曹超云
摘 ? 要:連續(xù)梁邊跨18~20#塊箱梁現(xiàn)澆支架末端縮進(jìn)一定的長度,縮進(jìn)部分與臨時支架一起作為邊跨現(xiàn)澆箱梁的工作平臺,臨時支架與箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)有橫向連接牢固的水平連接桿件,合攏段施工時拆除臨時支架而不會影響箱梁現(xiàn)澆支架的受力,避免在拆除過程中現(xiàn)澆支架倒塌事故易發(fā)生。寧波明州大道(洞橋至云龍段)奉化江大橋連續(xù)梁邊跨合段現(xiàn)澆支架采用上述方法,質(zhì)量保證,安全施工,取得了良好效果。
關(guān)鍵詞:連續(xù)梁邊跨 ?現(xiàn)澆支架 ?臨時支架 ?設(shè)計驗(yàn)算 ?施工
中圖分類號:U445.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)02(b)-0021-03
波形鋼腹板或其他連續(xù)箱梁橋邊跨合攏段施工,通常是在橋臺處搭設(shè)滿堂支架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆數(shù)塊箱梁,再與相鄰橋墩懸臂澆筑延伸而至的懸臂箱梁進(jìn)行合段施工。由于橋臺處現(xiàn)澆箱梁最外端需要留有一定長度的操作平臺,而相鄰橋墩懸臂澆筑延伸而至的懸臂箱梁由掛籃系統(tǒng)的懸臂澆筑而成,合攏段的底模板需要支撐在掛籃底板平臺上并與現(xiàn)澆段最外端的箱梁底銜接,故需拆除已現(xiàn)澆完成的現(xiàn)澆箱梁最外端底部部分長度滿堂支架和操作平臺,而在拆除過程中易發(fā)生滿堂支架倒塌事故。圖1為2018年某橋梁工地邊跨拆除支架時橋梁垮塌實(shí)例。
寧波明州大道(洞橋至云龍段)奉化江大橋主橋全長1020m,主橋上部結(jié)構(gòu)采用波形鋼腹板連續(xù)箱梁+小箱梁,布跨為100m+160m+100m,橋面全寬為51.2m,斷面形式為:35cm景觀欄桿+3.75m人行道+6m非機(jī)動車道+75cm中分墩+12.5m機(jī)動車道+50cm砼防撞護(hù)欄。主橋除邊跨與橋臺相接處18#塊~20#塊3段(另一側(cè)邊跨對稱)采用現(xiàn)澆外,其余采用懸臂掛籃施工,最后進(jìn)行邊跨合攏段3.2m采用工字鋼分配梁支架現(xiàn)澆施工。連續(xù)梁邊跨18~20#塊箱梁現(xiàn)澆支架末端縮進(jìn)40cm長度,縮進(jìn)部分與臨時支架一起作為邊跨現(xiàn)澆箱梁的工作平臺,臨時支架與箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)有橫向連接牢固的水平連接桿件,合攏段施工時拆除臨時支架而不會影響箱梁現(xiàn)澆支架的受力,確保了施工安全。
1 ?邊跨現(xiàn)澆支架和合攏段分配梁設(shè)計
1.1 邊跨現(xiàn)澆支架和合攏段分配梁結(jié)構(gòu)
本工程邊跨合攏段支架在橋臺和搭設(shè)在相鄰橋臺處的堅實(shí)地基上的滿堂支架,承受邊跨18~20#塊現(xiàn)澆箱梁?,F(xiàn)澆箱梁支架最末端的縮進(jìn)40cm部分與臨時支架一起作為邊跨現(xiàn)澆箱梁的工作平臺,臨時支架與箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)有橫向連接牢固的水平連接桿件(見圖2)。分配梁懸掛雙拼40b工字鋼,吊點(diǎn)位置同掛籃施工的吊點(diǎn),下降16#節(jié)段的掛籃50cm,懸掛由長度為4.2m橫向雙拼40b工字鋼和縱向I28b工字鋼組成的分配梁,橫向雙拼40b工字鋼的間距為(56.8+90+161.6×2+90+56.8+90+161.6)×2cm,I28b工字鋼縱向間距為30+90×4+30cm;其上再鋪設(shè)底模體系,組成吊模,進(jìn)行邊跨合段的施工模板次楞為10cm×10cm木枋,木枋間距為20cm,底板模板采用1.5cm厚竹膠板。邊跨箱梁現(xiàn)澆支架總體和模板底板受力符合要求。
1.2 邊跨合攏段箱梁結(jié)構(gòu)
邊跨合攏段長3.2m,混凝土方量約為62.4m3,重約165.8t,截面高4.2m,底板寬度為17.5m,腹板為鋼腹板,頂板厚度為30cm,底板厚度為35cm。具體尺寸如圖3所示。
2 ?分配梁結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
2.1 設(shè)計荷載
(1)橫向雙拼40b工字鋼。
荷載進(jìn)行簡化計算,取結(jié)構(gòu)荷載的1.5倍進(jìn)行計算:
腹板部位:(0.8+0.6)×1.6 ×26×1.5=87.36(kN/m)
箱梁頂?shù)装澹海?.3+0.35)×1.6×26×1.5=40.56(kN/m)
(2)縱向I28b工字鋼。
荷載進(jìn)行簡化計算,取結(jié)構(gòu)荷載的1.5倍進(jìn)行計算。計算最大荷載時的情況箱梁頂?shù)装澹海?.8+0.6)×0.6×26×1.5=32.76(kN/m),計算時按0.6的間距進(jìn)行計算。
2.2 分配梁計算簡圖
計算簡圖如圖4所示。
2.3 2計算結(jié)果
如表1所示。
3 ?主要施工方法
3.1 箱內(nèi)頂板模板
箱內(nèi)頂板模板利用原掛籃模板,16#塊和18#塊頂板預(yù)留吊桿預(yù)留孔。前移方式:16#頂板混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度張拉完成后下落至底板上,先期預(yù)判和拆除影響拖拉頂模模板的底板懸吊精鋼螺紋,然后在底板上利用兩臺5t卷揚(yáng)機(jī)或兩個10t手拉葫蘆分別將各箱室內(nèi)頂板模板系統(tǒng)拖拉至17#塊合攏段就位;就位完成后再利用卷揚(yáng)機(jī)和10t手拉葫蘆向上牽引,最后利用精軋螺紋鋼筋將頂板模板系統(tǒng)進(jìn)行懸吊。調(diào)整模板至標(biāo)高后在頂板模板上定位底板懸吊點(diǎn)并開孔,然后立即恢復(fù)底板懸吊點(diǎn)的精鋼螺紋,最后完成頂板施工。
3.2 翼板模板
翼板模板利用原掛籃模板,前移方式與頂板前移方式相似。在前移前,將翼板模板臨時固定在翼板砼上,先移縱梁,就位錨固后,再進(jìn)行翼板模板就位。妨礙翼板模板的底板懸吊點(diǎn)處理方法與頂板相同。
3.3 合攏段勁性骨架
懸臂施工中合攏段施工時整個過程的關(guān)鍵。需加強(qiáng)合攏段混凝土施工質(zhì)量和工藝并在合攏時采用勁性骨架進(jìn)行臨時約束鎖定。勁性骨架施工12根Ⅰ40C工字鋼,長540cm。
3.4 合攏段施工要點(diǎn)
3.4.1 施工準(zhǔn)備
(1)懸臂梁段和邊跨現(xiàn)澆段混凝上澆注完畢并完成預(yù)應(yīng)力張拉施工。
(2)清除箱頂、箱內(nèi)的施工材料、機(jī)具,用于合攏段施工的材料、設(shè)備放至墩頂。
(3)在合攏段兩段箱梁上預(yù)備配重沙袋,沙袋布置與最前端節(jié)段箱梁頂面上。
(4)近期氣溫變化規(guī)律測量記錄。
(5)勁性骨架材料準(zhǔn)備。
3.4.2 吊架及模板安裝
吊架和模板可以在勁性骨架安裝前施工,可作為勁性骨架施工的操作平臺。吊架和模板安裝步驟為:
(1)拆除臨時支架邊跨現(xiàn)澆箱梁的工作平臺和臨時支架。
(2)下降掛籃底模體系50cm。
(3)拆除直線段端頭上托入模板。
(4)安裝直線段懸掛橫梁。
(5)在掛籃底模及懸掛橫梁上安裝分配梁及底模。
3.4.3 勁性骨架施工
(1)在懸臂兩端各設(shè)置1/2合攏段澆筑混凝土重量的壓重(沙袋),然后安裝臨時勁性骨架并固定。在邊跨合攏段澆筑進(jìn)行過程中分階段逐步撤下與澆筑砼相同重量的壓重(邊跨端)直至澆筑完成,撤下邊跨端全部壓重。邊跨合攏段鋼束張拉完成后,安裝跨中合攏段臨時勁性骨架并固定,在跨中合攏段澆筑進(jìn)行過程中分階段逐步撤下與澆筑混凝土相同重量的壓重(跨中端)直至澆筑完成,撤下跨中端全部壓重。
(2)合攏骨架安裝主要事項。
①為使合攏后的梁底線形達(dá)到設(shè)計預(yù)期的理想狀態(tài),高程及軸線誤差控制在最小范圍內(nèi),因此,將提前3~4個節(jié)段進(jìn)行撓度和高程的聯(lián)測與監(jiān)控工作,并及時進(jìn)行合理的調(diào)整,確保合攏時的高差不大于20mm,軸線偏差不大于10mm。
②合攏前對主梁的溫度與撓度變化實(shí)施48h跟蹤觀測,以便選擇合理的合攏時間。一般合攏時間宜定在凌晨2時左右,此時氣溫最低,但考慮到梁體溫度一般都存在滯后于環(huán)境溫度的情況,因此,合攏時間宜適當(dāng)推遲,具體時間可根據(jù)對梁體溫度的實(shí)測情況來定。
③為縮短合攏時勁性骨架的安裝及焊接時間,一般分2次完成,即勁性骨架安裝就位時,先焊接固定一端,待合攏準(zhǔn)備工作完成時再焊接固定另一端。為了迅速完成勁性骨架鎖定焊接,合攏時安排多臺焊機(jī)(不少于6臺)對接頭實(shí)施同時對稱焊接。
④鋼接桿安裝前必須預(yù)先放樣,潔除預(yù)理板頂面的毛刺及氧化膜,確保剛接桿安裝位置準(zhǔn)確,并與預(yù)理板貼緊焊接。
⑤裝焊接工藝采用先電焊 ,后分段間斷對稱焊接,分段焊縫長度小于18cm,厚度小于16mm。施焊時,在預(yù)理板周邊混凝土澆水降溫,避免燒傷混凝土。
3.4.4 普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管安裝
按照設(shè)計圖紙和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管安裝施工。
3.4.5 混凝土施工
合攏段混凝土澆筑過程中,按新澆注混凝土的重量分級卸去配重,保證平衡施工。合攏段混凝土選擇在一天中氣溫最低時進(jìn)行澆筑,可保證合攏段新澆筑混凝土處于氣溫上升的環(huán)境中,在受壓的狀態(tài)下達(dá)到終凝,以防止混凝土開裂,混凝土的澆筑速度每小時30m3左右,2h澆完,澆筑混凝土過程中,卸載速度同混凝土加載速度保持一致。
3.4.6 預(yù)應(yīng)力施工
待預(yù)應(yīng)力齡期達(dá)到7d且砼強(qiáng)度達(dá)到95%以上設(shè)計強(qiáng)度,張拉預(yù)應(yīng)力束。對稱張拉邊跨合攏底縱向束和橫向束,先張拉長束,后張拉短束。
3.4.7 勁性骨架拆除
合攏段縱向頂應(yīng)力張拉充成后,即可拆除勁性骨架。完成張拉壓漿,并在漿體達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度大于90%設(shè)計強(qiáng)度后開始邊跨現(xiàn)澆段支架的拆除。至此完成邊跨合攏段施工。
4 ?結(jié)語
連續(xù)梁施工中邊跨箱梁現(xiàn)澆支架和臨時支架為兩個獨(dú)立形成的體系,邊跨與橋臺相接處18#塊~20#塊3段現(xiàn)澆箱梁完成后,施工合攏段時拆除臨時支架時不相互干擾影響現(xiàn)澆支架的承載力和穩(wěn)定性;同時,拆除臨時支架操作簡單,只要拆除橫向連接固定的水平連接桿件即能使臨時支架分離;而且有效利用波形鋼腹板懸澆掛籃底模板吊桿、勁性骨架的骨架螺栓支撐或調(diào)節(jié)合段底板模板平臺的標(biāo)高,拆除臨時支架而不會影響現(xiàn)澆支架的受力,避免在拆除過程中現(xiàn)澆支架倒塌事故易發(fā)生,確保工程安全施工。奉化江大橋連續(xù)梁邊跨合攏段施工和成橋照片如圖5所示。
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