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摘要:以红石砬特大桥直线段钢管架施工为例,介绍连续梁桥直线段跨越既有线桥梁的施工方法及工艺,主要介绍支架的布置、安装及拆除情况,对以后类似特点桥梁的施工有一定的参考作用。
关键词:连续梁;钢管支架;56B工字钢;支架安装拆除控制
1、工程概况
张唐铁路红石砬特大桥(65+106+65)m连续梁在1#~4#主墩跨越京承高速(运行中)承赤高速A、B匝道(在建中),主桥下部结构为圆端型实心墩、矩形承台、钻孔灌注桩基础。变截面连续箱梁,跨中梁中心高5.0m,支点梁中心高8.5m,桥面宽11.2m,节段长度为3*3.0m、6*3.5m和4*4.0m三种,箱室宽6.4m,顶板厚度50-85cm,底板厚45-120cm,按曲线方程y=1.388866843×10-5x2变化,腹板厚50cm-140cm折线变化,为单箱单室型式。主梁立面图见图1,主梁支点和跨中横截面见图1。主墩两个T构梁段对称划分,墩顶0#段长12.00m,两侧1#-13#梁段长度分别有3.0m、3.5m、4.0m;现浇梁段长11.75m;合龙段长2.0m。
图1红石砬特大桥(65+106+65)m连续梁立面图(单位:m)
图2 支点和跨中处主梁横截面示意图(单位:cm)
2、现场直线段特点
红石砬特大桥连续梁边跨4#墩直线段跨越承赤B匝道(桥梁)并与其斜交,斜交角度49度,直线段箱梁底面距匝道桥顶面约5.5m净空,边跨合拢段斜交于匝道梁面,匝道垂直跨度约13.0m。
承赤高速B匝道桥梁桥面铺装在施工中,且2013年十月底要求通车,不允许在其桥面搭设钢管架,并保留约3米的净空满足承赤高速B匝道桥梁桥面铺装的要求。
特殊的位置及施工交差作业情况,要求我们必须采取合理的施工方案,经过比选,最终采取了大型钢管做立柱,56B工字钢垂直于匝道桥面铺装做工作平台的施工方案。
3、施工方案
3、1施工工艺
支架施工:
4#墩现浇段采用钢管立柱上布置工字钢跨越匝道,支架布置方式如图3所示。匝道两侧分别布置两排立柱,其中远现浇段侧的钢管立柱采用5根直径80cm厚度10mm的钢管,间距为(3.28+2.36+2.36+3.42)m。近现浇段侧采用6根立柱,间距为(2.39+3×2.33+2.04)m。远现浇段侧的支墩为#1~#5号,其上布置单根56b工字钢;近现浇段侧的支墩为#6~#11号,其上布置双拼56b工字钢。垂直立柱上横梁布置跨越匝道的56b工字钢纵梁,其跨度为14m,间距为30cm和60cm两种。
承台上立柱间距为(2.5+3.6+2.5)m,其上布置双拼56b工字钢作为立柱横梁在近现浇段支墩横梁与承台立柱横梁之间布置56b工字钢,除#7与#13号支墩腹板下间距40cm外,其余间距均采用80cm,布置碗扣支架可调整为60cm。
工字钢纵梁上布置14号工字钢作为分配梁,分配梁与连续梁轴向方向平行,工字钢上布置1.5m高满堂支架,腹板位置支架间距要求30cm,其余要求60cm间距。
图3 4#墩现浇段箱梁支架示意图(cm)
支架预压:
采用分级预压,加载材料采用吨袋装细沙,每袋重量1200KG,直线段最大受力位置为腹板处,也是支架变形最大位置,4#墩直线段混凝土總方量为207.33 m3,总重为646t(按砼最大荷载的1.2倍计算),其中,位于4#墩顶的重量为406t,所以实际预压总重量为240t。分三次加载,依次为60%、100%、125%的最大荷载,各级加载后静停15min测量竖向及横向变形值,第三级加载后静停30min开始分级卸载并逐级观测弹性变形值加载完成后,以1d(24小时)两次观测结果差值不大于2mm,且2d(48小时)观测结果差值不大于3mm时,认为支架沉降处于稳定状态,沉降观测时间设为3d。
4#墩直线段底模施工完成后,进行油漆画点标示,顺桥向左中右设三排,加载前进行初始抄平,每次加载完成进行抄平,卸载时同样每次抄平。
根据测量结果对加载、卸载支架变形量进行分析,为立模标高提供依据。
3、2施工过程
模板施工:
底模板及外侧模板采用竹胶板。内侧模板采用组合钢模板,并采用碗扣式支架支撑,加固拉杆采用φ16圆钢对拉加固。
直线段混凝土浇筑完毕,混凝土强度达到70%设计强度时,即可拆除内模及外侧模,当预应力束张拉压浆完成后,即可拆除底模,底模通过调节顶托使其脱模。
支座安装:
安装支座时,要精确找平垫石顶面,准确定出下支座地脚螺栓位置,并检查其孔径大小与深度,用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固,支座下座板与地脚螺栓上紧,上座板与梁体联接,支座上下应对准设计位置,安装时注意支座除标高符合设计要求外,支座的四角高差不得大于2mm;支座上下各件纵横向必须对中,由于安装时温度较高或较低,纵向支座上座板必须预留偏移量,偏移量根据当时安装的温度来进行计算。
钢筋绑扎
主桥箱梁直线段钢筋比较多,钢筋下料编号后,用塔吊提升,人工运输到位进行绑扎。
其绑扎顺序:安装腹板钢筋-安装并绑扎底板下层钢筋网片-安装腹板底板波纹管道-安装底板上层钢筋网片-安装下倒角斜筋和肋板层纵向钢筋-安装腹板底板勾筋-安装顶板钢筋及钢束管道。
施工中应采取的措施:
保持锚垫板与螺旋筋中轴线垂直,并预先焊好,锚垫板钉在端头板上,有螺丝代替钉子拧紧,以免振动过程中拔出一段距离,保证垫板与管道垂直;
适当加强管道固定网片,为防止管道变形变位,1m设一道固定网片,曲线处适当加密。
4、钢管支架的拆除
直线段砼强度达到要求后及时拆除模板,待边跨合拢张拉后,可拆除工作平台满堂支架及工字钢。
工字钢垂直跨越承赤高速B匝道桥面,距离约3米高,可采用大型装载机托出,25T吊车吊装拆除,钢管架可从底部气割,吊车吊装拆除。
5、施工过程中钢管支架安装及拆除控制
5、1支架基础砼浇筑时,严格按设计安装预埋钢板;钢管安装前并对预埋钢板放线,准确定位钢管位置,调整平整度,保证钢管的垂直度。
5、2严格焊接质量,采用合格的大桥焊条,钢管与钢板连接处要求满焊,并用三角钢板加强钢管与钢板的连接,保证钢管的强度及稳定性。
5、3工字钢严格按设计图纸尺寸安装,并用钢板调整平整度,安装完后,用钢筋对工字钢焊接连接,保证其整体稳定性。
5、4钢管支架在拆除时严格按设计规定的顺序及方法拆除,及待边跨直线现浇段合拢张拉后,允许对钢管支架拆除。
5、5拆除作业要精心组织,合理安排,对班组要进行安全教育和拆除交底,保证其进度、安全及构件的完整性的要求。
5、6拆除时,要指定施工管理经验丰富,责任心强的专职干部,负责现场指挥,严格监督现场班组的操作要求;
5、7高空作业必须带安全帽,系安全带,距地面3m以上要有防护栏杆或挂安全网禁止穿拖鞋,硬底易滑鞋进场作业;
5、8作业人员应集中精力,不得嬉闹。高空作业所用料具应放置稳妥,禁止抛掷,严禁施工人员同起重物一同上下,起重物下禁止站人,高空与地面联络应保持畅通;
5、9夜间作业必须有足够的照明,危险区要悬挂警告牌,作业人员上岗前应集合整队,经工班长或安全员教育和检查后才能入岗,任何人中未以指挥中批准,不得擅自进入作业现场(含内、外部)
关键词:连续梁;钢管支架;56B工字钢;支架安装拆除控制
1、工程概况
张唐铁路红石砬特大桥(65+106+65)m连续梁在1#~4#主墩跨越京承高速(运行中)承赤高速A、B匝道(在建中),主桥下部结构为圆端型实心墩、矩形承台、钻孔灌注桩基础。变截面连续箱梁,跨中梁中心高5.0m,支点梁中心高8.5m,桥面宽11.2m,节段长度为3*3.0m、6*3.5m和4*4.0m三种,箱室宽6.4m,顶板厚度50-85cm,底板厚45-120cm,按曲线方程y=1.388866843×10-5x2变化,腹板厚50cm-140cm折线变化,为单箱单室型式。主梁立面图见图1,主梁支点和跨中横截面见图1。主墩两个T构梁段对称划分,墩顶0#段长12.00m,两侧1#-13#梁段长度分别有3.0m、3.5m、4.0m;现浇梁段长11.75m;合龙段长2.0m。
图1红石砬特大桥(65+106+65)m连续梁立面图(单位:m)
图2 支点和跨中处主梁横截面示意图(单位:cm)
2、现场直线段特点
红石砬特大桥连续梁边跨4#墩直线段跨越承赤B匝道(桥梁)并与其斜交,斜交角度49度,直线段箱梁底面距匝道桥顶面约5.5m净空,边跨合拢段斜交于匝道梁面,匝道垂直跨度约13.0m。
承赤高速B匝道桥梁桥面铺装在施工中,且2013年十月底要求通车,不允许在其桥面搭设钢管架,并保留约3米的净空满足承赤高速B匝道桥梁桥面铺装的要求。
特殊的位置及施工交差作业情况,要求我们必须采取合理的施工方案,经过比选,最终采取了大型钢管做立柱,56B工字钢垂直于匝道桥面铺装做工作平台的施工方案。
3、施工方案
3、1施工工艺
支架施工:
4#墩现浇段采用钢管立柱上布置工字钢跨越匝道,支架布置方式如图3所示。匝道两侧分别布置两排立柱,其中远现浇段侧的钢管立柱采用5根直径80cm厚度10mm的钢管,间距为(3.28+2.36+2.36+3.42)m。近现浇段侧采用6根立柱,间距为(2.39+3×2.33+2.04)m。远现浇段侧的支墩为#1~#5号,其上布置单根56b工字钢;近现浇段侧的支墩为#6~#11号,其上布置双拼56b工字钢。垂直立柱上横梁布置跨越匝道的56b工字钢纵梁,其跨度为14m,间距为30cm和60cm两种。
承台上立柱间距为(2.5+3.6+2.5)m,其上布置双拼56b工字钢作为立柱横梁在近现浇段支墩横梁与承台立柱横梁之间布置56b工字钢,除#7与#13号支墩腹板下间距40cm外,其余间距均采用80cm,布置碗扣支架可调整为60cm。
工字钢纵梁上布置14号工字钢作为分配梁,分配梁与连续梁轴向方向平行,工字钢上布置1.5m高满堂支架,腹板位置支架间距要求30cm,其余要求60cm间距。
图3 4#墩现浇段箱梁支架示意图(cm)
支架预压:
采用分级预压,加载材料采用吨袋装细沙,每袋重量1200KG,直线段最大受力位置为腹板处,也是支架变形最大位置,4#墩直线段混凝土總方量为207.33 m3,总重为646t(按砼最大荷载的1.2倍计算),其中,位于4#墩顶的重量为406t,所以实际预压总重量为240t。分三次加载,依次为60%、100%、125%的最大荷载,各级加载后静停15min测量竖向及横向变形值,第三级加载后静停30min开始分级卸载并逐级观测弹性变形值加载完成后,以1d(24小时)两次观测结果差值不大于2mm,且2d(48小时)观测结果差值不大于3mm时,认为支架沉降处于稳定状态,沉降观测时间设为3d。
4#墩直线段底模施工完成后,进行油漆画点标示,顺桥向左中右设三排,加载前进行初始抄平,每次加载完成进行抄平,卸载时同样每次抄平。
根据测量结果对加载、卸载支架变形量进行分析,为立模标高提供依据。
3、2施工过程
模板施工:
底模板及外侧模板采用竹胶板。内侧模板采用组合钢模板,并采用碗扣式支架支撑,加固拉杆采用φ16圆钢对拉加固。
直线段混凝土浇筑完毕,混凝土强度达到70%设计强度时,即可拆除内模及外侧模,当预应力束张拉压浆完成后,即可拆除底模,底模通过调节顶托使其脱模。
支座安装:
安装支座时,要精确找平垫石顶面,准确定出下支座地脚螺栓位置,并检查其孔径大小与深度,用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固,支座下座板与地脚螺栓上紧,上座板与梁体联接,支座上下应对准设计位置,安装时注意支座除标高符合设计要求外,支座的四角高差不得大于2mm;支座上下各件纵横向必须对中,由于安装时温度较高或较低,纵向支座上座板必须预留偏移量,偏移量根据当时安装的温度来进行计算。
钢筋绑扎
主桥箱梁直线段钢筋比较多,钢筋下料编号后,用塔吊提升,人工运输到位进行绑扎。
其绑扎顺序:安装腹板钢筋-安装并绑扎底板下层钢筋网片-安装腹板底板波纹管道-安装底板上层钢筋网片-安装下倒角斜筋和肋板层纵向钢筋-安装腹板底板勾筋-安装顶板钢筋及钢束管道。
施工中应采取的措施:
保持锚垫板与螺旋筋中轴线垂直,并预先焊好,锚垫板钉在端头板上,有螺丝代替钉子拧紧,以免振动过程中拔出一段距离,保证垫板与管道垂直;
适当加强管道固定网片,为防止管道变形变位,1m设一道固定网片,曲线处适当加密。
4、钢管支架的拆除
直线段砼强度达到要求后及时拆除模板,待边跨合拢张拉后,可拆除工作平台满堂支架及工字钢。
工字钢垂直跨越承赤高速B匝道桥面,距离约3米高,可采用大型装载机托出,25T吊车吊装拆除,钢管架可从底部气割,吊车吊装拆除。
5、施工过程中钢管支架安装及拆除控制
5、1支架基础砼浇筑时,严格按设计安装预埋钢板;钢管安装前并对预埋钢板放线,准确定位钢管位置,调整平整度,保证钢管的垂直度。
5、2严格焊接质量,采用合格的大桥焊条,钢管与钢板连接处要求满焊,并用三角钢板加强钢管与钢板的连接,保证钢管的强度及稳定性。
5、3工字钢严格按设计图纸尺寸安装,并用钢板调整平整度,安装完后,用钢筋对工字钢焊接连接,保证其整体稳定性。
5、4钢管支架在拆除时严格按设计规定的顺序及方法拆除,及待边跨直线现浇段合拢张拉后,允许对钢管支架拆除。
5、5拆除作业要精心组织,合理安排,对班组要进行安全教育和拆除交底,保证其进度、安全及构件的完整性的要求。
5、6拆除时,要指定施工管理经验丰富,责任心强的专职干部,负责现场指挥,严格监督现场班组的操作要求;
5、7高空作业必须带安全帽,系安全带,距地面3m以上要有防护栏杆或挂安全网禁止穿拖鞋,硬底易滑鞋进场作业;
5、8作业人员应集中精力,不得嬉闹。高空作业所用料具应放置稳妥,禁止抛掷,严禁施工人员同起重物一同上下,起重物下禁止站人,高空与地面联络应保持畅通;
5、9夜间作业必须有足够的照明,危险区要悬挂警告牌,作业人员上岗前应集合整队,经工班长或安全员教育和检查后才能入岗,任何人中未以指挥中批准,不得擅自进入作业现场(含内、外部)