采用门保密制度式支架确保箱梁施工的质量\安全与进度

更新日期：2016-07-01 08:43:26来源：网络点击：539168

摘要:某标段工程全长1.84km,其中高架桥1.74km,主桥由16联跨现浇砼连续箱梁和1联跨钢叠合梁组成,匝道桥由7联跨现浇砼连续梁组成,主桥桥面宽25.0～57.8m,全桥箱梁支架搭设面积5.0万余m2。从工程质量、安全、进度出发,我们全部采用满堂门式支架搭设,机场路口联跨箱梁施工,从现状车、人流交通量考虑,我们采用贝雷桁架搭设。
关键词:箱梁施工质量安全进度
1 地基加固
本工程主线高架桥与2对并排平行的“剪刀叉”形匝道桥,分别处在XX与XX路丁字交叉口的道路上和已基本完成的XX路一期工程道路上,以及在XX胜路两侧刚拆迁的场地上和现在征用的蔬菜地上。因此,上部结构箱梁施工时,由于部分地段处在现状德胜路、机场路的沥青面层或三渣基层范围内,原则上无需进行地基加固。其它部位处在现状拆迁后的场地、蔬菜地、中央绿化带及承台、管道迁移挖除和Ф2200压力污水管探测监测的地段,故需进行地基硬化加固处理。处理时先清除场地表层表土、拆迁的建筑垃圾和拆除现状中央隔离带,尔后进行填前碾压,分层回填15∽50cm厚的塘渣平整压实,顶面做成1%的排水横坡,再在塘渣基层顶面上浇筑一层15cm厚C15砼地坪。加固处理范围为上部箱梁投影面积两侧各加宽1.0m,外侧做一条20×30cm的临时排水明渠,对于承台施工过程中开挖的基坑则先采用黄砂分层回填,尔后进行回填至周边场地填筑的塘渣底面标高,冲水密实,然后与周边场地一起进行宕渣填筑压实后浇筑15cm厚C15混凝土地坪,满堂支架搭设时,使地坪均匀受力即可。
2 支架搭设
2.1 满堂门式支架搭设:满堂支架搭设将根据不同地段主线高架桥和匝道桥梁的箱梁宽度分别进行搭设,本标段桥梁截面以等宽型为主,但有较多部位为异型变宽段,因此支架均采用满堂支架沿箱梁轴线方向展开搭设,宽度以桥面宽度的投影每侧各宽出0.5m。由于本标段工程主线高架桥梁的满堂支架高度较高,大部分均在4-10.5m左右,且箱梁荷载较大,满堂支架的刚度及稳定性要求高,因此满堂支架计划采用宽1m、高1.9m的FBM1019可调重型门架进行搭设,并配套FBG19调节杆、FBC1212、FBC0912交叉支撑、FBU60可调托座、FBD60可调底座和FBT10插销,门架立杆为Φ57×2.5钢管,门架横杆、调节杆为Φ48钢管。
满堂门架搭设时横向间距为0.9m,纵向间距为1.0m;对于箱梁端部加厚范围,将门架重叠设置,将横向间距设为0.6m,纵向间距设为0.5m;并在门架满堂支架搭设时在门架顶部设置调节杆和可调托座,在门架底部设置可调底座,以便于箱梁底模的标高调整;局部如腹板部位荷载大处考虑在门架中部加设竖向钢管以减少跨距。同时重型门架满堂支架搭设时,门架的安装应纵向、横向排列整齐,自一端延伸向另一端,自下而上按步架设,上下保持垂直,并逐层推进阶梯搭设,整架纵向、横向垂直偏差小于H/400且小于20mm,且纵向门架间设置交叉支撑,与门架锁销锁牢,同时整架采用钢管扣件进行加固,设置水平加固杆、斜杆和剪刀撑,其中水平加固杆每层加设,其位置设在立杆节点或靠近立杆节点的部位,而斜杆和剪刀撑则整架每隔4-6m设置,斜杆和剪刀撑与地面的夹角控制在45°-60°之间。在门架顶的可调托架上纵向布设断面12×15cm方木和横向布设断面8×8cm方木@30cm,以便箱梁底模铺设,详见附后的门架式满堂支架纵横断面搭设示意图。
2.2 贝雷桁架搭设:本标段工程主线桥在起点段跨越现状40m宽的机场路,沿线亦有多处跨越现状村道,为满足现状机场路和沿线村道的横向交通要求,满堂支架搭设过程中将在相应位置采用1.5m×3.0m的贝雷桁架或型钢搭设桁架门洞以维持现状交通,并满足上部结构箱梁现浇施工的要求,桁架门洞的净空根据不同的地段分别为2-10.0×5.0m和4.0×3.0m的通道。桁架门洞上方及两侧则按上述满堂支架的搭设方法,采用FBM1019可调重型门架进行搭设,局部死角部位以钢管扣件搭设调节。
3 力学性能验算
3.1 箱梁中部支架验算
3.1.1 荷载计算:按荷载最大的主线桥PM36∽PM39联24.8m宽34+52+34m变截面三联跨为例。
桥梁上部箱梁砼总计2240.48m3,考虑箱梁砼配筋率较大,比重按2.6t/m3进行验算。
箱梁自重:2240.48m3×2.6t/m3=5825.248t
三联跨箱梁底面积:m×24.8m=2976m2
因此箱梁平均荷载为:5825.248t/2976m2
=1.9574t/m2=19.574kN/m2
取模板自重:1.0kN/m2
取砼振捣产生荷载:2.0kN/m2
取施工荷载:1.0kN/m2
考虑荷载的安全系数:恒载K=1.35;活载K=1.4
荷载总计:28.89kN/m2
3.1.2 单榀门架立杆的允许承载力计算:
N=K×Φ×A×f
K:整架高度调整系数,考虑本工程上层主线高架桥整架高度较高,调整系数取0.8。
A:单榀门架立杆的截面积,因为Φ57×2.5mm立杆
A=2A0=2×428mm2=856mm2
f:钢材强度设计值,取215N/mm2
Φ:轴心受压杆件的稳定系数,根据λ=h0/i查表取0.62,因此单榀门架立杆的允许承载力为:
N=0.8×0.62×856mm2×215N/mm2=91284N=91.28kN
由于本工程门架式满堂支架搭设时,每榀门架水平横向间间距为0.9m,纵向水平间距为1m,门架自身宽度为1m,因此每榀门架承受的施工荷载为:
0.9m×m×28.89kN/m2=52kN<91.28kN
因此门架式满堂支架搭设是稳定的,满足施工要求。
3.2 箱梁端部加厚范围支架验算
3.2.1 荷载计算 PM37、PM38墩东西方向各14m共28m范围箱梁底板部分计混凝土658.82m3,17m宽底板部位箱梁自重:658.82m3×2.6t/m3=1712.932t
底板面积:28×17m=476m2
因此箱梁端部底板部位平均荷载为:36kN/m2
取模板自重:1.0kN/m2
取砼振捣产生荷载:2.0kN/m2
取施工荷载:1.0kN/m2
考虑荷载的安全系数:恒载K=1.35;活载K=1.4
荷载总计:48.6kN/m2
3.2.2 单榀门架立杆的允许承载力计算:
N=K×Φ×A×f
K:整架高度调整系数,考虑本工程上层主线高架桥整架高度较高,调整系数取0.8。
A:单榀门架立杆的截面积,因为Φ57×2.5mm立杆
A=2A0=2×428mm2=856mm2
f:钢材强度设计值,取215N/mm2
Φ:轴心受压杆件的稳定系数,根据λ=h0/i查表取0.62,因此单榀门架立杆的允许承载力为:
N=0.8×0.62×856mm2×215N/mm2=91284N=91.28kN
由于本工程门架式满堂支架搭设时,每榀门架水平横向间间距为0.6m,纵向水平间距为0.5m,门架自身宽度为1m,因此每榀门架承受的施工荷载为:0.6m×m×48.6kN/m2=43.74kN<91.28kN
因此门架式满堂支架搭设是稳定的,满足施工要求。
4 箱梁支架的预压试验
4.1 为验证支架的整体稳定性及支架基础的实际承载能力,验证支架搭设的各项设计参数,克服砼浇筑过程中的不均匀沉降,避免箱梁因支架不均匀沉降而出现裂缝,满堂支架在钢筋绑扎前要进行压载试验。压载试验方法如下:预压所用的材料采用袋装砂包,在跨中拟铺设底板的8×8cm方木平台上选定纵桥向长为a=3～5m、横桥向底板断面范围b进行试验。在联跨中取原有沥青面层或三渣面与硬化地坪上分开压载后综合考虑。经初步计算如PM55∽PM59联等截面主线桥箱梁底板部分荷载约为1.629t/m2。根据招标文件和有关规范要求,考虑1.3的安全系数,则加载总量为3t,在加载范围内松开试验支架与非试验支架的连接扣件,使其失去联系。加载宜分四级进行,即25%、50%、76.9%和100%的加载总重,加载过程要求平衡对称进行,避免单侧过高造成失稳。每级加载后均静载3小时,测量各阶段支架的沉降量,共24小时试验观测后,卸载完试验范围加荷重量时,测量支架反弹值。沉降量的测量采用精度水准仪,预压时设专人观测,记下各阶段的高程值,然后计算沉降量,若沉降量不满足设计要求时则需对基础和支架进行加固措施,再进行试验,直到满足要求为止。以后各阶段基础处理和支架搭设均以此试验参数为标准进行,并根据预压结果按二次抛物线设置一定的预拱度。
4.2 沉降测量方法底模铺好后,试压范围内底部四角各吊一重约2KG垂砣,在门架立杆上准确标出砣尖端高程标记。
在铅线附近非试验的支架立杆底部作好与垂砣同高作记,并量测该标记点与重砣的水平距离L。
每阶段加载完毕后,测定铅垂尖端与试验支架标记的相对标高,即为标记以上部分支架沉陷量。
四阶段加载完毕后,再测量试验支架和非试验支架标记的相对标高差值即为加载后支架沉降量。
在测定相对标高同时测定非试验支架标记点与垂砣尖的水平距离L,以便计算支架受荷过程中的倾斜度,进行支架基础的不均匀沉降控制。
卸载完加载重量时再测一次变形标高,以便算出支架的反弹值。
压载试验详细观测并做好记录,详见支架沉降观测表。
5 支架卸拆
满堂支架卸架按规范和设计要求执行,待预应力张拉压浆完成达足够强度后拆除,原则要求从上至下、从两翼至中间、从中部向两端对称、少量、分次、逐步完成,以便使箱梁本身平衡承受恒载,避免结构物在卸架过程中发生质量事故。因此,对块段卸载时横向从两翼缘板开始,向底板中心部位推进,纵向从中部向两端墩位拆除,每次卸架时箱梁横断面对称进行,防止单边操作对箱梁的影响,横断面受力不均,并在卸架过程中及时对箱梁标高进行观测,数据汇总,掌握支架卸架情况。
6 支架搭设及预压试验注意事项
①支架搭设前对操作人员进行安全教育和安全技术交底,作好交底记录。②支架搭设必须戴安全帽,高处操作必须系好安全带,特殊工种需持证上岗。搭设时横杆上搁置的临时行走板必须稳固且不允许悬挑,以防止人员跌落。③脚手架外侧须搭设上部结构施工的斜梯,设防护栏杆,做好夜间照明。④作业层面须满铺操作平台,并固定在大横杆上。⑤测量沉降量所标记应准确,须用水准仪设定,并且可多设几个校正点,以求准确。⑥加载时应平衡,使试验支架均匀受力。
本工程现浇箱梁施工,采用门式支架和贝雷桁架进行支架搭设,因其搭拆便捷、安全可靠,大大缩短了支架的搭、拆时间,加快了模板、支架的周转率,促进了箱梁的施工进度,对缩短施工工期、减少成本投入、安全生产、文明施工都取得了显著的企业效益和社会效益,有力地促进了工程质量的提高,保证了施工进度,推动安全文明施工上了新的台阶,为创建优质工程,提供了可靠的保障。