朱云雄
(廣州市公路工程公司,廣東廣州 510075)
溫泉流溪河大橋主橋邊跨現(xiàn)澆直線段施工
朱云雄
(廣州市公路工程公司,廣東廣州 510075)
闡述了大廣(大慶—廣州)高速公路廣東連平(贛粵界)至從化公路S29合同段溫泉流溪河大橋主橋邊跨現(xiàn)澆直線段利用滿堂支架進(jìn)行施工的技術(shù)要點(diǎn),對(duì)滿堂支架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析和驗(yàn)算。
橋梁;滿堂支架;受力計(jì)算;施工技術(shù)
大廣(大慶—廣州)高速公路廣東連平(贛粵界)至從化公路S29合同段溫泉流溪河大橋位于從化市溫泉鎮(zhèn)境內(nèi),左幅為7×25m+(45+70+45)m+ 23×25m+2×20m,總計(jì)35跨;右幅為7×25m+ (45+70+45)m+22×25m,總計(jì)32跨。主橋?yàn)椋?5+70+45)m連續(xù)箱梁,采用懸臂澆筑法施工。其中連續(xù)箱梁邊跨的直線段梁體采用滿堂支架現(xiàn)澆施工。
1.1支架搭設(shè)
溫泉流溪河大橋的邊跨直線段均在旱地,對(duì)地基處理后搭設(shè)滿堂支架。清除支架所在位置的地面雜草、雜物、腐殖土,將地面碾壓整平。如能滿足要求,則碾壓密實(shí)后澆筑20cm厚砼作為支架基礎(chǔ);如不能滿足要求,則挖除軟土,換填三七灰土,碾壓密實(shí)后澆筑20cm厚砼作為支架基礎(chǔ)。
在砼基礎(chǔ)平臺(tái)上用扣件式鋼管腳手架搭設(shè)滿堂支架,基礎(chǔ)頂放置15cm×15cm厚10mm鋼板作為立桿支墊,再搭設(shè)滿堂扣件式鋼管支架。支架搭設(shè)沿橋橫向半幅22m寬,布設(shè)間距沿橋縱向90 cm、橫向90cm,橫桿步距90cm。立桿頂端安裝頂托,在頂托凹槽內(nèi)擱置15cm×15cm方木或I20a工字鋼,其上安放箱梁底模。
支架所用材料為Q235鋼管。根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》,鋼管材料的特性見表1。
施工過程中現(xiàn)澆段梁體不能完全固定,需隨著T構(gòu)縱向自由伸縮,以減小對(duì)合龍段的約束力。因此,支架安裝時(shí),除支架頂部允許有一定位移外,底模板與支架間都應(yīng)允許有少量位移。
1.2支架荷載計(jì)算分析
主要對(duì)支架強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算,評(píng)價(jià)支架是否能在施工過程中承受各種荷載作用。鑒于施工過程中極易因滿堂支架失穩(wěn)而導(dǎo)致安全事故,受力分析計(jì)算中穩(wěn)定性驗(yàn)算是重中之重。
表1 扣件式鋼管腳手架截面幾何特性
1.2.1支架荷載組合
根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》,支架荷載見表2。
表2 支架的各項(xiàng)荷載 kN/m2
箱體自重均布荷載為:
則支架承受荷載為:
1.2.2支架材料驗(yàn)算
采用碗扣式支架構(gòu)件,橫桿間距為1.20m,立桿間距為0.9m×0.9m,S=4.4×4.42=19.4 m2,所需立桿數(shù)量為:
查有關(guān)資料,橫桿步距0.9m時(shí),單根力桿設(shè)計(jì)承載力為33kN,支架承受荷載為47.5kN/m2,按均布荷載計(jì)算,每根立桿的豎向荷載為:
碗扣式支架鋼管最小回轉(zhuǎn)半徑為:
查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》附錄A表A.0.6,φ=0.744;查附錄B表B.0.1,面積A=5.06×10-4m2。強(qiáng)度為:
桿件長細(xì)比為:
支架所用材料滿足要求。
1.2.3支架橫向強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算
為確保支架的整體穩(wěn)定性,對(duì)滿堂支架設(shè)置剪力撐,分別沿縱向和橫向每隔3m設(shè)一道,同時(shí)在支架四周設(shè)置掃地桿加強(qiáng)穩(wěn)定性。下面對(duì)支架橫桿進(jìn)行驗(yàn)算。
(1)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算。l=0.9m,q=7.05kN/m,W=5.26×103mm3,則
穩(wěn)定性驗(yàn)算:
(2)撓度驗(yàn)算。I=1.271×10-7m4,E=2.1 ×105MPa,得:
支架橫向強(qiáng)度、撓度滿足要求。
1.3安裝模板及支架預(yù)壓
先在支架上進(jìn)行底模安裝,待底模安裝好后進(jìn)行支架預(yù)壓試驗(yàn)。采用預(yù)應(yīng)力預(yù)壓法,通過預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓重量取1.2倍梁體自重。每個(gè)橫斷面和縱斷面分別取3、2個(gè)點(diǎn)作為觀測點(diǎn),根據(jù)試驗(yàn)過程中觀測點(diǎn)的位移變化計(jì)算支架的變形。根據(jù)《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》,各監(jiān)測點(diǎn)連續(xù)24h沉降量平均值小于1mm或連續(xù)72h沉降量平均值小于5mm時(shí)預(yù)壓合格。支架預(yù)壓合格后進(jìn)行底腹板鋼筋綁扎,然后依次安裝側(cè)模、翼緣板模板和內(nèi)模、端模。
1.4支架卸落
在邊跨直線段砼澆筑完成后進(jìn)行壓漿,待壓漿強(qiáng)度達(dá)90%后進(jìn)行滿堂支架卸落。支架拆除前做好技術(shù)交底,并制訂支架拆除施工應(yīng)急預(yù)案。在支架拆除施工作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置安全警示標(biāo)志,同時(shí)封閉支架拆除現(xiàn)場,不讓無關(guān)人員和車輛進(jìn)入。支架卸落由跨中向兩端、由中間向兩邊依次進(jìn)行。
2.1鋼筋綁扎及波紋管安裝
鋼筋進(jìn)場后按照相關(guān)要求對(duì)鋼筋進(jìn)行抽檢,檢測合格后才能用于施工。鋼筋綁扎順序?yàn)榻壴装宓讓愉摻睢壴拱邃摻睢惭b底板波紋管→綁扎底板上層鋼筋→安裝腹板波紋管。模板安裝到位后,綁扎頂板鋼筋,安裝頂板波紋管。
2.2砼澆筑
砼澆筑順序?yàn)榈装濉拱濉敯?。根?jù)實(shí)驗(yàn)室確定的配合比在拌和站集中拌和砼,用砼攪拌車運(yùn)送到施工現(xiàn)場,用砼輸送泵進(jìn)行澆筑。必須在最早灌注的砼初凝前全部灌注完。表3為現(xiàn)場澆筑施工部分參數(shù)。
表3 砼現(xiàn)場澆筑施工參數(shù)
砼由底板的前端開始灌注,順序?yàn)榈装濉拱濉敯?,且左右兩?cè)對(duì)稱進(jìn)行。施工現(xiàn)場設(shè)專職指揮員負(fù)責(zé)分配砼,和實(shí)驗(yàn)室人員協(xié)調(diào)調(diào)整坍落度,并及時(shí)檢查砼的振搗情況和模板的變形位移情況等。
2.3張拉和壓漿
梁體砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行張拉和壓漿。張拉工藝流程為施工準(zhǔn)備→安裝千斤頂→張拉到初應(yīng)力(量取活塞伸長讀數(shù)作為計(jì)算伸長量的起點(diǎn))→張拉到控制應(yīng)力(量取活塞伸長讀數(shù)計(jì)算伸長量)→千斤頂回程、拆除→檢查預(yù)應(yīng)力質(zhì)量并作記錄。
縱向預(yù)應(yīng)力束管道壓漿采用真空輔助壓漿法。壓漿工藝流程為出漿口和入漿口安裝密封閥→關(guān)閉所有排氣閥→真空泵啟動(dòng),持續(xù)達(dá)到負(fù)壓0.08MPa(真空度達(dá)到80%以上)→保持真空泵運(yùn)作并進(jìn)行壓漿→從出漿口流出很稀的水泥漿時(shí)關(guān)掉真空泵,打開三通管的第三根管道閥門,繼續(xù)壓漿→讓水泥稀漿從該管道流出,當(dāng)稠度與壓漿端基本一致時(shí)關(guān)閉壓漿機(jī)和出漿端錨墊板上的閥門。壓漿作業(yè)過程中認(rèn)真做好記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
溫泉流溪河大橋主橋邊跨現(xiàn)澆直線段的施工采用工藝較成熟的滿堂支架法,無論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)性上都具有一定優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)支架的設(shè)計(jì)驗(yàn)算及各環(huán)節(jié)施工要點(diǎn)的控制,確保了邊跨現(xiàn)澆段施工質(zhì)量和安全。
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