薛立興
(中鐵三局四公司,北京 102300)
現澆連續梁支撐體系的施工工藝探討
薛立興
(中鐵三局四公司,北京 102300)
文章針對目前客運專線現澆連續梁支撐體系的施工方法和工藝流程,對其施工工藝進行簡單總結,分析得出了關于現澆連續梁支撐體系施工中的重點、難點和關鍵點。
現澆連續梁;支撐體系;施工工藝
近年來隨著國民經濟的快速發展,鐵路建設規??涨皵U大,標準越來越高,我國已相繼修建了鄭西、石太、武廣、福廈、合武、京滬等客運專線。且這些客專專線跨線、跨河中修建了不少橋梁,其橋梁上部結構中不乏又連續梁出現,而在連續梁施工實踐中采用多種支撐體系結構形式。本文就針對南方沿海地區軟弱地段現澆連續梁支撐體系采用預應力管樁進行地基處理、管樁上施作條形基礎、支架采用鋼管柱支撐、橫梁為工字鋼、縱梁為貝雷片,再加工字鋼橫梁組成的支架系統,作了一點工藝總結和探討。
(1)采用預應力管樁進行地基處理。
(2)管樁上在做條形基礎,支架采用鋼管柱支撐,橫梁為工字鋼,縱梁為貝雷片,再加工字鋼橫梁組成的支架系統。
(3)按照受力檢算結果搭設支架系統。
(1)地基處理預應力管樁打設時嚴格控制其垂直度不大于0.5%,采用最后3陣(每陣10錘)貫入度均不大于2 cm為控制標準,保證地基處理后單樁承載力不小于設計值。
(2)條形基礎施工時,基底采用級配碎石夯填密實,承載力不小于200 kPa,澆筑混凝土時必須將管樁填充至樁底,并保證鋼筋籠深入管樁內長度不小于6 m。
(3)支架所用材料進場前必須有相應的質量證明文件和出廠檢驗報告,并經抽樣檢驗合格后方可使用。
(4)施工時保證鋼管柱的垂直度,砂箱、橫梁均應置于中心處,防止偏心受壓,影響支架的穩定性。
(5)支架系統各部連接牢靠,保證支架系統的整體穩定性。
(1)地基處理前要對各構件進行仔細檢查,看是否有損壞。
(2)地基處理及支架拼裝的程序是:場地平整→預應力管樁打設→條形基礎施工→鋼管柱拼裝→鋼砂箱安裝→橫梁拼裝→貝雷片縱梁吊裝→工字鋼橫梁安裝→鋪設底?!{試→預壓及觀測。
地基處理用預應力管樁進場并檢驗合格,支架所用鋼管柱、工字鋼及貝雷片等均已進場,并經驗收合格?,F場場地平整,具備地基處理及支架搭設施工條件。地基處理及支架施工的各種機械設備進場,調試并試運行。
4.2.1 地基處理
根據南方沿海地區地質情況,為保證在施工梁體過程中基礎不發生過大的饒度或沉降問題,采取預應力管樁加固條形基礎(基礎下換填0.2 m級配碎石)的地基處理模式。
(1)預應力管樁。場地平整后,按管樁平面布置圖中尺寸采用全站儀進行測量放線,放出樁位中心點的坐標。管樁采用C40鋼筋混凝土預應力管樁,兩橋墩間沿線路縱向設3排,每排橫向設5根預應力管樁。采用HD50打樁機進行管樁的打設,嚴格以最后3陣,每陣10錘貫入度均小于2 cm為標準嚴格控制,保證管樁的貫入度和單樁承載力不小于1 048 kN。管樁施工時,由現場技術員全過程監控,保證管樁的貫入度及垂直度以及樁設計值。
(2)基礎換填。施工條形基礎前分層夯填不小于0.2 m的級配碎石,視現場實際地質情況,可適當加深換填的深度。
(3)條形基礎施工。在換填頂按照圖紙所示條形基礎平面布置、尺寸、管樁深入基礎長度及配筋要求,進行精確測量放樣,采用C25鋼筋混凝土進行條形基礎的施工。施工條形基礎時,必須按照支架圖的要求,在鋼管樁與條形基礎連接處預埋螺栓和連接用鋼板。預埋鋼板必須準確定位且表面水平,預埋螺栓的埋入和露出長度必須滿足圖紙的尺寸要求。
(4)排水溝設置。為保證雨水和養生用水從支架底部及時排出,防止雨水長期浸泡使支墩下沉,在支墩周圍遠3 m范圍內設置排水溝,排水溝排水效果要好,無積水形成。
(5)地錨的設置。為增強整個支架抗風能力,在每側各設置3個2 m×2 m×2 m片石混凝土地錨,每個地錨內牽出鋼絲繩與外模連接。地錨施工時,必須將基底夯實,生銹或斷絲的鋼絲繩不允許使用。鋼絲繩與外模連接時,要把握好鋼絲繩的松緊。
(6)施工注意事項。①預應力管樁施工前,必須準確測量放樣,打樁時,必須有專人全過程監控施工,并做好施工記錄,保證管樁的貫入度符合最后10錘不大于2 cm的標準,且垂直度不大于0.5%。②條形基礎預埋鋼板平整度不大于2 mm。
4.2.2 支架施工
4.2.2.1 支架搭設
鋼管柱在安裝前測量基礎頂面預埋鋼板的標高,結合圖紙要求,截好鋼管的長度(可按現場實際情況,采用法蘭盤螺栓數節鋼管柱連接為一根立柱)并做好鋼管柱上下法蘭盤的焊接及各種配件的準備工作,盡量減少高空作業量。支架結構的搭建要穩固,桿件連接牢靠。拼裝前要檢查基礎頂面預埋鋼板的平整度,其誤差要≤2 mm。鋼管柱安裝過程中隨時檢查立柱的垂直、方正與水平,鋼管柱安裝完成,其垂直度等各項指標滿足施工要求后,每排鋼管柱采用角鋼焊接成剪刀撐,提高鋼管柱的穩定性。在鋼管柱上采用螺栓將寬600 mm×長600 mm×高300 mm鋼砂箱牢固在鋼管柱上。
鋼砂箱上放置8 cm厚鋼板,安裝好鋼板后,進行高程測量,并進行相應的標高調整(墊鋼板),使每個砂箱上鋼板的高程一致。在鋼板上架設工字鋼橫梁,每一橫梁上的工字鋼必須緊密接觸,并采用鋼筋將其焊接在一起,橫梁與砂箱鋼板間采取防滑移措施,工字鋼橫梁超出梁體外邊緣1 m,作為施工完畢后貝雷梁及工字鋼的吊卸平臺。
施工前先搭設組裝平臺,將標準貝雷梁構件拼裝成整體后,用汽車吊提升至支墩頂,按設計位置就位。貝雷梁按簡支梁使用,其支點放置在端構架的豎桿處。貝雷梁作為受力縱梁,其橫向剛度通常較弱,貝雷梁全部吊裝就位后,安裝聯系桿,使各片梁予以固定。然后沿梁橫向鋪設工字鋼分配梁,分配梁上鋪底模。工字鋼分配梁兩端超出梁體外邊緣各1 m作為施工作業平臺。
4.2.2.2 支架拆落
施工節段的預應力鋼絞線張拉完成并進行孔道壓漿后進行底模板及支架系統的拆除。具體拆除工藝如下:
(1)砂箱卸荷?,F場統一指揮,將一孔內25個卸荷砂箱側面螺母同時擰開,使砂箱內沙子同時勻速地外放,測量砂箱鋼板的下沉量,達到3 cm時,重新擰上螺母。
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(2)底模拆除。砂箱卸荷后,將地面的連接螺母以及預埋件的固定用螺母拆除,采用卷揚機分塊將模板緩慢移動至工字鋼拆卸平臺上。采用汽車起重機將模板吊放置指定的場所。
(3)貝雷片拆除。利用梁底排水孔及側面通風孔,采用鋼絲繩將貝雷片連接牢固,將貝雷片緩慢平放至28b工字鋼橫梁上,采用卷揚機將貝雷片緩慢移動至28b工字鋼吊卸平臺上,采用汽車起重機將貝雷片吊放至指定場所。
(4)鋼管柱拆除。將法蘭鋼板上連接螺栓拆除后,采用裝載機將支架吊放在制定位置。
(5)支架拆落施工注意事項。對支架拆除作業前,對參加作業人員進行技術安全交底,在統一指揮下,按照確定的方案進行拆除作業。按照先上后下、先外后里,先架面材料后構架材料、先附件后結構件的順序,一件一件地松開跨結、取出并隨即吊下(或集中到毗鄰的未拆的架面上,扎捆后吊下)。
分段整體吊下貝雷片時要加強指揮、相互詢問和協調作業步驟,嚴禁不按程序進行作業,拆除立桿時,在把穩上端后,再松開下端連接取下。嚴禁將卸下的材料拋向地面,在存放各類桿件時應分類存放,盡量不使其變形,以增加其周轉次數。對拆卸后的鋼管柱、貝雷片、工字鋼、砂箱等進行細致的檢查,并重新進行加固,損壞的嚴禁再次使用。
4.2.2.3 施工注意事項
(1)鋼砂箱焊接良好,所采用的鋼砂符合使用要求,并在使用前,模擬施工承受荷載進行相應的試驗,掌握鋼砂箱的卸荷速度。安裝好后,采用密封膠帶將鋼砂箱密封,防止外部水浸入箱內,影響卸荷的正常進行。
(2)鋼管柱、貝雷梁、鋼砂箱、工字鋼等原材料進場前必須有相應的質量證明文件,進場后,由中心試驗室對其外觀、尺寸進行嚴格的檢查,并取樣做相應的原材料試驗,經檢驗合格后方可用于施工。
(3)施工時嚴格控制鋼管柱的垂直度不大于0.5%。
(4)提前做好高程測量和標高控制工作,根據測量數據,及時調整鋼管柱的長度和鋼砂箱的高度,確保鋼砂箱頂的高程一致且滿足設計要求(宜大于設計高程2 cm左右,搭設下節段支架時應根據上一節段的預壓成果對標高進行相應的調整)。
(1)勞動力組織方式:采用架子隊組織模式。
(2)施工人員根據施工方案、機械、人員組合、工期要求進行合理配置。見表1。

表1 人員配備一覽表
地基處理預應力管樁、支架系統所用鋼管、工字鋼、鋼板、貝雷片等均要有相應的質量證明文件及出廠檢驗報告,并經中心試驗室檢驗合格后才可投入使用。
主要機械設備配置,見表2。

表2 主要機械設備配置表
(1)施工前對原材料進行檢查,并有合格記錄。對施工程序、工藝流程、檢測手段進行檢查。
(2)施工過程中應對支架等進行全過程檢查。
(3)條形基礎、支架高程及平整度滿足設計要求。南方沿海地區鐵路客運專線現澆連續梁支撐體系采用預應力管樁進行地基處理,管樁上在做條形基礎,支架采用鋼管柱支撐,橫梁為工字鋼,縱梁為貝雷片,在加工字鋼橫梁組成的支架系統,使連續梁施工平穩無沉降,解決地基受力問題并與攪拌樁相比節省了投入,取得較好的經濟效果。
Discusses the Construction Craft of Cast-in-situ Continuous Beam Supporting System
Xue Lixing
This paper is aiming at the current place PDL for continuous beam construction methods and processes,and makes a brief summary of its construction technology.The key,difficult and critical points have been analyzed in the situ continuous beam construction supporting system.
cast-in-situ continuous beam;supporting system;construction technology
U 488.21+5
A
1000-8136(2010)32-0046-03