支架现浇连续梁施工技术

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq547761894
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:介绍了沪昆客专江西段HKJX-I标泉塘特大桥(32+48+32)m支架现浇连续梁施工, 包括现浇梁满堂支架的设计检算、预压、数据处理和调整;以及采用全断面整体推进浇筑梁体的施工方法。
  关健词:支架设计检算支架预压全断面整体推进浇筑
  Abstract: The Shanghai-Kunming passenger line Jiangxi the segment HKJX-I standard Quantangte Bridge (32 +48 +32) m bracket situ continuous beam construction, including the inspection of the design of the cast beam with full framing count, preload, data processing and adjustment; and a whole section to the overall advancement of pouring beam construction method.Key words: scaffold design Calculation stent pre-pressure full-face as a whole promote the pouring
  
  中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
   目前在我国高速铁路桥梁工程中,应用搭设临时支架的方法进行桥梁结构的现浇施工极为广泛。高速铁路以高起点、高标准、高质量的建设要求,大大增加了施工技术的难度。为了保证现浇连续箱梁的工程质量, 科学合理的支架设计、预压和浇筑方式成为关键性控制工序。泉塘特大桥支架现浇连续梁施工,探讨高速铁路桥梁满堂红支架施工技术,采用全断面整体推进浇筑梁体的施工方法一次性浇筑成功。
  1工程概况
   泉塘特大桥12#墩-15#墩跨度为32m+48m+32m支架现浇连续梁,该连续梁与上饶县县道成157°交角,交叉点正线里程为DK356+359.95,计算跨度为(31.9+48+31.9)m。上部结构梁体为单箱单室,斜腹板、等高度、等截面结构。箱梁顶宽12.0m,箱梁底宽5.4m,中心梁高3.25m。顶板厚度为36.5cm,底板厚度为47.5cm,腹板厚度为67cm,全联在端支点、中支点处共设4道横隔板,横隔板设有过人孔洞。该梁采用碗扣式满堂支架,支架搭设完成后,对支架进行预压,待消除支架非弹性变形且压缩稳定后测出弹性变形量,调整支架底模高程,开始箱梁施工。梁体采用C50混凝土,设计方量为1356m3,采用斜向分段、水平分层、顶板紧跟、整体推进、全断面逐段成型的连续浇筑方式一次浇筑完成。
  2满堂红支架设计
  2.1支架设计
   本桥箱梁底至地面最大高度为14.0m,拟采用满堂式ø48×3.5碗扣支架作为全桥支架的基本构件。现浇梁主墩两侧4.0m范围内底板、腹板底支架横距为30cm,翼缘板底支架横距为60cm,纵距均为60cm;现浇梁其余部位腹板位置立杆横距为30cm、纵距为60cm, 底板和翼缘板位置立杆横距为60cm、纵距为60cm;所有横杆步距均为1.2m。满堂支架顶横向木枋采用10×10cm木枋单层布置,横向木枋上铺设纵向木枋,纵向木枋采用5×10cm木枋单层按间距15cm布置,纵向木枋上铺设15mm厚竹胶板。
  2.2荷载计算
   1)荷载分析
   ①钢筋混凝土自重
   连续箱梁钢筋混凝土自重属均布荷载,直接作用于底模及侧模,根据现浇梁設计图可得箱梁各部分自重荷载为:底板处:q1底板=79.1KN/m;腹板处:q1腹板=78.8KN/m;翼缘板处:q1翼缘板=35.7KN/m;竹胶板底q2=0.11KN/m2;纵向木枋:q3=0.25KN/m2;横向木枋q4=0.13KN/m2
   ②钢管支架体系自重
   立杆自重平均分配到底层的荷载为(立杆配件乘以系数2.0):g=1.05KN/根
   支架体系自重为:底板和腹板处:q5底板和腹板=11.7KN/m2;翼缘板处:q5翼缘板=7.8KN/m2
   2)荷载组合
   ①竹胶板底模承受荷载
   底板处(宽3.45m):q竹胶板=q1底板/3.45+q倾倒砼+q砼振捣=79.1/3.45+2.5+2.0+2.0=29.4KN/m2
   腹板底模(单侧宽1.63m):q竹胶板=q1腹板/1.63+q倾倒砼+q砼振捣=78.8/1.63+2.5+2.0+2.0=54.8 KN/m2
   翼缘板底模(单侧宽2.65m):q竹胶板=q1翼缘板/2.65+q倾倒砼+q砼振捣=35.7/2.65+2.5+2.0+2.0=20KN/m2
   ②纵向木枋承受荷载
   底板处:q纵向木枋=q竹胶板+q2=29.4+0.11=29.51KN/m2
   腹板处:q纵向木枋=q竹胶板+q2=54.8+0.11=54.91KN/m2
   翼缘板处:q纵向木枋=q竹胶板+q2=20+0.11=20.11KN/m2
   荷载组合即将该层面以上的应力全部叠加在一起的总和,以下不再一一列举,经过计算得:横向木枋承受荷载:底板处:q横向木枋=29.76KN/m2;腹板处:q横向木枋=55.16KN/m2;翼缘板处:q横向木枋=20.36KN/m2;立杆承受荷载:底板处:q立杆=29.89KN/m2;腹板处:q立杆=55.29KN/m2;翼缘板处:q立杆=20.49KN/m2;立杆对地基产生的荷载:底板处:q地基=41.59KN/m2;腹板处:q地基=66.99KN/m2;翼缘板处:q地基=28.29KN/m2。
  2.3满堂脚手架结构验算
   1)纵向木枋验算
   纵向木枋采用5×10cm松木单层布设,直接承受底模传递下来的荷载,腹板、底板和翼缘板处跨径均为0.6m,间距为15cm;取承受最大荷载的腹板处进行验算,按简支梁偏于安全计算。
   ①5×10cm松木枋截面特性
   I=bh3/12=5×103/12=4.167×10-6m4;W=bh2/6=5×102/6=0.83×10-4m3;A=5×10=50cm2
   ②强度验算
   q=0.15×q纵向木枋=8.24KN/m;Mmax=1/8×q×L2=0.371KN·m;Qmax=1/2×q×L=2.47KN
   σmax=1.4×Mmax/W=1.4×0.371/(0.83×10-4)=6.24Mpa<[σ弯]=13Mpa
   τ=1.4×Qmax/A=1.4×2.47/(5×10-3)=0.69Mpa<[τ]=2Mpa(均满足要求)
   ③挠度验算
   fmax=5qL4/(384EI)=5×8.24×0.64/(384×9×106×4.167×10-6)=0.037cm<[f]=60/400=0.15cm(满足要求)
   2)横向木枋验算
   横向木枋采用10×10cm松木枋纵向间距60cm单层布置,直接承受纵向木枋传递下来的荷载。腹板横向木枋按跨径为0.3m的简支梁计算,底板及翼缘板处横向木枋按跨径为0.6m的简支梁计算。现以腹板处横向木枋验算为例:
   ①(10×10cm松木枋截面特性)
   I=bh3/12=10×103/12=8.333×10-6m4;W=bh2/6=10×102/6=1.667×10-4m3;A=10×10=100cm2
   ②强度验算
   q =0.6×q横向木枋=33.1KN/m;Mmax=1/8×q×L2=0.37KN·m;Qmax=1/2×q×L=4.97KN
   σmax=1.4×Mmax/W=1.4×0.37/(1.667×10-4)=3.1Mpa<[σ弯]=13Mpa
   τ=1.4×Qmax/A=1.4×4.97/(1.0×10-2)=0.7Mpa<[τ]=2Mpa(均满足要求)
   ③挠度验算
   fmax=5qL4/(384EI)=5×33.1×0.34/(384×9×106×8.333×10-6)=0.037cm<[f]=60/400=0.15cm(满足要求)
   3)立杆验算
   ①立杆轴向荷载计算
   立杆采用ø48×3.5钢管作支架,当横杆步距为1.2m时,对接立杆的容许荷载[N容]=33.1KN。
   立杆底部承受竖向荷载为:
   腹板下:N=0.3×0.6×66.99KN/m2=12.06KN<[N容]=33.1KN。
   翼缘板下:N=0.6×0.6×28.29KN/m2=10.18KN<[N容]=33.1KN。
   底板下:N=0.6×0.6×41.59KN/m2=14.97KN<[N容]=33.1KN。
   结论:单根立杆承受荷载满足容许荷载要求。
   ②立杆稳定性验算
   立杆的稳定性按下列公式计算:
   σ=1.4×N/(φ×A)=1.4×14.97×1000/(0.715×4.89×10-4)/106=59.9Mpa<[σ容许]=205Mpa
   结论:支架立杆的稳定性满足要求。
  3支架预压
  3.1支架预压目的
   预压的目的:一是消除支架及地基的非弹性变形,二是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据,三是测出地基沉降。
  3.2支架预压方法
   在连续箱梁支架搭设完毕,箱梁底模铺好后,对支架按1.2倍施工荷载进行超载预压。加载时按照30%、60%、80%、100%、120%预压荷载分五级加载,加载时注意加载重量的大小和加载速率,使其与地基的强度增长相适应,待地基在前一级荷载作用下,观测地基沉降速度已稳定后,再施加下一级荷载,特别是在加载后期,更要严格控制加载速率,防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。满载后支架沉降稳定并持荷时间不小于24h后卸载,卸载按加载顺序的反向进行。
  3.3沉降观测点的设置
   在纵桥方向:梁端、1/4跨、跨中;横桥方向:左、中、右设置固定量测点,即每跨设置15个量测点,整片梁设置45个量测点。对每个沉降量测点进行编号,编号为1-45。具体实施即将观测钢尺的一端与钢筋连接,钢筋的另一端固定在底板的对应位置上,观测钢尺悬空高度以普通水准仪高为准。首先观测钢尺读数作为初始值,每次预压完成后观测并计算相对沉降观测值作为支架和地基的沉降量,并用悬线重锤测支架水平位移量,认真做好记录。并根据记录绘制沉降曲线图,从整体来分析预压的效果,为梁体的浇筑提供依据。
  3.4预压的横向断面数据处理(以中跨13#墩-14#墩为例进行分析)
   泉塘特大桥13#墩-14#墩连续梁预压数据
  测量布置点 加載数量/累计沉降量(mm) 卸载数量%/累计沉降量(mm)
  
  
   13#墩-14#墩梁左侧数据曲线
  
  
  
   13#墩-14#墩梁中间数据曲线
  
  
  
   13#墩-14#墩梁右侧数据曲线
   通过支架的预压,首先可以检验地基和支架刚度、稳定性等均满足施工要求,另外根据测量数据和曲线图还可以直观的看出:梁体的左中右的变形量是不一致的,待浇筑梁体之后,会造成混凝土面的平整度不足,影响到整个梁体的外观质量。地基和支架非弹性变形量和支架弹性变形最大均为14mm,为了达到高速铁路高质量的要求,我们必须对支架进行调整,保证桥梁整体线性符合设计要求。
  3.5预设反拱及支架标高调整即数据处理实施阶段
   为保证线路在运营状态下的平顺性,梁体应预设反拱,反拱值主要考虑设计预拱值和支架变形两方面,并根据具体情况充分考虑收缩徐变和二期恒载上桥时间的影响。最后结合设计标高,确定和调整梁底标高。梁底模板标高=设计梁底标高+支架弹性变形值+地基和支架非弹性变形量-张拉反拱。
  4混凝土浇注
  4.1梁体混凝土灌注顺序
   由于该连续梁从15#墩至12#墩存在线路纵坡,故灌注混凝土的方向从15#开始至12#墩结束。每4-6米为一段采用斜向分段、水平分层、顶板紧跟、整体推进、全断面逐段成型连续浇筑方式浇筑砼。首先,从腹板下混凝土依次灌注①②③④区域,这一区域的高度不超过1.2m,通过振捣,使混凝土向底板流动;若底板混凝土未能一次性封底,则打开内模顶板上预留的天窗,通过天窗灌注区域⑤内的混凝土;灌注完后,关闭天窗,然后,再分层灌注腹板区域⑥及其以上区域,每层厚度控制在30cm左右。(见图1)
  
  图1(灌注顺序图)
  4.2混凝土灌注方法
   两台布料机对称分别从梁的两侧腹板沿小里程方向边移动边灌注混凝土,混凝土全部采用插入式捣固棒振捣。施工时确保各个断面混凝土初凝之前浇筑完毕,支架变形稳定,避免混凝土裂缝出现。当混凝土灌注到腹板处比底板混凝土略厚时,用捣固棒振捣混凝土以使混凝土充分流动封底。若坍落较小,混凝土流动无法一次性封底时,通过从内模顶的补浆窗口补充。浇筑腹板时防止两边混凝土面高低悬殊,造成内模偏移等其它后果。浇筑顶板时先浇翼缘板,后浇中部桥面。翼缘板顶面采用人工抹刀抹面;中部桥面采用提浆整平机初平,人工二次抹刀抹面收光。顶板混凝土进行二次收面后,及时用塑料薄膜和棉被对暴露面进行紧密覆盖,防止表面水分蒸发从而产生裂纹,整个梁体浇筑一气呵成。
  4.3梁顶面标高的监测
   将梁顶线形观测标预埋在顶板混凝土中,圆头露出梁顶面即可。观测标布置在两侧防撞墙预埋钢筋附近,以减少对桥面平整度的影响,但要方便观测。在其正式使用前,必须与承台上观测标联测,保证原始观测数据的有效性。必须在日出前固定的时间或固定的温度下测量,保证准确、及时地掌握支架现浇梁梁面标高的发展变化情况。
  5结束语
   针对泉塘特大桥支架现浇连续梁的施工,主要得出如下结论:连续梁的支架设计思路明确,设计方法简单实用,为以后的类似施工提供了很好的依据;支架预压结束根据现场沉降观测记录绘制沉降曲线图,从整体来分析预压的效果,并且浇筑完成后跟踪测量,测得桥面最终标高在误差3-5mm之间,完全符合高速铁路设计和施工规范的要求;采用全新的混凝土浇筑方法:即全断面整体推进浇筑方法一次性浇筑成功,连续箱梁线形美观,混凝土表面光滑平整、耐久性高,避免了混凝土裂缝的出现,达到高速铁路的高质量要求。
  注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
其他文献
剪力墙是指主要承受风荷载或者是地震作用所产生的水平剪力的墙体。本文旨是先探讨了剪力墙的基本概况,接着探讨了高层建筑剪力墙结构设计的要点,最后探讨了高层建筑剪力墙结构
期刊
渠道现浇衬砌以其防渗效果好、使用寿命长、施工质量便于控制、外表美观等特点,在渠道防渗方面深受青睐
期刊
【摘要】建筑工程项目管理是建筑企业依照经营战略和自身的条件,根据当前企业运行规律,通过生产诸要素的动态管理,从而实现良好的经济效益和合同目标。文章主要分析了建筑工程项目管理中出现的诸多问题,并从两个方面提出了解决的方法,着重阐述了管理过程中成本和质量的控制,希望能够对建筑工程项目管理产生积极的影响。  【关键词】建筑工程;管理;问题;建议  Abstract: Construction proje
期刊
目的 研究方钢管混凝土柱-钢梁外加强环式节点在单调荷载作用下的破坏机理和受力性能.方法 通过有限元软件ANSYS对梁柱节点进行非线性有限元分析,分析了轴压比、套箍指标等参数
期刊
通过可膨胀式封堵器的性能、使用要求、以及进场后试验,论证了膨胀式封堵器的应用可靠性,同时通过在实际过程中封堵器的应用与原有油泥封堵后施工进行了对比,从而了解封堵器及油
期刊
1概述  钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大。因而,无论在铁路、公路、水利水电等大型建设中得到了广泛应用。钻孔桩是在泥浆护壁条件下,利用机械钻进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。钻孔、灌注混凝土都是在水下进行,工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。因而,对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求。如何有效地避免和杜绝钻孔过程中和灌注水下混凝土过
期刊
土木工程是社会发展的文明标志,是科学理论与应用的的结晶,是人类生产生活的经典体现。由于社会建设的高速发展,在要求高速度的施工进度的同时,也要有防灾减灾的应用特效。这就需
期刊
摘要:近几十年来,建筑工程施工管理作为一门应用管理科学,其理论研究和实际应用都得到长足的发展和提高。本文根据长期实践经验,简单的阐述笔者对建筑工程施工管理的一些想法和思路。  关键词:质量管理 成本管理 进度管理 安全管理 合同管理  Abstract: In recent decades, building construction management as an application of
期刊