張偉明 曹俊益 郭相利
摘 要:隨著橋梁技術的不斷發展,滿堂支架現澆技術因其施工周期短、經濟效益較高而受到施工人員的青睞。結合工程實例,從滿堂支架設計、基礎處理、支架搭設、模板安裝、支架預壓與監測、砼澆筑、模架拆除等方面來分析研究現澆梁板模架的施工技術。并提出保證質量的措施及標準,以確保工程質量,進而為現澆梁板模架的設計及施工提供參考,從而提高滿堂支架施工的質量和水平。
關鍵詞:橋梁;滿堂支架;工藝;質量驗收
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.101
隨著我國交通事業蓬勃發展,公路橋梁的建設也越來越多。在橋梁建設的技術中,滿堂承重支架施工工藝是現澆混凝土橋梁施工中較為常見的施工方法,同時滿堂支架在施工過程中能夠有效的節約造價,并且能夠節省施工時間,讓工程產生更大的經濟效益[1]。當前為確保橋梁交通安全營運,通常會在橋梁建設中采用連續梁支架現澆法施工技術[4] 。該施工方法是按一定間隔密布搭設起支撐作用的腳手架,將上部荷載傳至地基。其中碗扣支架是施工現場最常用的滿堂承重支架之一[2-3]。碗扣式滿堂支架施工技術具有通用性強、安全性能高的特點。對采用碗扣式支架搭設現澆模架技術進行深入的研究,具有非常重要的現實作用[5]。本文從模架設計、搭設、拆除等多方面對滿堂支架現澆梁板施工技術進行研究分析,為滿堂支架技術在現澆橋梁的應用提供參考及設計意義。
1 工藝流程
工程中的橋梁上部結構采用鋼筋混凝土板梁,梁高0.8m,梁寬15.8m。因現澆梁景觀效果好、剛度大、行車平順、造價低等優點,因此采用滿堂支架現澆梁板的施工方案。圖1 為現澆梁板模架的施工流程。
2 施工工藝
2.1 模架體系設計
橋梁上部結構均為現澆空心板,采用碗扣式滿堂支架施工。立桿的縱、橫向間距及橫桿步距采用為60cm×60cm×90cm布置形式的支架結構體系,使用與立桿配套的橫桿及立桿可調底座、立桿可調頂托。支架縱橫均每4.0m設置一道剪刀撐,底模板和側模板均采用厚1.5cm的優質竹膠板。滿堂支架高度為3m。
2.2 測量放線
利用已經加密的控制網,對梁板的中線進行放樣,確定現澆梁板的施工區域,為地基處理做準備工作。地基處理完成后,用全站儀放出現澆梁板的邊線,為搭設支架做好準備。
2.3 地基設計與處理
為保證支架的安全,支架處理范圍超出橋梁投影線外側2米,采用級配砂石分層夯實至支撐梁頂部。確保達到設計地基承載力200KPa,澆筑C20混凝土將地基硬化。混凝土基面設置1.5%的排水橫坡,設置排水溝且在較低一側設集水坑、抽水泵,以便于基礎范圍內的水能及時排走,嚴禁基礎長時間被水浸泡。
2.4 支架搭設及模板安裝
(1)支架搭設。地基處理好后,便可進行碗扣式支架搭設。桿件組裝順序:立桿底座→立桿→水平桿→接頭鎖緊→上層立桿→立桿連接銷→水平桿→可調頂托。在立桿上口安裝可調頂托,可調絲杠直徑為38mm,并保留在鋼管中的長度不得少于絲杠總長的1/3。
為加強支架的整體穩定性,必須設置縱、橫向垂直剪刀撐,剪刀撐與地面夾角取 45?~60?。每隔4m設一道豎直剪刀撐,與立桿用旋轉扣件相連接。
(2)模板安裝。全橋模板采用1.5cm厚的竹膠板,模板進場后要對其外觀、尺寸進行檢驗,驗收合格后方可進行加工制作。安裝底模前,應按計算的預拱度以及預壓的沉降量,對底模下的支架進行調整。
側模由面板、豎向方木、橫向鋼管、支撐構成。在鋼管外側用對拉螺栓與底模方木連接并鎖緊,并從側面加支撐固定在立桿上對側模進行加固。側模鋪設時要注意與底模拼接處的角度,側模采用“底包側”形式。側模應按底模的要求,嚴格控制其大面平整度。底板鋼筋安裝并檢查合格后,按照設計位置安裝內模,內模兩端應封堵嚴密,并在四周焊接骨架鋼筋固定。
2.5 支架預壓與監測
對支架預壓的目的主要是檢查支架的安全性,確保施工安全,消除地基、支架自身非彈性變形的影響,計算預壓時支架產生的彈性變形,根據其測量結果對滿堂支架進行預拱度調整。安裝好底模后,堆放砂袋對支架進行預壓,預壓重量為設計荷載(梁板混凝土自重)的120%。
預壓前先在支架頂部和支架基礎上布設監測點,監測斷面設在梁跨的中間及1/4處,每個監測斷面上設5個監測點,并對稱布置,監測點設在模板及地基混凝土上,支架預壓時要對稱等載預壓布置,防止支架偏壓失穩。加載順序按混凝土澆筑的順序進行,加載時分別按照60%、80%、100%、120%設計荷載分四級加載。
預壓荷載施加前,監測并記錄各監測點的初始標高。每級加載完成后,應先停止下一級加載。判定支架預壓合格為:
(1)支架頂部監測點12h的沉降量平均值小于2mm;
(2)各監測點最初24h的沉降量平均值小于1mm;
(3)各監測點最初72h的沉降量平均值小于5mm。
預壓應一次性對稱、均衡、同步卸載。預壓后架體在預壓荷載作用下基本消除了地基塑性變形和支架豎向各桿件的間隙即非彈性變形,并通過預壓得出支架彈性變形值。梁底立模標高=設計梁底標高+支架彈性變形值,通過可調頂托來調整支架上底模板的標高。
2.6 鋼筋綁扎及混凝土澆筑
鋼筋制作在鋼筋加工廠按設計及規范要求加工成型后、運至現場綁扎,砼在拌和站集中拌和,混凝土攪拌運輸車運輸,泵送入模,梁體砼一次連續澆筑成型。
(1)鋼筋制作與綁扎。要求鋼筋表面潔凈,鋼筋平直,無局部彎曲。骨架的焊接拼裝必須在堅固、水平的工作平臺上進行,鋼筋安裝前必須把底板清掃干凈,綁扎及焊接時注意不要把綁扎絲、電焊頭、焊渣等雜物落到模板內。為保證保護層厚度,在鋼筋與模板之間應設置墊塊,墊塊應與鋼筋扎緊,并互相錯開,排列整齊[6]。
(2)混凝土澆筑。空心板梁體必須一次澆筑完成,支架經過預壓,已消除彈性變形和非彈性變形以及地基沉降,振動棒在振搗混凝土時,需在內模四周焊接骨架鋼筋進行固定和保護,以防內模移位或變形。
澆筑時從梁較低的一端向高端推進,采用水平分層,分層厚度分別為40cm。上層混凝土必須在下層混凝土初凝之前開始澆筑,以保證混凝土的整體性。澆筑到橋面后,應及時整平,抹面收漿。對于混凝土頂板的澆注,應嚴格控制其標高,為防止混凝土收縮裂縫,可在混凝土表面初凝時進行二次抹面。
混凝土澆筑過程中,需進行全過程監測,當模架出現以下幾種情況時,需組織施工人員有序撤離。
1)模架變形達到變形限值(支架高度的1/500,且不超過50mm),且有繼續增長的趨勢。
2)模架的荷載突然發生意外變化。
3)模架發生異響。
4)模架標高發生異常變化。
2.7 模板與支架拆除
端側模在砼強度能保證其表面及棱角因拆模而不受損壞時方可拆模(一般在砼抗壓強度達到2.5Mpa時)。底模在混凝土養護28天后,梁體強度達到設計值的100%時方可拆除,嚴禁提前拆除模板和支架。拆除程序為:逐段松開頂托支撐-拆除方木-并逐塊拆除模板-拆除頂托-自上而下拆除每根鋼管或構件。
模架拆除應注意以下事項:
(1)拆除程序應由上而下,先搭后拆的原則進行拆除,不準分立面或在上下同步同時進行拆除。拆除過程中做到一步一清、一桿一清。
(2)遇有5級以上大風、高溫、大雨等惡劣天氣應停止拆除模架作業。
3 質量驗收要求
3.1 材料驗收
(1)碗扣式鋼管。鋼管壁厚不得小于3.5mm。鋼管應無裂紋、凹陷、銹蝕,不得采用接長鋼管。鋼管應平直光滑、無裂紋、無銹蝕、無分層、無結巴、無毛刺等,不得采用對接焊接鋼管。
(2)方木。方木進場要對其規格、材質、外觀、含水率等指標進行驗收,長度允許偏差為-50mm,方木截面允許偏差-15mm,含水率不大于25%。
(3)模板。模板采用高強度竹膠合板,含水率為6%~14%。模板要求面板平整、無翹曲且無明顯補疤,厚度均勻,長度和寬度允許偏差為±2mm,其厚度允許偏差為-1mm。進場材料的堆放要求底部墊方木架空,不得直接堆放在地上,并做好防水排水措施,防止雨水浸泡變形,上部要覆蓋塑料布避免雨淋。
(4)鋼筋。鋼筋按規格分別堆放整齊,防止污染和銹蝕。檢驗合格后的鋼筋按規格編號分層平放。
3.2 支架與模板的驗收
(1)支架驗收。滿堂支架應根據下列情況按進度分階段進行檢查和驗收。
1)基礎完工后及支架搭設前。
2)搭設高度達到設計高度后和混凝土澆筑前。
3)主要檢查項[7]。
3.3 鋼筋與混凝土驗收
鋼筋綁扎、焊接、搭接長度,混凝土澆筑、養護、拆模需符合城市橋梁工程施工與質量驗收規范、鋼筋焊接及驗收規程、混凝土結構工程施工質量驗收規范等相關規范標準。
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(上接第117頁)
4 總結
在現在的橋梁技術中,滿堂支架現澆技術應用越來越廣泛。本文結合工程案例對滿堂支架的設計、施工過程等方面進行了詳細的分析研究,并提出了施工中需要注意的關鍵技術點,總結了現澆梁板模架的質量驗收要求。滿堂支架現澆技術的支架預壓方法較為繁瑣、監測技術自動化程度低,為提高生產效率,保證工程質量,可對支架預壓、監測技術展開詳細研究,為橋梁技術的發展提供技術與理論支持。
參考文獻:
[1]要琦.高速公路滿堂支架現澆箱梁施工方案分析[J].山西建筑,
2018,44(04):185-186.
[2]賀剛.實例分析連續梁支架現澆快速施工技術的應用[J].四川水泥,2018(11):130.
[3]張遠,甘戈金,王斌,李孟佳.滿堂支架現澆預應力混凝土連續箱梁施工關鍵技術研究[J].粉煤灰綜合利用,2018(06):102-105.
[4]舒精銳.淺談滿堂支架現澆箱梁施工技術[J].山東工業技術,2018
(06):94.
[5]吳旭.現澆梁滿堂碗扣支架施工技術[J].建材與裝飾,2018(42):
249-250.
[6]CJJ 2-2008 城市橋梁工程施工與質量驗收規范[S].
[7]JGJ 166-2008 建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范[S].
作者簡介:張偉明(1992-),男,山東人,碩士研究生,初級工程師,研究方向:道路工程、橋梁工程等關鍵技術。