馬 永 連
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
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盤扣支架法在城市現澆箱梁施工中的應用
馬 永 連
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
介紹了盤扣支架現澆箱梁的施工工藝流程,從地基處理、支架搭拆、支撐架檢查、支架預壓、模板施工等方面,闡述了盤扣支架法的施工技術,指出采用該方法加快了現澆箱梁的施工進度,取得了良好的施工效果。
現澆箱梁,盤扣支架法,支架搭設,模板
晉中市匯通路城區內環道路快速化改造工程匯通路與蘊華街交匯處跨線橋,橋長228 m,共3聯7孔,橋跨布置(2×30)m+(30+48+30)m+(2×30)m截面預應力混凝土連續梁,橋梁寬度23.5 m,橋墩采用雙立柱橋墩,高度為4.5 m,5 m,6 m。主線橋臺接跨線橋引道段兩側設置鋼筋混凝土擋土墻。
箱梁采用現澆形式,為預應力連續箱梁結構,主跨48 m變高度梁中支點梁高采用2.8 m;其余橋跨梁高均為2.0 m。23.5 m寬箱梁采用單箱二室,箱梁頂板翼緣懸臂長4.315 m,跨中頂板厚0.25 m,跨中底板厚0.24 m,跨中腹板厚0.4 m,支點處頂板加厚至0.55 m,支點處底板加厚至0.54 m,支點處腹板加厚至0.7 m~0.8 m。懸臂下方及箱室頂板下方每3 m設置一道肋板,肋板厚0.25 m。
盤扣支架現澆箱梁施工流程:施工準備→桿件備料與檢查→地基處理→支架搭設→支架檢查→支架預壓→模板安裝→鋼筋加工與安裝→混凝土澆筑→鋼鉸線張拉→壓漿→模板與支架拆除。
進場后,項目部測量人員先對設計單位交樁的各種控制點(水準點和導線點)進行復測、整理,報監理工程師復核,合格后方能使用。
用全站儀準確放樣出箱梁的中心線和支架的搭設范圍,用白灰線作出標記。
1)對原道路進行清理,完整路面可不進行處理,直接搭設支架,不平整或已破壞路面進行C20混凝土補填,保證支架搭設地基的平整。
2)地基為土質場地時,施工前先清除表層雜質、浮土、建渣等,將其整平處理,局部軟弱層、承臺開挖區域、泥漿池等進行砂礫分層夯實,鋪筑10 cm厚C20素混凝土與原地面同平。施工處理時根據地基承載進行,一些符合要求的地面不做處理。不符合要求的地面先用振動壓路機壓實,壓實度不少于96%,再澆筑10 cm厚C20素混凝土墊層,地基承載力滿足要求時進行箱梁支架搭設施工。
3)架體搭設其承載力設計值能夠達到要求時用于盤扣式腳手架搭設。如因工期緊張,在混凝土強度未達到標準時搭設,應在底座下鋪設墊板以分散上部荷載。
4)支架搭設范圍內做好防水、排水設施,支架地面四周做攔水帶將水截入原道路的雨水井中,防止水體進入支架搭設區域對其穩定性造成影響。
3.1 支架布置
單橋長228 m,共3聯(30×2+30+48+30+30×2),先進行第一聯30×2和第三聯30×2的支架搭設,最后周轉至第二聯30+48+30進行支架搭設。
在經處理后的基礎上鋪設5 cm×15 cm的木板,立桿地托支在木板上。模板支架立桿按照腹板90 cm(縱向)×90 cm(橫向),空腹板150 cm(縱向)×150 cm(橫向),翼板150 cm(橫向)×150 cm(縱向)布置,豎向步距為1.5 m;并設置可調高度為5 cm~40 cm的可調上下天地托,搭設完第一層橫桿后,通過調整地托使其處在同一水平面上,再進行第二層搭設,橫橋向、順橋向隔空搭設斜拉桿。其上橫橋向鋪設10號雙支槽鋼,間距為150 cm,采用10號槽鋼連接成弧形;槽鋼上順橋向鋪設10 cm×10 cm的分布方木,方木間距腹板為20 cm(方木中心距),空腹板為30 cm,然后在其上鋪設底模,底模采用15 mm厚的膠木板。側模采用12 mm~13.5 mm厚膠木板。支架按規范設置掃地桿。
3.2 支架搭設順序
用全站儀放出橋梁中線和底座十字線→安裝底座→安裝立桿→安裝第一層水平桿→安裝斜拉桿→安裝可調頂托→循環以上工藝直至結束。
3.3 支撐架的檢查和驗收
1)檢查各種桿件的安裝數量、位置是否符合要求,檢查所有腳手架的板銷是否打緊,檢查斜桿板銷是否打緊,是否平行主桿。
2)平主桿與主桿連接處檢查時,上、下兩層主桿連接必須緊密,可通過檢查孔觀察或觀察上、下主桿連接位置處檢查,間隙應小于0.1 mm(見圖1)。

3)支撐架和零配件必須配套使用,不能混用。支架整體為單元桁架構造,各單元采用獨立塔狀支架,豎向斜拉桿應對稱式布置,每個側面每步距都應設置豎向斜拉桿。
4)支撐架的垂直度與水平度允許偏差應符合表1規定要求。
Φ60系列支撐架的U型頂托和下調整座的調整范圍如表2所示,支撐架示意圖見圖2。

表1 支撐架的垂直度與水平度允許偏差 mm

表2 U型頂托和下調整座的調整范圍 mm

模板支架可調托座伸出頂層水平桿小于650 mm,且絲桿外露長度嚴禁超過400 mm,可調托座插入立桿長度不得小于150 mm,底座調節絲桿外露長度不得大于300 mm,最底層水平桿高度不大于550 mm。墩柱處的縱橫桿架要與墩柱抱緊,接觸部位用木墊隔開,防止墩柱受到損壞。
5)腳手架外側必須設1.2 m高的防護欄桿。
3.4 支架搭設要點
1)檢查地基承載力滿足設計要求時,可進行支架搭設,搭設前,先對支架的剛度、強度和穩定性進行荷載驗算,滿足要求時才能使用。
2)支架搭設時,先對立桿位置進行放樣定位,再用可調底座安放在5 cm×15 cm的木板上。
3)支架在一跨內一般不允許分段,若確需分段時,一段內支架的高度與寬度比不能大于2,在支架分段的節點位置處,用縱向水平桿將兩段支架連接牢固。
4)底層支架是影響支架整體穩定性的關鍵部位,搭設時要嚴格控制其安裝質量,控制好最底層橫向和縱向順直度,通過可調底托調整好水平桿的水平度,使其水平誤差控制在桿件長度的1/400內,并逐一檢查支架橫桿和豎桿安裝的穩定和牢固性是否滿足要求。
5)支架搭設時需分階段搭設,第一階段搭3 m高,對相關參數進行檢驗,合格后方可進行下一階段搭設。
6)支架搭設時立桿的豎直度和平桿的水平度都要嚴格控制,立桿豎直度誤差不大于支架高度的1/500。每拼裝兩層支架,都要對立桿的豎直度和平桿的水平度進行檢驗,偏差超標時要立即調整。
7)支架搭設時,以現澆箱梁頂面水平投影為范圍,設置防護圍擋,在圍擋范圍內進行支架搭設。
4.1 預壓方案
支架搭設完成后,用砂袋進行支架預壓,主要預壓最不利的橋墩處位置。預壓物重量為梁體自重的1.2倍,預壓時布設好沉降觀測點,觀測原始值,并每隔2 h觀測一次沉降記錄,待沉降趨于穩定后結束預壓。
預壓時加荷分四個階段,分別為設計重量的60%,80%,100%,120%,每加荷一次對全部觀測點進行一次觀測,達到最大荷載時持荷24 h,期間沉降量小于1 mm時,支架預壓為合格,此時按照設計重量的120%,100%,80%,60%,0分級卸載,卸載后6 h,觀測各點高程,計算各觀測點的彈性變形。
4.2 支架預壓注意事項
支架預壓現場要設專人監督和維護交通秩序,專人指揮起重設備加載和卸載,整個加載和卸載過程都必須均勻有序進行,并保證預壓物堆放的穩定性和吊離時的安全性,非施工人員禁止進入現場。
支架預壓時,應做好防雨措施,對預壓砂袋進行遮雨防護,采用塑料布或彩條布對砂袋進行覆蓋,做好排水措施,防止雨水浸泡砂袋增加預壓荷載造成超載,發生安全事故。
加載過程中,專人實時觀測整個支架的變形和沉降,量測每個沉降控制點的下沉量,將總沉降量與最后24 h的沉降量進行對比。
4.3 預壓荷載計算
選取最高箱梁處附近6 m處進行預壓。
2.8 m高箱梁無肋板面積為15 m2,單片肋板面積為1.64 m2。
故6 m長箱梁混凝土重(15×6+1.64×0.25×4)×2.6=238.3 t。
6 m鋼筋重6×3.8=22.8 t。
預壓重(238.3+22.8)×1.2=313.3 t。
5.1 模板制作
1)底模采用15 mm厚的膠木板,支撐方木100 mm×100 mm,沿順向鋪設,間距為計算間距,主龍骨采用雙支10號槽鋼,縱向間距腹板為0.9 m,空腹及翼板為1.5 m。側模采用12 mm~13.5 mm厚膠木板。
2)模板加工完成后,需對其進行試拼裝,檢查模板尺寸的準確性、接縫的嚴密性,拆裝時對模塊進行編號,并按序堆放整齊。
5.2 模板安裝
先對模板位置進行放樣,用汽車吊吊裝模板至指定位置,安裝底模和側模,綁扎鋼筋,再安裝內模,模板安裝完成后,要對其標高、內部尺寸、豎直度、模板間間隙、斷臺、平整度等進行檢測,合格后方可進行下道工序施工。
6.1 鋼筋加工及安裝
1)嚴格按照圖紙設計及規范要求驗收原材料,不合格材料禁止入場。2)按照圖紙設計進行鋼筋下料,鋼筋焊接采用搭接焊,搭接長度滿足規范要求,接頭禁止在同一斷面上。3)按箱梁布筋結構進行鋼筋綁扎,主筋的位置和間距要準確,鋼筋交叉處用細鐵絲綁扎,也可點焊焊接。4)預埋件和混凝土保護層墊塊要牢固地綁扎在鋼筋籠上,且位置要準確。5)鋼筋綁扎過程中,還需進行波紋管的預埋,根據圖紙設計坐標進行放樣和定位,將波紋管和鋼筋綁扎牢固,保證其不變形、不移位。
6.2 梁體混凝土的施工
1)梁體采用商品混凝土澆筑,用輸送泵泵送入模。
2)澆筑梁體混凝土前,對鋼筋籠的尺寸、位置、保護層厚度、是否有銹蝕等進行檢查;對模板位置、標高、豎直度、脫模劑是否均勻等進行檢查;對支架的穩定性和預埋件位置的準確性等進行逐一檢查,各項目指標均符合要求并經監理工程師認可后方可進行下道工序施工。
3)箱梁澆筑時,先澆底板,再澆腹板,最后澆頂板。分次澆筑時,第一次澆筑肋板的混凝土強度達到2.5 MPa后,對其進行鑿毛、清洗,再澆筑腹板和頂板混凝土。每孔混凝土澆筑,澆筑順序均為從跨中到支點分段澆筑。
4)混凝土澆筑完后,對其灑水,并加蓋土工布養護。
5)梁體混凝土達到設計強度的85%時,可對其進行張拉,張拉采用控制力與伸長量雙控的方式,以張拉力控制為主,以伸長量進行檢校,張拉結束后,用切割機切除多余長度,進行封錨。
6)鋼絞線張拉完成后,進行壓漿工作,清理灌漿孔,按照已驗證的水泥漿配合比拌漿,用灌漿泵壓漿。
頂板混凝土強度達到設計強度的70%以上時可拆除內模。當混凝土強度達到設計要求時,經監理同意可拆除外模,拆除模板時,先對支架進行卸載,然后從上至下,從跨中至兩端,先拆翼緣模板,再拆底模板。并將拆下的模板清理、分類堆放。
盤扣支架拆除順序:支架卸載→松開頂托→自上而下拆除支架→對已拆支架和配件分類堆放。
目前,匯通路與蘊華街跨線橋現澆箱梁已通車一年,工程質量良好,盤扣支架在該橋中的應用取得了很成熟的經驗效果,為下一步盤扣支架的應用提供了較為豐富的經驗,一種簡單、方便、美觀的支架隨著公路市場的發展越來越多的被廣泛應用,這將會大大加快現澆箱梁的施工進度。
Application of plate-button bracket in city cast-in-situ box girder construction
Ma Yonglian
(ShanxiJinzhongHighwayBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
The thesis introduces construction technology procedures of plate-button bracket cast-in-situ box girder,describes construction technologies of plate-button bracket method from aspects of foundation treatment,support removal,support examination,support preloading and template construction,and finally points out that: it has speeded up cast-in-situ box girder construction schedule and achieved great construction effect by applying plate-button bracket method.
cast-in-situ box girder,plate-button bracket,support erection,template
1009-6825(2016)29-0168-03
2016-08-05
馬永連(1983- ),女,工程師
U445
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