滿大磊
【摘要】通過采用膺架法的施工工藝,在施工過程中進度、安全及成本效益取得良好效果,為今后此類施工奠定良好基礎。
【關鍵詞】 膺架法;滿堂腳手架;現(xiàn)澆梁;支架;貝雷梁
1、工程概況
青島藍色硅谷城際軌道交通工程06標,共有兩個區(qū)間,土寨河站~藍色硅谷站區(qū)間,共有五聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,連續(xù)梁現(xiàn)澆模板支架采用梁式支架,其體系組成:支架基礎+ф800mm螺旋鋼管+落砂筒(直徑630mm)+I45b工字鋼+321型貝雷梁+I16工字鋼+100mm*100mm木方+底模(1.5cm厚木模板)。
膺架法是采用碗扣式的腳手架,在主桁兩側(cè)的系桿底縱橋來設置系桿以及拱肋承重支架,而且還要在橫梁底部設置縱橋,以便形成穩(wěn)定、受力均勻的支撐結(jié)構(gòu)。本工程采用膺架法與滿堂腳手架組合支撐體系。滿堂支架是工程施工的主要風險源之一,是整個連續(xù)箱梁施工的關鍵點。因此,保證滿堂支架的穩(wěn)定和安全是連續(xù)箱梁施工的重難點。
2、膺架法與滿堂腳手架組合支撐體系在現(xiàn)澆梁施工中的應用
采用膺架法施工首先要做好地基與基礎處理工作,之后搭設支架,包括鋼管支柱的安裝、工字鋼的布設、貝雷梁的安裝等,最后在安裝好底模和側(cè)模后,進行鋼筋綁扎、預應力鋼絞線穿束和混凝土澆筑一系列工作,才算完成了膺架法施工。
2.1地基與基礎處理
地基與基礎處理工作的重要性毋庸置疑,只有支架的基礎處理好了,才能為支架提供一個穩(wěn)定的支撐環(huán)境,除此之外,還可以防止梁底的混凝土出現(xiàn)較大面積的裂縫。本工程土藍區(qū)間5聯(lián)連續(xù)梁正好位于濱海公路上,本身地基狀況良好,因此沒有必要再進行處理。但是王土區(qū)間一聯(lián)連續(xù)梁基礎則需進行細致的處理。處理的思路如下:一是針對承臺開挖部分,該部分首先要使用級配碎石進行分層回填,然后按照相關要求進行夯實,最后澆筑混凝土條基,澆筑后的路面要與原路面保持齊平狀態(tài);二是針對原地面部分,由于存在一定程度的軟土地基,因此需要進行表土換填,本工程采用了水泥穩(wěn)定碎石作為換填材料,最終的承載力不能小于160kpa。
2.2支架搭設
2.2.1鋼管安設方法
條形基礎施工完后,混凝土強度達到設計強度的80%以上,鋼管柱安裝時,采用25T汽車吊把鋼管吊起,下部對準條基上法蘭底座。用螺絲擰緊,在汽車吊吊裝前,在鋼管上部等角焊3個防傾吊環(huán),在上面拴上鋼絲繩,在鋼管安裝完畢后,吊車摘鉤前,將鋼絲繩固定在預先設置好的地錨上。所有鋼管安裝完畢后,再進行落砂筒、工字鋼及貝雷梁的安裝。
2.2.2落砂筒
落砂筒采用Φ630mm,壁厚10mm鋼管制作,內(nèi)裝標準砂,高370cm,側(cè)下部設置漏砂孔,孔徑Φ25mm,預先采用螺栓封堵。落砂筒上下設置法蘭,下部采用Φ1000mm,厚10mm鋼板制作,法蘭孔和下部鋼管法蘭孔對應,采用Φ25mm螺栓固定。上部法蘭采用Φ1000mm厚10mm鋼板制作。和工字鋼下法蘭對應設置,采用Φ25mm螺栓固定。
2.2.3工字鋼安裝
落砂筒上部工字鋼采用I45 雙拼,焊接連接,工字鋼橫橋向布置,下設 Φ 1000mm法蘭,法蘭孔和落砂筒孔對應,采用Φ25mm螺栓固定。在每排鋼管柱沙箱頂部設雙拼I45b工字鋼作枕梁,兩根工字鋼沿拼接縫進行焊接。
2.2.4貝雷梁的安裝
在I45b雙拼工字鋼上部,采用貝雷梁,根據(jù)梁體荷載分布布置,間距為:1.5m、0.9m兩種間距,縱向跨度為9m和12m。橫向間距為:1.5m*2+0.9*8+1.5m*2,共計13片。貝雷梁和I45B工字鋼用騎馬螺栓連接。
貝雷梁支架彎曲抗拉強度核算如下;
①求得跨中最大彎矩:
Mmax==1/8ql2=1/8*362.46*12002=65242800kg-cm;
②貝雷架最大彎曲拉應力:
σmax=Mmax/∑W=65242800kg-cm/(3578.5*9)=2025.76kg/cm2≈203Mpa;
小于16錳鋼,允許拉應力、壓應力及彎應力為1.3×210=273 MPa;
③核算跨中最大撓度:
小于最大撓度,取值2.4cm,計算結(jié)構(gòu)不超標。
通過以上計算,梁底及腹板處9片貝雷梁滿足支架鋼結(jié)構(gòu)設計要。
貝雷梁安裝之前要先行進行拼裝,用一個支撐架連接兩片貝雷梁使之成為一個整體,編為一組,吊裝之后方可實施對接施工。需要注意的是,貝雷梁連接要保證牢固,必須要將貝雷銷打緊,并且要在每個貝雷銷上安裝卡扣進行固定,還要檢驗支撐架的螺栓是否緊固。本工程采用10號槽鋼來連接相鄰的兩組貝雷梁。
為保證貝雷梁安裝的間距符合要求,首先要對每組貝雷梁的安裝位置進行定位,可以采取在工字鋼頂部標定位線的方法,能夠保證后期貝雷梁的安裝間距準確無誤。安裝好的貝雷梁要進行固定,否則容易發(fā)生移位。針對最外側(cè)的貝雷梁和工字鋼接觸部位,焊接端鋼筋;在中間部位的接觸面焊接豎向限位鋼筋,一般設置兩道即可滿足固定要求。
為方便后期拆卸,在吊裝貝雷梁的時候要注意將貝雷梁與混凝土橋墩保持一定距離。另外,考慮支架在預壓時容易發(fā)生整體移位的問題,需要在施工時采用10號槽鋼將其與混凝土墩進行加固處理。
2.3支架預壓
支架預壓的最終目的是保證基礎和支架的穩(wěn)定,最大限度的確保兩者的安全。
預壓荷載為:(鋼筋砼自重+模板重量)×110%,(Q=(砼高度×26KN/m?+模板)×1.1)。預壓荷載分為三級進行加載,按鋼筋砼的實際自重加載。預壓荷載按照三級加載的方式實施,依據(jù)為鋼筋混凝土的自重。將整個預壓的區(qū)域劃分為多個預壓單元,對預壓單元內(nèi)的實際荷載強度有具體的要求,荷載強度的最大值不應超過該預壓單元內(nèi)預壓荷載強度的110%。
第一級加壓為預壓荷載值的60%,監(jiān)測12小時;
第二級加壓到預壓荷載值的80%,監(jiān)測12小時;
第三級加壓到預壓荷載值的100%,監(jiān)測12小時;
完成每個等級的加載之后,最重要的工作便是監(jiān)測支架的沉降量,監(jiān)測的時間為12小時一次;如果某個測點的支架沉降差連續(xù)兩次監(jiān)測都小于2mm,那么這時可進行下一級假造。
2.4鋼筋綁扎
鋼筋綁扎時在底模上放線定位各鋼筋骨架位置,調(diào)整好主筋間距,然后開始綁扎主筋,其他鋼筋的綁扎要求應符合設計及規(guī)范要求,均勻設置墊塊,保證保護層厚度滿足設計及規(guī)范要求。如果出現(xiàn)了梁體鋼筋與預應力鋼筋相碰的情況,就要將梁體鋼筋進行適當移動,也可以將梁體鋼筋進行一定程度的彎折。所有梁體預埋孔處要設置相應的螺旋箍筋,可將橋面泄水孔處鋼筋進行一定程度的移動。
2.5混凝土澆筑
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁4×22m(J0~J4)混凝土澆筑分兩次進行)。第一次澆注梁段A,A段張拉后再澆筑梁段B,B段張拉后完成封錨再拆除支架。需要注意的是,其余的連續(xù)梁鋼筋要采用一次澆筑成型的方法,澆筑的順序為連續(xù)梁跨中向兩端同時對稱澆筑順序,這樣一來就能在澆筑初期將跨中撓度最大的變形完成,減少撓度變形對已澆筑的混凝土的影響。
砼罐車運輸砼到現(xiàn)場,砼泵車泵送入模,插入式振搗棒振搗。澆筑順序:箱梁砼按一定的厚度、順序和方向分層澆筑,在下層砼初凝前澆筑完成上層砼,但不得出現(xiàn)縱向施工縫。箱梁混凝土分層澆筑時的順序為:底板→腹板(包括橫隔梁)→頂板。底板砼一般情況下超前于腹板3~5m,底板應齊頭推進。為了彌補底板混凝土不足,在箱梁內(nèi)模頂部中間縱向開1道長條形天窗,當?shù)装屙庞纱搜a充澆筑完成后,將內(nèi)模頂面封閉,再進行頂板砼的施工。頂板上的預留拆模人孔,待混凝土強度達到設計值的80%以上時,拆模后封口,及時復原結(jié)構(gòu)鋼筋并立模澆筑封孔混凝土。
2.6膺架拆除
膺架拆除的最佳時機是壓漿強度達到75%之后。支架的拆除順序也很重要,要按照正確的順序就行拆除,先跨中后跨端、先翼板后底板,自上而下逐層,切忌上下層同時拆除;針對拆除之后的構(gòu)配件要做好整理和保養(yǎng)工作,并按照一定的標準存放好。
結(jié)語:
貝雷梁、滿堂支架相結(jié)合的支架施工工藝具有施工快速、適應性強、周轉(zhuǎn)次數(shù)高的特點,即安全可靠,又節(jié)約成本,是一種成熟可靠的施工工藝。
本工程采用膺架法與滿堂腳手架組合支撐體系施工,方案技術(shù)可靠、措施得當,有效保障了施工安全,達到圓滿完成施工任務的目的。
參考文獻:
[1]王鑫.T梁高空膺架制梁工法[J].民營科技,2013(05).
[2]王大奇.高空膺架上T梁混凝土施工技術(shù)[J].價值工程,2011(16).