刘建梁
Building and Removing Construction Technology of Cast-in-place Box Girder Support
摘要:菜子坪特大桥为五线车站桥,全桥三线为支架现浇箱梁。在支架施工中如何保证螺旋管的垂直度、支架材料的有效重复利用和支架的安全快速拆除成了本工程的重难点。为了解决这些重难点,经纬仪观测、钢板后置和整体落架等一系列施工方法成功应用于菜子坪特大桥,为以后类似施工提供借鉴。
Abstract: The Caiziping Extra-large Bridge is a five-line station bridge, and the third line of the full bridge is a cast-in-place box girder. How to ensure the verticality of the spiral pipe in the construction of the bracket, the effective reuse of the bracket material and the safe and quick building and removing of the bracket has become the difficult points of this project. In order to solve these difficulties, a series of construction methods were successfully applied to the Caiziping Extra-large Bridge, such as theodolite observation, steel plate rear placement and total landing frames, to provide reference for similar construction in the future.
关键词:支架现浇;垂直度;整体落架;精轧螺纹钢筋
Key words: bracket cast-in-place;verticality;total falling frame;finished rolled rebar
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)15-0184-03
1 工程概况
新建铁路西成客专XCZQ-3标菜子坪特大桥位于陕西省安康市宁陕县境内,起讫里程DgK100+378.99~DgK101+412.59,全长1033.6m。
菜子坪特大桥桥位处设新场街车站,设计为五线,其中Ⅰ3线、Ⅱ4线、大机线设计为支架现浇后张法预应力混凝土梁,梁体砼设计强度C50,封锚采用同强度等级的C50无收缩混凝土。Ⅰ3线孔跨形式为4-32m单变双连续箱梁+2-24m+19-32m+1-24m+2-32m双线简支箱梁+4-32m单变双连续箱梁;Ⅱ4线孔跨形式为4-32m单变双连续箱梁+2-24m+18-32m双线简支箱梁+1-32m+1-24m三线简支箱梁+6-32m单变三连续箱梁;大机线孔跨形式为3-32m单线简支箱梁+7-32m双线简支箱梁+2-32m连续梁+1-32m双线梁+2-32m单线梁。(图1-图2)
2 施工的难点
菜子坪特大桥为车站桥,梁体断面形式多样,桥址处地貌形式多样(河床、沟谷、山坡),现浇梁支架布置形式多样,墩身高度跨度较大(1~27m),其中Ⅰ3线、Ⅱ4线相隔较近,梁缝宽度仅有10cm,施工中相互影响大,无法同时对同一墩跨间的梁体施工,故支架的拼装搭设、落架拆除和周转倒运成了影响工程安全质量、施工进度和成本等各方面的重要因素,成为了本工程施工的难点。
3 支架的构成
根据规范、设计要求及现场实际条件,菜子坪特大桥现浇梁采用由贝雷片和螺旋管搭设而成的两跨梁柱式支架。支架支墩采用Φ530螺旋钢管(δ=10mm),承重梁采用贝雷梁,其他分配梁及横梁采用型钢。边支墩布置于承台上,中间支墩基础采用钢筋混凝土条形基础或者桩基础(位于地形起伏较大和上层地基薄弱地带)。支墩上布置圆形落架砂箱,砂箱上布置双36b工字钢构成的横梁;承重梁采用贝雷梁,在上面设置横向分配梁,分配梁采用12工字钢,现浇箱梁模板直接安放于分配梁上。
4 支架主要施工技术
4.1 螺旋管的架立拆除
在螺旋管的施工中,以往的做法就是直接在基础混凝土施工前将钢板预埋在里面,这样钢板很难回收更别说二次利用。为了便于螺旋管的拆除和螺旋管底部钢板的重复利用,在基础上进行预埋四根螺纹钢,将切割好的钢板放置于基礎上找平,悬空2-3cm,用支座砂浆灌注,使其底部密实,顶面通过锚固钢筋和预埋钢筋焊接将钢板牢固的锚于基础上预埋的钢筋,便可进行螺旋管的架立。
螺旋管在架立时要严格控制其垂直度,防止因垂直度的问题返工。对于长度相对较短的螺旋管可以通过挂垂球来控制其垂直度,但较长螺旋管的垂直度控制用传统方法不便于施工,或者是很难保证其精度,为此,在本工程的施工中,引进两台经纬仪来专门进行控制螺旋管架立的垂直度,施工中从两个90°方向,不断测量螺旋管的垂直度,待其满足规范要求的垂直度后,进行螺旋管的焊接固定。
螺旋管使用后进行拆除时,将钢板以上的预埋钢筋和锚固钢筋进行切割,解除约束,然后用吊车提吊便可拆除螺旋管和底部相连的钢板,这样可保证底部钢板不被损坏变形,可以对钢板进行重复利用,节省材料。
4.2 贝雷梁的拆除
菜子坪特大桥桥址处地貌形式多样,墩身高度跨度较大,因受场地和梁下净空的影响,支架的拼装搭设、下放拆除相当困难。针对不同的情形,施工中合理采用多样化的搭拆方法,方便了施工,节约了成本。
4.2.1 整体落架
①在不受场地限制的区域,且梁底净空可以满足吊车作业的范围,采取支架整体落架拆除技术。支架拆除在梁体施工全部结束后,按照先拆除钢管支墩、再整体卸落贝雷梁的顺序进行拆除。
梁体预应力张拉、压浆以及养护结束后;首先拆除沙箱卸沙孔螺栓进行脱模、落架;然后使用精轧螺纹钢筋穿过箱梁上预留孔提升双36b工字钢横梁至支架纵向贝雷梁底部,使用U型螺栓把横梁与贝雷梁锁紧,在箱梁顶面使用千斤顶提升支架贝雷梁,使贝雷梁与支墩脱离;随后使用汽车吊分段拆除钢管支墩;最后通过四台吊车提吊整体缓慢落架,使贝雷梁下落至地面,再进行分解进入下一孔箱梁施工阶段。
吊车在提吊时需用满足要求的钢丝绳,并在钢丝绳与型钢接触的地方,采取一定的措施将型钢处理成圆弧形状进行过度,防止钢丝绳损伤截断。此外,还应增设保险,通过梁顶预留孔下放精轧螺纹钢筋,在吊车匀速下放的过程中,同步将保险吊带下放。
②因场地原因,机械不能到位,或者梁底净空不满足吊车作业要求,也可采取支架整体落架拆除技术。
使用精轧螺纹钢筋穿过箱梁上预留孔提升双36b工字钢横梁至支架纵向贝雷梁底部,在箱梁顶面使用液压千斤顶提升支架贝雷梁,使贝雷梁与支墩脱离;最后通过箱梁顶面千斤顶整体缓慢落架。施工中要和保险吊带交替使用,千斤顶顶起前,拧紧四根保险吊带上的螺栓,提吊起所有贝雷梁,千斤顶顶起有一定行程后,可回顶,同步松开保险吊带的约束交替循环进行支架的落架。
当一根精轧螺纹钢筋长度不能满足要求需要接长时,用连接器进行连接,保证被连接的两根精轧螺纹钢筋断面应处于连接器的中间位置,连接好后,采取限位措施,防止在下放过程中,精轧螺纹钢筋拧出连接器。
4.2.2 单组和单片拆除
因场地原因,多台吊车不能就位于施工现场,且螺旋管高度较高时,整体落架施工技术不仅安全隐患大,而且下架速度慢,不便于现场施工。支架拆除在梁体施工全部结束后,按照先拆除贝雷梁、再拆除钢管支墩的顺序进行拆除。
梁体预应力张拉、压浆以及养护结束后;首先拆除沙箱卸沙孔螺栓进行脱模、落架;然后对贝雷间的连接花架进行解除,将单组或者单片贝雷用吊车或塔吊提吊拆除,拆除中防止横梁受力不均发生侧翻,从一边向另一边拆除时,要将远离提吊设备的贝雷用手拉葫芦向其拉近,禁止直接用吊车大幅度的拉贝雷,避免控制不当猛然甩出,发生安全事故;最后使用汽车吊拆除钢管支墩,进入下一孔箱梁施工阶段。
5 支架工序的优化
施工中为了减少对支架的改装施工以及材料的周转倒运,合理安排作业面,对同一类型支架的布置优先循环施工。菜子坪特大桥2号梁占全桥现浇梁比例较大,分布于主线7#墩~22#墩之间,共计28片,Ⅰ3线和Ⅱ4线间梁缝宽仅有10cm,且墩高基本一致,同一墩跨间的螺旋管基本可以相互利用,贝雷梁布置形式又一致,故可以安排相邻两片梁交替使用支架。当Ⅰ3线落架后紧接着可以施工Ⅱ4线,施工时可以从墩高的一端向墩底的一端进行,减少螺旋管的接长施工,减少了工程量,加快了工期,基本可以满足项目部13天施工一片梁的任务要求。
6 施工注意事项
①施工中应严格按设计要求选用相应规格的螺旋管,确保其垂直度满足规范要求。②吊车提吊整体落架时一定要统一指挥,高度协调作业,匀速缓慢下放。③两精轧螺纹钢筋的连接器,要保证其拧入的长度一致,且加限位装置,防止施工中精軋螺纹钢筋因不确定因素拧出。④贝雷整体落架过程中,保险吊带必须同步进行,不能形同虚设。⑤单组和单片贝雷拆除中,要防止失稳,发生倾翻。
7 结束语
西成客专菜子坪特大桥支架现浇梁较多,虽然支架现浇施工技术已成功应用,但如何保证大篇幅支架施工的安全性、工艺的成熟衔接和施工周期的缩短,还需不断的探索进行优化。
参考文献:
[1]裴强.现浇箱梁大直径钢管支架施工工艺[J].价值工程, 2015(17).
[2]贾招弟.桥梁现浇箱梁支架施工技术探讨[J].建设科技, 2017(03).
[3]王传飞.城市道路多门洞大跨度现浇箱梁支架施工技术[J]. 价值工程,2014(06).