组合式支架法在现浇梁施工中的技术应用

2024-04-07 11:58周斌
交通科技与管理 2024年4期
关键词:施工方案

摘要 满堂支架法、梁式支架法、组合式支架法是现浇施工过程中的几种常用支架形式,文章对以上几种支架形式及优缺点进行对比分析,并以四川省武胜县定远大道A段AK0+293.5钢筋混凝土预应力箱梁工程施工作为背景,对门式组合支架的施工方法、建模和受力进行详细分析,阐述了组合式支架适用于纵坡、横坡、变截面现浇箱梁施工,同时满足箱梁施工期间具备一定的通行能力,为类似工程施工提供了一定的参考。

关键词 组合式支架;现浇梁;施工方案

中图分类号 U445.4 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)04-0147-03

0 引言

近年来,在国家的大力推动下,我国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,为了满足灵活多变的地形及复杂桥梁建设的需求,现浇梁在桥梁建设中的地位进一步得到提升。不同类型的现浇梁支架形式对现浇梁施工成本、进度、质量、安全、环保及适用性有着非常重要的影响。因此针对不同地质情况、不同类型现浇梁需要采用不同的支架形式,这样既能降低施工成本,又能加快施工进度,还能保证施工安全,必要时还能满足交通要求。该文介绍了几种类型现浇梁支架的特点及优缺点,并结合实际案例对组合式支架法在现浇梁施工中的应用予以说明。

1 工程概况

项目位于广安市武胜县境内。道路呈南北走向,起点接汉楚大道形成平交,沿线与G350交叉,主线上跨G350,设置两条辅道与G350平交,同时设置四条匝道与G350实现快速交通转换,终点接武胜北互通收费站场坪,道路主线全长0.56 km,采用城市道路标准建设,主线路基宽度为19.5 m,路基总宽度为43 m(含辅道宽度)。

主线起点段为双向八车道,上跨G350段为双向四车道,主线设计速度为60 km/h,匝道设计速度为 35 km/h,含半苜蓿叶以及半菱形互通一座,武胜县定远大道A段新建工程匝道A上跨G350。

孔跨布置:全桥2×30 m预应力混凝土现浇箱梁结构型式,0号、2号桥台采用桩柱式桥台,1号桥墩采用柱式墩,墩台采用桩基础,其他墩台径向布置。

桥下交叉:该桥上跨既有G350国道,G350国道路基宽度为33.5 m,预留双向八车道,净高为5.5 m;经核查下穿道路满足其限界和视距要求,无改移老路工程。

2 现浇梁概况

AK0+293.5匝道桥中桥左幅桥采用(2×30)m单箱三室现浇箱梁,箱梁高度1.8 m,顶板宽度(15.224~20.406)m,整联全长60 m。

AK0+293.5匝道桥中桥右幅桥采用(2×30)m单箱三室现浇箱梁,箱梁高度1.8 m,顶板宽度(18.97~23.817)m,整联全长60 m。

3 现浇梁施工方案比选

3.1 满堂支架法

清理支架搭设范围内的草皮、树根等杂物。清理干净表面腐殖土、淤泥质、软土,对场地进行平整,采用压路机进行反复碾压,碾压后保证地基承载力不小于方案设计要求,浇筑15 cm厚C20混凝土垫层,为了避免雨水、积水浸泡支架基础,影响支架基础的稳定性,在支架基础外侧设置排水沟进行排水。排水沟与支架基础之间设置2%横坡。其余支架搭设在350国道路面上,支架底托下垫木方或者槽钢[1]

箱梁支架采用60 mm×3.2 mm盘扣支架搭设,纵向间距1 200 mm,横向间距 900 mm,翼缘板下横向间距1 200 mm,水平杆步距1.5 m。

盘扣支架顶部设置顶托,通过调整顶托伸出盘扣支架外露长度调整现浇梁标高,顶托外露长度符合规范要求。

满堂支架法是一种传统的支架形式。优点一是满堂支架搭设高度可调节、线性调整非常灵活;优点二是在小半径、低高度、变截面现浇梁施工过程中优势非常明显。缺点一是满堂支架法不适宜净空高的现浇梁施工,因为净空高的满堂支架现浇施工材料用量大、施工速度慢;缺点二是满堂支架不适宜地基承载力差的现浇梁施工,因为满堂支架对地基承载力要求高,地基承载力不满足要求时需要进行换填不经济;缺点三是满堂支架搭设完成后,支架区域不能满足通行要求。

3.2 梁式支架法

地质情况比较好时,在桥墩处利用承台作为基础,跨中利用标准混凝土预制块作为基础,基础上焊接钢管柱、分配梁与纵向型钢、贝雷梁组成复合梁式承重结构。仅在中间位置对预制混凝土扩大基础部分地基进行清表、换填分层夯实处理。

地质情况比较差时,在桥墩处利用承台作为基础,跨中采用振动锤对钢管桩进行施打,在管柱顶部安装横向配梁与纵向型钢、贝雷梁组成复合梁式承重结构。承重梁上部安装横向分配梁,在横向分配梁上部安装方木及模板。

梁式支架法是一種新型的支架形式。优点一是梁式支架在高净空现浇梁施工过程中,能够大大减少支架搭设数量,提高工作效率,结构受力明确清晰,方便计算;优点二是梁式支架法能够满足现浇梁施工过程中,车辆通行要求。缺点一:梁支架搭设后现浇梁标高不易调整,不适宜坡度较大的现浇梁施工;缺点二:梁式支架属于钢结构工程,钢结构连接焊接要求高。

4 组合式支架法

组合支架法既能满足车辆通行要求,还能调整现浇梁标高,加快施工进度、降低施工成本。

门洞基础采用C25浇筑钢筋混凝土地梁,b×h=1 200×1 000 mm,地梁间距 6.2 m,门洞高度 5 m,净宽 5 m,地 梁上预埋钢板 900 mm×900 mm×20 mm,间距 2 m,钢板上焊接8根Φ20圆钢,长度80 cm。立柱与钢板连接采用法兰盘连接,立柱采用D=630 mm×12 mm,钢管立柱顶安装卸荷沙筒,卸荷沙筒高度390 mm。为防止卸荷沙筒位移,在沙筒四周焊接防位移缀板。沙筒上安装双拼工字钢36a纵向转换梁,横梁采用45a工字钢,间距900 mm。钢筋及钢板预埋在地梁内,立柱之间采用20#槽钢焊接作为立柱之间的水平及剪刀撑。立柱上下采用20 mm钢板焊接封口,并设置连接钢板,焊缝长度,高度满足要求。立柱施工采用汽车吊进行吊装,专人指挥。

门洞与盘扣支架连接。①门洞与盘扣支架的连接加固采用普通直径48 mm×3 mm壁厚钢管进行加固。纵向水平杆搭设数量与盘扣水平杆步距相同,纵向水平钢管与盘扣支架水平杆连接三跨。钢管与门洞大钢管连接处采用“井”字抱法连接,端部设置双扣件。②剪刀撑设置,门洞横向每4个立杆设置竖向剪刀撑与纵向水平钢管连接,保证盘扣支架与大钢管立柱有效连接。③门洞上盘扣支架设置纵向水平钢管二道,长度大于门洞立杆3个纵向立杆距离,保证门洞盘扣支架与整体支架有效连接。

5 模板安装

(1)支架搭设完成后进行底板的铺设工作,铺设前测量人员根据结构尺寸在钢管上画出底板铺设的边线和中线,其后进行模板的铺装。

(2)模板力学性能、材质、厚度、平整度符合方案设计要求方可使用,模板安装完成后,拼缝采用玻璃胶进行填缝处理。防止缝隙过大导致漏浆。模板铺装平整,相邻模板表面高差不得超过规范。模板纵缝、横缝在一条直线。

6 支撑系统结构加载试压

支撑系统结构加载试压主要目的有三点:

一是测试支架的弹性变形和非弹性变形值,根据测得的数据推算支架预拱度,为立模标高提供可靠的依据[2]

二是通过模拟压重检验结构的强度、刚度、稳定性,消除基础沉降及搭设支架非弹性变形。

三是通过模拟压重,作为箱梁支架施工标高控制的依据。

武胜县定远大道A段新建工程桥梁支架采用水载对整联支架进行预压,该方案计算钢筋混凝土密度取2.6 t/m?,水袋布置时尽量模拟支架实际受力状态,对支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压[3]

6.1 预压流程

根据该工程的特点以及工期要求,确保预压的可实施性和可操作性,选取水载预压进行施工,其施工流程如图1。

6.2 水袋安装前安全准备工作

检查安装好的底模。

每个水袋准备15~20个小沙袋。

搭设水管上桥的简易斜桥。

每个水袋准备4~5根左右15 m长的粗绳子,用于加水过程中加固稳定。

在施工现场四周悬挂安全警示文字标牌,对预压范围进行围挡封闭,无关人员不得入内。

6.3 场地清理

预压模板上的杂物清扫干净、对于不能清理的构件使用软布包裹,在外面加上隔离垫层,如预压面过多的突出锥点,可使用竹胶板隔离。

模板拼接口有洞或者缝隙要使用事先准备的沙袋或软布袋堵严实。

支架预压施工范围不应小于施工箱梁投影面宽度加上两侧向各扩大0.5 m的宽度。

6.4 水袋放置

根据预压区的划分在模板试压区域内划线。

水袋由箱梁底板低端向高端依次放置。

水袋出口在低端,进水口在高端。

6.5 水源连接

将水泵、分水阀、分水袋用水管连接起来,水泵至水沟中,方便抽水。

事先准备好的标杆垂直固定在板上。

6.6 预压用水相关要求

水源性质:自来水。

水源距离:100 m。

水源杨程:15 m。

注水方式:分级加载。

水袋安装顺序:单个直接安装。

完成后水处理:将水抽至附近排水系统。

6.7 加載方法及沉降观测

沉降的目的:确定底模标高调整数值和起拱高度数值。

沉降测量方法:线锤、水准仪、钢尺配合。

沉降观测点布置:箱梁底板观测点沿桥梁纵向设置5个断面,5个断面分别为两端临时支墩、跨中、1/4跨中;一个断面设置3个观测点,分别设置在中腹板及两侧的边腹板,沉降观测如图2所示。

6.8 蓄水加载控制

按照箱梁混凝土自重的60%、80%、100%、120%四级进行加载。

试压分四级加载(即箱梁荷载的60%—80%—100%—120%),加载与卸载前后由测量对测点进行观测。压重物采用水袋预压,预压前须对水袋进口处安装水表,以保证加载精度。加载重量严格根据各分区相应的计算荷载进行加载,加载与卸载要求对称、均衡进行[4]。每级荷载加载完成后应由测量组对测点变形情况进行测量,对照理论计算变形值无误后,并经现场检查确认结构状况后方可进行下阶段加载。

7 结束语

该文结合四川省武胜县定远大道A段新建工程AK0+293.5钢筋混凝土预应力箱梁工程模板及支架工程,编制专项施工方案,验证梁式组合支架在现浇梁施工中的技术应用的可行性。该方案适用于变截面、大跨度、高净空现浇梁施工,既能加快施工进度又能满足车辆通行要求,还能降低施工成本。

参考文献

[1]钢管满堂支架预压技术规程: JGJ/T 194—2009[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[2]周水兴, 何兆益, 邹毅松, 等. 路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社, 2020.

[3]公路桥涵施工技术规范: JTG/T 3650—2020[S]. 北京:人民交通出版社, 2020.

[4]建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准: JGJ/T 231—2021[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2021.

收稿日期:2023-11-24

作者简介:周斌(1972—),男,本科,工程师,研究方向:道路桥梁建设与管理。

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