1.工程概況
紅松路道路紅線60m,路線設(shè)計(jì)中線與南水北調(diào)總干渠交角75°,交叉里程為K0+289.511(紅松路里程)和SH210+557.656(南水北調(diào)總干渠里程)。紅松路跨南水北調(diào)總干渠采用連續(xù)梁橋,橋分左、右兩幅,每幅27.75m寬,中間設(shè)置5m鏤空段。橋梁孔跨布置為42m+59.23m+42m連續(xù)梁,橋梁全長149.23米,為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,采取斜交正做。
箱梁為變高度梁,跨中標(biāo)準(zhǔn)梁高1.8m,中橫梁兩側(cè)各27m范圍內(nèi)變高度,由1.8m高度漸變至3.3m,梁底采用拋物線過渡。端橫梁寬度為1.8m,中橫梁寬度為3m??缰袠?biāo)準(zhǔn)段箱梁頂板厚25cm,底板厚25cm,腹板采用變寬度。
2.支架結(jié)構(gòu)形式
箱梁模板支撐架系統(tǒng)采用碗扣式鋼管架,選用Ф48mm×3.5mm鋼管搭設(shè)。這種支撐架體系具有搭設(shè)速度快,施工效率高的優(yōu)點(diǎn)。支架采用碗扣式支架,桿件外徑4.8cm,壁厚0.35cm,內(nèi)徑4.1cm。支架從橋臺(tái)到中橫梁處:在端橫梁(橋臺(tái))處的地方邊向內(nèi)240cm采用60(縱向)cm×60(橫向)cm,步距120cm型式;中橫梁處從墩柱中心兩邊500cm范圍內(nèi)采用30(縱向)cm×60(橫向)cm,步距120cm型式;中橫梁處向橋臺(tái)方向500~1260cm范圍內(nèi)采用60(縱向)cm×60(橫向)cm,步距120cm型式;其余采用90(縱向)cm×60(橫向)cm。支架從中橫梁到中橫梁處:從墩柱中心兩邊500cm范圍內(nèi)采用30(縱向)cm×60(橫向)cm,步距120cm型式;其余部分采用60(縱向)cm×60(橫向)cm,步距120cm型式。由于橋型要求,支架高度連續(xù)變化,應(yīng)按《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ162-2008)要求,在支架頂部增加水平拉結(jié)桿件,保障支架整體穩(wěn)定性。
3.支架預(yù)壓目的
根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工需要,支架體系搭設(shè)完畢后,應(yīng)進(jìn)行支架體系的堆載預(yù)壓。支架預(yù)壓已越來越被證實(shí)是非常重要的。因?yàn)橛?jì)算支架沉降量的計(jì)算公式均是近似的,精度有限。通過預(yù)壓后可消除非彈性變形。得出彈性變形的較準(zhǔn)確數(shù)值。為所施工的結(jié)構(gòu)物更接近于設(shè)計(jì)提供了有利條件,并保證了施工期間的結(jié)構(gòu)安全。
預(yù)壓期間測量人員按設(shè)置的觀測點(diǎn)逐級加載后進(jìn)行測量復(fù)核并做好記錄,待荷載卸下后,再對原測設(shè)點(diǎn)的歷次觀測記錄,進(jìn)行分析、比較后,計(jì)算出支架受壓后的壓縮變形。壓縮變形包括兩種:永久變形和彈性變形。
對于永久變形經(jīng)過預(yù)壓試驗(yàn)后,即可消除,不至于使箱梁澆筑后造成裂縫。而對于彈性變形,可根據(jù)測量結(jié)果在支架支設(shè)模板時(shí)適當(dāng)抬高底模標(biāo)高。以消除彈性變形的影響,保證箱梁澆筑后,箱梁的底板標(biāo)高能達(dá)到設(shè)計(jì)高度。
4.支架預(yù)壓布置及預(yù)壓方法
4.1支架預(yù)壓位置的選擇
為保證支撐架預(yù)壓達(dá)到預(yù)期目的,取箱梁邊跨2#墩及3#橋臺(tái)之間靠近2#墩Ⅲ型橫隔板和箱梁對稱中心線交點(diǎn)為中心順橋向橫橋向均為10m長的方形預(yù)壓范圍。
4.2支架荷載計(jì)算
頂、底板荷載:【0.25+0.454(均厚)】×26×1.2×10×10=2196.48KN≈2197KN
腹板處荷載:(1.608+0.744)×26×1.2×10=733.824KN≈733KN
加載總量為:2197KN+733KN=2930KN=293T
4.3施加荷載與卸載
A.在已支好的箱梁底模上,按照圖紙所示位置,標(biāo)出箱梁腹板位置,并能保持在加載過程中位置不變。以便加載位置受力準(zhǔn)確。
B.按照預(yù)壓規(guī)范,要采取三級加載,即依次為60%、80%、100%,準(zhǔn)確計(jì)算出逐級荷載的數(shù)量,以9m鋼筋為載物,按照規(guī)范及數(shù)量分級預(yù)加荷載。
箱梁預(yù)壓分級荷載表
注:底板加載中已包含箱梁頂、底板厚度內(nèi)的箱梁高度荷載,因此頂?shù)装迕看渭虞d中要滿鋪荷載,包括腹板處。
C.按照各級加載數(shù)量,計(jì)算出所需鋼筋所用數(shù)量,并考慮到裝卸及加載方便,對各級荷載進(jìn)行編組編號,做到計(jì)量準(zhǔn)確、位置符合設(shè)計(jì)要求。
D.每級加載后,應(yīng)間隔12小時(shí)對支架沉降觀測一次,當(dāng)支架觀測點(diǎn)的沉降量平均值小于2mm時(shí),可進(jìn)行下一級加載,并做好詳細(xì)記錄。待全部加載后其檢測數(shù)據(jù)滿足下列條件之一時(shí),應(yīng)判定支架合格:
(1)各監(jiān)測點(diǎn)的沉降量平均值小于1mm。
(2)連續(xù)三次各測點(diǎn)的沉降量平均值累計(jì)小于5mm。
E.在加載過程中應(yīng)密切觀察支撐架的變化,如有異常立即停止加載,待處理完畢后在進(jìn)行加載。在加載過程中,嚴(yán)格模擬箱梁荷載的實(shí)際作用范圍。對腹板、橫梁按照實(shí)際荷載換算出應(yīng)加載的重量和高度,對箱梁進(jìn)行科學(xué)有效地預(yù)壓。
F.支架預(yù)壓可一次性卸載,預(yù)壓荷載應(yīng)對稱均勻同步卸載。
5.預(yù)壓檢測
(1)支架預(yù)壓檢測應(yīng)計(jì)算沉降量、彈性變形量、非彈性變形量主要為預(yù)壓驗(yàn)收提供依據(jù),彈性模量、非彈性模量主要為后續(xù)現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)支架確定施工預(yù)拱度值提供依據(jù)。
(2)預(yù)壓觀測點(diǎn)布置:
①在預(yù)壓區(qū)附近設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),并設(shè)定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程,作為觀測依據(jù),水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)好后,應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行保護(hù)和標(biāo)識,防止施工時(shí)被破壞。
②支架預(yù)壓監(jiān)測點(diǎn)布置
支架預(yù)壓監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)放在腹板下的次梁、立柱及基礎(chǔ)處,具體觀測點(diǎn)布置見附圖。
圖觀測點(diǎn)為預(yù)壓區(qū)腹板下兩排立柱處,在柱頂及柱底設(shè)置觀測點(diǎn),主要測試地基及柱子變形。
(3)預(yù)壓觀測:
①在預(yù)壓荷載施加前,應(yīng)監(jiān)測并記錄支架頂部監(jiān)測點(diǎn)的初始標(biāo)高。
②每級荷載施加完成時(shí),應(yīng)檢測各監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高,并計(jì)算沉降量。
③在全部預(yù)壓荷載施加完畢后,每間隔24小時(shí)應(yīng)監(jiān)測一次并記錄監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高,當(dāng)支架預(yù)壓符合要求時(shí)方可對支架進(jìn)行卸載。
④卸載6小時(shí)后,應(yīng)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的標(biāo)高,并計(jì)算支架各監(jiān)測點(diǎn)的彈性模量。
(4)預(yù)壓監(jiān)測的計(jì)算方法:
模板支架安裝穩(wěn)固后,預(yù)壓前在設(shè)定的觀測點(diǎn)上測量箱梁底標(biāo)高,次梁底、柱頂及柱底標(biāo)高。預(yù)壓后,在上述測量點(diǎn)標(biāo)示位置上進(jìn)行測量,計(jì)算出預(yù)壓值。
除上述測量點(diǎn)觀測外,還需觀測方木、模板地面預(yù)壓前后值。
測量采用儀器:DS2水準(zhǔn)儀、1m鋼板尺、鋼卷尺。
預(yù)壓值計(jì)算方法:
箱梁預(yù)壓值=預(yù)壓前箱梁梁底標(biāo)高-預(yù)壓后箱梁梁底標(biāo)高
方木預(yù)壓值=[預(yù)壓前箱梁底高程-預(yù)壓前次梁頂高]-[預(yù)壓后箱梁底標(biāo)高-預(yù)壓后次梁標(biāo)高]
鋼管立柱預(yù)壓值=[預(yù)壓前主梁底標(biāo)高-預(yù)壓前基礎(chǔ)頂標(biāo)高]-[預(yù)壓后箱梁底標(biāo)高-預(yù)壓后基礎(chǔ)頂標(biāo)高]
地面壓縮值=預(yù)壓前柱底標(biāo)高-預(yù)壓后柱底標(biāo)高
6.支架拆除措施
(1)預(yù)應(yīng)力箱梁的支架需待預(yù)應(yīng)力張拉后,孔內(nèi)水泥砂漿達(dá)到22.5Mpa且箱梁結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后,方可拆除。
(2)支撐體系拆除時(shí),應(yīng)按照一定的拆除程序,即:先翼板后梁底,先跨中后兩側(cè)(應(yīng)從中心向兩側(cè)均勻展開)。每聯(lián)箱梁各跨的支撐體系的拆除應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。
(3)支架拆除時(shí)應(yīng)攔好警戒線,防止無關(guān)人員進(jìn)入拆除作業(yè)區(qū)。
(4)拆除支架時(shí),應(yīng)由專職安全員在現(xiàn)場巡視指導(dǎo)工作。
(5)拆除時(shí)應(yīng)輕拿輕放,不可將拆除的構(gòu)件及物品從高空拋落。
(6)作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)持證上崗,且在上崗前應(yīng)經(jīng)過必要的身體檢查,如無問題,在配備“三寶”的前提下進(jìn)行拆除工作。
7.支架預(yù)壓安全措施
(1)預(yù)壓施工前,應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底,并落實(shí)所有安全技術(shù)措施和個(gè)人防護(hù)用品。
(2)吊裝作業(yè)前應(yīng)檢查起重設(shè)備的可靠性和安全性,并應(yīng)進(jìn)行試吊。
(3)吊裝時(shí)防止吊裝物碰撞支架。
(4)預(yù)壓過程中加強(qiáng)安全防護(hù)措施,拉警戒繩,防止閑雜人員進(jìn)入,確保支架預(yù)壓安全。
(5)在預(yù)壓過程中,設(shè)專人檢查支架、模板的穩(wěn)固情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形、位移時(shí),應(yīng)立即記錄發(fā)生變形的位置及大小等,專職安全人員應(yīng)隨時(shí)在現(xiàn)場巡查,出現(xiàn)安全隱患,應(yīng)立即停止預(yù)壓并及時(shí)查清原因進(jìn)行整改。支架預(yù)壓過程中,24小時(shí)必須有相關(guān)主管領(lǐng)導(dǎo)值班,出現(xiàn)安全事故應(yīng)及時(shí)妥善處理,并及時(shí)上報(bào)相關(guān)主管部門。 [科]