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        公路三跨連續(xù)拱橋支架法澆筑施工技術(shù)

        2014-08-29 01:24:04梅,
        四川水力發(fā)電 2014年5期
        關(guān)鍵詞:方木鋼模板拱圈

        黃 艷 梅, 郭 有 余

        (中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局,四川 彭山 620860)

        1 工程概述

        興隆湖橋梁工程位于成都市天府新區(qū)紅星路南延線樁號K11+664.75處,上跨規(guī)劃的興隆湖上游河道,河道寬約99 m。紅星路南延線方向橋梁起點樁號為K11+600.77,終點樁號為K11+728.57,設(shè)計長度為127.8 m,設(shè)計縱坡為-1%。本橋橋跨布置為3跨鋼筋混凝土無鉸板拱,板拱跨徑為36.6 m+37.8 m+36.44 m,板拱間中心間距分別為35.73 m+36.8 m+35.56 m。

        紅星路南延線道路紅線寬60 m,按照“橋路同寬”的設(shè)計原則,拱圈采用三幅(18+24+18)m布置。橋面橫斷面布置為:3.5 m人行道+10.5 m輔道+5 m綠化帶+22 m主行道+5 m綠化帶+10.5 m輔道+3.5 m人行道=60 m。路拱橫坡:主、輔道1.5%,人行道2%,立交匝道2%。橋拱圈總面積為7 728 m2,拱圈混凝土為6 457.9 m3,護(hù)拱混凝土量為1 101.4 m3,混凝土量共計為7 559.3 m3。

        2 支架與模板設(shè)計

        2.1 支架構(gòu)件

        滿堂支架主體構(gòu)件包括: 縱向水平桿、橫向水平桿、立桿、斜撐桿、頂托、底托、剪刀撐等。

        2.2 支架布置

        拱圈現(xiàn)澆支架采用φ48×3.5 mmWDJ碗扣型多功能鋼管腳手架,搭設(shè)型式為滿堂落地支架,最大高度約為17.75 m。

        支架立桿縱、橫橋向布置均采用90 cm,橫桿步距為120 cm。由于護(hù)拱與拱圈同時澆筑時荷載較大,故將其下碗扣支架縱向間距加密為30cm,橫橋間距加密為90 cm;當(dāng)拱底無法搭設(shè)豎向立桿時采用斜向桿件支撐,縱向間距為30 cm,橫向間距為60 cm。

        立桿底部配制KTZ-30可調(diào)底座,底座下鋪設(shè)14 cm×12 cm底層枋木,枋木大面朝下。

        立桿頂部配置KTC-50頂托;頂托上設(shè)14 cm×12 cm橫橋向承重枋木;承重枋木上為縱橋向I10工字鋼曲線形拱肋,橫向間距為90 cm;縱向I10工字鋼分配梁上為10 cm×10 cm的橫橋向肋木,肋木在護(hù)拱段間距為20 cm、在護(hù)拱頂以上間距為30 cm。肋木上面為底模板,底模板采用δ15 mm的鋼模板。

        支架四周及中間縱、橫向每四排從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐;在支架底部和拱腳水平高度位置分別設(shè)置2道水平剪刀撐。

        2.3 模板設(shè)計

        (1)拱圈側(cè)面模板結(jié)構(gòu)。

        采用與拱圈厚度和線形相同的鋼模板;在鋼模板上設(shè)置豎向10 cm×10 cm方木作小肋,間距40 cm;小肋的頂部、底部各采用曲線形的雙φ48×3.5 mm鋼管作大肋,用φ16光圓鋼筋焊接在拱圈箍筋上作拉桿;拉桿豎向間距約為65 cm,縱橋向間距為80 cm。

        (2)護(hù)拱段側(cè)面模板結(jié)構(gòu)。

        采用與護(hù)拱(含相應(yīng)的主拱)厚度和線形相同的鋼模板;在鋼模板上設(shè)置豎向10 cm×10 cm方木作小肋,間距30 cm;小肋上設(shè)置2[10工字鋼作大肋,用φ22光圓鋼筋焊接在拱圈箍筋和主筋上作拉桿;大肋設(shè)置4道,豎向間距約為60 cm;每道大肋上設(shè)置4~5根拉桿。

        (3)拱背壓模結(jié)構(gòu)。

        采用與拱背線形相同的鋼模板;在鋼模板上設(shè)置橫橋向10 cm×10 cm的方木作小肋,間距30 cm;小肋上設(shè)置縱橋向雙φ48×3.5 mm鋼管作大肋,用φ12光圓鋼筋焊接在拱圈箍筋上作拉桿;大肋橫橋向間距90 cm;拉桿橫橋向間距90 cm,縱橋向間距45 cm。

        3 支架的施工

        (1)支架基礎(chǔ):應(yīng)滿足支架法施工拱橋的承載力要求,可靠、安全。

        (2)支架和剪刀撐的搭設(shè)須嚴(yán)格按照J(rèn)GJ166-2008《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》施工。

        (3)支架安裝應(yīng)從一端向另一端或從跨中間向兩端延伸,按照墊木、底座、立桿、水平桿(水平加固件)、剪刀撐的順序自下向上逐層搭設(shè),每層高度不宜大于3 m。

        (4)底座的軸心線應(yīng)與地面垂直,墊木與墊層之間的空隙應(yīng)填塞密實。

        (5)碗扣式鋼管支架的首層應(yīng)采用不同長度的立桿交錯布置,使相鄰立桿的接頭設(shè)置在不同步距內(nèi)。

        (6)剪刀撐、交叉支撐等加固件應(yīng)與立桿和水平桿等同步安裝,扣件、鎖臂等應(yīng)安裝齊全并及時擰緊。

        (7)立桿頂托上的下層承重方木接頭一般應(yīng)設(shè)置在頂托上,否則應(yīng)采用綁條釘牢并加墊木支墊;同一斷面上的承重方木接頭數(shù)量不應(yīng)超過50%。上層方木應(yīng)交錯搭接在下層方木上。

        (8)在各層支架安裝過程中,應(yīng)及時校正桿間距、垂直度、縱橫向直線度和水平桿水平度等,避免因誤差累積導(dǎo)致支架質(zhì)量不合格。

        (9)支架在搭設(shè)、使用過程中,必須設(shè)置腳手板,其寬度不應(yīng)低于30 cm,厚度不小于5 cm,探頭板長度不得大于20 cm。

        (10)支架安裝完畢,對其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點聯(lián)接及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查,經(jīng)檢驗合格后方可安裝模板。

        (11)支架拆除順序:先拆除②號區(qū)域,再拆除①號區(qū)域,詳見圖1。

        4 模板的施工

        圖1 支架拆除順序示意圖

        支架平臺搭設(shè)完成后,安裝橫向承重梁、縱向曲線形拱肋、橫向分配肋木。橫向承重梁為14 cm×12 cm枋木,縱向承重梁由I10工字鋼冷彎加工而成,工字鋼承重梁間的連接采用法蘭盤螺栓連接,螺栓為M20高強(qiáng)螺栓,每處螺栓連接根數(shù)為4根。工字鋼上橫向分配肋采用10 cm×10 cm枋木。

        模板的安裝嚴(yán)格按模板設(shè)計方案進(jìn)行。為保證混凝土的搗固質(zhì)量,在拱圈上側(cè)設(shè)置了方便搗固的活動模板,搗固時將模板拆下,待混凝土搗固完畢,再將模板安裝就位并固定牢固。

        5 支架預(yù)壓

        (1)預(yù)壓荷載的分布。

        支架預(yù)壓按照拱圈荷載的澆筑工況進(jìn)行。目前的混凝土澆筑均采用先護(hù)拱以下澆筑,在逐孔澆筑的方式進(jìn)行。總荷載按拱圈荷載的1.2倍設(shè)置(預(yù)壓總重為93.78 t),并根據(jù)護(hù)拱以下與護(hù)拱以上的拱圈荷載進(jìn)行預(yù)壓。加載過程分別按預(yù)壓設(shè)計重量的60%、100%、120%三級進(jìn)行;加載材料采用鋼筋及砂袋,護(hù)拱以下用砂袋作為壓重材料,對于護(hù)拱以上的拱圈采用縱向均布的鋼筋作為壓重材料,用塔吊和吊車吊預(yù)壓材料就位,按照設(shè)計加載的部位進(jìn)行堆載。加載應(yīng)對稱、分層、均勻、滿鋪,荷載的分布方式與拱圈基本一致。

        (2)監(jiān)控點的布置:監(jiān)測斷面設(shè)置在預(yù)壓區(qū)域的兩端及間隔1/4長度位置,在每個監(jiān)測斷面的支架頂面各布置3個觀測點,在其上下對應(yīng)位置設(shè)置地基沉降變形觀測點。

        (3)觀測方法。

        加載前,記錄各觀測點的初始標(biāo)高。每級加載完成1h后進(jìn)行支架變形觀測,之后間隔6 h監(jiān)測并記錄各監(jiān)測點的位移量,當(dāng)相鄰兩次監(jiān)測位移平均值之差不大于2 mm時,方可繼續(xù)加載;全部預(yù)壓荷載施工完成后,應(yīng)間隔6 h監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量。當(dāng)連續(xù)12 h監(jiān)測位移平均值之差不大于2 mm時,方可卸除預(yù)壓荷載。支架卸載6 h后,應(yīng)監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量。

        沉降量的測量采用高精度水準(zhǔn)儀或全站儀,記錄初始前的高程和加載后的高程值,然后計算出沉降量。

        (4)彈性、非彈性變形量的測量。

        支架搭設(shè)完成后,在方木頂面每個觀測點位置釘鐵釘作為基準(zhǔn)點,加載前進(jìn)行初始標(biāo)高測量,卸載后再進(jìn)行相對標(biāo)高測量,兩者之間的差值△′即為模型、支架總的非彈性變形值。

        對底模觀測點進(jìn)行加載后(卸載前)測量,并與卸載后標(biāo)高進(jìn)行比較,其差值即為支架彈性變形值。

        (5)預(yù)拱度。

        在預(yù)壓完成之后,根據(jù)現(xiàn)場實測計算得出的彈性變形量進(jìn)行預(yù)拱度的預(yù)留。

        6 拱圈鋼筋的施工

        鋼筋施工嚴(yán)格遵守《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。在拱圈鋼筋施工時應(yīng)注意預(yù)埋側(cè)墻鋼筋和排水管。

        由于拱圈弧度較大,為了在光滑的模板上固定弧形主筋,在安裝主筋前,需先沿拱圈縱向鋪設(shè)φ20鋼筋做引鐵,橫向間距為1.5 m。

        7 拱圈及護(hù)拱的澆筑

        (1)澆筑應(yīng)盡可能避開炎熱的白天和雨天。

        (2)每幅三聯(lián)拱跨的3個拱圈下端及3個護(hù)拱混凝土一次性一體澆筑完畢。

        (3)采用兩臺高架泵同時從每跨拱圈下端由下而上對稱、均勻澆筑混凝土。為滿足拱圈合攏時應(yīng)將環(huán)境溫度控制在15℃左右的要求,對于合攏段的澆筑安排在夜間或凌晨全天溫度較低的時候進(jìn)行。

        (4)在混凝土發(fā)熱階段,最好采用噴霧養(yǎng)護(hù)。

        8 結(jié) 語

        興隆湖橋梁工程采用支架法澆筑拱圈和護(hù)拱,確保了工程質(zhì)量、安全和進(jìn)度,經(jīng)濟(jì)可行,值得借鑒和推廣。

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