浅析现浇箱梁支架设计及施工控制

关键词：

某工程是两国道交叉的立交枢纽工程。主线桥施工包括A线35号墩至A线48号墩长470m,E线由38号墩至E线57号墩长663.011m,桥宽为16.5m,桥梁施工总面积约为4×104m2,桥梁上部结构全部采用3~5跨一联C50现浇预应力混凝土连续箱梁,最大跨径为55m,梁高为1.6m~3.2m,净高10m~23.6m,混凝土需要量近18040m3,设计要求采用支架法施工。故现浇箱梁的支架设计和施工为本工程关键工序,且设计和施工是否得当将直接影响整个工程造价。通过本工程施工,对支架法施工做以简单总结以供大家交流参考。

1 现浇箱梁支架设计时应考虑的因素

(1)交通疏导:由于本工程地处闹市区,周边商铺人流密集,过往车辆特多,如何施工期间保障原有道路的交通疏导功能,将是支架设计时首先要考虑的因素。故在支架设计的初期,首先应进行交通疏导方案的设计,根据工地周边道路的车流、路向、疏导功能等进行调查,并将交通疏导方案送交建设单位和交警部门审批。(2)经济效益方面:在施工方案设计时必须考虑如何尽量降低工程成本,才能为企业创造更多的经济效益。故在支架的设计时一般先考虑使用成本较低的形式,诸如门式脚手架、满布式钢管排栅支架、碗扣式多功能脚手架钢支架等。遇到障碍物或有交通疏导要求的,可适当使用轻型钢支架、军用墩+军用梁或军用墩+贝雷架等形式。(3)材料供应情况:支架设计时,必须考虑本企业准备用于搭设支架的各种材料供应情况是否满足施工的需求,避免盲目片面追求设计的合理性,而舍近求远购进大量新周转材,从而增加单项工程的成本。

2 现浇箱梁模板支架系统设计

绘制模板、支架设计图、支承系统布置图、模板和支架总装配图、各细部结构大样图等;根据施工条件确定施工荷载,对模板和支承系统进行验算。即按支承荷载的顺序从上而下验算其强度、刚度和稳定性。计算模板和支架的强度时,荷载包括如下:(1)模板和支架自重。(2)新浇混凝土、钢筋混凝土的重量。(3)施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放的荷载。(4)振捣混凝土时产生的荷载。(5)新浇混凝土对模板侧面的压力。采用内部振捣时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力,可按下列两式计算,取两式中较小者。

式中:F为新浇筑混凝土对模板的最大侧压力,k N/m2。

γ为混凝土的重力密度,k N/m3。

t0为新浇筑混凝土的初凝时间,h,可按实测确定。当缺乏试验资料时,可采用:t0=200/(T+15)。

T为混凝土的入模温度,℃。

V为混凝土的浇筑速度,m/h。

H为混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度,m。

β1为外加剂影响修正系数,不渗外加剂时取1.0,渗具有缓凝作的外加剂时取1.2。

β2为混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时取0.85;50mm~90mm取1.0;110mm~150mm时取1.15。

(6)倾倒混凝土时产生荷载。倾倒混凝土对垂直模板产生的水平荷载可按表1选用。

(7)其他可能产生的荷载:如风荷载、水流冲击荷载等。计算模板、拱架和支架时,应考虑下列荷载并按表2进行荷载组合,见表2。

制订技术和安全措施,主要包括模板结构安装、拆除的程序和方法;特殊部位、预埋件和预留孔洞的处理方法;必要的保温和隔热措施;混凝土坍落度和浇捣方法的确定等。地基基础承载力验算及其处理措施。编写模板支架设计和施工方案以及各种材料的使用计划表。

注:作用范围在有效压头高度以内。

3 现浇箱梁施工控制

支顶架的形式有多种多样,比较常用有满布式钢管排栅支架、轻型钢支架、门式脚手架钢支架、碗扣式多功能脚手架钢支架等形式。本工程主要采用的是CKC门式脚手架钢支架形式。以下讲述其施工中的控制要点。(1)CKC门式脚手架钢支架:CKC门式脚手架因其轻巧、灵活、使用简单方便,且规格品种多适宜支撑各种形状的混凝土构造物,但因它轻巧而刚度小,并且采用插接和销接,连接间隙较大,虽配有小交叉杆,还是容易晃动,特别是多层门架的叠加使用时更明显,故CKC门式脚手架的一般应用于12m(六层)以下的支架。其施工要点如下:(1)地基处理。为了保证支架所产生的沉降不影响箱梁整体质量,必须对原地面加以处理。将原地面泥土碎渣等软弱地层进行换填、整平、碾压,最后铺设一层30cm左右的三七灰土,碾压至压实度达到90%以上,并整平形成双向横坡,便于排水。为保证地基的稳定和一定的承载力,在灰土上铺一层塑料布,防止雨水浸泡,并在地基两边预留纵向排水沟。(2)倘若工程均在原有水泥路面上进行门式架搭设,不须进行地基处理。按支架的设计柱距、排距要求进行定位放线。为方便上层使用,首层门式架架顶偏差应调整在5mm以内,同时,考虑门式架的纵横连接,门式架两个方向的垂直度控制在1mm以内。(2)安全保护措施:(1)支架在使用过程中应避免产生偏心荷载,如泵送混凝土时,应随浇随捣,随平整,混凝土不可堆放在输送管道口处,以免产生较大的集中荷载,使支架偏心受荷,装卸其它物料时亦防止支架产生偏心、振动和冲击;(2)在浇筑混凝土过程中,若发现支架有异常情况,应立即停止作业并尽快修复加固。(3)质量检测标准:支架必须具有足够承载能力、刚度和稳定性,保证构筑物的设计形状、尺寸及各部位置的准确性。

4 结语

在城市桥梁的建设中,受城市原有地形地貌、交通疏导、施工场地等条件限制,桥梁结构多由立体曲线构成。现浇箱梁的形式符合空间曲线的弯扭特性及轮廓特性,以及有不必设置预制场等好处。当桥梁上部结构采用现浇结构形式,支顶架的应用是必不可少的。各种支架形式有着不同的特点和适用范围,施工中应根据实际情况,因地制宜,灵活选择,合理使用,才能取得最佳的经济效益。

摘要：本文结合某桥梁工程实例,介绍了桥梁现浇箱梁的支架设计与施工方面的一些心得,仅供广大同行参考交流。

关键词：现浇箱梁,支架,设计,施工控制