吉圖琿鐵路客專煙集河特大橋52# ―55#墩支架法現澆連續(xù)梁支架施工質量控制要點
2017-10-30 
   1.工程特點

   吉圖琿鐵路客專煙集河特大橋全長2000m,設計全橋61孔,其中58孔32m雙線預制簡支箱梁,52#~55#墩為跨度(40+64+40)m三孔一聯現澆連續(xù)箱梁,跨越延吉市局子街。

   根據現場實際情況,擬采用碗扣式支架支撐體系進行施工,支架基礎采用砼基礎,結合使用鋼管柱,貝雷梁。具有設備造價相對較低、操作方便靈活、適應性強、占用施工場地少、節(jié)約制架設備投資等特點,對于保證質量、提高工效都是有利的。

   2.支架總體布置

   根據工程特點,箱梁在不同地基和不同梁段采取不同的組合方式,共分成兩個不同的截面形式:中聯邊箱室 做箱梁支架的基礎,橫橋向布置在箱梁每道腹板的正下方。基礎之上沿橋橫向設置托架梁,其上鋪設I45T字鋼,搭建成321裝配式公路鋼橋構件和型鋼平臺,平臺之上用碗扣式腳手架搭建滿堂支架;邊聯地基處理如下:對原地面進行換填山皮土,分層碾壓至密實,在上面澆筑30cm厚C15混凝土面層,基礎之上采用滿堂支架。

   按照荷載檢算計算滿堂紅碗扣式支架的橫縱間距布置滿堂紅支架。預拱度設于跨中,其它各點按二次拋物線公式y(tǒng)=f撓×(L-x)/L2計算分配確定。支架布置好后進行支架預壓,以消除其不可恢復變形及地基沉降。

   3.支架結構主要構件強度及剛度驗算

   取荷載最重節(jié)段進行驗算。經計算,45號工字鋼上均布荷載q1為28.31(KN/m),縱梁上均布荷載q2為67.I(KN/m)

   3.1 45號工字鋼強度及剛度驗算(以最大跨徑6.6m計算)

  ?。?)45號工字鋼抗彎驗算Mmax=q1l2/8=28.31*6.62/8=154.1(kN.m),所需的截面抵抗矩為W=Mmax/[σw]=154.10/145=1.06*106mm3=1060cm3。小于45號工字鋼截面抵抗矩1500cm3。故滿足要求。

   (2)45號工字鋼抗剪驗算σmax =q1l/2=28.31*6.6/2=94.3(kN),てmax=σmaxSx/(Ix*δ)=94.3*103/(0.38*103*13.5)=l8.3MPa<1.3*85MPa (根據橋涵設計規(guī)范,臨時結構取1.3的容許應力增大系數,下同),滿足抗剪要求。

  ?。?)45號工字鋼撓度驗算fmax=5ql14/384EI=5*(28.31*1000)*6.64/(384*2*1011*27450*108)=0.0127(m)=12.7(mm)允許撓度為 [f]=l/400=6600/400=l6.5(mm), fmax<<[f],故滿足剛度要求。(由于該處撓度偏大,可增加l~2根工字鋼)。

   3.2縱梁強度及剛度驗算(以最大跨度6m計算)

  ?。?)縱梁抗彎驗算Mmax =q2l/8=67.1*6/8=301.95(KN.m)<1.3[M]=l|3*788.2kN.m,滿足抗彎要求。

  ?。?)縱粱抗剪驗算Qmax=q21/2=67.1*6/2=201.3(kN)<1.3 [Q]=1.3*245.2 kN,滿足抗剪要求。

  ?。?)縱梁撓度驗算。

   fmax=5q214/384EI=5*(67.1*1000)*64/(384*2*1011*182526*108)=0.0031(m)=3.1(mm)允許撓度[f]=l/400=6000/400=15(mm),

   故fmax<[f],故滿足剛度要求。

   4.支架施工

   4.1支架搭設要點

  ?。?)托架梁拼裝前要求在已澆筑小承臺上彈出中線,安裝時嚴格按中線安裝,以確保梁體平直。同時要求用水平尺檢測托架梁橫斷面,確保橫斷面水平,否則,用薄鋼板將其墊平。

  ?。?)分配梁沿順橋向布置,梁之間的間距根據各處實際受力情況確定,腹板部分間距30cm,底板、翼板部分間距為1m。分配梁與托架梁的連接采用U形卡。

   (3)地基基礎表面要堅實平整,墊板放置牢靠,排水通暢;立桿與支架基礎或方木接觸密實,不允許有浮動、松動現象。接頭:接頭是立桿和橫桿、斜桿的連接裝置,應確保接頭鎖緊。方木的對接接頭要求接縫嚴密,并用扒釘連接。桿件、方木的接頭均不允許在同一截面。

   (4)垂直度:在支架搭設過程中,應注意調整支架的垂直度,支架垂直度不允許大于1/500L或100mm (兩者取小值)。水平度:橫桿水平度不允許超過l/400L。

  ?。?)為保證箱梁的線形流暢,支架預留施工拱度,在確定施工預拱度值時,充分考慮下列因素:①支架承受施工荷載引起的彈性變形;②箱梁結構由于混凝土收縮、徐變及溫度變化而引起的撓度;③受載后由于桿件接頭的擠壓和卸落設備壓縮而產生的非彈性變形;④支架基礎承受荷載后的非彈性沉陷。

   4.2支架檢驗

  ?。?)支架施工及使用過程中,必須由專職安全監(jiān)督人員現場監(jiān)督檢查,確保支架的搭設符合設計和規(guī)范要求。

  ?。?)支架遇以下情況必須進行檢驗:支架投入使用前;支架預壓期間;支架預壓卸荷后;箱梁混凝土澆筑期間;箱梁預應力張拉后;遇有6級以上大風、大雨、大雪后。

   (3)檢驗內容:基礎是否有不均勻沉降;立桿墊座與基礎面接觸是否良好,有無松動或脫離情況;全部節(jié)點的上碗扣是否鎖緊;荷載是否超過設計值;支架接頭是否按設計要求錯開。

   4.3支架預壓

   為嚴格控制現澆箱梁施工支架的基礎沉降量和支架變形,合理設置支架預拱高度,在鋪設梁底模之前,采用1.2倍箱梁鋼筋混凝土重量的袋裝中粗砂對支架進行整體預壓,以消除其不可恢復變形及地基沉降。支架預壓前,對支架不同部位的桿件底部和下部設置觀測點。在預壓過程中,按加載30%、70%、120%分階段進行觀測支架的變形和沉降觀測,120%持荷24h后,加強觀測,穩(wěn)定后按順序卸載,并按規(guī)定測量回彈值。經實測,支架總變形量約為5~10mm,滿足要求。預壓后對支架進行找平,并按設計要求調整預拱度。

   5.混凝土的澆筑

   混凝土橫橋向澆筑順序:腹板與底板的倒角→底板→腹板→頂板。

   澆筑時注意兩側腹板應對稱分層澆筑,分層厚度為30cm,并派專人對澆筑厚度進行檢查監(jiān)控。

   混凝土縱向澆筑順序:以兩主墩為界分四個澆筑工作面同時作業(yè),第一工作面澆筑52-53號墩邊跨,從邊支點向邊跨進行澆筑。第二、第三作業(yè)面澆筑中跨,從中支點向邊跨和中跨進行澆筑,第四作業(yè)面澆筑54-55號墩邊跨,從邊支點向邊跨進行澆筑。澆筑時注意縱向分層對稱澆筑,分層厚度為30cm,并保證澆筑層在同一標高上,并派專人對澆筑厚度及高度進行檢查監(jiān)控。

   連續(xù)梁澆筑時需設專人負責對支架及模板進行變形觀測,成立變形觀測小組,觀測小組在澆筑過程中持續(xù)對支架及模板的變形進行觀測,如發(fā)現支架有較大沉降變化立即上報,及時調整澆筑順序并采取加固措施。

   6.結語

   由于大跨度變截面的箱梁自重大、再加上橋面寬度大,應根據地基不同情況,采取不同的基礎處理方式和支架結構,既必要又經濟?;A施工質量直接影響支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性,也決定箱梁的外觀質量。施工時應按設計方案和施工規(guī)范要求加強現場質量控制,特別是基礎施工、支架搭設、支架預壓、沉降量觀測等過程,否則達不到預期效果。
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