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桥梁工程现浇箱梁施工技术研究

 摘要:结合工程实例,对桥梁工程现浇箱梁盘扣式满堂支架施工中的支架布置、支架搭设、支架预压及变形观测、支架预拱度设置等技术进行了分析和总结,旨在更好地确保该桥梁工程现浇箱梁盘扣式满堂支架的施工质量,为项目的顺利竣工提供保障。

关键词:桥梁工程;现浇箱梁;盘扣式;满堂支架

目前,我国城市桥梁现浇箱梁支架施工一般采用扣件式和碗扣式钢管,而盘扣式支架相比传统支架方式,具有承重力大、安全性能高、能够快速组装和拆卸、稳固性强等优势,支架安装方便高效,能够大幅节省人力、缩短工期。本文结合某应用实例,对盘扣式满堂支架的施工技术以及安全要点等进行分析和总结。

1工程概况

某桥梁工程项目工期紧、任务重,且工程条件复杂,部分上部结构施工需横跨既有道路,而既有道路交通繁忙且复杂,作业空间受到很大限制,安全风险高。受前期各类管线迁改以及场地的制约,项目前期进度受到较大影响,为保证工程的安全和进度,考虑到盘扣式支架施工过程中的优势能够保证施工进度、施工安全、文明施工等方面的要求,因此洪都大道主线连续箱梁施工中采用了盘扣式支架。

2支架布置

根据荷载大小及分布特点进行盘扣式钢管满堂支架的布置。盘扣支架步距1.5m,横向间距0.6~1.2m,纵向间距1.5m。横箱梁下部按0.6m×0.6m+0.6m×0.9m的间距组成,腹板底部按两组0.6m×1.5m的间距组成,其余部分全部按1.2m×1.5m间距组成,内部与外部斜杆一致,架体内部区域每隔5跨添加扣件钢管搭设的水平剪刀撑。可调托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度不得超过650mm,螺杆的外露长度不得超过400mm,底座的外露长度不应超过300mm,顶托横向铺设Ⅰ16工字钢,纵向腹板下按间距20cm铺设Ⅰ10工字钢,横箱梁底部采用10×10方木,采取满布设置,其余部分铺设10×10方木,间距20cm。支架两侧按照规范要求设置硬性围挡防护及踢脚板,以防止杂物掉落至地面。

3支架搭设

首先进行放线定位,根据放线的位置准确定位可调底座的位置,并将扫地杆、第一步横杆及斜杆锁定在立杆上以保持稳定性;然后用水平尺或水准仪调整整个基础部分的平整度和垂直度,挂线调整纵、横排立杆,判定其是否在一条直线上,再用钢卷尺检查每个方格是否方正;检验通过后再进行架体上部的搭设施工。在施工过程中,应随着架体的升高而随时检查及纠正架体的垂直度(控制在3‰以内)。在支架搭设过程中,须按照图纸及专项方案进行施工,中途不得减少构件的数量或是使用有质量缺陷的构件。架体搭设有序,不得混乱、颠倒。

4支架预压与变形观测

为了消除支架的非弹性变形,便于对箱梁体线形进行控制,在支架投入使用前应对支架进行预压。

4.1施工准备。根据设计图纸和设计要求,计算出箱梁的自重,其中预压重量使用箱梁自重的120%,在底模上进行堆载预压,预压材料采用钢筋混凝土板。4.2支架预压与观测。4.2.1测量准备。在支架加载前,在每个跨距的中间和两端设置总共9个观测点,并将这些观测点放置在支座的中心线和跨距的中间位置;对应于水平桥向再设置3个观测点,然后将这些观测点分别放置在左右翼缘腹板下和底板中心位置,并派专人在加载前对所设置的这些观测点进行观测,测出加载前的模板标高为H1。

4.2.2堆载。

(1)加载过程测量在堆载过程中,除了连续观察观测点外,还应及时观测支架在变形、位移、节点和基础沉降等方面是否异常,如发现支架在变形、位移方面出现了超过允许值的现象,应及时采取措施予以校正。

(2)压载持续时间在压载过程中,应对观测布置点的标高进行连续测量,预压的第一天观测两次,第二天观测一次,在连续预压2d后,支架的沉降若小于3mm则为基本稳定期,取测得的模板标高H2为加载后的标高。

4.2.3卸载在测量完模板标高H2后即可进行卸载,卸载完后测得观测点的模板标高为H3。通过预压可以测定支架非弹性变形为H1-H3,弹性变形为H3-H2,支架标高预抬量为H1-H2。支架标高通过千斤顶顶升分配箱梁。为使现浇连续箱梁在支架拆除后能达到设计规定的高程,施工中除了根据设计提供的箱梁预拱度进行设置外,还需根据施工现场实际情况预留支架及地基的变形量。4.3支架预拱度设置。主箱梁结构不需设置预拱度,在主箱梁混凝土浇筑竣工后,主箱梁实测线形应与理论设计线形相一致。因此,只需考虑支架的弹性变形,并且预拱度的最大值应设定在箱梁的跨中位置,按照二次抛物线的形式分布,在计算出每个点的预拱度值之后,通过设定预拱度及预留变形以指导施工。在每个跨中位置设置预拱度最大值,按二次抛物线的形式进行处理,取左支点为坐标原点,跨长为L,主箱梁跨中矢高为f,则曲线方程为:fx=-4fx(L-x)L2(1)式中:fx为距左支座x的预拱度值;x为距左支座的距离;L为跨长;f为跨中预设挠度值。

4.4支架沉降的监测及计算。对支架沉降的监测和计算应符合下列规定。

(1)在施加预压荷载前,应监测记录支架顶部和底部各测量点的初始标高。

(2)每个阶段的荷载施加完成后,立即监测并记录各监测点标高。

(3)全部预压荷载施加完毕后,应每隔24h监测一次,并记录每个监测点的高程,当每个监测点前24h的平均沉降值小于1mm,每个监测点前72h的平均沉降值小于5mm时,判定支架预压合格,方可进行支架卸载。

(4)卸载6h时后,及时监测各监测点的标高,计算各监测点的弹性变形值。

(5)计算各个监测点的非弹性变形值。预压完成后,根据箱梁体设定预拱度,综合考虑支架和浇筑箱梁体混凝土弹性变形所产生的挠度,以及箱梁在张拉后所产生的上拱度来设置模板的最终预拱度。(6)卸载方案及注意事项。卸载方案与加载方案类似,也分为两个阶段。在卸载过程中要注意均匀依次卸载,以防止突然释放载荷的冲击影响。在卸载时,每级卸载均要在观察完成并做好记录后,再卸下一级荷载,并详细记录架体的弹性恢复情况。

5结语

目前,现浇箱梁越来越多地应用于桥梁建设中。现浇箱梁施工技术较为复杂、施工程序繁多,而现浇箱梁支架的搭设质量不仅关系到箱梁的施工质量,还关系到整个工程的安全和进度。盘扣式支架因其节省成本、承载力强、安全高效、形象美观等特点,在现浇箱梁施工中得到越来越广泛的应用。分析桥梁工程现浇箱梁盘扣式满堂支架施工技术,总结其技术要点和注意事项,有利于其更好地应用于工程建设中。

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