工工艺, 并安排专业人员负责规定区域振捣作业, 保证振捣规范, 振捣密实, 确保桥梁承台外观质量。在系梁混凝土强度达到2.5 MPa时方可进行模板拆模作业, 在拆除模板3 d后进行透水性材料回填, 并作夯实作业。

为保证系梁施工质量, 提出系梁施工偏差的控制标准, 如表1所示。

2.5 预应力张拉

预应力钢绞线张拉作业, 主要是采取的张拉控制力与伸长量来实现双控。在桥梁施工中, 横向钢绞线与纵向钢绞线张拉顺序上存在着一定差异。一般横梁预应力钢绞线张拉采取的是自上而下的方式, 而纵梁预应力钢绞线张拉顺序则是自下而上。在张拉过程中, 需要通过多次张拉达到设计张拉量。

2.6 箱梁孔道压浆、封锚

在完成钢绞线张拉作业后, 需要采取水泥浆对预应力钢绞线间隙封锚, 在水泥强度达到要求后进行注浆。在压浆之前, 需要对注浆孔与排气孔等进行彻底检查。压浆次序应从下而上进行。压浆水泥浆水灰比多控制在0.4~0.45之间, 并掺入一定剂量的膨胀剂与减水剂, 保证压浆效果。

3 养护工程

在完成预应力混凝土连续箱梁特大桥的系梁施工后, 需要做好养护措施, 防止混凝土出现质量问题。在混凝土浇筑后, 及时采取措施进行混凝土温度与湿度的控制, 后期养护是保证混凝土质量的重要措施, 需要给予足够重视。

在该桥梁工程预应力混凝土连续箱梁施工与桥梁系梁施工中, 合理安排施工工艺, 并按照施工规范进行施工, 确保了施工质量, 获得了良好经济效益与社会效益。

4 结语

在社会经济发展的推动下, 交通基础设施的规模与质量不断提高。在桥梁施工中, 为保证桥梁整体质量, 多采取预应力混凝土连续箱梁结构。预应力混凝土连续箱梁结构整体性较好、行车舒适、抗震能力强, 在特大桥施工中广泛应用。在本文中, 针对预应力混凝土连续箱梁结构的系梁施工进行了研究。为保证系梁施工质量, 需要从基坑、开挖支架搭设与模板及钢筋的加工安装、混凝土施工、养护工程等施工工艺出发, 通过对施工工艺的把握, 实现对系梁施工质量的控制, 最终保证系梁施工质量, 获得良好的经济效益与社会效益。

参考文献

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[2]董加敏.寒冷地区大跨度预应力混凝土连续箱梁特大桥施工方案及施工方法[J].黑龙江交通科技, 2012 (11) :100-102.

[3]郑可军, 郭祥.现浇预应力混凝土连续箱梁施工工艺分析[J].中国新技术新产品, 2011 (4) :167.

[4]刘跃先.现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术探析[J].淮北职业技术学院学报, 2011, 10 (3) :21-22.

[5]杜立勋.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术分析[J].山西建筑, 2012, 38 (20) :164-165.

[6]张文学, 吴海军, 王景景, 等.预应力混凝土连续箱梁顶底板搭接索拉—压杆分析[J].公路交通科技, 2012, 29 (3) :70-73.

系梁施工 篇6

建筑工程中, 基础连 (系) 梁、基础梁、地梁以及地框梁等概念经常碰到, 且容易混淆。这些梁的共同特点是处于室内地面以下, 且一般埋在基础回填土中。目前我国建筑结构施工图纸多采用平面表示方法, 不同的构件名称或代码对应不同的结构构造措施。对以上几个概念理解不清, 必将导致错误的构件代码以及不匹配的结构构造措施。设计人员对这几个概念不仔细区分, 往往会选择错误的计算模式, 从根本上埋下安全隐患。

对以上几个常见的概念进行辨析, 明确各自的受力特点及构造要求, 对于设计、预算及施工人员都有非常重要的理论与实践意义。

1 概念及辨析

基础连 (系) 梁:有时也称为基础拉梁, 是指连系独立基础、条形基础或者桩基承台的梁。其作用为连系, 即将原来独立的基础连接成一体, 能够提高基础的整体性, 减小不均匀沉降, 设置在正负零附近时还可以起到减小底层柱计算长度的作用。

基础梁:顾名思义是作为基础的梁, 也就是其本质为基础或者基础的一部分。基础是将上部结构的作用传递到地基的结构构件, 将上部结构的作用与地基反力相平衡是基础的受力特征。所以承受地基反力是基础梁的主要受力特征。常见的基础梁有条形基础和梁板式筏基中的梁。

地梁:严格来说, 地梁是一个不规范的称谓, 多见于施工现场, 通常是指直接做在地基 (垫层) 上, 施工时不需要支底模的梁。有时也泛指埋入室内地面以下的梁。

地框梁:在国家标准图集06G101-6中提出了地框梁的概念。地框梁是指设置在基础顶面以上且低于室内地面, 并以框架柱为支座的梁。地框梁类似框架梁, 与普通框架梁的区别在于地框梁一般是埋在回填土中, 且两侧没有楼板。设置地框梁的作用主要是能够减少底层柱的计算高度, 有时还用来承担底层的墙体荷载。但是该图集的最新版本11G101-3中取消了这一概念, 将地框梁与基础连系梁归为了一类, 统称为基础连系梁, 即将地框梁视为设在正负零附近的基础连系梁。

从设置的作用和受力特点分析, 基础梁设置的目的是作为基础的一部分增加基础刚度, 提高基础承载能力, 直接承受地基反力是其最主要的受力特征。基础连系梁的作用根据设置位置的不同有以下两类作用。如果设置在基础高度范围内, 其主要作用为连系各独立基础或承台, 增强基础的整体性, 减小基础的不均匀沉降。其协调作用在水平方向主要体现为协调各独立基础在地震时候所承受的水平地震作用, 这时其受力近似拉压杆, 在竖向则为调节各独立基础的沉降差, 这时受力模式为承受地基反力的地基梁。基础连系梁如果设置在基础顶面以上, 则其主要作用为减小底层柱的计算高度, 这时连系梁也就是地框梁, 此时连系梁作为所连系的柱的支撑参与受力。

从设置位置和构造来看基础梁往往是条形基础或者梁板筏基的一部分, 直接设置在地基 (垫层) 顶面。基础连系梁则有两种设置位置, 分别是基础高度范围内或者基础顶面以上室内地面以下。连系梁的梁下做法一般也有两种, 一种是在处理好的地基上做好混凝土垫层, 然后再在其上直接浇筑梁体, 这种系梁也就是工地上常说的地梁。由于和地基紧密接触, 这种连系梁当其两端的基础产生沉降时, 在梁上也必然产生地基反力, 同时也正是产生在地梁上的地基反力, 使得这种系梁调节地基不均匀沉降的能力较好。所以, 设置在基础范围内的连系梁应该尽可能采用这种梁下构造, 以增强系梁调节不均匀沉降的能力。第二种连系梁的梁下做法是将连系梁下悬空或者填充压缩性比较大的填充材料, 施工时做法类似楼面梁, 需要支底模, 这也就是前面所说的地框梁。这种连系梁由于底下脱空, 当连系梁两端的柱发生不均匀沉降时, 只能依靠梁自身的抗剪刚度来抵抗变形。然而由于连系梁的截面通常较小, 抗剪刚度不大, 此时连系梁对于不均匀沉降的调节能力将会很弱, 基本上只能起到对柱的支撑作用。所以, 如果设置连系梁的目的是为了减小首层柱的计算高度, 可以选择梁下脱空的构造, 这时候由于不用考虑地基反力对梁的作用, 设计比较节省。

2 设计建议

结合上面的分析对基础连系梁的设计给出以下建议。

2.1 合理选择和设置基础连系梁

基础连系梁的设置在《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010第6.1.11条有明确规定, 并不是所有情况都需要设置连系梁。当根据规范要求需要设置时, 主要分为两种情况:当底层层高不大, 基础埋深较浅时, 设置连系梁的目的主要为增强基础整体性和调节不均匀沉降, 此时应该将基础连系梁设置在基础高度范围内, 同时采用梁下混凝土垫层的构造。而当基础埋置较深, 导致一层柱计算高度过高时, 可以考虑在正负零附近设置连系梁, 从而减小一层柱的计算高度。这时梁下可以采用悬空或者填充压缩性较高的材料构造。

2.2 基础连系梁的计算方法

梁底下悬空的连系梁, 此时主要是作为两端柱的支撑, 设计时可以考虑取两端连接柱中轴力较大者轴力的1/10作为连系梁的轴力按照拉杆计算配筋, 按照压杆计算稳定。计算简图见图 (1) 。

梁底下为混凝土垫层的连系梁, 一般为设置在基础高度范围内的连系梁。这时连系梁除了按照支撑考虑轴力作用外, 还应该考虑由于可能的不均匀沉降引起的地基反力的作用, 计算简图见图 (2) 。对于偏心受力比较大的基础, 有时可以考虑由连系梁分担基础偏心所引起的弯矩, 此时基础设计可以按轴心受力计算, 而连系梁则需要考虑根据自身刚度所分配的弯矩的作用, 计算简图见图 (3) 。

3 结语

本文对建筑工程中与基础连系梁有关的概念进行了辨析, 并结合相关规范和标准图集以及工程经验给出了基础连系梁设计的相关建议, 可供类似工程问题参考。

计算简图中地基反力分布q (x) 目前主要依据个人经验, 其合理取值有待进一步研究。

参考文献

[1]GB 50007-2011, 建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]王小院.基础拉梁设置标高讨论[J].西北建筑与建材, 2003 (09) :14-15.

系梁施工 篇7

我国西部地区属山岭丘陵区, 地形、地貌和地质水文条件复杂, 且属于地震多发区。近年来高等级公路不断兴建, 在山区建造跨越山谷的桥梁也越来越多, 由于桥址条件的特殊性, 这些桥梁的上部结构具有弯、坡的特点, 为适应这些特殊地形变化, 山区桥梁通常会采用不同型式的下部结构, 其中以双柱式桥墩应用最为广泛。《公路桥梁抗震设计细则》 (JTG/T B02-01 2008) 第11.4.7条规定“高度大于7 m的柱式桥墩和排架桩墩应设置横系梁”[1], 故当双柱式桥墩的墩高达到一定程度时, 通常会在两根墩柱之间设置系梁。设置桥墩系梁会改变下部结构型式, 进而影响到整个桥梁结构的动力特性, 最终将会改变桥梁地震响应。设置桥墩系梁的桥梁在地震作用中大部分是横系梁与墩柱连接处通过塑性变形, 形成塑性铰而消耗地震动能量的输入, 从而保护桥墩墩身不受破坏, 这对桥梁抗震或桥梁加固起到非常有利的作用。

西安市某公路桥梁在多次地震累计影响下产生病害严重影响了桥梁的承载能力及使用功能, 应立即进行修复。本文则主要从桥墩系梁设置位置、系梁刚度两个方面研究如何正确地设置桥墩系梁。

2 结构形式

西安某抗震加固桥梁为3×25 m 3跨连续梁, 上部结构为箱型梁, 下部结构为圆形双柱式桥墩, 桥墩墩高15 m, 墩身直径1.4 m, 墩身间距7.0 m, 设置一道系梁, 系梁与墩柱采用固接方式, 主梁横断面及桥墩构造图见图1、图2。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTGD63—2007) 第5.2.5条规定“当用横系梁加强桩之间的整体性时, 横系梁的高度可取0.8~1.0倍桩的直径, 宽度可取0.6~1.0倍桩的直径”, 这里参照规范取系梁高度为1.2 m, 宽度为1.0 m, 系梁中心到墩顶距离为H。

3 模型建立

采用有限元软件Midas/Civil建立以纵桥向为X轴, 横桥向为Y轴, 竖向为Z轴的空间有限元模型进行分析 (见图3) 。其中主梁、桥墩、桥墩系梁均采用空间梁单元模拟, 板式橡胶支座按实际位置采用弹簧单元模拟, 墩底进行固结处理;考虑不设置桥墩系梁和设置桥墩系梁两种工况进行动力分析;对于设置桥墩系梁的工况, 按系梁中心到墩顶的距离H取3 m、5.5 m、7.5 m、9.5 m、12 m 5种情况进行分析。

4 动力特性分析

为了分析地震作用下结构的动力响应, 计算桥梁结构的动力特性, 前3阶模态见表1, 与之对应的2、3阶模态周期见图4。

Hz

由表1可知:设置桥墩系梁后, 系梁对纵桥向振动特性无影响, 而对横桥向振动特性影响较明显, 由于设置系梁后, 横桥向结构刚度增大、框架效应显著, 从而使横桥向典型振型的自振频率相对无系梁均有所增加;随着系梁设置高度的降低, 横桥向典型振型的自振频率呈现出先增大后减小的规律, 系梁设置桥墩中心时, 框架响应最显著, 自振频率达到最大。由于横系梁增强了横桥向的刚度, 提高了双柱式桥墩的整体受力能力, 从图4可知设置系梁的横桥向振动周期较无系梁均有所减小, 系梁位置的变化对一阶对称横漂的周期影响不是很大, 而对一阶反对称横漂的周期影响相对较大, 最小周期相对无系梁降低了3.7%[2,3]。

5 反应谱分析

该连续梁桥所在地区抗震设防烈度为8°, 基本地震动加速度峰值为0.2 g, 场地系数为1.0, 特征周期为0.35 s。本文以E1阶段为例研究桥墩系梁的抗震性能。依据《公路桥梁抗震设计细则》, E1阶段的抗震重要性系数为1.0。E1阶段水平设计加速度反应谱曲线见图5, 采用横桥向输入以上6个模型进行反应谱分析。

5.1 系梁位置的设置

为选取最佳系梁位置, 本文选取以下几个对象来研究系梁位置对桥梁抗震的影响: (1) 1#墩处墩顶横向位移 (见图6) ; (2) 1#墩墩身和系梁连接处系梁上下两侧的墩身弯矩值, 即为系梁上墩柱底与系梁下墩柱顶及系梁端部弯矩值 (见图7) ; (3) 1#墩系梁上下墩身轴力 (见图8) 。

从图6可以看出:设置桥墩系梁后, 横桥向位移值相对无系梁时有所减小;随着系梁设置高度的降低, 横桥向位移值呈现出先减小后增大的规律, 其中以系梁设置在桥墩中心时, 横桥向位移值最小, 此时相对无系梁时横桥向位移减小了26.1%。

从图7、图8可以看出:设置系梁墩底弯矩相对无系梁墩底弯矩均有减小, 随着系梁设置位置的下降, 墩底、系梁下墩柱顶的地震弯矩逐渐减小, 系梁上墩柱底的地震弯矩及上墩柱轴力逐渐增大;系梁端部的地震弯矩和下墩柱的地震轴力先增大后减小, 其中系梁设置在墩柱中心附近达到最大, 系梁下墩柱轴力始终大于无系梁墩柱轴力, 系梁上墩柱轴力始终小于无系梁墩柱轴力。出现这种规律的原因是桥墩系梁将桥墩分为上下两个框架, 随着桥墩系梁的下降, 上框架刚度增大, 相关的地震响应量也逐渐增大;同时下框架刚度降低, 相关的地震响应量逐渐减小。

分析可知, 当桥墩系梁设置在墩柱中心时, 系梁端点的地震弯矩及下墩柱轴力达到最大;此时系梁上墩柱底与系梁下墩柱顶的弯矩比较均衡, 弯矩绝对值也不是很大, 相对无系梁时墩底弯矩也有明显减小。系梁端点的弯矩相对较大, 可以在地震时首先进入塑性状态, 以消耗地震能量达到抗震效果, 故可以将桥墩系梁设置在墩柱中心。

5.2 系梁刚度的选择[4]

将系梁设置在桥墩中心处, 即7.5 m处, 设置7种不同刚度的系梁进行地震响应分析。1#墩系梁上墩柱底与系梁下墩柱顶的弯矩值和1#墩系梁上下墩身轴力变化图见图9、图10。

可以看出:随着系梁截面抗弯刚度的增大, 墩底截面的弯矩逐渐减小, 系梁上墩柱底、系梁下墩柱顶、系梁端点的弯矩都增大, 其中系梁端点的弯矩增大最为显著, 系梁上下的墩柱轴力也呈现增大趋势, 系梁上墩柱的轴力基本保持线性上升, 变化不大。考虑在地震作用中, 墩底弯矩不应过大, 系梁端部弯矩要相对较大, 综合考虑选取系梁截面高度为1~1.2 m (0.7D~0.85D) , 宽度选择为0.9~1.0 m (0.6D~0.75D) , 对比系梁上下墩柱轴力在该范围内变化不是很大, 故满足要求。

6结论

(1) 从动力特性分析结果可知, 横系梁对纵桥向振动没有影响, 而对横桥向振动有较大影响, 增加横桥向刚度, 会减小一、二阶横向振型的振动周期, 对于一阶反对称横漂的周期影响相对较大。

(2) 设置桥墩系梁后, 横桥向典型振型的自振频率有所增加, 横桥向墩顶地震位移有所减小;随着系梁设置高度的降低, 自振频率先增大后减小, 地震位移先减小后增大;当系梁设置在墩柱中心时, 自振频率最大, 地震位移最小。

(3) 当桥墩系梁设置在墩柱中心时, 系梁的地震弯矩最大, 上下墩柱轴力也达最大, 可以提前使系梁在地震作用下进入塑性状态, 利于抗震。

(4) 横系梁的刚度对结构内力的分配有很大影响。当横系梁的高度选择为0.7D~0.85D, 宽度选择为0.6D~0.75D时, 对桥梁抗震有利。

参考文献

[1]JTG/T B02-01—2008公路桥梁抗震设计细则[S].

[2]李健刚, 杜玉东, 魏燕玲, 等.横系梁对双肢薄壁高墩刚构桥稳定性的影响分析[J].铁道工程学报, 2008 (11) :31-34.

[3]范立础.桥梁工程 (上) [M].北京:人民交通出版社, 2001.

系梁施工 篇8

本文以 (3×25) + (3×25) m跨径圆柱式连续箱桥为研究对象, 结合土木工程专用有限元分析软件Midas Civil 2010[2], 通过比较桥墩系梁在有限元仿真分析中, 采用不同处理方式时所得到的结果, 从而为完善桥梁抗震计算方法提供参考。

1 工程概况

本桥上部采用25m跨径连续箱梁, 以3x25m为一联。计算时建立全桥模型作为研究对象。下部采用圆柱式桥墩, 柱径120cm, 桩径140cm, 桩顶设置120x100cm系梁。

本桥设计荷载等级为公路Ⅰ级, 场地类别Ⅳ类。根据该项目地震评估报告, 反应谱参数如表1所示。

2 基本模型

本桥依据《公路桥梁抗震设计细则》6.3条要求, 建立全桥空间杆系模型, 计算软件为MIDAS Civil 2010。桩土作用通过等效刚度弹簧边界模拟。系梁周围表层土的约束作用很弱, 建模时可以忽略不计 (见图1, 2) 。

3 分析计算

结构在E1地震作用下, 整个桥墩保持弹性状态。E2地震作用下, 桥墩作为延性构件, 出现塑性铰, 进入塑性变形阶段。在模拟系梁时常规有两种方式。其一是将系梁与桩柱相交的两个节点以梁单元连接, 即刚构处理。其二是系梁与桩柱相交的两个节点与系梁单元以主从连接方式处理 (见图3, 4) 。

由于系梁只影响桥墩横桥向刚度, 故本文仅比较两种不同模拟方式对横桥分析结果的影响。

利用纤维截面分析软件UCfyber计算截面的塑性特性值。通过对单墩进行横向pushover分析计算得到达到E2地震作用下的实际位移时墩底、系梁及桩顶的弯矩值 (见表2) 。

通过以上计算可知, 利用主从连接方式去模拟系梁与桩柱之间的联系, 系梁弯矩远小于利用刚构方式模拟的结果, 几乎可以忽略, 而计算得到的桩基弯矩由于系梁分配的很少, 较用主从连接方式模拟的要大, 这种结果是合理且偏安全的。

事实上, 根据将系梁设计成为能力保护构件的理念, 用主从连接方式去模拟系梁边界是默认为系梁先于墩柱屈服失效, 是一种偏安全的处理思路。这种思路在中小桥梁的设计中得出的结果是偏安全的。

同时, 利用刚构方式模拟是认为在墩柱屈服的时刻系梁依旧处于弹性阶段。事实上, 在没有做专门对系梁分析判别的工作前, 这种处理方式是不合理且不安全的。

另外, 地震作用下, 系梁塑性铰的屈服能起到耗散地震能量的作用, 也可作为桥梁减震设计中的一环。

综上所述, 笔者认为在中小跨径桥梁设计中, 系梁的设计定位应该是先于墩柱屈服的能力保护构件。在系梁与墩柱桩基连接方式的模拟时应采用主从连接的方式模拟, 结果是合理且偏安全的。

结束语

近年来, 结构的抗震设计在工程设计中越来越受到关注。作为一个在国内发展相对较晚的领域, 构件的设计思路和计算方法需要广大土工工作者在实际的工作中不断探索和完善。

(桩基用等效刚度弹簧边界模拟)

摘要：本文以高速公路桥梁中常见的25m跨径圆柱式连续箱梁梁桥为例, 通过空间有限元仿真分析, 探讨系梁与桩柱的不同模拟方式对抗震计算结果的影响, 对完善桥梁抗震计算方法有参考意义。

关键词：连续箱梁桥,系梁,抗震计算,有限元

参考文献

[1]范立础.高架桥梁抗震设计[M].上海:人民交通出版社, 2001