支架搭设(精选七篇)
支架搭设 篇1
本支架采用满堂支架, 其结构形式如下:在河底铺砌好后, 支架的放线与搭设都需要根据施工图纸的要求进行。完成支架搭设工作以后, 选用可调顶托来对支架高度进行调整或对模板进行拆除。轮扣架安装工作完成以后, 对桥面板底板部分进行处理, 在可调顶托上横向铺设150 cm×10 cm×15 cm的木枋。
完成支架底模的铺设工作以后, 接着就需要测量放样出桥面板底模中心和底模边角的位置, 定位梁体的横断面, 接着就是调整底模标高和线形, 调整工作完成以后, 对其进行检查以确保满足设计要求, 检测达标后才能开始立侧模与翼板底模的工作, 对翼板的平面位置和模板底面标高进行测设。
2 支架计算
2.1 顶托横梁10 cm×15 cm (15 cm面竖放)
2.1.1 荷载计算
砼桥面板荷载:P1= (446+40.59+224.32+6) ×10/ (41.2×20.9) =8.325 (k N/m2)
竹胶板荷载:P2=9 kg/m2=0.009 k N/m2
人群荷载:P3=2.2 k N/m2
砼浇筑冲击及振捣荷载:P4=2.4 k N/m2
静载取0.2安全系数, 动载取0.4安全系数, 则有P= (P1+P2) ×1.2+ (P3+P4) ×1.4=1.2× (8.325+0.009) +1.4× (2.2+2.4) =16.44 (k N/m2)
2.1.2 木枋验算
腹板处脚手管立杆纵向间距为0.9 m, 横向间距为0.9 m、0.6 m (腹板加强后间距为0.3 m) 两种, 为简化计算, 按简支梁受力进行验算, 取计算跨径为0.3 m, 仅验算底模腹板对应位置即可:
由梁正应力计算公式得:
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
由矩形简支梁挠度计算公式得:
2.1.3 立杆强度验算
脚手架 (φ48×3.5) 立杆的纵向间距确定为0.9 m, 横向间距确定为0.9 m、0.6 m和0.3 m, 所以单根立杆的承受区域就是底板0.9 m×0.9 m、0.9 m×0.6 m或0.9 m×0.3 m桥面板均布荷载, 由横桥向木枋集中传至杆顶。根据受力分析, 不难发现腹板对应的间距为0.6 m (0.3 m) ×0.9 m立杆受力比其余位置间距为0.9 m×0.9 m的立杆受力大, 故以腹板下的间距为0.6 m (0.3 m) ×0.9 m立杆作为受力验算杆件。
则有P=16.44 k N/m2
对于脚手架 (φ48×3.5) , 参考有关资料:
i—截面回旋半径, i=1.578 cm
f—钢材的抗压强度设计值, f=205 MPa
A—立杆的截面面积, A=4.89 cm2
由于大横杆步距为1.2 m, 长细比为λ=L/i=1200/15.78=76
由长细比查表可得轴心受压构件稳定系数φ=0.744, 则有:
可见[N]>N, 抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得: (按最大高度10 m计算)
桥面板自重约717 t, 按上述间距布置底座, 则桥面板下共有22×42=924根立杆, 可承受2 772 t荷载 (每根杆约可承受30 k N) , 安全比值系数为2 772/717=3.86, 完全满足施工要求。
2.1.4地基容许承载力验算
满堂支架布于河道处理后基础上, 基础为C25砼, 而C25砼每平方米地基容许承载力为1 750 t/m2, 桥面板荷载最大为1.644 t/m2, 完全满足施工要求。
3 钢梁满堂支架预压
1) 在安装模板之前, 需要对钢梁的满堂支架进行预压工作。以利于控制桥面线形。本工程的预压分段进行, 每10 m一段进行预压, 支架预压的方法根据桥面板砼重量分布情况选择, 用和梁跨荷载等重的砂袋堆放在搭好的满堂支架上。在正式施工前, 按桥面板结构形式对于砂袋数量进行合理布置。
2) 为了对满堂支架预压以后的沉降情况有一个了解, 在满堂支架预压工作正式开始之前, 首先, 要测量各控制点的标高。然后对满堂支架分别加载50%和100%, 复测各控制点标高, 对于满堂支架加载100%预压荷载并且保持这样的荷载7天以后, 再次复测各控制点的标高, 如果测得的数据与之所测数据变化很小时, 则表明明地基及满堂支架已基本沉降到位, 就可以对其进行卸载, 如果测得的数据变化较大则还须持荷继续预压, 直到地基及支架沉降到位再进行卸压工作。支架日沉降量必须小于2.0 mm, 梁跨预压时间为三天。满堂支架的预压工作完成后, 根据预压的结果, 使用可调顶托对满堂支架的标高进行调整。
摘要:就搭设钢梁满堂支架施工中的地基处理、支架安装、支架验算、支架预压进行叙述, 以期能与同行共同交流。
关键词:钢梁,满堂支架,搭设
参考文献
[1]王刚.满堂支架现浇梁施工技术[J].经营管理者.2011 (13) .
支架搭设 篇2
与建筑业有关的职业伤害事故共有12类,其中最常见的有7类;高处坠落、物体打击、机械伤害、触电、坍塌、中毒和火灾。据统计,2010年,在全国发生的建筑质量、安全事故中,高处坠落事故(洞口和临边防护)占约 27%;塔吊事故约占37%;脚手架、模板事故约占21%;井架与龙门架事故约占5%;现场临时用电事故约占5%。近几年,发生在脚手架与模板部位的安全事故约占全部事故的20%左右,而发生在脚手架与模板部位的死亡事故更是高达35%,脚手架与模板工程作为危险性较大的分布分项工程,应引起
我们施工管理人员和安全技术人员的高度重视。
北京某工程,在浇筑5层大厅混凝土时,模板支撑体系突然坍塌,造成8死21伤的重大伤亡事故,通过分析在宏观、大的方面存在问题:支架方案编制粗糙,存在严重设计计算缺陷,不能保证施工安全要求;支架立杆伸出长度过大,支架搭设质量差,造成支撑体系局部承载力严重下降;支架中使用的钢管、杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷;在安全保证体系、安全人员配置、模板支架方案审批、安全技术交底、日常安全检查、隐患整改、支架验收等管理环节存在问题。
这个案例,在具体细节、技术层面上通过分析存在下列问题:支架方案未经审批就进行搭设,签字审批手续全了,模板支架也搭设完了,未按已审批的方案去去组织施工,去落实整改;方案中支架立杆上部的自由端长度未作出限制,技术人员错误地按步距1.2~1.5米搭设;支架中间未按规定每隔4排设置一道有底到顶的纵向剪刀撑;搭设的随意性突出,支撑(顶)立杆不落地(连到横杆上)、采用搭接接长、一个方向缺横杆设置(即纵横水平杆未连续设置);扫地杆普遍设置过高(30~50㎝),局部甚至未设置;扣件普遍拧固不紧,导致承载力降低;钢管、扣件重量、壁厚不够,多为不合格产品,致使承载力严重不足。
模板支架事故坍塌原因分析:所有事故都与材料有关;都是局部首先失稳后呈多米诺骨牌现象,并且失稳首先发生在顶部;都是在浇筑混凝土过程中发生坍塌,发生在连接薄弱环节;所有事故都存在管理责任,尤其是现场技术人员。
模板支架施工现场普遍存在的问题有:无扫地杆、单项设置扫地杆;扫地杆不连续; 扫地杆过高。水平杆间距不合理;未可靠连接。立杆排列不齐,垂直度差;无顶托或顶托过长;基础无垫木;搭接、对接错误;在同一部位接长。无剪刀撑;剪刀撑与立杆未连接;剪刀撑搭接不到位;剪刀撑设置不到位。
通过上述分析,看一看我们在施工现场实际的模板支架搭设过程中是否存在同样的问题,怎样把上面的问题克服掉,我们的工作中还存在哪些问题,怎样去改进,我们从事故中应吸取的教训是什么,怎样才能保证不再发生同样的事故,这才是问题的关键所在。施工人员不按方案而凭经验搭设,立杆间距、步距过大、不设剪刀撑、扫地杆;立杆伸出最上部水平杆长度过长是事故发生的主要原因,下面我们就从这五个方面,接合规范中的有关要求来具体的说明一下: 1 立杆间距
必须根据工程实际,通过计算合理布置,规范要求最大立杆间距不大于1.2m。
1)立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
2)对接时,立杆的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的三分之一。
3)立杆基础不再同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向地处延伸两跨与立杆固定,高度不大于1m。
4)严禁将上段钢管立杆与下段钢管立杆错开固定在水平拉杆上。2 水平杆
1)间距应根据工程实际,通过计算合理布置。
2)第一步大横杆步距不应大于1.8m,其他大横杆的步距均不应大于1.2m。
3)水平杆应采用对接扣件连接或搭接。
4)两根相邻纵向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的三分之一;端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。3 剪刀撑
1)满堂架模板,在外侧周圈应设由上至下的竖向连续式剪刀撑,剪刀撑应在四周连续设置,中间在纵横向应每隔10m设置,宽度为4~6m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑;剪刀撑杆件的底部应与地面顶紧,夹角为45°~60°。
2)每到剪刀撑宽度不应小于4跨,切不应小于6m。
3)剪刀撑斜杆的接长应采用搭接或对接,剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不应大于150mm,搭接长度不得小于500mm,并应采用不少于2个旋转扣件,分别在离杆端不少于100mm处固定。4 扫地杆
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)和《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)中有不一致的地方。
相同点:1)均在立柱距地面200mm处设置。
2)纵横扫地杆均必须固定在立杆上。
不同点:JGJ162-2008中按纵下横上的程序设置扫地杆,而在JGJ130-2011中按照纵上横下设置扫地杆。两个规范在这一点上是不同的,在施工中究竟按照哪一个规范去施工,因为在JGJ162-2008是强条,而在JGJ130-2011中是一般条款,所以,我个人认为应按照强条纵下横上的要求去设置扫地杆。5 立杆伸出最上部水平杆长度
1)在JGJ130-2011中第6.9.1条规定,立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a不应超过0.5m;第6.9.6条规定,可调托撑螺杆伸出长度不宜超过300mm。
2)在JGJ162-2008中第6.1.9(3)(强条)规定,可调支托底部的立杆顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆,螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm。
与上面的说明相同,立杆伸出最上部水平杆长度也应按JGJ162-2008中强条中的要求执行。
模板支架设计计算和搭设的常见问题 篇3
近年来, 模板支架坍塌的事故时有发生, 为了保证模板支架的安全性和可靠性, 很多专家对其进行了受力分析和实验研究, 规范也在不停更新完善, 但在以往的研究中较多的是计算缺陷, 没有将搭设和计算常见问题进行系统、全面的描述, 导致实际搭设、审核方案的过程中往往会忽视一些问题, 文章就模板支架坍塌从设计计算到搭设存在的问题和缺陷均进行了阐述, 也为施工单位和监理单位在实际工作中提供了依据。
1 力学计算上存在的问题及分析
目前, 目前大多数的模板方案计算来自于安全计算软件, 但现场实际情况错综复杂, 存在不符合工程实际情况的现象, 无针对性、指导性, 故在模板支架的变形控制、强度、挠度验算上, 依然存在着以下几个问题:
模板支架方案设计荷载取值是错误。在新浇砼对模板侧压力标准值计算的过程中, 钢筋混凝土板的容重是25.1KN/m3、梁的容重是25.5KN/m3, 素混凝土的容重24KN/m3, 在计算转换层大梁的时候, 钢筋用量较大, 需要单独计算, 如果在计算过程错用素砼的容重, 则 (1) 式中的γc数值变小, 也就会导致荷载计算、强度计算和挠度计算都会存在偏差。
模板支架设计计算取值有误。在模板支架受力验算过程中, 绝大多数方案中钢管的壁厚是用3.5mm进行计算的, 它的截面积是489mm2;但实际上, 现场很多钢管的参数显然是达不到规范要求的, 大多数壁厚只有3.0mm, 由表1查得, 此时的截面积为424mm2, 计算起来相差达15.3%[1]。显而易见, 按这样的参数计算出来的方案是不符合现场实际情况的, 不能更好的指导施工。所以应该将现场实际的参数值代入, 进行验算其是否满足强度、刚度、稳定性的要求。
表1各种型钢钢楞和木楞力学性能表
由于新规范刚刚施行不久, 在设计计算时会忽视抗倾覆的计算。砼浇筑前风荷载会对倾覆力矩也有影响, 砼浇筑时, 泵送产生的附加力会对支架倾覆力矩有影响。《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013已经明确的提出要求, 砼浇筑前后都应按照 (2) 式进行抗倾覆验算[2]。
计算中不考虑支座沉降对模板挠度的影响。如式 (3) 为按照三跨连续梁进行计算时的挠度公式, 如果支座产生沉降, 则v的值还要加上支座沉降产生的挠度值, 就会出现大于最大容许挠度值[3]。
立杆基础未经过验算。立杆基础承载力就不能保证, 则就会发生沉降, 各立杆受力不均就会发生失稳的现象。
2 搭设过程中存在的问题
模板和支架不仅仅受到来自混凝土的压力, 这就要求模板支架有足够的刚度和稳定性, 同时, 也就要求在搭设过程中要充分考虑到诸多因素。
杆件的设置不符合要求, 无剪刀撑、无扫地杆、未连接成整体的现象时有发生。这就造成各个立杆不能足够直接产生足够的约束力来保证支架的稳定, 从而影响了整体的稳定性和刚度。
模板支架扣碗松动, 扣碗松动会对支架的整体稳定性造成一定的威胁。
立杆采用对接, 立杆承受偏心受压, 传力与计算不符。
模板支架立杆间距过大, 未按照施工方案进行搭设。例如:板模板扣件式支架, 横距和纵距是1.0m。
此时, 立杆抗压强度计算值, 立杆的稳定性计算σ小于, 满足要求。如立杆间距增到1.5m, 计算后σ=268.27N/mm2, 大于, 就不满足要求。随意改动立杆间距是很危险的。
模板上部集中堆放大量建筑材料。模板支设过程中, 上部集中堆放材料过多, 施工荷载不均匀, 造成集中荷载超过规定值, 容易坍塌。
3 注意问题
综合以上几点分析, 就是在编制方案过程中要充分结合现场情况, 施工时要严格按照审批合格的方案进行搭设。对于搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上;施工总荷载15k N/m2及以上;集中线荷载20k N/m2及以上的模板支架应组织专家论证[4]。
4结束语
文章不仅对力学计算中常见问题进行了分析, 也总结了以往模板搭设质量存在的种种问题, 得出了导致模板支架坍塌的各种原因, 解决了监理单位在审核模板工程施工方案计算书中的困惑, 为施工单位在搭设模板支架过程中提供了依据。由于新规范《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ 300-2013的施行, 对其他研究中未提及的架体抗倾覆验算的重要性又予以了阐述。只有对模板支架坍塌的各种因素进行全面系统的考虑, 才能更好的防患于未然。
摘要:文章以前人对扣件式钢管脚手架及模板支架坍塌事故原因的研究为基础, 分析模板支架的荷载变化、杆件设置等构造因素对其稳定承载力的影响机理。对模板支架计算及实际搭设过程中, 导致支架稳定性变化的错误及缺陷进行总结。结合现场易出现的问题, 提出模板支架计算和模板搭设过程中应注意的问题和建议。
关键词:模板支架,力学计算,搭设,失稳
参考文献
[1]JGJ 162-2008.建筑施工模板安全技术规范[S].
[2]JGJ 300-2013.建筑施工临时支撑结构技术规范[S].
[3]佚名.模板设计计算必须注意的几个问题[J].施工技术, 1999 (2) .
支架搭设 篇4
关键词:支架搭设,施工方案
1 工程概况
徽水河特大桥中心里程为DK234+540.128, 孔跨布置为1-24m简支箱梁+11-32m简支箱梁+1-24m简支箱梁+1- (60m+100m+60m) 连续梁+11-32m简支箱梁+1-24m简支箱梁, 全长为1059.215m;本桥跨越徽水河, 采用60+100+60m连续梁跨越。
梁体为单箱单室、变高度, 变截面结构。箱梁顶宽12m, 箱梁底宽6.7m。顶板厚度除梁端附近为65cm, 其余均为40cm, 底板厚度40至100cm, 按直线性变化, 腹板厚48至60cm、60至90cm, 按折线变化。全联在端支点, 中跨中及中支点处共设5个横隔板, 横隔板设有人行横洞, 供检查人员通过。
60+100+60m梁全长为221.5m, 中支点处梁高7.85m, 跨中10m直线段及边跨15.75m直线段梁高为4.85m, 梁底下缘按二次抛物线变化, 边支座中心线至梁端0.75m。
2 箱梁支架施工方案
连续梁0#块施工采用三角形托架施工, 其余节段采用挂篮悬臂平衡浇筑法施工, 边跨采用支架现浇施工。
支架是悬臂浇注过程中主要受力结构, 设置在桥墩两侧, 本工程连续梁0#块支架采用对称的三角形托架, 布置在顺桥向两侧, 两侧每对托架顶设2根Φ32的预应力筋对拉, 托架两根杆件都必须与其相应预埋件周围焊接牢固, 并加焊加劲板。箱梁底部采用10#槽钢制作的桁架结构。为消除脱架的非弹性变形, 保证箱梁施工质量, 在浇注0#块前首先进行预压, 测量支架的变形, 卸载后重新检查支架结构, 安装模板[1]。
2.1 高程及预拱度控制
0#块采用型钢托架, 基础落在墩柱上, 通过支架的弹性变形检算得出施工时支架弹性变形为δ1, 施工时0#块预应力钢束张拉后所产生的起拱值为δ2, 1#块~13#块悬浇梁段荷载对0#块所引起的挠度δ3, 基础、墩身的压缩变形及永久支座的变形为δ4, 挂蓝设备及附属设施在主桥施工时由此部分荷载引起的梁段变形值为δ5, 其控制高程H=δ1+δ2+δ3+δ4[2]。
2.2 支架预压
整个支架系统拼装完成后需要对支架进行预压, 以实测支架的非弹性变形和弹性变形, 验证支架的承载能力;同时消除非弹性变形值;根据测得的数据推算0#悬臂段底模的预拱度, 确保支架的使用安全。加载材料:使用砂袋结合钢绞线, 钢绞线放置于砂袋上部。砂子用大包装袋盛放, 便于吊装和运输, 用磅秤称重, 每袋重量为1000公斤。
加载重量按照最大施工荷载的1.20倍配重, 然后考虑了施工荷载和施工的安全系数计算出压重的数量, 加载总重量为0#节段施工重量的1.20倍超载系数。堆载预压采用分级加载的方法进行。压重的先后顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行, 先浇筑混凝土的部位先压重, 后浇筑混凝土的部位后压重, 荷载分别按设计荷载的60%、100%、120%进行。
加载分级为:0→60%→100%→125%。
2.3 加载顺序
加载顺序为从支座向端部依次进行, 每级持荷时间不少于6小时, 当荷载压至设计荷载的60%、100%时都要对观测点进行沉降观测, 当压至总重量的120%时停止加载并持续荷载一天。预压及施工中, 对称均衡施工, 并且对底模、支架处的观测点进行连续观测。然后再逐级卸载, 并测量变形量。卸载的顺序按照压重的反顺序进行并且做好观测记录, 在压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并做好记录。
2.4 变形量测
在0#段底板模板横向等间距布设三个变形观测点, 共布置5个观测断面。记录每个观测点分别在加载前, 每级荷载加载后、卸载后的标高。测量时尽量避开阳光直射, 减少温度测量误差, 对压重至60%、100%、120%时段观测频率为每半小时一次, 连续12次以上, 并做好现场详细原始记录。
2.5 量测结果处理
堆载预压完成后, 对变形观测点数据进行分析处理, 按下表1-1计算预拱度。
2.6 外模、内模安装
0#块外模采用钢模, 内模为竹胶模板, 底模带木与分配梁间留有缝隙, 以供底模抄平及拆除, 底模安装时, 应预留孔洞。孔洞方向与尺寸要与盆式支座上预留螺栓位置一致。0#块支架搭设完成后, 进行荷载试验 (预压) , 合格后方准进行模板安装。
模板安装应稳固牢靠, 拉杆、撑杆上足, 尺寸误差满足规范要求。
3 结束语
通过对徽水河特大桥连续箱梁的施工, 证明此支架搭设方案的设计满足施工要求, 保证了施工的质量。
参考文献
[1]陈秀鸣.常州高架预应力混凝土箱梁支架施工技术[J].山西建筑, 2011 (5) :87-88.
[2]武鹏燕.通顺路分离式立交桥现浇连续箱梁支架搭设方案[J].铁道建筑技术, 2011 (1) :90-92.
浅谈现浇箱粱满堂支架搭设施工 篇5
当满堂支架法搭设遇到软土地基等一些搭设不便的场合时, 如何进行支架搭设也是进行施工的一项问题。本文从支架搭设的组合形式进行分类与研究, 同时对施工场所遇到的不同问题进行了不同支架搭接方式的分析与阐述, 旨在能为相关施工提供参考与借鉴。
一、普通支架的搭设方法
1. 适用条件
普通支架一般适用于软土地基、城市的老路面、河塘以及一般路面等。通常普通支架的施工箱梁跨度在20~70 m之间, 梁高在1.8~3 m之间。
2. 普通支架搭设时的基础路面处理方法
对于软土地基应首先进行开挖清淤, 之后使用宕渣进行填充。通常情况下, 宕渣的填埋厚度不得小于50 cm。填埋之后, 使用压路机进行分层压实。经过相关承载力检测, 满足承载力施工要求或者经过分层压实之后, 路面没有明显的碾压痕迹, 这说明承载力已经满足要求。之后在上部进行排水系统的布置进行混凝土找平, 一般使用C20混凝土铺设15~20 cm。期间还应进行混凝土的养护, 尽可能保证混凝土路面的开裂较少。待混凝土硬化之后, 便可进行普通支架的施工。对于一些城市水泥与滤清路面来说, 则需进行相应的承载力监测。将路面清除之后, 便可直接在上部搭设支架。
场地经过相应的处理之后, 通过相应的测量人员依据相关箱梁施工规范进行测量箱梁的投影面。在场地放样进行相应测量的同时, 也要进行相应的支架搭设施工。对箱梁的横梁以及腹板的部位, 在硬化之后的场地上使用石灰进行画线标记, 方便进行加固处理。加固处理的范围为箱梁的投影两侧, 分别加宽0.5~1.0 m。
3. 普通支架的材料选用
通常情况下, 进行普通支架的搭设时, 材料的选用应根据相关的行业标准《门式钢管脚手架》 (JGJ76) 中的MF219型门架来进行, 并配备相应的水平架、底座托座以及横杠等支撑配件。在使用重型门式的支架替代钢管之类支架以来, 可以看出明显的优势。不仅施工操作简单方便, 而且承载力好, 其对现场的环境适应性强。
门式支架的材料选材时, 应通过相应的质监部门进行数量以及质量的检查, 对一些出现锈蚀、局部变形的材料进行剔除。进行普通支架的搭设后, 应做好防锈蚀的一些措施, 尽可能避免使用过程中一些严重变形现象的发生。
4. 普通支架的实例分析
普通支架的搭设实例分析, 以50 m跨度的截面分析为例。已知桥梁跨度为50 m, 梁高为分别为2 m、3 m、2 m。选用HR型重力式门架, 已知重力式门架所用的是门架尺寸为 (37) 572.5mm, 托座以及底座选用可调性底盘通过支撑架的斜拉支撑以及配合横梁进行固定, 形成支撑架。通过相应的扣件与钢管进行配套, 通过螺栓进行拧紧使得力矩值在相应的范围之内, 一般情况不小于40 Nm。通过各杆件的断头盖板的端部在10 m处进行搭接, 同时依据规范设置水平加固杆, 保证横、纵部位均匀布置。这样可以有效确保支架的受力均匀, 继而减小危险截面的存在。
5. 支架的受力分析
支架的受力体系主要有人的活动荷载以及混凝土的振捣荷载。这些荷载通过横纵的支撑部位向下传递, 再通过相应的托盘传至地基。
6. 相应保护支撑措施
为了足额保证支架稳定需要, 应设置横纵向的剪力支撑以及横向水平杆。同时, 水平支撑设置一道二层支撑, 一般设置支撑剪力的间距为4~5步长。
二、跨河以及跨路的支架搭设方法
1. 适应条件
这种支架的搭设一般适用于跨越河道, 高速公路, 一、二级公路的支架搭设。通常这种类型桥梁的跨度在20~70 m之间, 梁高在1.8~3 m之间。
2. 跨河以及跨路支架搭设时基础的处理方法
这种情况下, 一般使用的是门洞搭设的方法。通过两侧浇筑混凝土条形基础结构或者是混凝土立柱基础机构, 通过钢管进行跨越搭接形成支架体系。对于混凝土基础的下部尺寸, 应根据相应的箱梁荷载进行计算得出。同时也应综合考虑当地的地质条件, 混凝土基础的断面尺寸一般设为0.5×1 m。另外, 混凝土基础之间的搭设宽度一般根据相应的跨度以及河道或者是路宽来确实。
3. 支架搭设方法
使用厚钢板预埋于混凝土基础的顶面位置, 将相应的钢管通过立柱与钢板之间进行焊接。通过对于钢管的围焊以及加劲缀板的设置, 可以有效实现钢管的固定, 一般钢管立柱的间距设置为2.5×3.0 m。横向搭接使用槽钢, 加上钢筋的交叉搭接, 可以有效提高整体传力系统的整体统一性。
4. HR重型可调门架设置方法
通过槽钢上搭接可调式门架, 其搭接支架的方法与前面所述的普通支架搭设方法一样。
5. 其他保障措施
为了更好地保证施工的安全, 防止过往车辆与支架的碰撞发生。在支架的醒目位置应设置相应的限高、限宽等警告标志, 以保证支架搭设期间周围交通的畅通。
三、基于承台受力的水中支架搭设
1. 水中支架搭设的适用条件
跨河且河道宽度大于20 m, 箱梁的跨度大于20 m。当箱梁跨度大于30 m时, 需要在河道设置相应的临时承受荷载墩台, 梁高不限。
2. 水中支架搭设基础的处理方法
施工期间如遇河道交通繁忙导致河道无法进行过填筑时, 将无法直接搭设满堂支架。此时, 就需要将支架体系设置在承台上受力, 并将钢管立柱设置与承台之上, 之后方可施工支架搭设工作。
3. 承台设计要求
由于所有的荷载最终均作用于承台之上, 因此对承台的设计要求格外的严格。在进行相关承台的设计计算时, 应紧随相关规范进行设计。且要在进行反复验算并达到标准后, 方可进行支架搭接。
4. 桥梁承台施工时, 对局部的水中围堰, 可通过承台上搭设钢板, 将钢管立柱焊接于钢板之上。
对钢管立柱的根数以及尺寸高度等, 都应通过实际的工程进行仔细的计算。在尽可能节约材料的同时, 达到所需要的目的。
5. 横向槽钢的搭接方法
应通过相关计算得出槽钢的型号、根数、间距等, 其搭接的方法与前面所述的两种搭接方式完全一致。
6. 受力体系的分析
整体支架的搭接横纵复杂, 可通过承台钢板上焊接钢管立柱, 通过槽钢进行横向布置, 通过相应的箱梁固定。由于所组成的系统复杂, 因此其受力情况复杂。对于这种情况下的受力体系, 在进行分析时, 应根据相关的设计软件进行综合处理, 并进行其他因素的综合考虑, 确保整体结构的稳定。
四、结语
通常对现浇箱梁的满堂支架搭设时, 不同的地质条件下有不同的搭设方法, 一些软土地基以一般地面都使用普通支架进行搭设。在一些河道宽度不大的跨河、跨路情况下时, 支架的搭设方式有所不同。通过相应的混凝土基础立柱以及钢板连接相应的钢管立柱, 结合槽钢的横向布置来实现支架的稳定。而当大跨度的跨河使用满堂支架搭设时, 需要使用设置墩台的办法来实现支架稳定。通过对不同方式搭设满堂支架的方法进行阐述, 旨在能够对相应的实践有所借鉴。
参考文献
[1]刘宗禄.流亭立交桥连续箱梁施工技术总结[A].铁道建设优秀论文选编[C].中国铁道建筑总公司, 1991.
[2]黄绍金, 刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[S].
支架搭设 篇6
1 工程概况
某市三环线北段汉黄路立交主线高架桥为预应力混凝土连续箱梁桥,5跨1联,左右幅共计12联箱梁,孔跨组合为:5×32m+5×30m+5×32m+5×30m+5×30m+5×30m。桥址处地势较平坦,地面标高在18.77~22.38m之间,地表水十分丰富,地下水稳定水位为地表下0.2~1.35m。
由工程地质勘察报告及现场查勘表明,该地区地表覆盖层为素填土,厚度为0.5~1.0m,土质松散,地基承载力30~40kPa,下卧层为3~8m厚的淤泥土,地基承载力20~30kPa,该地区属软弱地基。该桥箱梁因其所在位置净空不高需采用满堂支架现浇的方法进行施工,因此,箱梁支架下的软土地基处理是整个工程能否顺利进行的关键。
2 基础处理方案
支架基础处理是该桥施工中的一个非常重要的环节,在满足地基承载力的同时,还必须严格按照规范的要求控制混凝土浇注后的地基沉降总量(规范要求支架的弹性、非弹性变形及基础的允许下沉量满足施工后梁体设计标高的要求),该桥施工时按不大于2.5mm进行控制。
根据该地区的地质、水文、气候及现场踏勘调查资料分析,引起地基沉降的原因为:一是由于加载后,淤泥土发生侧向流变引起的地表沉降;二是由于地基土固结引起的地表沉降。进一步分析认为在支架受力期间加载后10d内(混凝土养护7d后进行预应力张拉),由于淤泥土流变所引起的沉降是主要的,固结沉降则由于时间短,淤泥土排水效果差,且该地区地下水位高(地表下20cm),地下水系丰富,所引起的沉降是次要的,可不做考虑。
因此采用满堂支架体系进行连续箱梁施工,控制地基沉降的首要目的是控制淤泥土的侧向流变,然后是提高持力层强度。
2.1 方案确定原则
方案确定以安全、经济、适用为基本原则,同时满足以下要求:
(1)不对地表原状土层进行破坏,在原状土上直接铺设垫层,目的是提高持力层强度。
(2)在垫层上铺设刚性扩大基础,增强基础刚度,减少不均匀沉降。
(3)采用加强型钢管支架(Ф48mm,壁厚3.5mm)体系,增加斜撑数量(斜撑数量为立杆数量的1/3),以增加支架整体刚度,减少不均匀沉降。
2.2 拟定方案
方案一:用毛渣在平整过的场地上直接进行填筑,分层压实,其上铺筑10cm的C15混凝土,增强基础刚度,再铺设30cm宽,5cm厚木板,以扩散基底地应力及保证支架基础受力的均匀。
方案二:用生石灰与地表覆盖层的原状土直接进行拌和,并分层压实,其上铺设10mm钢板,增强基础刚度,同时以扩散基础应力及保证支架基础受力的均匀。
垫层厚度的确定以软弱下卧层承载力为控制指标,首先假定一个垫层厚度z,然后通过式(1)计算。
式中:pz—垫层底面处的附加压力值;
pk—基础底面处的平均压力值;
p—基础底面处土的自重压力值;
b—基础底宽度;
l—矩形基础底长度;
z—垫层厚度;
θ—垫层的压力扩散角。
计算出pz后,通过公式(2)进行验算,若不符合要求,重新假设厚度后再验算,直至满足要求为止。
pz+pcz≤faz (2)
式中:pz—垫层底面处的附加压力值;
pcz—软弱下卧层顶面处土的自重压力值;
faz—垫层底面处经深度修正后软弱下卧层的地基承载力特征值。
最后确定垫层的厚度值分别为:毛渣垫层厚度50cm,石灰土垫层厚度60cm。
2.3 现场模拟试验及其试验结果
(1)现场模拟试验
为保证质量和安全,本文对以上地基及支架方案进行了现场模拟试验,以现场实测数据为依据,指导施工。根据以上地基处理方案,在主线桥18#墩左幅,箱梁投影面积下选了一块场地:宽度为箱梁实际宽度13.25m,长度为6m,进行上述方法地基处理,按设计的支架结构形式搭设了3.0m高的支架,且在支架上按实际箱梁底模形式铺设了底模,后进行了加载试验。加载吨位为:腹板处29.4kN/m2,翼板处14.7kN/m2(为施工总荷载的1.2倍)。在支架底模上及立杆底部钢板上布置了沉降点。
(2)加载、卸载时间安排
①第1次加载50%(总荷载的50%),恒载1d,每4h观测一次。
②第2次加载100%(总荷载的100%),恒载3d,每天观测一次。
③第3次加载120%(总荷载的120%),恒载3d,每天观测一次。
④卸载至100%,观测一次。
⑤卸载至0,观测一次。
地基与支架沉降曲线分别如图1和图2。
(3)现场模拟试验结果分析(由于两种方案沉降结果相近,以石灰土垫层试验结果为例)
①第1次加载后,地表沉降不明显,最大沉降量3mm,最小沉降量为0mm,沉降比较均匀。
②第2次加载后,地表发生了瞬时较大沉降,且呈“沉降盆”形状,最大沉降量为17mm,最小沉降量为8mm,差异沉降量9mm;在恒载3d之内,各测点未发生较明显变化,比较稳定。
③第3次加载后,在恒载3d之内,前两天各测点发生了连续沉降,沉降速率基本均匀,日均沉降量为lmm/d,第三天趋于稳定;由于前两天各测点出现连续沉降,为验证地基的最终沉降量,将恒载时间延长2d,并进行观测,支架未继续发生沉降,基础钢板沉降量最大,平均为17mm。
④卸载至100%时,钢板回弹1mm,底板标高回弹1mm。
⑤全部卸载后,钢板回弹5mm,底板标高回弹7mm。
由此可知基础和支架的弹性变形7mm,非弹性变形17-7=10mm。
2.4 方案比选
2.4.1 安全方面
(1)方案一:
分析前期施工便道及临建场地在施工过程的情况,方案一比较稳妥。
(2)方案二:
无成功案例和经验数据可寻,虽然通过现场模拟试验,从试验的过程观测和对试验数据结果分析,该方案在安全方面均能满足施工的要求,但需现场进一步进行检验,才可大范围实施。
(3)结论:
两种方案均能满足施工要求,但方案二需现场进一步进行检验。
2.4.2 经济方面
(1)方案一:
如在长980m、宽30m的场地上进行填筑,一次性投入的成本太大,仅毛渣材料费用近139万,C15混凝土费用近83万,支架底托垫板费用8万,合计总费用230万;若按毛渣倒用(考虑一半进行倒用)进行考虑,毛渣70万,C15混凝土83万,垫板8万,倒用费用20万(含挖机及运输车辆),合计总费用181万。
(2)方案二:
根据工期要求,按4~5个节段同时施工进行布置,考虑钢板循环倒运,钢板用量为278t(规格6000mm×1500mm×12mm,328块),钢板费用108万,6%石灰拌和土费用37万(含生石灰及拌和碾压),合计总费用145万。
(3)结论:
两种方案均一次性投入比较大,但方案二的投入费用远远低于方案一的投入费用,且方案二所投入的钢板有较高的回收和再利用价值,而方案一所投入材料无任何回收利用价值;通过核算,方案二比方案一节约投入近90万。
2.4.3 适用性方面
(1)方案一:
由于填筑材料(毛渣)需求量比较大,受材料料源、材料质量及地方价格影响因素比较多,而毛渣倒运过程中,要先挖后运再铺,需投入大量的挖掘和运输设备,且损耗比较多。
(2)方案二:
生石灰可与地表覆盖层的原状土直接进行拌和,无需大量的土源,且钢板铺设灵活多变,倒运速度快。
(3)结论:
在适用性方面,方案二远优于方案一。
2.5 方案确定
通过以上安全、经济、适用性等三方面的比较与分析,采用方案二处理后的桥下软土地基承载力大大提高,沉降得到有效控制,能够满足施工要求,同时该方案具备经济、便捷的施工优点,因此决定采用该方案进行连续箱梁施工的地基处理,支架采用满堂支架。
3 支架体系
3.1 支架搭设
支架为WDJ碗扣支架,满堂支架由底座、立杆、横杆、剪刀撑及可调顶托组成,立杆纵距为0.9m,立杆横距在箱梁腹板下为0.6m,底板及翼板下为0.9m,步距为120cm。
搭设时严格控制支架立杆的垂直度及水平连接横杆的水平度,并做好横向及纵向连接,以增强支架的整体稳定性。支架体系纵横断面布置图如图3和图4所示。
3.2 支架结构验算
由于整个支架主要承受竖向荷载,因此对支架立杆的强度和稳定性进行验算才能保证支架的整体稳定性,现对立杆进行验算:
(1)荷载计算结果
①钢筋混凝土的重量:
15.2194kN/m2
②模板、支架重量:
1.2642kN/m2
③施工荷载:
2.94kN/m2
④振捣时的荷载:
2.744kN/m2
⑤倾倒混凝土时的荷载:
3.43kNt/m2
则:①+②+③+④+⑤=15.2194+1.2642+2.94+2.744+3.43=25.5976kN/m2
将上述荷载按不同的分项系数予以组合,当结构重力产生的效应与可变荷载产生的效应同号时,恒载分项系数为1.2,基本可变荷载为1.4。
Sd=1.2SG+1.4SQ=(15.2194+1.2642)×1.2+(2.94+2.744+3.43)×1.4=33.2288kN/m2
全桥拟采用Φ48mm、壁厚3.5mm的碗扣钢管支架进行满堂支架立设。
(2)每根立杆承受实际荷载
通过上面计算,上部结构荷载按33.2288kN/m2计,钢管间距0.9m×0.9m间隔布置计算,则每区格面积:A1=0.9×0.9=0.81m2
Q=0.81×33.2288=26.92kN
(3)强度计算
σ=Q/A=26.92kN/489mm2=55.05MPa<205MPa满足要求。
3.3 稳定性计算
已知采用Φ48×3.5钢管,i=15.8mm,步距为1.2m,长细比为λ=L/i=1200/15.8=75.9,查表可得ψ=0.714
则有:N/(ψA)=26920N/(489mm2×0.714)=77.10MPa≤205MPa,满足要求。
4 支架预压及预抬值设置
搭设支架并安装底模后进行预压,预压荷载按箱梁自重及施工荷载的120%,预压采用砂袋装砂预压,梁体底模及基础钢板上设置沉降观测点,观测点布置按横向为两侧翼缘中线、两侧腹板中线及中腹板中线,纵向为沿线路方向每5m设置1点。
预压分级程序为25%→50%→75%→100%→120%,每加载完一级进行沉降量观测,加载至100%时,恒载3d,每天观测一次;加载至120%(总荷载的120%),恒载3d,每天观测一次;卸载至100%时,观测一次,全部卸载后,再观测一次,并根据观测值绘制出沉降曲线。
根据现场实测,荷载至120%时,基础最大沉降量最大,平均为16mm,全部卸载后,钢板回弹6mm,底板标高回弹8mm。
由此可知基础和支架的非弹性变形为8mm,可通过预压来消除,故设置底模预抬值为16mm-8mm=8mm。
5 结语
通过采用以上技术方案及施工监控,有效地解决了软土地基支架基础沉降量过大的问题,确保了整个支架体系的安全,箱梁的线形与高程得到了有效控制,取得了良好的质量效益和经济效益,在类似现浇箱梁的施工中可以借鉴。
摘要:由于软土特殊的工程特性,在软土地区采用满堂支架法修建连续箱梁桥,对软土地基的基础处理十分关键。结合某市高架预应力连续箱梁桥的工程实例,对基础处理的方案和支架搭设进行了阐述,为同类工程提供借鉴。
关键词:软土地基,现浇连续箱梁,桥梁基础,支架搭设
参考文献
[1]顾晓鲁.地基与基础[M].中国建筑工业出版社,2003.
[2]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].
[3]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
支架搭设 篇7
1工程概况
运城绕城高速公路K12+239解杨分离式立交桥,左幅桥跨径布置为(25+35+25)m,预应力混凝土连续箱梁;右幅桥跨径布置为(25+35+25)m,预应力混凝土连续箱梁。现浇箱梁采用满堂支架现浇,下部结构采用柱式墩、肋板台,基础采用桩基础。箱梁主要结构尺寸:桥梁采用单箱单室,梁高为1.8 m。箱梁顶板全宽为12 m,翼缘板悬臂长度为2.5 m,底板宽7 m,悬臂端部厚0.15 m~0.5 m,端横梁宽1.2 m,中横梁宽1.5 m。
现浇箱梁顶底板斜置形成纵横坡,腹板与梁端面保持竖直状态,铺装等厚:纵横坡在箱梁底产生的高差由梁底承托和柱高调整,支座保持水平。
箱梁施工时预留防撞墙,伸缩缝,泄水孔等预埋件。
2现浇梁支架搭设
本工程施工工期紧,箱梁施工是一个关键工程,为加快施工进度,采用定型WDJ碗扣式支架,立杆下有可调式底座,上有可调式顶托,搭拆方便,用钢筋少,尽管一次投资费用较大,但搭拆施工期可大大缩短。
2.1地基处理
满堂式支架的地基处理是现浇箱梁施工的关键工序,地基承载力应满足所承受的全部荷载,保证不产生过大的沉降现象。依据现浇箱梁对地基的要求和桥位处的地质条件,决定分层填筑75 cm砂砾垫层提高地基承载力,处理后的地基承载力不小于500 kPa。采用振动压路机和18 t~21 t的压路机进行碾压,使其密度达到95%以上,以减少箱梁支架的沉降。地基设单向0.5%~1%的横坡,保证施工时排水通畅。
地基经过处理后,压实度达到95%以上后,实测了9个点的承载力,具体数据见表1。
承载力能够满足支架的承载力要求。支架搭设示意图见图1,图2。
2.2 支架的架设
支架搭设前进行测量放线,确定出每排支架的纵横方向线,标出每根立杆的具体位置,然后摆放支架底座混凝土垫块,在垫块上放置立杆可调底座,并挂线使之横成行,竖成排。
支架搭设时,在处理好地基上每根立杆底托下水平位置长×宽=30 cm×30 cm,厚度10 cm的混凝土块,增加立杆底托下的地基受力面积。
各孔支架沿桥梁纵向立杆间距为90 cm,靠近桥墩处因箱梁中横梁混凝土为实体结构,荷载较大,所以在箱梁中横梁的位置间距为45 cm,端梁的位置间距为60 cm。在中横梁、端横梁处横杆的垂直方向加一根横杆,间距为60 cm进行加强。横杆在垂直方向按120 cm的步距进行布设,顶层高度不足120 cm时,按60 cm设一层横杆进行加强。
支架逐孔拼接完成后,将每段支架的断开处用普通钢管连接成整体。
在立杆托撑上横向安放架管双道做纵梁,纵梁和顶托之间的空隙使用小方木垫块填塞紧密,避免顶托因两侧集中受压使托撑变形引起过大沉降或支架失稳。纵梁上按20 cm的间距铺设10 cm×10 cm的方木作横梁,横梁上铺设底模。底模的横向接缝若位于两根方木的空档部分时,需要在横向接缝处增加一根方木支撑接缝,确保接缝不因受力产生变形。方木铺设高程要严格挂线进行,挂线高程为箱梁底板设计高程+2 cm预拱度,预拱度在1/4跨至跨中的部分均按2 cm控制,1/4跨至墩台部分2 cm~0 cm渐变。
经验算箱室立杆承载力和端横梁部分立杆承载力满足设计要求。
2.3 现浇支架预压方案
为消除支架地基在全部施工荷载下可能引起的变形,按照设计文件要求,施工前按箱梁重量的120%对支架进行预压,以消除支架非弹性变形和最大限度地减小地基沉降。
预压工作计划三跨同时预压,采用在底模上堆码砂袋(也可用同等重量的钢材或其他荷载均匀摆放)的方法进行,每跨预压重量为箱梁重量与施工荷载的重量之和。
支架搭设完成并铺设好底模后,在底模上布设观测点进行沉降观测。沿每跨底模的纵向至少布置五个观测断面,布置在桥跨端头(距墩台1 m处)、1/4跨、1/2跨、3/4跨位置,每个观测断面在支架横断面上分左、中、右设置三个沉降观测点,预压前分别测出每个观测点位置处标高h1,加载荷载的1/2时,进行第二次测量,测出相应位置的标高h2,加载荷载100%后,进行第三次观测,测出相应位置的标高h3。加载完成后,第二天再进行观测,测出标高h4,第三天再测出标高h5,若h4-h5<3 mm,则认为预压已稳定。卸载后,测出相应位置的标高h6,h5-h6即为弹性变形值,同时算出底模的塑性变形值。另外,1/2跨中的3个沉降观测点,同时作为支架位移观测点,在预压前对这个位移观测点进行坐标测量记录。
在箱梁施工前,支架应事先预压,以消除支架和地基的非弹性变形,预压荷载为箱梁自重的120%。经计算可知,1号墩~2号墩间支架上需预压485.6 t材料,才能满足预压荷载要求,确定支架预压的位移数据。
预压后,根据预压弹性变形,调整底模标高,调整后底模标高为设计标高与支架弹性变形、箱梁预拱度的和。支架预压消除了支架的非弹性变形,验证支架结构的可靠性,消除支架的非弹性变形对混凝土浇筑质量的影响。
支架搭设完成并预压后,进行梁部施工。
满堂支架施工时偶有垮塌事故发生,其原因一方面是支架设计有缺陷,另一方面是支架搭设不规范。这就需要我们有清醒的认识,严格按照设计及规范要求施工。以上只是我在平时施工中总结出的一些经验和教训,在具体的施工过程中要靠我们多观察、多比较、多分析、多总结,具体问题具体对待,以上所述只是和广大同行交流看法,希望各位多提宝贵意见。
摘要:指出现浇梁的施工方法主要有挂篮施工和满堂支架施工,结合解杨分离式立交桥现场施工,分析了满堂钢管支架施工时的要点,以完善连续箱梁支架搭设工艺,保证桥梁工程的顺利施工。
关键词:现浇箱梁,支架搭设,施工要点
参考文献
[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JCJ 59-99,建筑施工安全检查标准[S].
[3]建筑施工技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
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