張建國(guó)
中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司
淺談現(xiàn)澆箱梁碗扣式滿堂支架法施工
張建國(guó)
中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司
現(xiàn)澆箱梁碗扣式滿堂支架法施工適用范圍廣,施工經(jīng)濟(jì)性較好,工程施工中采用普遍,本文重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)澆箱梁碗扣式滿樘支架施工技術(shù)進(jìn)行探討,以供相關(guān)工程借鑒參考。
現(xiàn)澆箱梁;碗扣式;滿堂支架;施工技術(shù)
現(xiàn)澆箱梁適用范圍廣,目前在公路橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,碗扣式滿堂支架是現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)較常采用的支架形式,支撐體系的設(shè)計(jì)和施工是現(xiàn)澆箱梁施工中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)施工質(zhì)量的好壞和安全的可控起著決定性的作用。現(xiàn)澆箱梁滿堂支架法施工主要分為地基處理、支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、支架拆除四個(gè)步驟。
滿堂支架基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,防止施工過(guò)程中在上部荷載的作用下使得地基產(chǎn)生過(guò)大的變形,從而引起支架垮塌造成不可挽回的重大損失甚至發(fā)生傷亡安全事故。滿堂支架施工前,應(yīng)認(rèn)真做好地基處理,地基處理可采用的施工方法主要有換土墊層法、振密擠密法、排水固結(jié)法、堆載預(yù)壓法、砂井法、真空預(yù)壓、真空-堆載預(yù)壓聯(lián)合法、降低地下水位法。各種施工方法適用范圍不盡相同,施工時(shí)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和施工的便利性。應(yīng)注意的是,地基處理需合理設(shè)置橫坡和縱坡,以便于排水,在處理過(guò)的地基范圍四周挖設(shè)排水溝,排水溝與路線自然排水溝連通,將雨水引進(jìn)排水溝,防止雨水浸泡地基,避免碗扣支架產(chǎn)生不均勻沉降;完成地基處理之后,還需要對(duì)地基承載力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以更好地滿足施工安全性的需求。
現(xiàn)澆箱梁主要適用于變截面和滿足特殊需要而設(shè)置,一般不具備通用性,施工時(shí)滿堂支架的搭設(shè)和加固應(yīng)根據(jù)具體條件因地制宜的進(jìn)行支架搭設(shè)設(shè)計(jì)和施工。
支架搭設(shè)原材料質(zhì)量必須符合規(guī)范要求。安裝前必須逐個(gè)檢查鋼管碗扣是否有破環(huán)、裂縫、嚴(yán)重變形現(xiàn)象。所有構(gòu)件,必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可投入使用。
支架橫桿步距、縱橫向拉桿長(zhǎng)度按照支架模板技術(shù)參數(shù)表進(jìn)行搭設(shè)。豎桿要求每根豎直,垂直度偏差小于H/500。立豎桿后及時(shí)加縱、橫向平面拉桿固定,豎桿底部設(shè)置縱、橫向掃地桿,離地面應(yīng)小于或等于35cm,嚴(yán)禁施工中拆除掃地桿。
搭設(shè)支架時(shí)要切實(shí)保證橫桿的水平,為保證支架的均勻受力,支架頂設(shè)置可調(diào)節(jié)的U形頂托。當(dāng)立桿間距小于或等于1.5m時(shí),模板支撐架四周從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐;中間縱橫向由底至頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐,其間距應(yīng)小于或等于4.5m。
為確保滿堂支架的整體強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,支架每4.5m設(shè)置橫向剪刀撐一道,縱向連續(xù)設(shè)置在外圍、腹板下各一道。剪刀撐斜桿與地面夾角應(yīng)控制在45°~60°,斜桿每步與立桿扣緊,扣件扭緊力矩為40~65N.m。當(dāng)模板支架高度大于4.8m時(shí),底、頂部必須設(shè)置水平剪力撐,中間水平剪刀撐設(shè)置間距應(yīng)小于或等于4.8m。
支架搭設(shè)完畢后,用可調(diào)上托準(zhǔn)確調(diào)節(jié)支架高度,保證支架高度滿足設(shè)計(jì)要求。立桿上端包括可調(diào)螺桿伸出頂層水平桿的長(zhǎng)度不得大于0.7m。模板支撐架高寬比應(yīng)小于或等于2;當(dāng)高寬比大于2時(shí)可采取擴(kuò)大下部架體尺寸或設(shè)置纜風(fēng)繩、連墻件。
3.1 支架的壓載試驗(yàn)
支架預(yù)壓試驗(yàn)是一道非常重要的工序,其目的主要有兩方面,一是檢驗(yàn)支架及地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,確保施工安全;二是消除施工前支架和地基的非彈性變形和沉降變形,,確保梁體幾何線型的準(zhǔn)確。
3.2 支架的加載
支架預(yù)壓加載可以使用砂袋、土袋等方式進(jìn)行,加載的總重量應(yīng)不小于箱梁總重的1.2倍或依據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。預(yù)壓加載后荷載分布位置應(yīng)與箱梁自重荷載分布一致,加載時(shí)各點(diǎn)壓重要均勻?qū)ΨQ進(jìn)行,防止出現(xiàn)異常情況,并進(jìn)行沉降觀測(cè),在墩柱位置,由于受到施工荷載較為集中,因此可以適當(dāng)加大壓重荷載的重量。
3.3 沉降觀測(cè)
沉降觀測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)定點(diǎn)準(zhǔn)確,點(diǎn)的位置和密度應(yīng)該能夠準(zhǔn)確反映整個(gè)支架的位移和變形情況。在設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí),一般來(lái)說(shuō)觀測(cè)斷面布置在每跨的L/2、L/4處及墩部處,每個(gè)斷面至少分左、中、右三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。如果跨徑大、斷面寬,可以對(duì)稱加密布置,以滿足精度要求。在加載前和加載后要分別測(cè)量各觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高,并認(rèn)真記錄觀測(cè)結(jié)果。沉降觀測(cè)完畢后,對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析整理,繪制沉降-荷載關(guān)系圖,沉降-時(shí)間關(guān)系圖。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)得到地基和支架的總沉降量、彈性變形數(shù)量和非彈性變形數(shù)量,從而指導(dǎo)施工。
支架拆除后,梁體由支架支撐變成梁體自承,因此支架拆除時(shí),梁體需有足夠的自承能力,且不得因?yàn)橹Ъ艿牟鸪沟昧后w發(fā)生破壞,支架拆除過(guò)程中,梁體的受力由支撐逐步變成自承,應(yīng)特別注意支架的拆除順序,使梁體的受力逐步過(guò)渡。
4.1 支架拆除時(shí)間
應(yīng)當(dāng)在梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%,所有預(yù)應(yīng)力鋼束張拉、孔道壓漿完成,且漿體強(qiáng)度達(dá)到90%(一般不小于7d)后方可拆卸支架;普通鋼筋混凝土箱梁需經(jīng)頂板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%,且不小于7d后方可拆卸支架。支架拆除前,應(yīng)在梁頂做好梁體沉降觀測(cè)點(diǎn),加強(qiáng)支架拆除過(guò)程中梁體高程的監(jiān)測(cè)。必要時(shí)也要派專人對(duì)梁底進(jìn)行觀察,如有異常情況,應(yīng)立即停止支架拆除工作,待查明原因或通過(guò)討論后,按調(diào)整方案進(jìn)行拆除作業(yè)。
4.2 拆除順序
(1)滿堂支架拆除時(shí),應(yīng)先拆除跨中處支架,再拆除橋墩處支架,由跨中向兩側(cè)橋墩方向推進(jìn),后續(xù)施工需要時(shí)可保留支墩處支架。一般的拆除順序?yàn)椋耗0濉侥尽弯摲峙淞骸斖小舻稉巍v、橫桿→立桿→掃地桿→底托。
(2)盡量采用單幅拆除的形式,即拆除一側(cè)的支架時(shí),該側(cè)道路臨時(shí)封閉,另外一側(cè)開(kāi)放交通,待該側(cè)支架拆除完畢,再拆除另外一側(cè)支架。
(3)按從上向下的順序拆除碗扣鋼管支架,先分層拆除水平、豎向剪刀撐,再拆除縱、橫桿,然后拆除立桿,最后拆除掃地桿。嚴(yán)禁從下往上拆除碗扣支架。
(4)支架拆除時(shí),嚴(yán)禁向下直接拋擲,要打堆后,集中用吊機(jī)吊運(yùn)。支架拆除后,按一步一清,遵循工完場(chǎng)清的原則。將碗扣支架按種類進(jìn)行分類分塊集中堆放,以便周轉(zhuǎn)使用。
總而言之,在現(xiàn)澆梁施工中,碗扣式滿堂支架使用非常廣泛,多年的經(jīng)驗(yàn)和積累使其更加成熟,但即便如此,我們?nèi)詰?yīng)不斷對(duì)其進(jìn)行探索和創(chuàng)新,做到精益求精,以更好地應(yīng)用于公路橋梁的建設(shè)和發(fā)展。
[1]李建剛.現(xiàn)澆箱梁碗扣式滿堂支架設(shè)計(jì)與驗(yàn)算[J].公路,2014,09:103-106.
[2]郭燕麗.現(xiàn)澆梁滿堂碗扣支架施工探討[J].河南水利與南水北調(diào),2015,12:15-17.