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摘要:新型支架施工方法,模块式钢管支架施工技术在桥梁现浇箱梁施工中得到了运用,其搭设速度更快更安全,以广东某高速BK0+521.822匝道桥上部结构工程为例,对桥梁现浇箱梁新型模块式钢管支架施工技术进行了分析,对地基处理、支架搭设和支架预压等关键施工环节的技术要求展开了探讨,从而为采用新工艺的类似工程建设提供参考。
关键词:桥梁现浇箱梁;模块式钢管;支架
引言
近年来,在桥梁工程建设施工中,现浇箱梁新型模块式钢管支架施工技术得到了初步运用。采用该技术,集合了满堂支架及碗扣支架的优点,搭设速度更快、更安全实用,能够为现浇箱梁施工提供便利。本文拟对此种支架施工技术的探讨,以便更好的运用该种施工技术完成桥梁建设。
1工程概况
工程为BK0+521.822匝道桥上部结构工程,箱梁顶宽10.5m、底宽5.6,梁高2.4m,孔跨为五联100m现浇连续箱梁,采用新型模块式钢管支架施工技术进行逐跨现浇施工。
2现浇箱梁模块式钢管支架施工
2.1施工方案及流程
结合工程实际情况和工程施工方案,新型模块式支架选用安德固60系列承重架。该脚手架的主要杆件直径为Φ60.3和Φ48.3,材质为Q345B,且经过热镀锌处理,承载能力比一般脚手架钢管高。立杆为Φ60.3×3.2和Φ65×3连接套管,以杆上焊接的U型卡槽与横杆、斜杆连接;横杆为Φ48.3×2.7及冲压成型的C型卡及楔形扣;斜杆为Φ38×3及端部锁销楔形扣等组成。根据桥梁断面形式,箱梁腹板下部采用三角片组装形成的塔架结构,塔架横杆的步距均为1000mm,箱梁空心部分横杆步距为2000mm。箱梁中横梁下部支架立杆间距沿长度方向须进行加密为700mm,支座部位的立杆间距也须加密为700mm,其余立杆间距为1500mm。翼缘处的模板支架根据翼缘高度不同采用不同的搭设方案,翼缘高度大于1480的采用二次起架方案,其余采用一次搭设方案。顶托上部沿梁断面方向放置的主龙骨为14#工字钢,其上方沿梁长方向放置木方,规格为100mm×100mm。木方于腹板下部为密排,于空心下部间距300mm。支架搭设流程:清理搭设现场→放线定位→摆放底座→安装底杆(基础立杆)→基础横杆→找平→安装标准立杆→安装第一步横杆斜拉杆→标准架体搭设(含辅助架)→支撑架上安装可调顶托→顶托上沿钢桁架纵向布置主钢梁→布置卸载支点的横向钢梁→安装防护栏→铺设踏板→自检→验收。
2.2关键施工技术
2.2.1地基处理根据地质勘探资料和荷载计算,结合施工经验,确定30cm厚石渣(或碎石土)+10cmC20混凝土面层的方案。天然地基应进行承载力检测,承载力应大于100kPa。30cm厚石渣(或碎石土)处理后,应进行标准贯入试验检测,地基承载力应大于300kPa。处理中严格按照地基处理及路面施工规范控制,确保地基处理质量。(1)基坑处理:对桩基、系梁、承台等的基坑,必须挖除松土、扰动层,采用沙砾或碎石土分层回填压实震夯,厚度不大于20cm,压实度不小于90%。如有泥浆坑则必须挖出泥浆和水浸软土,按基坑对待处理。(2)基底处理:对基坑处理后的地面清理、整平,在地表土含水量适宜时以重型压力机碾压,压实度不小于90%。对天然地基高差悬殊地段,采取剥除松土,开挖台阶的方法,台阶高度级差60或120mm左右,水平宽度不小于1m,保证立杆立于台阶内侧。(3)垫层及面层处理:在支架处及外廊2m范围内摊铺厚度30cm石渣垫层并平整碾压,碾压控制往复6遍。在石渣垫层上、高程过渡台阶上浇筑10cm厚的C20混凝土面层,以有效扩散荷载至垫层和地基,并防止雨水渗入。为保证支架地基安全,地基处理应保证混凝土面层高出周边地面至少0.2m、超出支架边界外至少0.5m。混凝土面层设1%的横坡以利于排除雨水,地基四周设排水沟;雨水不能自然排出时,应在水沟端部挖积水坑并安装水泵将水排出。该新型模块式支架与普通满堂支架及碗扣式支架相比,单杆承载力更大,对地基承载力的要求更高,因此地基处理系该支架搭设的重要环节。
2.2.2支架搭设支架搭设应先放线定位,每根立杆底部应设置底座,之后按先立杆后横杆再斜杆的顺序搭设。每一框架内横杆与立杆的垂直度偏差应小于5mm。随时检查水平框的直角度,不至于使支架偏扭。拼装至3~5层时,用经纬仪等检查横杆水平度和立杆垂直度。水平杆必须在同一平面上。立杆垂直度偏差小于0.5%,顶部绝对偏差小于0.1m。由于新型模块式支架以布设斜杆杆件形成三角形稳定结构,支架的纵横向稳定性均满足安全及富于要求,因此无需布置纵横向剪刀撑,但支架高度大于4.8m时应按方案在支架底部及顶端布设水平剪刀撑,中间水平剪刀撑间距不大于4.8m,水平剪刀撑与支架纵向夹角应为45~60°。底层应加设纵横杆作为扫地杆,距地面高度不大于350mm。扫地杆高度和上托悬臂长度不超过20cm,最顶层水平杆至上顶托顶面高度不超过60cm。完成支架搭设后,在每个墩顶放出高程控制点,带线调整立杆,在调整后的立杆上安装可调托撑来调整支架高度,以满足脚手架搭接和现浇箱梁标高设计要求[1]。可调托撑与碗扣式支架相同,相比满堂扣件式须对高出部分进行切割的调整方式较为简便[2]。
2.2.3支架预压支架搭设完毕初步验收后,必须对其进行预压,为的是观测弹性变形及消除非弹性变形、观测地基沉降变形值,确保支架安全及稳定性[3]。预压采用专用水袋进行加载。预压荷载为整跨箱梁投影范围内钢筋混凝土自重的120%。预压采用分级加载,依次施加至60%、80%、100%单元内预压荷载值。预压时须注意加载均匀,纵向从跨中向两端对称加载,横向从中心线向两侧进行对称布载,防止出现偏载使支架受到偏压而发生支架倾覆。每级加载完成后应停止加载并间隔12h观测一次,当支架顶部观测点沉降量小于2mm时,可进行下一次加载。沉降观测点选取为预压支架范围内每跨两端,1/4跨、跨中共5个断面处,各在底板中心、边缘取3个观测点位,在两侧翼缘板根部各取2个观测点,共25个观测点位,且每个观测点位在支架顶部和底部(基础面)对应位置分别布置观测点(25×2=50个)。当全部加载完成后各观测点最初24h沉降量平均值小于1mm或最初72h沉降量平均值小于5mm时,方能判定支架预压合格,可卸载并进入下道工序;如不能满足以上条件时,应查明原因后对同类支架全部进行处理,处理后的支架重新选取代表性区域进行预压,直至满足以上条件。
3结语
新型模块式支架施工技术使桥梁现浇箱梁施工标准化进程更进一步,为支架施工提供更快更优的选择方案,但施工中仍应注重控制地基、搭设及预压等关键环节,确保工程施工质量及安全。
参考文献:
[1]陈昶.现浇箱梁扣件式钢管支架的验算及施工控制[J].福建交通科技,2011(4):62-64.
[2]李俊峰.连续箱梁满堂扣件式钢管支架设计与施工[J].科技经济导刊,2016(8):41-46.
[3]史薛春.浅谈桥梁盖梁满堂支架法施工技术[J].科技资讯,2014(6):51-53.
作者:盛贵荣 单位:广州诚信公路建设监理咨询有限公司