朱云雄
(廣州市公路工程公司,廣東廣州 510075)
溫泉流溪河大橋主橋邊跨現澆直線段施工
朱云雄
(廣州市公路工程公司,廣東廣州 510075)
闡述了大廣(大慶—廣州)高速公路廣東連平(贛粵界)至從化公路S29合同段溫泉流溪河大橋主橋邊跨現澆直線段利用滿堂支架進行施工的技術要點,對滿堂支架的強度、剛度及穩定性進行了計算分析和驗算。
橋梁;滿堂支架;受力計算;施工技術
大廣(大慶—廣州)高速公路廣東連平(贛粵界)至從化公路S29合同段溫泉流溪河大橋位于從化市溫泉鎮境內,左幅為7×25m+(45+70+45)m+ 23×25m+2×20m,總計35跨;右幅為7×25m+ (45+70+45)m+22×25m,總計32跨。主橋為(45+70+45)m連續箱梁,采用懸臂澆筑法施工。其中連續箱梁邊跨的直線段梁體采用滿堂支架現澆施工。
1.1支架搭設
溫泉流溪河大橋的邊跨直線段均在旱地,對地基處理后搭設滿堂支架。清除支架所在位置的地面雜草、雜物、腐殖土,將地面碾壓整平。如能滿足要求,則碾壓密實后澆筑20cm厚砼作為支架基礎;如不能滿足要求,則挖除軟土,換填三七灰土,碾壓密實后澆筑20cm厚砼作為支架基礎。
在砼基礎平臺上用扣件式鋼管腳手架搭設滿堂支架,基礎頂放置15cm×15cm厚10mm鋼板作為立桿支墊,再搭設滿堂扣件式鋼管支架。支架搭設沿橋橫向半幅22m寬,布設間距沿橋縱向90 cm、橫向90cm,橫桿步距90cm。立桿頂端安裝頂托,在頂托凹槽內擱置15cm×15cm方木或I20a工字鋼,其上安放箱梁底模。
支架所用材料為Q235鋼管。根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》,鋼管材料的特性見表1。
施工過程中現澆段梁體不能完全固定,需隨著T構縱向自由伸縮,以減小對合龍段的約束力。因此,支架安裝時,除支架頂部允許有一定位移外,底模板與支架間都應允許有少量位移。
1.2支架荷載計算分析
主要對支架強度、剛度和穩定性進行驗算,評價支架是否能在施工過程中承受各種荷載作用。鑒于施工過程中極易因滿堂支架失穩而導致安全事故,受力分析計算中穩定性驗算是重中之重。

表1 扣件式鋼管腳手架截面幾何特性
1.2.1支架荷載組合
根據《路橋施工計算手冊》,支架荷載見表2。

表2 支架的各項荷載 kN/m2
箱體自重均布荷載為:

則支架承受荷載為:

1.2.2支架材料驗算
采用碗扣式支架構件,橫桿間距為1.20m,立桿間距為0.9m×0.9m,S=4.4×4.42=19.4 m2,所需立桿數量為:

查有關資料,橫桿步距0.9m時,單根力桿設計承載力為33kN,支架承受荷載為47.5kN/m2,按均布荷載計算,每根立桿的豎向荷載為:

碗扣式支架鋼管最小回轉半徑為:


查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》附錄A表A.0.6,φ=0.744;查附錄B表B.0.1,面積A=5.06×10-4m2。強度為:

桿件長細比為:

支架所用材料滿足要求。
1.2.3支架橫向強度、撓度驗算
為確保支架的整體穩定性,對滿堂支架設置剪力撐,分別沿縱向和橫向每隔3m設一道,同時在支架四周設置掃地桿加強穩定性。下面對支架橫桿進行驗算。
(1)彎曲強度驗算。l=0.9m,q=7.05kN/m,W=5.26×103mm3,則

穩定性驗算:
(2)撓度驗算。I=1.271×10-7m4,E=2.1 ×105MPa,得:


支架橫向強度、撓度滿足要求。
1.3安裝模板及支架預壓
先在支架上進行底模安裝,待底模安裝好后進行支架預壓試驗。采用預應力預壓法,通過預應力鋼絞線對支架進行預壓,預壓重量取1.2倍梁體自重。每個橫斷面和縱斷面分別取3、2個點作為觀測點,根據試驗過程中觀測點的位移變化計算支架的變形。根據《鋼管滿堂支架預壓技術規程》,各監測點連續24h沉降量平均值小于1mm或連續72h沉降量平均值小于5mm時預壓合格。支架預壓合格后進行底腹板鋼筋綁扎,然后依次安裝側模、翼緣板模板和內模、端模。
1.4支架卸落
在邊跨直線段砼澆筑完成后進行壓漿,待壓漿強度達90%后進行滿堂支架卸落。支架拆除前做好技術交底,并制訂支架拆除施工應急預案。在支架拆除施工作業現場設置安全警示標志,同時封閉支架拆除現場,不讓無關人員和車輛進入。支架卸落由跨中向兩端、由中間向兩邊依次進行。
2.1鋼筋綁扎及波紋管安裝
鋼筋進場后按照相關要求對鋼筋進行抽檢,檢測合格后才能用于施工。鋼筋綁扎順序為綁扎底板底層鋼筋→綁扎腹板鋼筋→安裝底板波紋管→綁扎底板上層鋼筋→安裝腹板波紋管。模板安裝到位后,綁扎頂板鋼筋,安裝頂板波紋管。
2.2砼澆筑
砼澆筑順序為底板→腹板→頂板。根據實驗室確定的配合比在拌和站集中拌和砼,用砼攪拌車運送到施工現場,用砼輸送泵進行澆筑。必須在最早灌注的砼初凝前全部灌注完。表3為現場澆筑施工部分參數。

表3 砼現場澆筑施工參數
砼由底板的前端開始灌注,順序為底板→腹板→頂板,且左右兩側對稱進行。施工現場設專職指揮員負責分配砼,和實驗室人員協調調整坍落度,并及時檢查砼的振搗情況和模板的變形位移情況等。
2.3張拉和壓漿
梁體砼強度達到設計要求后進行張拉和壓漿。張拉工藝流程為施工準備→安裝千斤頂→張拉到初應力(量取活塞伸長讀數作為計算伸長量的起點)→張拉到控制應力(量取活塞伸長讀數計算伸長量)→千斤頂回程、拆除→檢查預應力質量并作記錄。
縱向預應力束管道壓漿采用真空輔助壓漿法。壓漿工藝流程為出漿口和入漿口安裝密封閥→關閉所有排氣閥→真空泵啟動,持續達到負壓0.08MPa(真空度達到80%以上)→保持真空泵運作并進行壓漿→從出漿口流出很稀的水泥漿時關掉真空泵,打開三通管的第三根管道閥門,繼續壓漿→讓水泥稀漿從該管道流出,當稠度與壓漿端基本一致時關閉壓漿機和出漿端錨墊板上的閥門。壓漿作業過程中認真做好記錄,發現問題及時處理。
溫泉流溪河大橋主橋邊跨現澆直線段的施工采用工藝較成熟的滿堂支架法,無論從技術上還是經濟性上都具有一定優勢。通過對支架的設計驗算及各環節施工要點的控制,確保了邊跨現澆段施工質量和安全。
[1] JTGD60-2015,公路橋涵設計通用規范[S].
[2] JTG/TF50-2011,公路橋涵施工技術規范[S].
[3] 周水興.路橋施工計算手冊[M]北京:人民交通出版社,2001.
[4] JGJ130-2011,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].
[5] JGJ/T194-2009,鋼管滿堂支架預壓技術規程[S].
[6] 梁啟元.大跨連續剛構橋上部結構的優化設計[J].公路與汽運,2014(3).
U445.1
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1671-2668(2016)04-0204-02
2016-04-03