论文部分内容阅读
摘要:满堂支架施工是一种比较传统的施工方法,因其本身所具有的高功效、工序简单等特点,目前已逐渐应用到交通、建筑、市政等各个领域。它作为现浇箱梁施工的一个关键工序,对现浇箱梁的施工起着推动性作用。本文主要是采用满堂支架现浇,不需预留过车通道,主要对地基承载力、支架检验、模板预压等重点工序进行详尽说明。
关键词:满堂支架;现浇箱梁;施工
引言
随着经济的发展,从我国当前桥梁工程设计的实际情况来看,为了便于施工组织,提高外表美观以及整体结构的稳定性,一般外部构造都会设计成现浇箱梁。满堂支架适用于地质条件比较好的桥墩,制定合理的满堂支架方案,对于现浇箱梁来说是很重要的,这对于保证工程进度和成本来说,有一定的意义。
一、工程概述
安邵高速公路TJ3标源头冲Ⅰ高架桥,位于湖南省涟源市石马山镇源头冲村境内,起止里程左幅为ZK157+097-ZK157+473、右幅为YK157+098-YK157+449,交角角度均为右交角90度。左幅长376m、右幅长351m。本桥左幅采用(25+2x30+25)+(25+2x30+25)m现浇连续箱梁+6x25m预制T梁,右幅采用(25+2x30+25)+(25+2x30+25)m现浇连续箱梁+5x25m预制T梁。梁体为变高度、变截面结构。全桥现浇梁采用满堂支架施工,其中3#至8#墩之间现浇段支架均超过20米,地面最大高差10米,支架最高处为32.5米。
二、满堂支架在高墩现浇箱梁施工中的应用
对于高墩现浇箱梁,在施工的过程中,由于墩柱高28-32m,桥面宽12.75m,根据多年的施工经验,可以知道支架多采用满堂支架。采用满堂支架的优点是一般情况下来说,不会受到地形制约影响,只需要对比较小的范围内的钢管基础下的地基进行处理,相对来说,地基费用也比较少,并且只需要对部分初始化的支架进行模块预压,支架搭设的速度较快,施工人员的投入也比较少。满堂支架不需预留过车通道,支架搭设的质量非常有保证,重要的也会使施工的安全性提高很多。
通常来说,在进行高墩现浇箱梁施工时,首先就需要对地基进行处理,然后在搭设满堂支架,在地形起伏比较大、地下水系发育的山谷中采用满堂支架的话,这不仅能够降低地基处理的难度和费用,而且材料、人员的投入也会减少,特别是在高墩现浇箱梁施工时,安全性能也会提高。
由于现浇梁上部荷载基本相同,高墩支架计算选取高度最大处源头冲I号高架桥5#墩至6#墩之间。进场支架必须有合格证,无合格证严禁进场。
(一)支架布设
支架体系自上而下其结构为18mm厚竹胶板、纵向15*15cm方木、横向15*15cm方木、顶托、碗扣架、底座、混凝土垫层、加固处理后的地基以及排水系统。
立杆长度根据桥梁高度和支架空间高度确定为3.0m、2.4m及1.8m三种类型;立杆纵向间距为90cm;横向间距60cm,横杆竖向步距为120cm,自下而上每3.6m设置一水平剪刀撑。上托和下座旋出长度不超过30cm(留在立杆内长度不小于30cm)。横向分配梁为15*15cm方木,纵向分配梁为15*15cm方木(净间距30cm),其上为18mm厚竹胶板。
(二)地基处理
一般来说,确定支架搭设的范围,并且在搭设的有效区域内能够做到地表的清理,这样一来,能对软弱的地基进行换填处理,同时能够利用路基开挖的渣石铺满。经过检测发现,在地基的承载力达到200kPa以上的时候,就可以进行下道工序的施工。如果地表的高度差距很大,就可以把地基做成台阶,而每个台阶的分阶高度是60 cm的倍数,这时需要保证基础的处理宽度横向桥就得在18cm之内。对于支架两侧边缘地表高度较大并且因征地范围有限,不能增加的部位就需要砌成土墙,同时还要注意做好地基的排水工作。
(三)支架的搭设与检验
1、支架的搭设
为了保证满堂支架在搭设的过程中具有足够的强度,一般在支架的施工方案确定以后,就可以进行混凝土预制垫块的施工。在满堂支架搭设前,如果想要垫块底部的地基保持密实平整,通常在立杆底座设计的位置铺设预制垫块,然后在在垫块上安装支架立杆,这样的目的是能够随时调整底座,以便进行支架搭设。当支架搭设的高度接近设计的标高时,通常要采用顶托进行调平,这时的支架顶部通常要预留10 cm~20 cm的可调范围,方便在拆模的环节中提供足够的空间。另外,在施工的过程中为了避免出现局部失稳的情况,需要严格控制可調底座和顶托螺杆在杆内的长度。在满堂支架搭设的同时,还应该进行剪刀撑的搭设,在搭设的过程中,同一剪刀撑的连接必须保持在同一个方向上,剪刀撑的间距按照3.6m来布置,而且还不能间断,而相交的剪刀撑交叉点和支架交叉处应该用扣件来连接。
2、支架搭设的检查
支架必须设纵、横向扫地杆,距地面约20cm处,当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于50cm。支架的间距、步距、排距均应符合设计要求。检查支架布设的数剪刀撑数量、间距、连接是否符合方案和规范要求,剪刀撑从底到顶连续布设,和地面夹角应大于45度。
3、满堂支架检算
腹板下支架所承受砼重量最大,腹板下受力最大的钢管为2号钢管,纵距受力为0.9m,横向跨度为0.6m。2号钢管受力的腹板横断面混凝土面积为1.02m2
⑴满堂支架立杆强度检算
N/A 其中:N—立杆竖向压力值;A—立杆有效截面面积;
f—钢管的抗弯、抗压强度设计值,取f=205N/mm2。2#立杆竖向受力为:
N=1.2×(混凝土自重+脚手架自重+模板自重)+1.4×(施工荷载+振动荷载)/2 =1.2×(1.02×0.9×26+2×0.9×0.6+2×0.9×0.6)+1.4×(3×0.9×0.6+3×0.9×0.6)÷2=33.293kN N/A=33.293×1000÷424=78.521MPa k=A〃f/N=424×205÷1000÷33.293=2.61倍>[k]=2.0倍 立杆强度满足要求。
⑵满堂支架立杆稳定性检算
不考慮风载时,立杆稳定性按下式检算:
N/(φA)≤KAKH〃f
其中:N—立杆竖向压力值;A—立杆毛截面面积;
φ—格构式压杆整体稳定系数;KA—与立杆截面有关的调整系数;Kh—与脚手架高度有关的调整系数;
f—钢管的抗弯、抗压强度设计值,取f=205N/mm2。模板支架立杆的计算长度L0,应按下式计算:L0=h+2a
式中:h—支架立杆的步距,腹板下取1.2m;
a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.2m。故,L0=h+2a=1.2 +2×0.2=1.6m 则长细比λ= L0/i=1600/15.95=100.31 按换算长细比并查表得出,查表得φ=0.588 按式N/(φA)≤KAKH〃f检算如下:
33.293×1000÷0.588÷424=133.54N/mm2< KA×KH×205=0.74×205N/mm2=151.70N/mm2 所以:N/(φA) (四)模块预压
在满堂支架和底模拼接之后,为了检验支架的承载能力,通常要对支架以1.1倍箱梁混凝土重量的荷载进行预压,以便收集预压的沉降数据。预压的材料通常采用相应重量的砂袋,荷载分布要按照跨中和跨端的形式,均匀分布在宽度为10.5 m的底板上。跨端砂袋堆积高度为3.5 m,跨中的砂袋堆积高度是1.5m,并且每一个梁段两端、墩顶、1/4跨、跨中共有5个横断面,在每一个横断面的左右3点共15点做成标记,这样就可以作为观测点。模块预压要能根据箱梁的坡度从地处向高处进行,并能与混凝土的顺序保持一致。模块预压通常采用水准仪进行观测,首先要测出加载前各个标记点的高度,然后进行分级加载。支架的模块预压是满堂支架施工现浇混凝土前的一个重要的步骤,它能为预拱度提供弹性沉降的数据,目的在于消除基础以及支架的非弹性沉降。模块预压不仅是对满堂支架施工方案的一个可行性的检验,也能为下道工序提供一定的数据。
三、结束语
该桥梁工程施工完毕,从实施效果上看,满堂支架可以不需预留过车通道,能够克服高墩、跨路等诸多不利的因素,施工的安全性也能大大的提高,为今后类似的桥梁施工能有一个好的借鉴作用。
参考文献:
[1]戴谷.论满堂支架现浇箱梁施工技术要点[J].科技创新导报,2012(8).
[2]陈金城.满堂式碗扣支架在现浇箱梁施工中的应用[J].广东科技,2012(6).
[3]胡正刚.满堂支架在现浇箱梁施工中的承载分析[J].科技信息,2009.
[4]张定锋.满堂支架在现浇箱梁施工中的应用[J].山西建筑,2007.
[5]叶春琳.现浇混凝土箱梁满堂支架稳定性分析[J].市政技术,2012(2).
关键词:满堂支架;现浇箱梁;施工
引言
随着经济的发展,从我国当前桥梁工程设计的实际情况来看,为了便于施工组织,提高外表美观以及整体结构的稳定性,一般外部构造都会设计成现浇箱梁。满堂支架适用于地质条件比较好的桥墩,制定合理的满堂支架方案,对于现浇箱梁来说是很重要的,这对于保证工程进度和成本来说,有一定的意义。
一、工程概述
安邵高速公路TJ3标源头冲Ⅰ高架桥,位于湖南省涟源市石马山镇源头冲村境内,起止里程左幅为ZK157+097-ZK157+473、右幅为YK157+098-YK157+449,交角角度均为右交角90度。左幅长376m、右幅长351m。本桥左幅采用(25+2x30+25)+(25+2x30+25)m现浇连续箱梁+6x25m预制T梁,右幅采用(25+2x30+25)+(25+2x30+25)m现浇连续箱梁+5x25m预制T梁。梁体为变高度、变截面结构。全桥现浇梁采用满堂支架施工,其中3#至8#墩之间现浇段支架均超过20米,地面最大高差10米,支架最高处为32.5米。
二、满堂支架在高墩现浇箱梁施工中的应用
对于高墩现浇箱梁,在施工的过程中,由于墩柱高28-32m,桥面宽12.75m,根据多年的施工经验,可以知道支架多采用满堂支架。采用满堂支架的优点是一般情况下来说,不会受到地形制约影响,只需要对比较小的范围内的钢管基础下的地基进行处理,相对来说,地基费用也比较少,并且只需要对部分初始化的支架进行模块预压,支架搭设的速度较快,施工人员的投入也比较少。满堂支架不需预留过车通道,支架搭设的质量非常有保证,重要的也会使施工的安全性提高很多。
通常来说,在进行高墩现浇箱梁施工时,首先就需要对地基进行处理,然后在搭设满堂支架,在地形起伏比较大、地下水系发育的山谷中采用满堂支架的话,这不仅能够降低地基处理的难度和费用,而且材料、人员的投入也会减少,特别是在高墩现浇箱梁施工时,安全性能也会提高。
由于现浇梁上部荷载基本相同,高墩支架计算选取高度最大处源头冲I号高架桥5#墩至6#墩之间。进场支架必须有合格证,无合格证严禁进场。
(一)支架布设
支架体系自上而下其结构为18mm厚竹胶板、纵向15*15cm方木、横向15*15cm方木、顶托、碗扣架、底座、混凝土垫层、加固处理后的地基以及排水系统。
立杆长度根据桥梁高度和支架空间高度确定为3.0m、2.4m及1.8m三种类型;立杆纵向间距为90cm;横向间距60cm,横杆竖向步距为120cm,自下而上每3.6m设置一水平剪刀撑。上托和下座旋出长度不超过30cm(留在立杆内长度不小于30cm)。横向分配梁为15*15cm方木,纵向分配梁为15*15cm方木(净间距30cm),其上为18mm厚竹胶板。
(二)地基处理
一般来说,确定支架搭设的范围,并且在搭设的有效区域内能够做到地表的清理,这样一来,能对软弱的地基进行换填处理,同时能够利用路基开挖的渣石铺满。经过检测发现,在地基的承载力达到200kPa以上的时候,就可以进行下道工序的施工。如果地表的高度差距很大,就可以把地基做成台阶,而每个台阶的分阶高度是60 cm的倍数,这时需要保证基础的处理宽度横向桥就得在18cm之内。对于支架两侧边缘地表高度较大并且因征地范围有限,不能增加的部位就需要砌成土墙,同时还要注意做好地基的排水工作。
(三)支架的搭设与检验
1、支架的搭设
为了保证满堂支架在搭设的过程中具有足够的强度,一般在支架的施工方案确定以后,就可以进行混凝土预制垫块的施工。在满堂支架搭设前,如果想要垫块底部的地基保持密实平整,通常在立杆底座设计的位置铺设预制垫块,然后在在垫块上安装支架立杆,这样的目的是能够随时调整底座,以便进行支架搭设。当支架搭设的高度接近设计的标高时,通常要采用顶托进行调平,这时的支架顶部通常要预留10 cm~20 cm的可调范围,方便在拆模的环节中提供足够的空间。另外,在施工的过程中为了避免出现局部失稳的情况,需要严格控制可調底座和顶托螺杆在杆内的长度。在满堂支架搭设的同时,还应该进行剪刀撑的搭设,在搭设的过程中,同一剪刀撑的连接必须保持在同一个方向上,剪刀撑的间距按照3.6m来布置,而且还不能间断,而相交的剪刀撑交叉点和支架交叉处应该用扣件来连接。
2、支架搭设的检查
支架必须设纵、横向扫地杆,距地面约20cm处,当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于50cm。支架的间距、步距、排距均应符合设计要求。检查支架布设的数剪刀撑数量、间距、连接是否符合方案和规范要求,剪刀撑从底到顶连续布设,和地面夹角应大于45度。
3、满堂支架检算
腹板下支架所承受砼重量最大,腹板下受力最大的钢管为2号钢管,纵距受力为0.9m,横向跨度为0.6m。2号钢管受力的腹板横断面混凝土面积为1.02m2
⑴满堂支架立杆强度检算
N/A
f—钢管的抗弯、抗压强度设计值,取f=205N/mm2。2#立杆竖向受力为:
N=1.2×(混凝土自重+脚手架自重+模板自重)+1.4×(施工荷载+振动荷载)/2 =1.2×(1.02×0.9×26+2×0.9×0.6+2×0.9×0.6)+1.4×(3×0.9×0.6+3×0.9×0.6)÷2=33.293kN N/A=33.293×1000÷424=78.521MPa
⑵满堂支架立杆稳定性检算
不考慮风载时,立杆稳定性按下式检算:
N/(φA)≤KAKH〃f
其中:N—立杆竖向压力值;A—立杆毛截面面积;
φ—格构式压杆整体稳定系数;KA—与立杆截面有关的调整系数;Kh—与脚手架高度有关的调整系数;
f—钢管的抗弯、抗压强度设计值,取f=205N/mm2。模板支架立杆的计算长度L0,应按下式计算:L0=h+2a
式中:h—支架立杆的步距,腹板下取1.2m;
a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.2m。故,L0=h+2a=1.2 +2×0.2=1.6m 则长细比λ= L0/i=1600/15.95=100.31 按换算长细比并查表得出,查表得φ=0.588 按式N/(φA)≤KAKH〃f检算如下:
33.293×1000÷0.588÷424=133.54N/mm2< KA×KH×205=0.74×205N/mm2=151.70N/mm2 所以:N/(φA)
在满堂支架和底模拼接之后,为了检验支架的承载能力,通常要对支架以1.1倍箱梁混凝土重量的荷载进行预压,以便收集预压的沉降数据。预压的材料通常采用相应重量的砂袋,荷载分布要按照跨中和跨端的形式,均匀分布在宽度为10.5 m的底板上。跨端砂袋堆积高度为3.5 m,跨中的砂袋堆积高度是1.5m,并且每一个梁段两端、墩顶、1/4跨、跨中共有5个横断面,在每一个横断面的左右3点共15点做成标记,这样就可以作为观测点。模块预压要能根据箱梁的坡度从地处向高处进行,并能与混凝土的顺序保持一致。模块预压通常采用水准仪进行观测,首先要测出加载前各个标记点的高度,然后进行分级加载。支架的模块预压是满堂支架施工现浇混凝土前的一个重要的步骤,它能为预拱度提供弹性沉降的数据,目的在于消除基础以及支架的非弹性沉降。模块预压不仅是对满堂支架施工方案的一个可行性的检验,也能为下道工序提供一定的数据。
三、结束语
该桥梁工程施工完毕,从实施效果上看,满堂支架可以不需预留过车通道,能够克服高墩、跨路等诸多不利的因素,施工的安全性也能大大的提高,为今后类似的桥梁施工能有一个好的借鉴作用。
参考文献:
[1]戴谷.论满堂支架现浇箱梁施工技术要点[J].科技创新导报,2012(8).
[2]陈金城.满堂式碗扣支架在现浇箱梁施工中的应用[J].广东科技,2012(6).
[3]胡正刚.满堂支架在现浇箱梁施工中的承载分析[J].科技信息,2009.
[4]张定锋.满堂支架在现浇箱梁施工中的应用[J].山西建筑,2007.
[5]叶春琳.现浇混凝土箱梁满堂支架稳定性分析[J].市政技术,2012(2).