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[摘 要]随着近年来,我国交通行业的迅速发展,对公路质量的要求也不断提高。为此,需要加强对现浇箱梁支架施工技术与方法的探讨,缩短工程工期,提高工程质量和效率,进而带来更大的经济效益和社会效益。
[关键词]高速公路大桥;现浇箱梁;支架施工技术
中图分类号:G582 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0121-01
1 现浇箱梁施工的结构特点
随着公路桥梁建设的快速发展,现浇箱梁结构得到了广泛应用。由于预应力现浇箱梁结构较为轻盈,并且具有高度小、跨越能力大的优点,这些优点对于桥梁线路的设计具有一定的帮助。另外,不仅可以实现不同的跨度以及平面曲线弯曲桥,还可以有效克服地形以及地面的障碍物,使之更好地适应外部条件的变化。就现浇箱梁而言,大多都是跨连续结构,并且实施一次性整体浇筑,这样就能够提高桥梁的受力性能以及刚度,使人们的出行更为方便。除此之外,现浇箱梁施工所占地面积较小,并且单位体积较少,不具有墩顶盖梁,就可以使箱梁直接落在墩柱上面,致使下部结构较为轻盈,其外部也能够达到较好的效果。在很大程度上,现浇箱梁的实施还可以降低工程的造价,使公路桥梁建设资金得到有效的控制。
2 项目概况
新建铁路高速立交特大桥204#~205#墩为双线32.6m预应力钢筋混凝土简支梁。箱梁为分离式双箱截面,梁高2.90m,采用贝雷梁支架现浇施工。施工支架方案由中铁十六局第五工程有限公司吴忠至中卫城际铁路第一项目经理部设计,该省铁院土木工程检测有限公司对现浇支架进行检算。
3 项目支架施工方案
204#~205#墩32.6m双线简支梁采用两组贝雷梁在中间立柱处穿插形成,每组贝雷梁均为简支结构,支架从上到下布置形式为:底模为12mm厚竹胶板,纵向分配梁采用10×10cm方木;横向分配梁为I12工字钢,间距50cm,长度为14.0m;贝雷片两片为一组,间距0.9m,横向共设置9组,组间横向间距为8×1.5m。墩顶分配梁采用2*I60a双拼工字钢,长度为14.0m;立柱为圆钢管,直径Φ630壁厚10mm。中间立柱高7.33m,每排设置5根,横向布置间距为4×2.9m,同排钢管立柱之间每3m设置横向连接杆,连接杆为□14方钢;基础为直径1m钻孔灌注桩,桩长15m,横向位置与立柱相同;钢管立柱与桩基础或承台上的预埋钢板焊接。
4 施工工艺与方法
4.1 地基处理
现浇简支梁处原为耕地,为便于现场器具堆放,表层腐殖土松软,用推土机和挖掘机对箱梁下方所需宽度范围内将松散的土体清除并用平地机整平,整平后用压路机碾压,并设置横向双向横坡,坡度控制在2%范围以内,便于及时排除雨水。
4.2 支架安装
支架采用钢管贝雷梁柱式支架,待基础承台完毕后,开始支架搭设施工。支架搭设由专业施工队伍负责施工。支架搭设前,先根据支架设计图,将每一根钢管中心位置放样到预埋钢板上,根据钢管中心位置处地面高程,调节好钢管顶面高程,然后按照支架设计图纸要求搭设。钢管贝雷梁式支架布置情况:钢管立柱为φ630钢管壁厚10mm,钢管中心间距2.6~3.5m,钢管之间16#槽钢对扣或者14#方钢连接,钢管顶部铺设14mm厚度钢板,钢板上铺设双拼60型工字钢,工字钢顶部安装五片一组对插式贝雷片。支架搭设开始施工前,组织技术管理人员及相关班组,做好施工安全与技术交底工作,明确施工质量要求及各项安全注意事项,确保支架施工质量得到保障。钢管、贝雷梁、工字钢、槽钢、顶托等材料到达现场后要检查相应的结构尺寸、质量要求,杜绝材料不合格原因耽误施工。支架搭设操作方法:(1)在基础承台完成后,按照施工图纸进行放线无误后,进行支架搭设。钢管立柱与预埋钢板焊接连接,钢管顶面铺设14mm钢板,钢板上铺设双拼60型工字钢,工字钢上安装贝雷片,贝雷片安装完后上部铺设纵向I40或者I12工字钢、横向10*10cm方木。(2)组装支架时,以4人为小组单位,其中2人负责传递材料,2人配合组装。组装过程中,遵循一端到另一端,或中间向两边的顺序,严禁由两端向中间合拢的顺序组装。
4.3 支架施工
(1)由于满堂支架,适用于地基较好的地方,为此,要依靠图纸把模板织好,在模板上绑好钢筋,随后进行浇注,浇注后三天内要天天浇水,一个星期后拆模,最后进行混凝上的保养方可。
(2)桥梁工程上部结构施工,如果采用满堂支架方案,每次应整体搭起整孔支架。
(3)为减少支架的非弹性变形和确保支架的安全性,需严格控制支架的沉降情况,通常采用支架预压的主案,预压试验荷载重量需要大于箱梁的实际自重,预压时长需充分确保支架稳定;通过以上施工,保证桥梁现浇箱梁支架预压标准达到施工和设计要求。
4.4 模板支架剪刀撑设置
(1)在支架体外侧及内部由底至顶,每隔5~8m,设置连续竖向剪刀撑;
(2)在扫地杆层及竖向剪刀撑顶部平面,需设置连续水平剪刀撑;
(3)水平剪刀撑之间,水平剪刀撑到架体底面之间间距不超过8m。
4.5 支架搭设
(1)为确保支架整体性能达到稳固状态,需将支架体系外侧至少三排立杆全部打钢管斜撑进一步加固支架稳定性;横向立柱斜撑每间隔1.8m一道、纵向立柱斜撑每间隔2.7m一道;
(2)支架体系整体搭设完工后,应再次普查纵横向杆件连接情况,需确保所有节点全部锁死;
(3)检查底托是否有悬空的现象,如有将调整底托,使其受力。
4.6 预应力筋的安装与施工
预应力钢绞丝也是一个非常必要的工程施工环节,钢筋预应力一定要达到设计要求。在施工中,应该把实测的钢筋预应力结果告知设计单位,请设计单位复核。因为桥梁箱梁是受弯构件,一般来说,如果实测的结果与设计强度相差不大,不会影响结构安全,设计复核能满足要求,方可投入使用,若设计复核,不能满足要求,就要进行加固,这就要请设计单位出加固方案,提高强度和预应力。另外,预应力和强度是否达标是工程的一个关键问题,如果标号达不到要求,那么整桥的抗裂性验算肯定不足,对于小桥而言,其裂缝可能控制不住,对于大桥而言,整个预应力体系就不匹配了,当正应力主拉应力都不足时,必须要进行加固处理,可以采用梁底加碳纤维或者其他措施进行补救。
4.7 支架的拆除工作
箱梁預应力张拉和压浆工作完成后,可对支架进行拆除。由于支架高度较高,重量较大,为了确保施工人员的安全性,杜绝在支架拆除过程中发生一些意外现象,需制定出严格的拆除方案。要点如下:
(1)在进行支架的拆除过程中,采用切割枪来对钢管进行卸落,及时取出钢板。
(2)在拆除的卸落钢管中放置千斤顶。需选择两台吨位为50T的千斤顶来进行操作。
(3)底模拆除后,再进行卸落装置的拆除。在贝雷梁上需要设置有操作平台,借助人工来对底模进行拆除,然后再将其撤离出施工区域外;在对分配梁进行拆除时,每节的长度大约为6m,借助人工来对其进行拆除,然后再将其撤离出施工区域外。
(4)对纵向的主梁贝雷梁进行拆除时,需借助25~35T的汽车来对贝雷梁进行吊离操作;由于地板区域的贝雷梁无法借助汽车来对其进行吊装操作,因此,需在桥面上固定2~4台卷扬机来对贝雷梁进行横拖处理,将其拖到翼缘板外侧后,再使用汽车来对其进行吊离操作。
总之,在实际施工时,由于施工流程比较复杂,对施工技术影响的因素较多,无法保证现浇箱梁支架的搭设质量。文章对桥梁工程现浇箱梁支架施工技术进行了分析和探讨,保证了箱梁支架施工质量。因此,在进行桥梁支架施工时,要合理选择施工方案并做好技术交底工作,做好支架验收工作,混凝土浇筑时,要注意观测支架的变形情况,拆除支架时要根据实际情况制定相应的拆除方案,保证支架施工质量。
参考文献
[1] 李圣荣.现浇箱梁暨预制箱梁施工关键技术[D].上海:同济大学,2008.
[2] 魏祥.上跨高速公路桥梁的大跨度现浇箱梁支架设计[J].长江大学学报(自科版),2015(10):70~74+5.
[关键词]高速公路大桥;现浇箱梁;支架施工技术
中图分类号:G582 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0121-01
1 现浇箱梁施工的结构特点
随着公路桥梁建设的快速发展,现浇箱梁结构得到了广泛应用。由于预应力现浇箱梁结构较为轻盈,并且具有高度小、跨越能力大的优点,这些优点对于桥梁线路的设计具有一定的帮助。另外,不仅可以实现不同的跨度以及平面曲线弯曲桥,还可以有效克服地形以及地面的障碍物,使之更好地适应外部条件的变化。就现浇箱梁而言,大多都是跨连续结构,并且实施一次性整体浇筑,这样就能够提高桥梁的受力性能以及刚度,使人们的出行更为方便。除此之外,现浇箱梁施工所占地面积较小,并且单位体积较少,不具有墩顶盖梁,就可以使箱梁直接落在墩柱上面,致使下部结构较为轻盈,其外部也能够达到较好的效果。在很大程度上,现浇箱梁的实施还可以降低工程的造价,使公路桥梁建设资金得到有效的控制。
2 项目概况
新建铁路高速立交特大桥204#~205#墩为双线32.6m预应力钢筋混凝土简支梁。箱梁为分离式双箱截面,梁高2.90m,采用贝雷梁支架现浇施工。施工支架方案由中铁十六局第五工程有限公司吴忠至中卫城际铁路第一项目经理部设计,该省铁院土木工程检测有限公司对现浇支架进行检算。
3 项目支架施工方案
204#~205#墩32.6m双线简支梁采用两组贝雷梁在中间立柱处穿插形成,每组贝雷梁均为简支结构,支架从上到下布置形式为:底模为12mm厚竹胶板,纵向分配梁采用10×10cm方木;横向分配梁为I12工字钢,间距50cm,长度为14.0m;贝雷片两片为一组,间距0.9m,横向共设置9组,组间横向间距为8×1.5m。墩顶分配梁采用2*I60a双拼工字钢,长度为14.0m;立柱为圆钢管,直径Φ630壁厚10mm。中间立柱高7.33m,每排设置5根,横向布置间距为4×2.9m,同排钢管立柱之间每3m设置横向连接杆,连接杆为□14方钢;基础为直径1m钻孔灌注桩,桩长15m,横向位置与立柱相同;钢管立柱与桩基础或承台上的预埋钢板焊接。
4 施工工艺与方法
4.1 地基处理
现浇简支梁处原为耕地,为便于现场器具堆放,表层腐殖土松软,用推土机和挖掘机对箱梁下方所需宽度范围内将松散的土体清除并用平地机整平,整平后用压路机碾压,并设置横向双向横坡,坡度控制在2%范围以内,便于及时排除雨水。
4.2 支架安装
支架采用钢管贝雷梁柱式支架,待基础承台完毕后,开始支架搭设施工。支架搭设由专业施工队伍负责施工。支架搭设前,先根据支架设计图,将每一根钢管中心位置放样到预埋钢板上,根据钢管中心位置处地面高程,调节好钢管顶面高程,然后按照支架设计图纸要求搭设。钢管贝雷梁式支架布置情况:钢管立柱为φ630钢管壁厚10mm,钢管中心间距2.6~3.5m,钢管之间16#槽钢对扣或者14#方钢连接,钢管顶部铺设14mm厚度钢板,钢板上铺设双拼60型工字钢,工字钢顶部安装五片一组对插式贝雷片。支架搭设开始施工前,组织技术管理人员及相关班组,做好施工安全与技术交底工作,明确施工质量要求及各项安全注意事项,确保支架施工质量得到保障。钢管、贝雷梁、工字钢、槽钢、顶托等材料到达现场后要检查相应的结构尺寸、质量要求,杜绝材料不合格原因耽误施工。支架搭设操作方法:(1)在基础承台完成后,按照施工图纸进行放线无误后,进行支架搭设。钢管立柱与预埋钢板焊接连接,钢管顶面铺设14mm钢板,钢板上铺设双拼60型工字钢,工字钢上安装贝雷片,贝雷片安装完后上部铺设纵向I40或者I12工字钢、横向10*10cm方木。(2)组装支架时,以4人为小组单位,其中2人负责传递材料,2人配合组装。组装过程中,遵循一端到另一端,或中间向两边的顺序,严禁由两端向中间合拢的顺序组装。
4.3 支架施工
(1)由于满堂支架,适用于地基较好的地方,为此,要依靠图纸把模板织好,在模板上绑好钢筋,随后进行浇注,浇注后三天内要天天浇水,一个星期后拆模,最后进行混凝上的保养方可。
(2)桥梁工程上部结构施工,如果采用满堂支架方案,每次应整体搭起整孔支架。
(3)为减少支架的非弹性变形和确保支架的安全性,需严格控制支架的沉降情况,通常采用支架预压的主案,预压试验荷载重量需要大于箱梁的实际自重,预压时长需充分确保支架稳定;通过以上施工,保证桥梁现浇箱梁支架预压标准达到施工和设计要求。
4.4 模板支架剪刀撑设置
(1)在支架体外侧及内部由底至顶,每隔5~8m,设置连续竖向剪刀撑;
(2)在扫地杆层及竖向剪刀撑顶部平面,需设置连续水平剪刀撑;
(3)水平剪刀撑之间,水平剪刀撑到架体底面之间间距不超过8m。
4.5 支架搭设
(1)为确保支架整体性能达到稳固状态,需将支架体系外侧至少三排立杆全部打钢管斜撑进一步加固支架稳定性;横向立柱斜撑每间隔1.8m一道、纵向立柱斜撑每间隔2.7m一道;
(2)支架体系整体搭设完工后,应再次普查纵横向杆件连接情况,需确保所有节点全部锁死;
(3)检查底托是否有悬空的现象,如有将调整底托,使其受力。
4.6 预应力筋的安装与施工
预应力钢绞丝也是一个非常必要的工程施工环节,钢筋预应力一定要达到设计要求。在施工中,应该把实测的钢筋预应力结果告知设计单位,请设计单位复核。因为桥梁箱梁是受弯构件,一般来说,如果实测的结果与设计强度相差不大,不会影响结构安全,设计复核能满足要求,方可投入使用,若设计复核,不能满足要求,就要进行加固,这就要请设计单位出加固方案,提高强度和预应力。另外,预应力和强度是否达标是工程的一个关键问题,如果标号达不到要求,那么整桥的抗裂性验算肯定不足,对于小桥而言,其裂缝可能控制不住,对于大桥而言,整个预应力体系就不匹配了,当正应力主拉应力都不足时,必须要进行加固处理,可以采用梁底加碳纤维或者其他措施进行补救。
4.7 支架的拆除工作
箱梁預应力张拉和压浆工作完成后,可对支架进行拆除。由于支架高度较高,重量较大,为了确保施工人员的安全性,杜绝在支架拆除过程中发生一些意外现象,需制定出严格的拆除方案。要点如下:
(1)在进行支架的拆除过程中,采用切割枪来对钢管进行卸落,及时取出钢板。
(2)在拆除的卸落钢管中放置千斤顶。需选择两台吨位为50T的千斤顶来进行操作。
(3)底模拆除后,再进行卸落装置的拆除。在贝雷梁上需要设置有操作平台,借助人工来对底模进行拆除,然后再将其撤离出施工区域外;在对分配梁进行拆除时,每节的长度大约为6m,借助人工来对其进行拆除,然后再将其撤离出施工区域外。
(4)对纵向的主梁贝雷梁进行拆除时,需借助25~35T的汽车来对贝雷梁进行吊离操作;由于地板区域的贝雷梁无法借助汽车来对其进行吊装操作,因此,需在桥面上固定2~4台卷扬机来对贝雷梁进行横拖处理,将其拖到翼缘板外侧后,再使用汽车来对其进行吊离操作。
总之,在实际施工时,由于施工流程比较复杂,对施工技术影响的因素较多,无法保证现浇箱梁支架的搭设质量。文章对桥梁工程现浇箱梁支架施工技术进行了分析和探讨,保证了箱梁支架施工质量。因此,在进行桥梁支架施工时,要合理选择施工方案并做好技术交底工作,做好支架验收工作,混凝土浇筑时,要注意观测支架的变形情况,拆除支架时要根据实际情况制定相应的拆除方案,保证支架施工质量。
参考文献
[1] 李圣荣.现浇箱梁暨预制箱梁施工关键技术[D].上海:同济大学,2008.
[2] 魏祥.上跨高速公路桥梁的大跨度现浇箱梁支架设计[J].长江大学学报(自科版),2015(10):70~74+5.