凌培武
(中铁四局集团有限公司重庆分公司)
钢管柱贝雷片支架结合在现浇箱梁施工中的应用
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在大跨度与高墩的刚构现浇箱梁施工过程中,采用钢管柱与贝雷片结合的柱式支架在实际施工中具有高承载力以及简单工艺的优势,并且还可以降低现浇箱梁施工的成本。本文就对钢管柱贝雷片支架结合在现浇箱梁施工中的应用进行分析,探讨其施工的难点、要点,施工控制技术以及钢管柱贝雷片结合的支架结构形式。
钢管柱贝雷片支架;现浇箱梁;施工;应用
1.1 确认合适的施工支架系统
钢管柱与贝雷片结合柱式支架需要结合实际施工需求应用在现浇箱梁施工中,在现浇箱梁施工中,需要考虑到桥墩的高度,从而选择合适的脚手架规格。另外有些现浇箱梁在施工时面临着较为频繁变化的平曲线和复杂的地形,不适用满堂支架,而相邻现浇箱梁预应力是独立体系,不适用于挂篮,因此在实际现浇箱梁施工的时候要选择钢管柱与贝雷片结合的柱式支架系统。
1.2 钢管柱贝雷片结合支架系统应用的优势分析
钢管柱贝雷片结合支架系统应用的优势主要表现在以下:施工效率与速度比较快,所需施工工期较短;施工所需构件较少,工序简单,具有较高的安全性;钢管柱贝雷片结合支架系统具有较强的抗冲击性;稳定性与承载力较高;适合于那些大跨度且高墩的现浇箱梁施工;施工所需要的支架成本比较低。
2.1 在设计时要保障钢管柱贝雷片结合的稳定性、刚度以及强度
由于支架系统在实际施工中需要承受较多的荷载,因而设计的关键就是要估算好荷载大小与种类;在设计时取值时要以钢管柱贝雷片支架结合的计算结果为依据,并且在实际施工时还要处理好地基问题;在贝雷片钢管柱支架结合结构中,提高整体结构稳定性的方法就是要保证构件连接的牢固性,因此在连接构件时要设置足够的斜向、横向以及纵向连接杆件,保证构件连接的牢固性,避免出现支架结构局部或者整体的失稳。
2.2 确定好立模标高
在设计桥梁支架结构的时候,要将预拱度进行预留。在实际现浇箱梁的施工中,支架承担不同种类荷载力会存在较大的差异,因此在设计时一定要结合实际情况预先计算好现浇箱梁施工的预拱度,从而确定科学合理的立模标高数据,确保施工后可以满足规范设计的线形结构。另外想要确定钢管柱贝雷片支架结构的弹性与非弹性变形数值,需要预压支架,并验证计算得到的相关参数。
2.3 设置卸落设备(常用砂筒)
现浇箱梁的钢管柱贝雷片支架需要设置卸落设备,保证落架的均匀与对称性,避免主梁结构出现局部变形缺陷,并且方便支架后期拆除。
3.1 要处理好基础
在钢管柱贝雷片支架结合应用在现浇箱梁中之前,还要结合实际施工现场的环境以及地质状况和桥梁荷载,经计算确定好钢管柱贝雷片支架结合所需要地基承载力,并计算好所用基础形式,一般有扩大地基基础、嵌岩桩基础或结合钻孔灌注桩基础,确保施工安全、质量。
3.2 安装钢结构
在现浇箱梁施工中安装钢管柱贝雷片支架钢结构时,主要分为三个环节,分别为钢管立柱安装、贝雷片安装、分配梁安装等,在安装的时候要根据实际施工情况选择合适规格的材料,并根据施工图纸进行制作与安装。以下进行分步的探讨。
(1)定位地脚螺栓:①柱顶标高与立柱轴线会影响到钢结构的安装质量,因此要采用高强度的地脚螺栓,其锚入基础的深度不低于15cm。地脚螺栓定位按照设计图上立柱布置尺寸来布置;②按照施工确定中心基准点与施工图纸尺寸来固定,确保地脚螺栓准确穿过定位板内,在检测螺栓标高时要借助水准仪器,并利用全站仪来检测横轴线与纵轴线是否满足规范设计要求,确定没有偏差后才可以固定施工;③清除完螺栓表面油脂,确保螺栓定位与预埋的质量水平;④定位螺栓后,还要有专门进行安全和质量的验收。另外预埋部位浇筑混凝土时还要由监理人员、工班长以及质检人员协助进行,查看并检验地脚螺栓定位是否出现质量偏差与缺陷,并及时处理;⑤锚栓尺寸预埋的误差范围为:螺栓露出长度要大于2cm,螺栓中心偏差不可超过5mm。
(2)吊装立柱:利用塔吊或者吊车进行钢管的起吊时要分段进行,每段之间采用法兰盘来进行连接,并且每隔6m要设置斜向、横向以及纵向的联系梁。①要调整好柱脚标高。在调整柱脚标高时一般采用一块平垫铁或者两块斜垫铁的方式来调整。在混凝土承台面上放置好钢板来调节标高。预留柱底板空隙要利用捻浆方法用无收缩、微膨胀以及高强度的砂浆填实;②调整首节柱底轴线。在制作钢柱时要在柱底板侧面标注出中心线,中心对线的措施为:保持吊车没有松钩,将柱基础控制轴线与柱底板中线线对齐,并慢慢的将吊车降落到规定的标高位置。假若控制轴线与钢柱出现偏差还要进行微调整。确保钢柱安装的质量;③校正首节柱身垂直度。在调整柱身的时候一般采用钢柱校正器、千斤顶或者缆风绳来进行,并采用全站仪测量柱身的垂直度;④调整第二节柱轴线。在连接上下柱时要确保其重合中心线,若是中心线出现偏差还需要在偏差位置加入0.5~1mm的垫板。调整钢柱中心线的偏差每次控制在3mm以内,假若中心线偏差较大要分次进行调整;⑤校正第二节钢柱的垂直度。校正钢柱垂直度的关键就是要预检钢珠尺寸,而其偏差主要表现在弹性变形、垂直度校正、焊接变形、位移量、底部轴线的综合变化上,因此可以采用预留垂直度偏差数值来消除误差。
(3)吊装主分配梁的贝雷片。安装完横梁工字钢以及钢管柱后还要吊装贝雷片。首先可以在地面上组装好贝雷片,在安装时要先对中间位置吊装,然后分配两侧施工。完成贝雷片的安装后,横向连接采用槽钢、斜向连接采用剪刀撑,从而加固贝雷片的整体性与刚度。在吊装时要注意:①当立柱就位吊装并安装调整后,首先吊装主分配梁,然后吊装贝雷梁,最后吊装分配梁;②吊车梁也采用塔吊或者吊车来吊装,一般要将绑扎点设置在吊车梁的2/3位置。为了防止钢梁吊起后出现晃动现象,还要采用麻绳绑扎好钢梁两端,然后再根据施工要求进行方向调整。完成吊装的准备工作后先要进行试吊工序,将试吊高度控制在100~200m之间,停下来查看是否具备施工要求的牢固性,只有检验合格后才可以进行真正的吊装工序,到达规定安装高度后再移动到基准线位置并慢慢落下,然后将连接螺栓穿入锁紧;③次分配梁以及贝雷梁的吊装工序与上述一致。
3.3 拱度的预留
在现浇箱梁施工中很容易发生上拱度以及下沉现象,因此想要得到设计规范的线形就需要预留拱度。在设置的时候要根据张拉上拱度、地基下沉以及支架变形等要素来计算最大预留拱度值。
3.4 沉降观测与预压
为了确保现浇箱梁应用钢管贝雷片支架的施工合理性,还要将荷载对支架的变形力消除掉,在拼装完支架后还要利用砂石、钢材等材料加载支架系统,以1.1倍的施工荷载来施工预压。另外为了准确掌握支架沉降状况,在加载支架系统前要设置好观测点,根据获取的观测数据来绘制沉降曲线,从而判断支架收敛与沉降现象。
3.5 拆除支架
在现浇箱梁预应力张拉完成后,报监理工程师核验,批准后方可进行支架拆除。在支架拆除过程中,要按照先搭后拆、先上后下的原则来拆除,首先安排人员通过卸落设备下落支架,下落时两段对称进行,避免支架整体侧翻。然后再沿着两侧对称进行拆除分配梁、贝雷片、主横梁、卸落设备、钢管柱等。拆除时要遵守一定的拆除要求与安全防护要求。
总而言之,钢管柱贝雷片支架结合应用在现浇箱梁施工中有很多难点与问题,因此要不断完善支架安装系统,加大该支架结合系统的应用,从而促进钢管柱贝雷片支架结合系统的应用与推广。
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1004-7344(2016)23-0153-02
2016-8-1