武汉三官汉江大桥南引桥段5#~20#墩柱设计为双柱墩柱,墩高13m-16m,设计为双幅桥面,共32个墩柱及盖梁,墩柱断面采用方形导圆弧截面,尺寸为1.6m*1.6m,盖梁平面尺寸为14.2m×1.8m,中心高2m,墩柱和盖梁间以弧线过渡,墩柱截面形状详见下图:
常规桥梁墩柱盖梁现浇支架有以下几种形式:
(1)落地碗口式钢管支架或者扣件式钢管支架;
(2)碗口式钢管支架或者扣件式钢管支架与贝雷梁、型钢混合结构;
(3)钢管柱+型钢横梁+贝雷架支撑结构;
(4)钢抱箍+H型钢支撑结构,适用于圆柱墩;
常规盖梁模板支撑结构结构在一定程度上存在结构受力复杂,支架基础要求高,材料多,周转效率低,人工消耗大,安全风险高等特点,根据项目实际情况,三官桥项目初步确认采用较为保守的碗扣式钢管支架方案;后期经过项目技术人员与施工队伍对盖梁施工方法深入探讨,本着安全可靠、经济合理、节约工期、因地制宜的指导思想,引入新型“六、五式军用支撑墩”。
下面就满堂支架与六五军用墩支架从受力、安全性能、地基处理情况、施工难易程度及经济比选等若干方面进行比较。二者比较见下表,两种支架各有优缺点。根据施工现场实际情况,依据施工技术性能及经济比选,最后选用六五军用墩作为盖梁的支撑体系。
支架形式 | 碗扣式满堂支架 | 六五军用墩支架 |
受力情况 | 受力情况简单,受力分析简单 | 受力分析传递明确 |
安全性能 | 高度高,整体稳定性差,地质情况复杂,尤其整体稳定性,地基处理工程量非常大,同时不均匀沉降太大影响整体安全性,部分失稳易形成整体垮塌。 | 构件大,容易组装,结构安全性较高,抗变形能力较强。 |
地形情况影响 | 引桥部分有小溶洞,地基处理难度大,处理起来花费的工期非常长,受地形影响非常大 | 地形影响比较小,可直接在承台上搭设。 |
施工难度 | 临时地基基础处理难度很大,支架搭设容易拆除容易,但安拆安全性能较差 | 构件大、组装吊装难度较大,需用汽车吊配合施工 |
经济性能比较 | 基础处理费用非常高,成本比较高,经济性低,人员数量需求多,机械设备投入少 | 基础处理费用低,材料投入少,人员少,机械设备投入较大,需要专业化人员,支架总体经济性高。 |
在施工现场采用汽车吊与塔式起重机配合组装,把双层军用梁先分节组装,然后按照单跨长度吊装拼接,组装后逐跨采用大吨位汽车吊进行吊装一次就位,为施工吊装方便先吊装最外边军用梁进行临时固定,然后按设计进行逐榀进行吊装,吊装上两榀后就开始用槽钢、U型卡进行连接,作为横向联结防止倾覆,增强其横向刚度。支架结构的搭建要稳固,杆件连接牢靠。
该方法在三官桥引桥盖梁工程中成功实施,拆、装方便,施工速度快,安全性能高,基本无材料损耗,经济效益好,大大加快了施工进度,保证了盖梁施工质量,得到业主、监理的一致好评,为类似工程施工提供了实践经验。
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