铁路支架施工技术相关问题探讨

张天恩

摘 要:本文主要阐述和探讨了支架法施工中铁路箱梁支架施工与设计中的技术要点及相关问题,提出了一些要点与方法,期望提升今后铁路施工中的支架施工质量。

关键词:铁路施工支架质量要点

中图分类号:F530.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(a)-0122-01

铁路箱梁具有总质量较大、结构尺寸大的特点,在其施工过程中通常是采用拆装方便,搭设灵活,材料来源充裕的支架。因而铁路箱梁施工质量的好坏直接取决于支架质量的好坏你,科学的、操作性强的支架设计方案能够有效的提高施工的质量和安全。

1地基的设计

1.1 确定地基的承载能力

在设支架的过程中,首先需要根据地基的承受能力确定最大地基承载力,其中最大荷载主要包括箱梁体自重、施工荷载、支架自重组合、梁体模型、相应的安全系数等。

1.2 地基的构造形式

地基横截面通常设计成两面坡的形式,顶面通常是混凝土垫层防水或是单独的防水层,而两侧则是排水沟,这样能够避免降水以及施工养护水等浸泡地基。

此外,地基面需要比地面高出30cm以上,依据箱梁截面的形式,如果箱梁底面的纵横坡以较大的情况下,地基顶面则要设计成台阶的形式;而如果纵坡比较小的情况下,则设计成平坡。需要注意的是支架底部要和地基顶面保持垂直,这样有利于受力。

2支架的结构选择

2.1 支架结构的设计

进行受力检算的过程,需要充分考虑支架在各个施工阶段所承受的力的不同,尤其要注意各阶段的受力体系之间的转换情况。

在箱梁浇筑施工阶段,梁体混凝土是流塑体,可以分单元进行最大荷载的受力检算。

梁体浇筑成型后养生阶段,参考支架整体均匀的形式受力进行受力检算。

而梁体预应力施工阶段以及拆模以后,按照核心支架承受全部梁体荷载进行受力检算。

2.2 支架基本结构设计要求

2.2.1 设计剪力撑

为了进一步增强支架整体承载能力,提高支架各部的弹性和刚性的一致性,需要在支架的纵横向设计剪力撑,需要注意剪力撑之间的距离要保持均匀。

2.2.2 支架底部设计底座、扫地杆

为了保证支架底部均匀受力,在支架底部要设计安装一个可以调整的底座,来减少支架底部和地基之间的间隙,从而有效的提高支架的承载能力;而为了进一步增强支架的稳定性,可以在支架立杆底部设计安装一个扫地杆。

2.2.3 保持支架整体的弹性和刚性的协调一致

支架结构的设计要保持一致,如果部分条件不能够满足的话,需要对不同的结构的交接处进行加强处理,从而保证整体支架结构的弹性和刚性的一致性,避免支架结构之间弹性和刚性的不同而造成的梁体的变形。

2.2.4 加强结构物之间的可靠性链接

在设计支架的过程中,要充分考虑已有的建筑物形式和自然条件,这样一方面能够保证结构物的稳固性,另一方面能够有效的增强支架的整体稳定性。

2.3 承载力的检算

(1)支架承载能力计算参考概率极限状态,利用分项系数进行设计;

(2)选择安全系数过程中要注意材料尺寸偏差、支架搭设质量以及偶然因素的影响;

(3)水平杆只对立杆起到约束作用,剪力撑主要作用是承受拉力,因而不能进行强度检算;

(4)地基承载力检算组合荷载主要有以下几种:箱梁体自重、施工荷载、梁体模型荷载、支架自重及垫层重量,同时还需要注意安全系数;

(5)承载较大荷载支架通常会因为局部失稳而对整体造成破坏,因而受力检算时需要对立杆的稳定性和地基承载力进行检算。

2.4 支架预压方案设计

支架预压方案在支架设计过程中极为重要,其能够准确的检验支架承载能力,及时的消除支架非弹性变形,并能够均衡支架受力,因而在设计支架预压方案时要依据箱梁结构设计分配预压荷载,保证预压荷载的形式和实际箱梁结构一致。同时根据支架预压荷载的总质量,制定预压荷载级数。

3 施工过程中的控制问题

3.1 选材问题

3.1.1 钢管

支架钢管的标准应该是48mm,壁厚3.5mm;且每根钢管最大质量应该小于25kg。

钢管的材质要遵循现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GBT3091-2008)中3号普通钢管的规定。

钢管表面质量的要求:

钢管表面要平直光滑,不能有裂缝、结疤、压痕、错位、硬弯、分层、毛刺深的划道。

钢管外径、壁厚偏差小于一0.5mm,端面切斜偏差小于1.7mm。

3.1.2 扣件

根据《钢管支架扣件》(GB15831)规定,扣件螺栓扭矩达65N·m,扣件规格应该和钢管外径保持相同。使用前要进行严格的质量把关,一旦出现裂缝、变形的,发现螺栓滑丝现象,要及时更换。

螺旋支架:

使用螺旋支架调整支架顶部标高,安装螺旋支架前要仔细逐一的检查,禁止使用丝扣及托架及长度等不符合质量要求的螺旋支架。

螺旋支架扣碗尺寸要符合支架型号,保证螺旋支架扣碗与支架端面密贴紧密,从而保证扣碗垂直受力。

卸料时应符合以下要求:

各构配件避免抛至地面;对于那些运至地面的构配件需要及时检查、整修与保养,码堆存放要按品种、规格分开存放。

3.2 技术控制

3.2.1 支架搭设质量控制

施工前为了保证立杆位纵、横向水平杆在立杆内侧,需要立杆位置进行精确放样,长度大于 2.7m;而使用搭接方式对纵、横向水平杆进行接长,而纵、横向水平的杆的对接扣件要交错,搭接长度大于1m,应间距设计3个旋转扣件进行固定,端部扣件到杆端的距离要大于100mm。螺栓拧紧力矩要在40Ｎ·ｍ和65Ｎ·m之间。

进行剪力撑施工过程时,剪力撑倾角应保持在45度到60度之间,节点连接在一起,安装立杆上;剪力撑、横向斜 撑的搭设要和随立杆、纵向和横向水平杆保持同步。支架的纵向扫地杆利用角扣件固定在距底座小于200mm处的立杆上,横扫地杆利用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下的立杆上。如果立杆基础高度不一,要将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨。

支架的螺旋调整节的伸出要适当,控制在调整节总长度的1/3-1/2之间,偏心距要小于25mm。

搭完一步支架之后,就要对步距、纵距、横距及立杆的垂直度进行及时的校正。

3.2.2 支架预压

支架预压荷载时,要按预压设计方案确定荷载的质量和堆码形式,根据总荷载质量分为3-5级,加载一级预压荷载就要观测一次地基沉降及支架变形情况。

参考文献

[1]张爱平.支架法施工铁路箱梁中支架质量控制要点[J].甘肃科技纵横,2011(3):150.

[2]梁富清.南京长江三桥S2标跨铁路支架施工技术总结[J].中国科技信息,2007(11).