連續(xù)梁橋砂箱臨時支座施工工藝研究

王 勇 胡其志

(1.湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430064； 2.中國葛洲壩集團(tuán)第五工程公司，湖北 宜昌 443002)

連續(xù)梁橋砂箱臨時支座施工工藝研究

王 勇1,2胡其志1

(1.湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430064； 2.中國葛洲壩集團(tuán)第五工程公司，湖北 宜昌 443002)

基于連續(xù)梁橋砂箱臨時支座的工作原理，從材料準(zhǔn)備、砂箱加工、砂箱壓縮量確定、砂箱拆除等方面，闡述了砂箱臨時支座的施工操作要點(diǎn)，經(jīng)實踐應(yīng)用表明：砂箱臨時支座具有操作方便、節(jié)能環(huán)保、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

連續(xù)梁橋，砂箱臨時支座，壓縮量，施工工藝

0 引言

隨著高速公路的發(fā)展，對公路橋梁的質(zhì)量、進(jìn)度、安全、舒適、環(huán)保要求不斷提高，橋梁結(jié)構(gòu)由簡支梁橋逐漸發(fā)展到完全連續(xù)梁橋，由于其各有利弊，先簡支后連續(xù)梁橋應(yīng)運(yùn)而生。對于地質(zhì)條件特別復(fù)雜的地區(qū)、橋梁基礎(chǔ)坐落在力學(xué)性質(zhì)截然不同的持力層上的先簡支后連續(xù)梁橋一般是設(shè)計人員的首選橋梁結(jié)構(gòu)形式。

在連續(xù)梁橋的施工中，臨時支座的設(shè)計與施工是非常重要的環(huán)節(jié)。通常的臨時支座有木制結(jié)構(gòu)、混凝土砂結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和硫磺砂漿結(jié)構(gòu)等多種形式。經(jīng)過對各種結(jié)構(gòu)的臨時支座的反復(fù)比較，經(jīng)過不斷的反復(fù)驗算和摸索，結(jié)合混凝土砂臨時支座、鋼結(jié)構(gòu)臨時支座和硫磺砂漿臨時支座的優(yōu)點(diǎn)、克服缺點(diǎn)設(shè)計出砂箱臨時支座，在實際工程中得到了較好的應(yīng)用。

臨時支座在實際工程應(yīng)用中，操作非常方便，能提高進(jìn)度；而且砂箱高度采用的是無級調(diào)節(jié)，保證了連續(xù)梁橋的架設(shè)高程，確保了工程質(zhì)量；并且在施工過程中不會產(chǎn)生任何污染，非常環(huán)保。

1 砂箱支座工作原理

本砂箱臨時支座的工作原理就是根據(jù)鋼材可以加工成任何形狀，并具有很高的抗壓強(qiáng)度、不易損壞的特點(diǎn)，利用黃砂粒徑小、抗壓強(qiáng)度高的特性，綜合兩者特點(diǎn),加工成活塞式可調(diào)節(jié)臨時砂箱。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 砂箱臨時支座施工工藝流程與操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

材料準(zhǔn)備→加工砂箱→試驗確定砂箱壓縮量→梁板試壓確定壓縮量→拆除砂箱→循環(huán)使用。

2.2 操作要點(diǎn)

1)材料準(zhǔn)備。收集已經(jīng)使用的模板或者廢舊型鋼，切割成設(shè)計需要的尺寸，砂箱的面板和側(cè)板長寬尺寸要求比較嚴(yán)格，面板厚度以3 mm～5 mm均可，側(cè)板一般為5 mm。為了滿足強(qiáng)度要求,側(cè)板的厚度要通過計算確定，側(cè)板不能太薄，以免影響整個支座的強(qiáng)度，也不能太厚，導(dǎo)致重量增加和制造成本增加。砂箱中的填充物為中等粒度的在烘箱中烘烤或在太陽下曝曬過的黃砂，要求黃砂的含水量不超過1%。

2)加工砂箱。砂箱加工質(zhì)量控制的重點(diǎn)是焊接質(zhì)量，所以焊接必須采用持有電焊操作證并且技術(shù)熟練的電焊工操作。側(cè)板與上蓋、下蓋焊接均采用外側(cè)焊接，在長邊方向均勻間隔焊接4個焊點(diǎn)，每個焊點(diǎn)焊縫長度約3 cm，在短邊方向焊接3個焊點(diǎn)，每個焊點(diǎn)焊縫長度約3 cm。上、下蓋外面的加固支撐均采用滿焊。

3)確定砂箱壓縮量。為了獲取實驗數(shù)據(jù)，并通過獲得的壓縮量和對應(yīng)的受力大小，畫出相應(yīng)的壓縮量和受力關(guān)系曲線，并依據(jù)實驗數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工現(xiàn)場臨時砂箱的裝砂量。在實驗室里,在萬能試驗機(jī)上,將符合要求的中等粒度的黃砂裝入砂箱內(nèi)，然后開始給砂箱施加壓力，同時記錄砂箱的壓縮量。

4)現(xiàn)場試壓確定壓縮量。利用梁板預(yù)壓砂箱現(xiàn)場再一次確定壓縮量。現(xiàn)場壓縮時記錄的數(shù)據(jù)與實驗室記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以設(shè)計高程為基礎(chǔ)，如果現(xiàn)場預(yù)壓壓縮量與實驗室的不相符合，則通過增加或者較少用砂量來調(diào)節(jié)。

5)砂箱的拆除。臨時支座拆除須待壓漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度,在橋梁完成從簡支到連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換、二期束張拉壓漿封錨后進(jìn)行。在拆除臨時支座前先加工一個掛籃，掛籃長約11 m，從橋底提升到蓋梁外側(cè)，利用水沖砂石，砂箱由于砂的減少而下降，將砂箱從梁底拆除。

3 砂箱臨時支座的優(yōu)點(diǎn)

砂箱臨時支座在實際工程應(yīng)用中，操作非常方便，能提高進(jìn)度；而且砂箱高度采用的是無極調(diào)節(jié)，保證了連續(xù)梁橋的架設(shè)高程，確保了工程質(zhì)量；并且在施工過程中不會產(chǎn)生任何污染，非常環(huán)保，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)根據(jù)橋梁架設(shè)高程的需要，對砂箱高度進(jìn)行無極調(diào)節(jié)，滿足橋梁架設(shè)的要求。2)將傳統(tǒng)的砂箱分解為上下兩個部分，質(zhì)量輕巧，一個工人輕松就可以安裝拆卸，便于施工。降低施工安全風(fēng)險。3)砂箱臨時支座強(qiáng)度比較高，穩(wěn)定性好。4)加工材料尺寸小，選擇廢舊鋼模板切割，將廢舊模板進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用，變廢為寶，節(jié)約材料。

4 砂箱臨時支座的應(yīng)用舉例

案例一：湖北滬蓉西高速公路第十四合同段路線全長3.33 km，主要工程為雙河口特大橋、關(guān)口埡1號大橋～3號大橋、八字嶺特大橋及關(guān)口埡隧道等。其中關(guān)口埡1號大橋、關(guān)口埡2號大橋、八字嶺特大橋為簡支T梁結(jié)構(gòu)，在該橋梁架設(shè)過程中，采用了砂箱臨時支座用于上部結(jié)構(gòu)梁板的安裝，使用非常方便，提高了功效，保證了施工安全，節(jié)約成本達(dá)到70余萬元。

案例二：云南元江—磨黑(簡稱元磨)高速公路是國道213線云南境內(nèi)的一段，其中第十三合同段位于云南省墨江縣境內(nèi)，全長10.768 48 km，起訖樁號為K303+420～K314+188.82，有特大型剛構(gòu)橋4座，邊跨梁段采用落地支架立模澆筑，但是箱梁底板與抬帽距離25 cm，澆筑后底模支撐拆卸非常困難，當(dāng)時采用砂箱作為底模的支撐，拆卸模板非常方便，提高了功效，保證了施工安全。

案例三：云南小勐養(yǎng)—磨憨(簡稱小磨)高速公路是國道213線云南境內(nèi)的一段，其建設(shè)對質(zhì)量、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、舒適要求程度都非常高。小磨高速公路第六合同段全長4.915 km，大小橋梁14座，其中先簡支后連續(xù)梁橋7座，30 m T梁235片，每片T梁重約80 t，如果按照硫磺砂漿臨時支座，則投入費(fèi)用高，如果采用普通混凝土砂臨時支座則拆卸困難。

由于橋梁比較多，投入的模板數(shù)量比較大，下部結(jié)構(gòu)完工后，所有的模板全部閑置無處可用，成了一堆廢鐵，能否將這些模板變廢為寶進(jìn)行再次利用呢，經(jīng)過技術(shù)論證，決定將這些模板進(jìn)行簡單切割后，加工成砂箱臨時支座用于上部結(jié)構(gòu)梁板安裝，用來代替設(shè)計要求使用的硫磺砂漿臨時支座，節(jié)約成本達(dá)到90余萬元，此舉受到設(shè)計和監(jiān)理的認(rèn)可，并在小磨高速公路全線推廣。

5 結(jié)語

采用砂箱臨時支座施工安全性得到大大提高，施工方便，施工速度加快。并且適用過程中，對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生任何污染，是一種“零污染”的施工工藝。由于支座砂箱盡量使用廢舊鋼材和鋼板，而且可以循環(huán)周轉(zhuǎn)使用，符合目前國家建立“工程建設(shè)資源節(jié)約型”社會的要求。

[1] 肖 湘.建筑結(jié)構(gòu)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2016.

[2] 彭曉彤.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2015.

[3] 魏 鑫.工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

Research on the construction technology of continuous beam bridge sand box temporary support

Wang Yong1,2Hu Qizhi1

(1.CivilEngineeringandEnvironmentSchool,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430064,China;2.ChinaGezhoubaGroupFifthEngineeringCompany,Yichang443002,China)

Based on the working principle of continuous beam bridge sand box temporary support, from the material preparation, sand box processing, sand box decrement determination, sand box demolition and other aspects, described the construction operation key points of sand box temporary support, the practical application showed that the sand box temporary support had convenient operation, energy saving and environmental protection, strong stability and other advantages.

continuous beam bridge, sand box temporary support, decrement, construction technology

1009-6825(2017)05-0188-02

2016-12-10

王 勇(1973- )，男，在讀工程碩士，高級工程師,一級注冊建造師(公路)

U443.36

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