技術(shù)交流
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混凝土廊柱施工采用波紋管的可操性和經(jīng)濟(jì)性
點擊次數(shù):21671次    發(fā)布時間:2017/2/14

1、廊橋簡述

    廊橋在我國已經(jīng)有2000年的歷史,廊橋作為地道的中國產(chǎn)物,它集山、水、屋、橋與一體,既美觀又實用,它的設(shè)計工藝經(jīng)久不衰,對于一些歷史名城,它是歷史的見證,又是美的體現(xiàn),在建筑學(xué)來講,它自身與橋梁本身為一體,保證了穩(wěn)定性,安全性,從視覺來講,廊橋之美還在山水之上,水之山之魂,水為橋之侶,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,與其周圍山水構(gòu)成一幅優(yōu)美的畫卷,從用途來講, 有的用于攔護(hù)風(fēng)水,有的作為交通,不管其用途如何,每當(dāng)?shù)桥R時,總會臨風(fēng)懷想,感慨良多。

    獨特的建筑風(fēng)格,它的每一根柱子,每一個裝飾,無不體現(xiàn)出藝術(shù)魅力,它在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)大潮中演化成一種地方人文歷史,它已經(jīng)濃縮成一種旅游文化,成為游人,攝影家駐足觀賞和民俗研究的對象,在古代與現(xiàn)代的結(jié)合下,為大自然增添新的光彩,同時也造福于社會,服務(wù)于人民。

2、韓城市澽水河下游綜合治理及灌溉改造工程1號跌水人形景觀廊橋工程廊橋概況

1號跌水位于早期修建的毓秀橋下游段約0.75km處,全長62.1m,寬5m0.7m(欄桿及廊柱)+3.6m(人行道)+0.7m(欄桿及廊柱))。

3、 廊柱方案選定

    廊橋廊亭為鋼筋混凝土廊亭,主要包括廊柱,人字梁,實木裝飾等,其中廊柱施工最為重要,堅持“質(zhì)量、安全、工期、投資效益、環(huán)境保護(hù)、技術(shù)創(chuàng)新”六位一體的建設(shè)理念。堅持技術(shù)先進(jìn)性,科學(xué)合理性,經(jīng)濟(jì)適用性相結(jié)合及實事求是的原則。

1號跌水人行景觀廊橋廊柱共26根,直徑均為35cm,其中18根高度為3.5m84.1m,為了保證26根廊柱與主梁的整體性,采用26根廊柱和上部連接梁一次性澆筑,傳統(tǒng)的施工方法采用鋼模板進(jìn)行,鋼模板及可以保證廊柱的垂直度,又能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,周轉(zhuǎn)期長,但缺陷也是非常大的,鋼模板自重大,拼接需螺栓連接,局部需進(jìn)行焊接,二次加工,施工成本大(成品模板8000~12000元每噸),安裝工期長。而波紋管具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,抗沖擊性能好,連接可靠、易加工、操作輕便快速。缺點就是自重小,內(nèi)壁光滑易上浮,為此,技術(shù)組對廊柱模板的選用進(jìn)行市場考察,通過對鋼模板,波紋管的比較及對柱體的力學(xué)分析,一致決定采用波紋管管作為廊柱模板,這同時也需要克服多重困難,對模板的支護(hù)及穩(wěn)定必須控制好,保證廊柱的穩(wěn)定性,美觀性。

廊柱的測量控制: 為了保證結(jié)構(gòu)尺寸,必須對廊柱的位置進(jìn)行精確放樣,根據(jù)已知的平面控制點,對廊柱圓心坐標(biāo)點進(jìn)行放樣,復(fù)測其幾何關(guān)系,確保其準(zhǔn)確性,連接周線為一條直線同時偏移柱子外邊線作為模板控制線。對廊柱的高程進(jìn)行嚴(yán)格控制,對于預(yù)埋件的位置進(jìn)行嚴(yán)格控制。以下詳述廊柱方案可操作性:

4 、廊柱模板的固定與搭設(shè)

    柱、梁均采用鋼管腳手架,滿堂架搭設(shè),鋼管支架立柱采用上下層架的搭設(shè)方法,上層立柱必須和水平拉桿用雙十字扣聯(lián)接,緊靠下層立柱處確保受力。搭設(shè)柱支撐時,立柱鋼管距離廊柱圓心175mm 處搭設(shè),橫向鋼管設(shè)四道,第一道在柱離地0.2m 處搭設(shè)。其余采用90cm×90cm搭設(shè),第四道在梁底找平鋼管下口搭設(shè)。為抵抗水平剪力,在立柱四角要求設(shè)斜撐和剪刀撐緊抵地面。對每一層通過鐵絲再進(jìn)一步加固,保證其在澆筑砼時因自重小而上浮。 

5 廊柱澆筑

砼標(biāo)號為C30混凝土,吊車、料斗配合進(jìn)行澆筑,采用分層澆筑,每層厚3040 cm,每層的循環(huán)澆筑時間實際不超過2h,以免砼因假凝致使振搗困難,造成冷縮。振動棒一直放在廊柱底,一點點的向上收,確保其不上浮,不跑模,由經(jīng)驗豐富的技術(shù)工操作,在澆筑過程中,每層必須對廊柱進(jìn)行垂直度的校正。砼澆筑24h 后,使模板與砼接觸面脫離23mm,在其上架設(shè)多孔塑料管,接通自來水連續(xù)澆注,以形成濕潤保溫的養(yǎng)護(hù)條件,降低砼水化熱高峰值時的溫差,砼澆筑后7d 后拆模,拆模后廊柱用草簾子澆水養(yǎng)護(hù),總養(yǎng)護(hù)時間不少于14d

6 、波紋管主要控制數(shù)據(jù)

6.1特征

下面就剛度、位移、耐壓力、溫度四項進(jìn)行具體說明。

6.1.1剛度

波紋管的剛度按載荷與位移性質(zhì)不同可分:為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。在目前應(yīng)用中絕大部分是軸向剛度,因此主要介紹軸向剛度剛度K,它是反應(yīng)波紋管敏感性的一個參數(shù)。剛度越大.敏感性越差,它與靈敏度δ互成倒數(shù)即K=1δ另外,剛度K與波數(shù)n成反比,因此單波剛度與總剛度之間的關(guān)系可用下式表示:K=K單/n,例題根據(jù)整機(jī)要求的條件,經(jīng)計算確定波紋管的尺寸參數(shù)為:內(nèi)徑16mm,外徑25mm,壁厚012mm,材料為1Crl8Ni9Ti,層數(shù)為1層,根據(jù)后面的單層金屬波紋管系列表計算波數(shù)為10的該波紋管的總體剛度。解:根據(jù)題中所給條件查單層波紋管系列表得單波剛度為695 KN m,所以K總= 695106. 95KNm,較高的管材的環(huán)剛度,從而增強(qiáng)了管道對混凝土負(fù)荷的抵抗能力。

6.1.2位移

波紋管的位移有最大位移及允許位移兩種。最大位移指波紋管在外壓力作用下,壓到波紋之間相互接觸時所能產(chǎn)生的最大位移值;允許位移指在波紋不產(chǎn)生永久變形的情況下所能獲得的最大位移值。一般來講允許的壓縮位移要比允許的拉伸位移大15倍左右。波紋管的位移W與波紋管的波數(shù)成正比,即單波允許位移乘以波數(shù)等于總允許位移。例題:條件同上例解:查單層波紋管系列表得單波允許位移042mmWmax10 X042=42mm

6.1.3耐壓力

耐壓力是波紋管的一項重要指標(biāo)。有受內(nèi)壓和外壓兩種形式,一般來講,同一波紋管在其它條件相同時,受外壓比受內(nèi)壓時的穩(wěn)定性要好,所以受外壓作用時的最大耐壓力比受內(nèi)壓時高。波紋管塑性好,但由于放置時容易與鋼筋頭相撞發(fā)生質(zhì)量缺陷,下裝是一定垂直慢放,振動棒應(yīng)開到低檔位進(jìn)行澆筑。

6.1.4工作溫度

工作溫度也是影響波紋管壽命的主要因素之一。波紋管工作溫度適用于溫度范圍在一196℃~600℃之間。但即使在此范圍,溫度越趨近于兩端其壽命也是要大打折扣的。因此若工作溫度有更高要求,則必須更換新材料,否則將嚴(yán)重影響產(chǎn)品壽命。

6.2波紋管受力計算

7、 混凝土側(cè)壓力計算

 

8、廊柱壓力計算

9、結(jié)束語

在項目部整個團(tuán)體的共同努力下,廊橋的施工已結(jié)束,幾何尺寸、外觀都滿足設(shè)計要求,外觀質(zhì)量優(yōu)良。這次廊柱施工是一次寶貴的施工經(jīng)驗,尤其在廊柱的選材,方案上是對以后工作的一個成功借鑒。

該方案,我們始終堅持“安全第一、預(yù)防為主”的方針,確保安全生產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn),每米長的波紋管單價比鋼模板單價低,大大降低了成本,波紋管的安裝更快捷,方便,高空施工往往增加施工難度,而波紋管的拆除較為方便,能極大的提高安全系數(shù),在整個施工波紋管施工過程中,不需機(jī)械輔助,在拆除完成后,表面光滑,每排柱子都能保證其整體性,穩(wěn)定性。不論是從安全、工藝、時間、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性,都有大幅度的提高,確保廊柱施工的順利完成。

最后,作為新的施工工藝,一方面我們還需要改進(jìn),另一方面我們也暴露出了自己的不足,我相信,只要我們共同努力,朝著同一個目標(biāo)前進(jìn),在施工工藝技術(shù)上有更高的突破。


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