现浇连续梁施工支架方案设计要点 -建筑设计论文

发布时间：2022-10-05 10:10 热度：

现浇连续梁施工支架方案设计要点

南艳涛

摘 要：现浇连续梁施工支架具有工艺结构复杂,技术含量高;超大跨度支架设计、梁体线形控制、大体积混凝土浇筑控制、预应力施作等特点。本文列举某跨越高速公路现浇桥梁施工做如下探讨。

关键词：支架；现浇；施工工艺；

一、工程概况

某桥跨越一高速公路部分三跨一联 (40 + 64 + 40) m连续梁，采用支架现浇方案。梁型采用变截面(二次曲线) 预应力箱形连续梁,梁宽3. 8 m ,梁高2.9m～5 m。支架现浇与悬灌相比,有工期短、费用低、安全性高等优点。

二、支架法施工工艺流程

支架设计→受力计算→基底处理→支架搭设→底模纵横梁→底模板铺设→预压→观测报检→立外侧模及支架→绑扎腹板及底板钢筋→报检验收→立内模→绑扎顶板钢筋→清理模板内侧→报检验收→混凝土浇筑→混凝土养生竖向接缝凿毛→拆内外模→纵向预应力张拉压浆→竖向预压应力张拉压浆→横向预压力张拉压浆。

三、支架法施工工艺要点

箱梁采用落地式满堂支架法施工,支架选用WDJ 碗扣式脚手架,跨越高速公路部分采用“八三式”军用墩。梁高2. 8 m 等截面段钢管支架立杆布设间距沿桥纵向60 cm ,横向60 cm ,横杆步距120 cm。二次曲线变截面段立杆布设间距沿桥纵向30 cm ,横向30 cm ,横杆步距120 cm。立杆顶端安装顶托,在顶托凹槽内搁置14 cm ×14 cm 方木,其上安放箱梁底模。支架进行预压,预压重量根据规范及经验选为箱梁自重的1. 2 倍。

“基础不稳,地动山摇”,地基处理是保持支架体系稳定的关键,经过计算,支架平均荷载45 kN/ m2 ,最大荷载67 kN/ m2 。地基承载力应不低于[σ] = 200 kPa ,应确保地基基底没有坑穴、软基下卧层等不良地质。地基表层宜硬化处理,也可在立杆下铺垫楞木,保证重力分散传导到地基。由于土质为风积沙,我们采用基底硬化的办法,C20 混凝土铺20 cm ,表面4 %排水坡度抹平,两侧设排水沟,解决了地表水下渗造成地层下陷的隐患。剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°～60°之间,每道剪刀撑跨越5 根～7 根立杆,斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接,且斜杆相邻连接点之间杆段的长细比不得大于60 。竖向剪刀撑应沿脚手架外侧以及全高方向连续设置。支架立杆自由长度应尽量缩短,以免因材质原因导致受力局部失效,一般在顶层横杆之上的伸出长度a ≤0. 5 (μlw - l) h = 243 mm。脚手架立杆底端之上100 mm～300 mm 处一律遍设纵向和横向扫地杆。在预压期间,需对支架基础上横向3 m 纵向4 m 设观测点,每天进行观测。架体卸载后,对各点进行一次观测,得出支架卸载后的回弹量,从顶托调整回弹量,同时将预拱度考虑在内,此时的标高即能满足梁体设计要求。观察支架,将支架缺陷修复。

四、施工预拱度的计算

1、支架设计荷载(梁自重、模板、施工荷载、振动荷载、雪、风等荷载) 引起的弹性和非弹性变形;2、超静定结构由于混凝土收缩徐变及温度变化引起挠度;3、由于墩台水平位移引起的拱圈挠度;4、受荷后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形;5、支架基础沉陷。根据对预压观测记录的整理、分析结果,设置合理的支架预拱度,计算出调整后的底模顶面高程。底模高程调整公式:

H′= H + r + P。

　其中, H′为底模顶面根据预拱度调整后的高程; r 为设计预留拱度,根据设计在边跨跨中向上预留9. 56 mm ,在中跨跨中向下设26. 81 mm 的预拱度; P 为预压卸载后的反弹值。预留拱度最大值设在梁的跨中位置,以梁跨内的中心点为最大值,两端为零,按二次抛物线比例分配加设预拱高度,计算出各点的底模顶面调整高程。通过调整支架顶端可调托座和底模横木,调整好底模顶面高程。

五、门形过车通道搭设

该高速公路左、右幅各设一个门形过车通道,过车通道宽7. 5 m,高5. 0 m ,考虑支架的刚度和稳定性,采用“八三式”军用墩搭设通道支柱,上部采用Ⅰ56a 工字钢作纵梁。为防止门架受高速公路车辆的撞击,在军用墩下施作20 cm厚的混凝土垫层,宽度超出军用墩20 cm ,一是找平,二是防撞。另外,在军用墩前2 m 处码放高2 m 长5 m 的砂袋,并放置交通警示标志。墩身用反光贴粘贴轮廓,夜间用探照灯照明,高速公路两侧前方2 km ,1 km ,500 m 处,分别设置80 km/ h ,60 km/ h ,40 km/ h 限速警示牌。采用长度为2 m 的辅助杆件作上、下垫梁,在浇筑好的门洞基础上安放下垫梁,垫梁下采用干硬性砂浆找平。采用长度为3. 5 m 的基本杆件作立柱,立柱间采用水平撑杆和斜撑杆连接。在搭设好的通道支柱上安放工字钢,工字钢采用吊车吊装。在腹板位置采用3 根工字钢并列,其余部位2 根工字钢并列成一组,每组间距为900 mm ,在箱梁底板两侧1 200 mm 处各加设1 根

工字钢作为作业工作面。为加强工字钢的整体性,在端部采用<48 ×3. 5 钢管将工字钢卡紧,并与军用墩上垫梁连接在一起;中部采用140 mm ×140 mm 方木将工字钢夹紧,方木间用螺栓连接。

五、混凝土浇筑

由于箱梁为三跨连续梁,必须整体浇筑,故支架一次搭设成型,混凝土浇筑分两次进行,第一次浇筑底板、腹板、横隔板,约680 m3 ,第二次浇筑顶板成型。为保证混凝土浇筑连续性,采用罐车运输、泵车浇筑。充分保证混凝土流动性、和易性,坍落度控制在16 cm～20 cm 之间,随浇筑时段和温度以及实际情况调整。

施工前,采用高压水对模板进行冲洗,清除模板表面灰尘及模板底杂物,保证混凝土浇筑时,模板不漏浆;拆模后,混凝土无错台,混凝土表面色泽均匀。施工前,振捣工进行专门培训,并采取激励机制。分层浇筑,每层混凝土厚度不超过30 cm ,振捣上层混凝土时,振动棒应插入下层混凝土5 cm 左右,振动棒快插慢拔,以使混凝土内气泡充分排出。并注意振捣棒与波纹管距离,不得触碰,以免漏浆堵塞孔

道,给钢绞线穿束造成障碍。第二次浇筑前,应处理好施工缝,凿除钢筋上和模板上粘连的混凝土块,清除浮渣浮浆,保证施工缝水平一条线。用腻子涂抹外模和混凝土之间缝隙,浇筑时先均匀浇筑一层结合砂浆,消除垂裙现象的发生。

六、钢绞线穿束、张拉

为保证张拉质量,采用后穿束工艺。这样可以避免波纹管漏浆造成钢绞线两端受力不均匀,伸长量超标,保证了预留孔道畅通,为压浆创造了条件。长度小于50 m 的预应力束可以单束穿送,大于50 m 的采用J K5. 0 卷扬机牵引,人工配合穿束。对于穿束阻碍,应凿开混凝土查看,清除障碍。对于因摩阻力较大难以穿束成功的,可以采用穿心式千斤顶强力牵拽。张拉应对称进行,张拉控制采用应力值和伸长值进行双控,以应力控制为主,伸长值作为校核,实际伸长值与理论伸长值相差应控制在6 %以内,否则要停止张拉,待查明原因后,重新张拉。

七、结束语

从工期上来讲, 支架现浇可减少工期, 但从费用上来讲相对支出要多, 从劳力来讲不需要很熟练的悬灌队伍, 且线型控制及合拢要求均比悬灌简单, 不需要特殊处理。对有周转材料、无长期合作的悬灌队伍、工期紧、冬季施工、具备现浇条件的, 采用支架现浇相对比较容易。