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1、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
2、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
3、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。 C5
4、0混凝土设计为 384 m 3, 合计 960 000 kg; 钢筋、钢绞线 97 000kg;箱梁模板60000 kg; 其他荷载6500 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, 5
5、L/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A7A10 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 0mm, 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
6、,军用梁在均布荷载作用下的挠曲线方程为EIv=qLx 3 /12- qx 4/24- qL 3 x/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 447kN/m; L 为军用梁全长 , L=22.8 m; x为距军用梁梁端的距离。根据上述原理可知 , 在跨度中点 ,挠度为极值 ,即f 1=v|x=L/2 =- 5qL4( 2)/384EI在距离支点 L/6, 2L/6的挠度值分别为 :f2 =v|x=L/6 =- 205qL4 /31 104EI( 3)f 3=v|x=2L/6 =- 11qL4/972EI( 4)将单层军用梁的
7、实测结果f1 =- 55 mm, f 2=- 30 mm, f 3 =- 50 mm代入式 ) 、式 ( 3)、式 ( 4) 可得qL4/EI=4 224( 5)qL4/EI=4 552( 6)qL4/EI=4 418( 7)取式 ( 5) 、式 ( 6) 、式 ( 7) 的平均值 , 得4( 8)qL /EI=4 398将式 ( 8)代入式 ( 2)、式 ( 3)、式 ( 4)中可得f1=- 57 mm, f2=- 29 mm, f3=- 49.7 mmf1, f2, f3即为施工中要严格控制的预拱度。同理可得出双层军用梁的计算参数:qL4/EI=5 054 ( 9)将式 ( 9)代入式(
8、2)、式 ( 3)、式 ( 4)中可得双层军用梁施工的预拱度:f1=- 65.8 mm, f2=- 33.3 mm, f3=- 57.2 mm。军用梁预拱度的设置: 根据等载预压结果, 结合混凝土箱梁的设计梁底线, 在军用梁的梁顶用方木、木楔调整底模、边模的立模标高, 设置预拱度。混凝土连续箱梁梁底的立模标高= 设计梁底标高 + 预拱度 ,见图3。3 效果鉴定根据施工荷载对军用梁进行等载预压, 用测量手段获取军用梁不同截面处的竖向变形; 根据军用梁在均匀线密度荷载q 作用下的挠曲线变化方程, 可推出军用梁的抗弯刚度EI, 利用该值反代回挠曲线变化方程, 可得出任意截面上的挠度变化值, 以此作为
9、军用梁预留沉降值的设置,从而准确地控制梁底标高。 通过对A7 A10, A16 A19, A41 A45, A74 A75等 11 联混凝土箱梁施工, 均取得了很好的施工效果。4 军用梁技术的推广和应用这种实践和理论相结合的方法, 适用于各种不同片数、不同跨度、 不同类型 ( 单层或多层 ) 的军用梁挠度的计算, 具有广泛的使用和推广价值。军用梁架设技术简单, 施工方便 , 速度快捷 , 既能有效地避免现浇箱梁处理软弱地基的困难, 又能有效地解决跨沟、跨道、跨路等问题, 同时还能创造良好的经济效益。经现场多次验证表明: 当混凝土箱梁的净空高于5.0 m时, 即使地基不作特殊处理, 采用军用梁比采用脚手架作支撑要经济。随着建筑高度的增加, 军用梁的经济优越性将更加突出。军用梁的施工技术值得大力推广应用。文章来源：科技情报开发与经济原作者：王晋生; 李未红
