模板支架施工技术
2018-03-05赵明好
□文 /赵明好
1 工程概况
集疏港公路二期中段津沽一线立交—疏港二线立交工程共有预应力现浇箱梁96联。梁高有1.8、2.2、2.5 m和2.5~3.5 m变截面四种。箱梁顶板厚度25 cm、底板厚度22 cm,采用单箱多(单)室结构,主线标准桥面宽度为 21.5、20.5、17.5 m,匝道标准桥面宽度为 8、10 m。
2 总体施工方案
现浇箱梁采用搭设满堂红支架,支架上铺设模板,然后浇筑混凝土的施工方法。跨路口处采用“工”字钢做横梁搭设门洞进行施工。支架采用碗扣式脚手架搭设,外模板采用定型钢模板,底模和内模采用竹胶板拼装而成,现浇箱梁混凝土采用两次浇筑成型。
3 地基处理
为消除地基沉陷对梁体产生的质量影响,在支架搭设前对原地面进行处理,原路面为旧有路面处,强度满足要求,不需要处理;对杂填土等原地面承载力不够的部位,需要碾压密实,可适当进行戗灰处理,提高地基承载力,地基处理后在其上垫一层厚约30 cm的三七灰土,经碾压密实,密实度达到95%以上,承载力达到250 kPa再进行支架搭设。
4 支架设计及检算
4.1 支架设计
4.1.1 方案一
现浇梁满堂红支架采用碗扣式脚手架,横向间距为90 cm,纵向间距为90 cm,竖向间距均为120 cm;靠近墩柱1/5跨径加1.0 m范围内,横向间距为90 cm,纵向间距为60 cm,竖向间距均为120 cm,支架上端设置顶托,下端设置底托调节支架高度,顶托顺桥向设置10 cm×15 cm的大方木,间距90 cm,大方木上横向设置10 cm×10 cm小方木,方木间距离10 cm,小方木上铺设底模。软土处理地基底托下垫10 cm×15 cm方木,硬路面底托下垫5 cm厚木板。剪力撑沿横桥向每5 m设置一道,纵桥向在支架两侧通长设置外,主线桥在底板下每隔5 m位置加设一道,利于支架整体稳定,见图1和图2。
图1 支架搭设纵断面
图2 支架搭设横断面
4.1.2 方案二
现浇梁满堂红支架采用碗扣式脚手架,横向间距为90 cm,纵向间距为60 cm,竖向间距均为120 cm,支架上端设置顶托,下端设置底托,用来调节支架高度,其他设置同方案一。
4.2 支架验算
通过支架体系的各构件极限承载力,求得支架体系能够支撑的梁体最大单位面积荷载,对比实际梁体最大单位面积荷载,从而验算支架能否满足要求。
4.2.1 加密区计算
1)底模。按单向板受均布荷载计算,取横桥向宽度为0.01 m模板进行荷载组合,计算跨度l=100 mm。
按应力控制可得出底模可承受的最大荷载为131.2 kN/m2。
按应变控制可得出底模可承受的最大荷载为165.8 kN/m2。
2)地基承载力计算。地基可承受的最大荷载为41.6 kN/m2。
3)总结。由以上计算可知,支架体系可承受的最大梁体单位面积荷载
4.2.2 跨中计算
4.2.3 支架整体稳定性
4.2.4 梁体支架布置
1)主线1.8 m高梁。梁体顶板厚度25 cm;底板厚度22 cm;腹板厚度40 cm,腹板加厚段厚度60 cm。取腹板加厚段计算,不计算翼缘板部分荷载。计算面积(最大截面积)见图3。
图3 计算面积
梁体最大单位面积自重荷载g1=19.8 kN/m2,满足要求。主线1.8 m高梁支架按照方案一布置。
2)相同计算思路可得匝道1.8m高梁、主线2.2m高梁、主线2.5m高梁、匝道1.8m高梁按照方案一布置。
3)主线2.5~3.5 m高梁。梁体顶板厚度25 cm,底板厚度40 cm,腹板厚度60 cm,不计算翼缘板部分荷载。计算面积(最大截面积)见图4。
4)相同计算思路可得匝道2.2 m高梁、泰达D线1.8 m梁高支架均按照方案二布置。
4.3 支架搭设
根据现场情况和施工设计图以及城市道路通行要求,在无车通行处搭设碗扣式满堂红架体,有车通行处采用刚性支墩上搭设工字钢形成门洞。
现浇混凝土连续箱梁支架的搭设是一项重要而又复杂的工作,为保证现浇连续箱梁施工安全进行,对支架的搭设进行严格控制。
1)为保证支架稳定,硬路面处底托下垫5 cm厚木板,软土处理地基底托下垫15 cm×10 cm的方木,保证整体受力,克服单点受力的不利情况,地面铲平后放置下垫木,垫木与地面之间密贴,如有空隙用碎石屑找平处理。
2)保证支架搭设顺直,顶托、立杆、底托中心线均位于同一条轴线上,防止出现偏心受力情况,造成支架失稳。剪刀撑、横向斜撑随立杆、纵横向水平杆等同步搭设。
3)架体所有立杆下口由可调底托调至同一水平位置,以保证支架自身稳定且尽量承受垂直荷载。梁体的纵、横向高差由立杆可调托撑调整,注意可调托撑至少调出10 cm,以利于底模拆除。
4)顶托、底托外露长度不超过30 cm,保证接触紧密,不出现弯折情况,同时采用纵、横扫地杆把底托连接成一个整体,顶托加设纵、横向连接钢管,保证其整体稳定。
5)支架设置剪力撑,横桥向5 m一道,纵桥向设置4道。剪力撑钢管连接处搭接长度≮100 cm,每个接头不少于2个扣件连接,斜杆倾角45°~60°。
6)当混凝土强度达到100%,弹模达到100%后进行预应力张拉、压浆。当压浆同条件养护试块试验强度达到100%后再拆除底模。
4.4 支架拆除
1)箱梁侧模和底模拆除前,先拆除箱梁内模,保证箱室内没有任何永久性支撑。拆模按照由中间跨向两端对称实施,先中跨后边跨,先跨中,后支座处,先侧模,后底模的顺序进行。
2)考虑到落架梁体的稳定和控制梁体上拱,保证支架拆除梁体稳定、边跨墩柱不偏心受力,拆除支架时在边跨保留部分加密段底板支架,在相邻箱梁浇筑完成后拆除该部分支架。
3)待整联模板拆除后,观测梁体的挠度变化。底模拆除时,将可调上托下调10 cm左右,依次由跨中向两边全断面纵桥向下调。支架拆除时在高度上尽量同步进行,即将工作面安排在同一高度面上,以免支架失稳伤人,支架拆除有专人指挥,施工人员统一、有序进行。
4)拆除现场作业区边界设安全标志并由专人值守,非作业人员严禁入内;拆除作业由上而下逐层进行,严禁上、下同时作业,分段拆除时,其高差不大于两步;通长水平杆和剪刀撑在架体拆卸到相应部位时再予拆除;架体的自由悬臂高度不超过两步。
5 结语
本工程通过利用支架体系的各构件极限承载力,求得支架体系能够支撑的梁体最大单位面积荷载,对比实际梁体最大单位面积荷载,选用安全的支架方案,提供了较为便捷的选择思路。
[1]JGJ 130—2001,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].
[2]JTJ 041—2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[3]周水兴,何兆益,邹毅松,等.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001.