浅谈现浇箱梁碗扣式满堂支架法施工
2017-03-10张建国
张建国
中铁二十局集团第四工程有限公司
浅谈现浇箱梁碗扣式满堂支架法施工
张建国
中铁二十局集团第四工程有限公司
现浇箱梁碗扣式满堂支架法施工适用范围广,施工经济性较好,工程施工中采用普遍,本文重点对现浇箱梁碗扣式满樘支架施工技术进行探讨,以供相关工程借鉴参考。
现浇箱梁;碗扣式;满堂支架;施工技术
前言
现浇箱梁适用范围广,目前在公路桥梁建设中得到了广泛的应用,碗扣式满堂支架是现浇箱梁施工时较常采用的支架形式,支撑体系的设计和施工是现浇箱梁施工中最重要的一个环节,对施工质量的好坏和安全的可控起着决定性的作用。现浇箱梁满堂支架法施工主要分为地基处理、支架搭设、支架预压、支架拆除四个步骤。
1 地基处理
满堂支架基础应具有足够的强度、刚度和稳定性,防止施工过程中在上部荷载的作用下使得地基产生过大的变形,从而引起支架垮塌造成不可挽回的重大损失甚至发生伤亡安全事故。满堂支架施工前,应认真做好地基处理,地基处理可采用的施工方法主要有换土垫层法、振密挤密法、排水固结法、堆载预压法、砂井法、真空预压、真空-堆载预压联合法、降低地下水位法。各种施工方法适用范围不尽相同,施工时应综合考虑经济性和施工的便利性。应注意的是,地基处理需合理设置横坡和纵坡,以便于排水,在处理过的地基范围四周挖设排水沟,排水沟与路线自然排水沟连通,将雨水引进排水沟,防止雨水浸泡地基,避免碗扣支架产生不均匀沉降;完成地基处理之后,还需要对地基承载力进行现场试验,以更好地满足施工安全性的需求。
2 支架搭设和加固
现浇箱梁主要适用于变截面和满足特殊需要而设置,一般不具备通用性,施工时满堂支架的搭设和加固应根据具体条件因地制宜的进行支架搭设设计和施工。
支架搭设原材料质量必须符合规范要求。安装前必须逐个检查钢管碗扣是否有破环、裂缝、严重变形现象。所有构件,必须经检验合格后方可投入使用。
支架横杆步距、纵横向拉杆长度按照支架模板技术参数表进行搭设。竖杆要求每根竖直,垂直度偏差小于H/500。立竖杆后及时加纵、横向平面拉杆固定,竖杆底部设置纵、横向扫地杆,离地面应小于或等于35cm,严禁施工中拆除扫地杆。
搭设支架时要切实保证横杆的水平,为保证支架的均匀受力,支架顶设置可调节的U形顶托。当立杆间距小于或等于1.5m时,模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于4.5m。
为确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,支架每4.5m设置横向剪刀撑一道,纵向连续设置在外围、腹板下各一道。剪刀撑斜杆与地面夹角应控制在45°~60°,斜杆每步与立杆扣紧,扣件扭紧力矩为40~65N.m。当模板支架高度大于4.8m时,底、顶部必须设置水平剪力撑,中间水平剪刀撑设置间距应小于或等于4.8m。
支架搭设完毕后,用可调上托准确调节支架高度,保证支架高度满足设计要求。立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。模板支撑架高宽比应小于或等于2;当高宽比大于2时可采取扩大下部架体尺寸或设置缆风绳、连墙件。
3 支架预压
3.1 支架的压载试验
支架预压试验是一道非常重要的工序,其目的主要有两方面,一是检验支架及地基的强度和稳定性,确保施工安全;二是消除施工前支架和地基的非弹性变形和沉降变形,,确保梁体几何线型的准确。
3.2 支架的加载
支架预压加载可以使用砂袋、土袋等方式进行,加载的总重量应不小于箱梁总重的1.2倍或依据规范及设计要求。预压加载后荷载分布位置应与箱梁自重荷载分布一致,加载时各点压重要均匀对称进行,防止出现异常情况,并进行沉降观测,在墩柱位置,由于受到施工荷载较为集中,因此可以适当加大压重荷载的重量。
3.3 沉降观测
沉降观测点的布置应定点准确,点的位置和密度应该能够准确反映整个支架的位移和变形情况。在设计无要求时,一般来说观测断面布置在每跨的L/2、L/4处及墩部处,每个断面至少分左、中、右三个观测点。如果跨径大、断面宽,可以对称加密布置,以满足精度要求。在加载前和加载后要分别测量各观测点的标高,并认真记录观测结果。沉降观测完毕后,对观测结果进行分析整理,绘制沉降-荷载关系图,沉降-时间关系图。根据观测数据得到地基和支架的总沉降量、弹性变形数量和非弹性变形数量,从而指导施工。
4 满堂支架拆除
支架拆除后,梁体由支架支撑变成梁体自承,因此支架拆除时,梁体需有足够的自承能力,且不得因为支架的拆除而使得梁体发生破坏,支架拆除过程中,梁体的受力由支撑逐步变成自承,应特别注意支架的拆除顺序,使梁体的受力逐步过渡。
4.1 支架拆除时间
应当在梁体混凝土强度达到设计强度的75%,所有预应力钢束张拉、孔道压浆完成,且浆体强度达到90%(一般不小于7d)后方可拆卸支架;普通钢筋混凝土箱梁需经顶板混凝土强度达到设计强度的95%,且不小于7d后方可拆卸支架。支架拆除前,应在梁顶做好梁体沉降观测点,加强支架拆除过程中梁体高程的监测。必要时也要派专人对梁底进行观察,如有异常情况,应立即停止支架拆除工作,待查明原因或通过讨论后,按调整方案进行拆除作业。
4.2 拆除顺序
(1)满堂支架拆除时,应先拆除跨中处支架,再拆除桥墩处支架,由跨中向两侧桥墩方向推进,后续施工需要时可保留支墩处支架。一般的拆除顺序为:模板→方木→型钢分配梁→顶托→剪刀撑→纵、横杆→立杆→扫地杆→底托。
(2)尽量采用单幅拆除的形式,即拆除一侧的支架时,该侧道路临时封闭,另外一侧开放交通,待该侧支架拆除完毕,再拆除另外一侧支架。
(3)按从上向下的顺序拆除碗扣钢管支架,先分层拆除水平、竖向剪刀撑,再拆除纵、横杆,然后拆除立杆,最后拆除扫地杆。严禁从下往上拆除碗扣支架。
(4)支架拆除时,严禁向下直接抛掷,要打堆后,集中用吊机吊运。支架拆除后,按一步一清,遵循工完场清的原则。将碗扣支架按种类进行分类分块集中堆放,以便周转使用。
5 结束语
总而言之,在现浇梁施工中,碗扣式满堂支架使用非常广泛,多年的经验和积累使其更加成熟,但即便如此,我们仍应不断对其进行探索和创新,做到精益求精,以更好地应用于公路桥梁的建设和发展。
[1]李建刚.现浇箱梁碗扣式满堂支架设计与验算[J].公路,2014,09:103-106.
[2]郭燕丽.现浇梁满堂碗扣支架施工探讨[J].河南水利与南水北调,2015,12:15-17.