摘要:介紹了碗口式腳支架在西安咸陽國際機(jī)場專用高速公路渭河特大橋現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用概況幾碗口式腳支架的施工工藝和控制要點(diǎn);通過主線27聯(lián)現(xiàn)澆箱梁施工這一工程實(shí)例,詳細(xì)論述了碗扣式鋼管腳支架的平面布置方法及受力驗(yàn)算方法;并指出采用調(diào)節(jié)立桿可以解決較大縱橫坡度箱梁的支架搭設(shè)問題;闡述了施工中支架預(yù)壓的重要性并給出了預(yù)留沉降量。
關(guān)鍵詞:施工;碗口式腳手架;現(xiàn)澆;連續(xù)箱梁
一、工程概述
主橋27聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為30m×4,四孔一聯(lián)雙向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,主墩為方型墩結(jié)構(gòu),方墩與箱梁橡膠支座聯(lián)結(jié)。連續(xù)箱梁一聯(lián)長120m,分左右兩幅,梁頂位于半徑5600m豎圓曲線,縱坡為1.36%的雙向斜坡上。主梁橫斷面采用兩室四箱斷面,箱梁頂板寬20.5m,橫橋向雙向放坡2%,兩側(cè)翼緣板懸臂長2.5m,頂板厚0.15m,底板厚度由根部的0.4m變化至1/4跨的0.2m。梁高1.6m,箱梁兩外側(cè)內(nèi)腹板采用斜腹板,外內(nèi)腹板采用“S”鋼模板,中腹板采用垂直腹板,腹板寬40~60cm,箱梁底寬17m。
二、施工方案
箱梁施工采用分段滿堂支架澆筑施工,整聯(lián)同時(shí)施工。支架基底為砂土,頂層20cm采用8%水泥灰土處理,用18T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓6~8遍處理。支架采用碗扣式鋼管架。支架下墊寬25cm,厚5㎝枕木,立桿底設(shè)可調(diào)底托支于預(yù)制塊上,立桿上設(shè)可調(diào)頂托,頂托上方鋪設(shè)10×125㎝橫向方木(松木)。縱向鋪設(shè)10×10㎝縱向方木(松木),外模板采用12~15㎜厚膠合模板釘于木板上,外側(cè)模采用“S”型組合鋼模。
三、碗扣腳支架構(gòu)造特點(diǎn)
碗扣式鋼管腳支架由鋼管立桿、橫桿、碗扣接頭等組成(如下圖一所示)。碗扣式腳支
架的立桿、橫桿均為采用φ48×3.5mmA3 焊接鋼管制成的定長桿配件,其基本構(gòu)造和搭設(shè)
圖一 a、連接前 b、連接后
要求與扣件式鋼管腳支架類似,不同之處主要在于碗扣接頭。碗扣接頭是由上碗扣、下碗扣、橫桿接頭和上碗扣的限位銷等組成。在立桿上焊接下碗扣和上碗扣的限位銷,將上碗扣套入立桿內(nèi)。在橫桿和斜桿上焊接插頭。組裝時(shí),將橫桿和斜桿插入下碗扣內(nèi),壓緊和旋轉(zhuǎn)上碗扣,利用限位銷固定上碗扣。
四、地基處理
用挖掘機(jī)對箱梁下方39m寬度范圍內(nèi)泥漿坑、松軟地段全部挖除,采用含石量在60%以上的砂礫石換填,用推土機(jī)對場地全部進(jìn)行推平,并設(shè)置橫向單向橫坡,坡度控制在1%范圍內(nèi),便于及時(shí)排除雨水,用推土機(jī)對整含水量較大地段翻松30㎝晾曬,含水量控制在最佳含水量5~8%,用18T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓6~8遍,采用灌砂法檢測壓實(shí)度≥90%(最大干密度2.40),碾壓密實(shí),表面平整無輪跡,局部有反彈地段重新?lián)Q填處理。
五、支架布置
1.支架材料規(guī)格
支架采用碗扣式鋼管架,立桿主要采用3.0m、2.4m、1.8m、0.9m幾種立桿接長錯(cuò)開布置,頂桿長度為1.5m、1.2 m、0.9m、0.6m,橫桿采用0.9m、0.6m、0.3m三種組成,頂?shù)淄胁捎每烧{(diào)托撐。
2.支架布置
箱梁橫梁處左右3米縱向立桿縱距0.3m;3~7米處縱向立桿縱距0.3m,;箱梁各腹板下立桿橫距0.6m,布置3排;其他各處箱梁下立桿橫距均為0.9m,;翼板下立桿縱距0.6m,橫距0.9m,橫向及縱向橫桿步距0.6m。此種組合每根立桿可承載力為30KN[2]。
支架安裝嚴(yán)格按照圖紙布置位置安裝,碗扣支架為定型支架,安裝時(shí)先確定起始安裝位置,并根據(jù)地面標(biāo)高確定立桿起始高度安裝墊腳板,利用可調(diào)底托將標(biāo)高調(diào)平,避免局部不平導(dǎo)致立桿不平懸空或受力不均,安裝可采取先測量所安裝節(jié)段地面標(biāo)高,根據(jù)所測數(shù)據(jù)計(jì)算出立桿底面標(biāo)高,先用可調(diào)底托將四個(gè)角標(biāo)立桿高調(diào)平后掛線安裝其它底托,后安裝立桿。
3.支架標(biāo)高控制
對于橋面較寬,縱橫坡度不大的箱梁(i≤2%),可通過支架地基分單元(各單元標(biāo)高不同)和調(diào)節(jié)頂托相結(jié)合的方法施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高;但對于橋面較小,縱橫坡度較大的箱梁,通過地基分單元和調(diào)節(jié)頂托的方法就很難實(shí)施。會(huì)導(dǎo)致單元面積過小,影響支架的穩(wěn)定性。
六、支架預(yù)壓
1.預(yù)壓目的
檢驗(yàn)支架及地基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性,消除整個(gè)支架的塑性變形,消除地基的沉降變形,測量出支架的彈性變形。
2.預(yù)壓材料
用編織袋裝砂或水箱對支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓荷載為梁體自重的120%。
3.預(yù)壓觀測
在每一節(jié)段在每一段的中心、橫向左右側(cè)布3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行觀測,在預(yù)壓前對底模的標(biāo)高觀測一次,在預(yù)壓的過程中平均每2小時(shí)觀測一次,觀測至沉降穩(wěn)定為止,將預(yù)壓荷載卸載后再對底模標(biāo)高觀測一次,從以上的觀測資料中計(jì)算出支架的彈性變形及地基的下沉。預(yù)壓過程中進(jìn)行精確的測量,可測出梁段荷載作用下支架將產(chǎn)生的彈性變形值及地基下沉值,將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設(shè)置的預(yù)拱度疊加,算出施工時(shí)應(yīng)當(dāng)采用的預(yù)拱度,按算出的預(yù)拱度調(diào)整底模標(biāo)高。
4.預(yù)壓成果
根據(jù)預(yù)壓觀測地基下沉情況跨中預(yù)留1.5cm,逐漸遞減為橫梁處的1.0cm。
預(yù)壓完成移除水箱或砂袋,拆除模板。
七、支架搭設(shè)注意事項(xiàng)
1.接頭組裝
接頭是立桿同橫桿、斜桿的連接裝置,應(yīng)確保接頭鎖緊。組裝時(shí),先將上碗扣擱置在限位銷上,將橫桿、斜桿等接頭插入下碗扣,使接頭弧面與立桿密貼,待全部接頭插入后,將上碗扣套下,并能榔頭順時(shí)針沿切線敲擊上碗扣凸頭,直至上碗扣被限位銷卡緊不再轉(zhuǎn)動(dòng)為止。
2.桿件組裝順序
在已處理好的地基或基墊上按設(shè)計(jì)位置安放立桿墊座或可調(diào)座,其上交錯(cuò)安裝3.0m和1.8m長立桿,調(diào)整立桿可調(diào)座,使同一層立桿接頭處于同一水平面內(nèi),以便裝橫桿。組裝順序是:立桿底座→立桿→橫桿→斜桿→接頭鎖緊→腳手架→上層立桿→立桿連接銷→橫桿。
八、碗口支架的優(yōu)點(diǎn)
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時(shí),為避免因不均勻沉降導(dǎo)致立體產(chǎn)生裂縫,不采用木支架。鋼支架中的碗扣式鋼管腳支架是較好的支架材料。從受力性能方面講,由于采用了中心線連接,因而大大提高了承載能力;其次是承受橫桿垂直力的下碗扣與立桿采用焊接,因而改善了“節(jié)點(diǎn)”的受力性能(最大抗剪力199kN,而扣件式腳手架依靠扣件握緊時(shí)的摩擦力——極限承載力約10kN),使其達(dá)到了可靠程度。從安裝操作上講,較鋼管架方便,只需用小錘楔緊上碗扣即可。同時(shí)在保管上減少了扣件丟失,降低了應(yīng)用的成本。
參考文獻(xiàn):
[1] 杜榮軍.建筑施工腳手架實(shí)用手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,1994,5.
[2] 糜嘉平.建筑模板與腳手架研究及應(yīng)用(M).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.170-179.