钢箱梁专项施工方案(通用8篇)
1、钢箱梁支架总体结构设计合理,局部存在需要改进的地方。
2、钢箱梁支架双排钢管支撑间的间距过小,设计中心距为90cm,在该间距下,由于钢箱梁分段时的底板缝与腹板拼缝存在30cm搓台,钢箱梁支立于砂箱上的距离不足,导致砂箱的稳定性不好,对后续的梁底高程调整也存在影响。下次制作临时支墩时,临时支墩的间距宜改为150cm。
3、砂箱内的砂子不易放出,本次使用的是水洗天然砂未烘干,下次使用时需采用烘干后的米砂。
关键词:现浇箱梁,满堂支架,专项施工方案
0 引言
随着市政道路的发展, 现浇预应力砼箱梁的应用越来越广泛, 尤其对于工期要求紧、跨度大的连续箱梁, 满堂支架法现浇预应力砼箱梁应用最普遍, 其中满堂支架又是整个工程的关键工序, 它直接影响到梁体的外形和内在质量。但是在具体施工中一些不合理搭配支架结构的情况会影响施工的进程, 以及造成施工成本的增加, 本文结合现场实际情况和笔者自己的认知, 提出了优化施工同类箱梁支架的一般方法、工艺及措施, 从而使得在保证工程质量、安全的前提下, 节约了成本, 加快了进度。
1 工程概况
K53+085车行天桥, 处于云浮至阳江高速公路罗定至阳春段T5标松柏服务区, 与原机耕路交角约为90o。主线与天桥相交处为半填半挖路基段。
本桥中心里程为K53+085, 桥梁全长75.58m。本桥平面按直线桥设计, 桥面纵坡为0%。上部构造为 (30+40) m变截面预应力混凝土连续T形刚构, 箱梁采用单箱单室断面, 梁顶宽度5.5m, 梁底宽度4.5m~3.5m, 梁高1.2m~2m, 梁体截面按2次抛物线变化设置。箱梁腹板铅直, 腹板厚度0.45m~0.65m, 横梁纵向宽度1.0m。
2 满堂支架施工方案
2.1 地基处理
K53+085车行天桥, 以“51.0~52.775m高程平面”定为硬化后的垫层表面。垫层浇筑15㎝C20砼, 然后在砼垫层上搭设支架。
2.1.1 路床地基处理
路床按要求分层压实, 压实度不小于96%, 横坡随同主线路床横坡为2%。
2.1.2 墩台基坑处理
墩台基坑回填时应分层夯实, 必要时采用汽夯局部加强, 且保证该处不存水。严禁有软弱土和反弹土。
2.1.3 垫层浇筑
在支架范围及两侧各加宽50cm的区域内浇筑15cm C20砼垫层, 要求振捣密实, 且设置断缝。确保砼垫层的厚度、密实度、平整度、横坡、纵坡满足要求。
2.1.4 排水沟设置
顺应主线排水沟设计, 在支架范围内预埋准100硬塑排水管, 上敷土工布和碎石层形成排水渗沟, 与路线两侧的排水沟连通。
2.2 支架材料及结构
箱梁施工采用满堂碗扣钢管支架, 直径为48mm, 壁厚3.0mm。
2.3 支架设计
综合考虑施工安全、便利, K53+085车行天桥箱梁支架纵向间距均为0.6m。横向间距及竖向步距设置如下:横梁过渡段及腹板下, 立杆步距和横向间距均为0.6m;空腹板及其他部位, 立杆步距为1.2m, 横向间距为0.9m。
支架高度为3.6m~5.4m, 组成有2.4m、1.8m、1.2m、0.9m、0.6m立杆配备0.3m、0.6m套管, 加上底托0.15m, 顶托为0.15m。底模下设纵桥向次分配梁10*10cm方木, 间距30cm;其下设横桥向主分配梁10*10cm方木。端横梁下面以方木支撑。
在支架纵向间隔约3.6m (两外侧及腹板位置) 和横向间隔3~4m设置剪刀撑和水平支撑, 采用准6000*48*3.0mm焊接钢管。水平撑设置在底部、每层剪刀撑的分界面及顶部。
底托及顶托螺杆调节高度一般控制在30cm以内。
为了施工时不影响通行, 天桥一孔支架内设置门洞:净高4.2m, 净宽4m, 长度6.3m。门洞顶棚设防落棚。门洞纵向主梁采用I30b工字钢, 匀布间距30cm;横向托梁采用10*10cm方木, 门洞两侧各设3道纵横向间距为30cm的立杆作为门墙。门洞路面设置20cm C20砼。门墙支架下设C20砼防撞墩:宽100cm、高50cm、长630cm。 (图1)
2.4 支架的搭设工艺要求
2.4.1 地基处理与底座安放
(1) 搭设支架的地基要回填夯实、平整、硬化。 (2) 按支架布置图的列距、排距要求进行放线、定位。 (3) 底托直接立在砼垫层上, 务必使立杆竖直、同一层节点在一个水平面上、底托不能悬空。
2.4.2 支架搭设顺序
(1) 总体顺序:在砼垫层上放线→确定立杆位置→逐根树起立杆并及时搭设各层横杆→接立杆并及时搭设各层横杆→加设剪刀撑和水平撑→铺木脚手板→搭设防护栏杆及挡脚板并挂安全网。 (2) 分层安装:根据立杆及横杆的设计组合, 从底部向顶部分层安装。然后安装斜撑和水平撑, 保证每层及整体支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接。 (3) 顶托安装:根据支架布置图确定每段、每排支架顶托高程控制点, 再用拉线, 依次调出每个顶托的标高。 (4) 纵横梁安装:顶托标高调整完毕后, 在其上安放10×10cm的方木横梁, 再在横梁上安放间距为30cm的10×10cm的方木纵梁。安装纵横方木时, 应注意横向方木的接头位置尽可能位于顶托内, 否则应在接头位置加设托梁;相邻纵横向方木的接头错开。
2.5 支架搭设要求
(1) 支架立杆搭设间距允许偏差应为±50mm。 (2) 支架单根立杆搭设垂直度允许偏差应为3‰。 (3) 支架纵轴平面位置允许偏差应为L (结构跨径) /1000且不得大于30mm。
2.6 支架预压
2.6.1 支架预压布置
(1) 为了减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响, 在支架纵横梁及底模安装完毕后需进行支架预压。预压采用砂袋加载, 汽车吊吊装。预压范围为箱梁底板, 所加荷载分布应类似梁体结构压重, 加载重量不小于箱梁及模板总重的1.2倍。因悬臂较轻, 故此处不预压, 只是根据实测预压结果, 对悬臂预拱度作适当调整。 (2) 预压分3级进行加载, 依次施加的荷载应为单元内梁模总重的40%、80%、120%。 (3) 纵向加载时, 应从跨中向两端支点对称布载;横向加载时, 应从结构中心线向两侧对称布载。
2.6.2 支架沉降观测
支架预压观测包括:前后两次观测的沉降差、支架弹性变形量及支架非弹性变形量。
(1) 测量位置设在每跨的L/2, L/4处及墩部边缘处, 每组分左、中、右三个点。
采用水准仪进行沉降观测, 布设好观测点后, 加载前测出其顶面标高。第一次加载后, 每12个小时观测一次, 连续两次观测沉降量不超过2mm时, 进行第二次加载, 如此类推, 直至第三次加载完毕, 每间隔24小时测量一次, 当沉降稳定并符合验收标准后, 可进行卸载。
卸载6h后观测各测点标高, 计算前后两次沉降差, 即弹性变形;计算支架总沉降量, 即非弹性变形。
(2) 支架预压验收标准:
1) 各测点沉降量平均值小于1mm;2) 连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm。
支架预压结果满足其一, 可一次性卸载, 两侧应对称、同步、均衡卸载。
2.6.3 支架卸载
人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载, 卸载的同时继续观测。根据观测记录, 整理出预压沉降结果, 通过调整支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。
2.7 支架拆除要求
待箱梁砼达到设计强度的90%, 满足龄期要求, 且内外模拆除后, 方可进行张拉。待张拉完毕且上部模架落下后才能拆除相应的支架。
卸架时应按照先支后拆和后支先拆、先跨中后跨端、先上层后下层、先拆非承重后拆承重的顺序对称拆除, 即先拆剪刀撑, 斜撑, 再拆横杆、立杆等, 严禁上下同时进行拆架作业。
3 结论及效益分析
在现浇箱梁满堂支架的专业化施工中, 地基压实、不存水是控制支架稳定性的关键环节, 合理搭配支架结构是确保施工方便和节约成本的重要途径, 正确使用合格材料、严格执行施工方案和技术规范及检验程序, 是确保箱梁质量的必要手段。满堂支架法施工现浇箱梁, 简单易行 (只需保证地基压实、不存水) , 又较大程度地节约了成本 (投资较小, 只需用到钢管支架和方木分配梁) , 还加快了施工进度 (一般单幅一联两孔现浇箱梁只需40天左右即可完成主体施工, 其中支架占用10~15天) , 经过多次实地检验, 被证明是一条节能增效的施工工艺。
参考文献
[1]中国公路工程咨询集团有限公司.两阶段施工图设计[M].北京:本公司勘察设计部出版, 2011:1-11.
[2]中交第一公路工程局有限公司.JTG-TF50-2011公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民教育出版社, 2011:139-140.
摘要:钢导梁处于悬臂时,在导梁截面上由自重产生的负弯矩很小,而当钢导梁上支承墩后,受力主要由剪力和正弯矩控制。钢导梁和箱梁的连接断面是最不利断面,在过去的施工中,曾在该断面以及箱梁与导梁锚固区出现过裂缝,需引起重视,受力必须有较大的安全储备,锚固必须可靠,一旦出现问题,后果不堪设想,且无法补救。将钢导梁与箱梁的锚固措施进行优化改进,这些改进措施可以非常有效地解决导梁与箱梁锚固区开裂的难题。本文主要以长沙市营盘东路浏阳河大桥为例介绍等截面连续箱梁顶推施工方案和技术措施。
关键词等截面连续箱梁;顶推施工;技术方案
【中图分类号】U445.4
跨越河流、铁路的桥梁,为了满足泄洪和通航、铁路的行车净空要求,对桥梁通航净高与桥墩尺寸有其特殊的要求。因此,采用顶推工艺成桥具有占用土地少、对桥下交通干扰小、施工安全、设备简单等优点,在桥梁工程上得到普遍应用。顶推施工过程中,主梁的受力比常规的施工方法要复杂的多,桥梁上部结构随着施工阶段的进展,位置不断变化,从而不断地转换结构体系。施工过程中梁体各截面都要经受较大的正、负弯矩,所以必须准确地计算出结构在整个施工过程中的受力情况,以保障顶推过程中的施工安全。
有报道说,顶推梁”十顶九裂”,经过研究发现问题在于箱梁在墩顶完全由两条长方形的滑道支承,梁体局部承压,这里是预应力管道布置最密的地方,断面消弱严重,预加应力集中,而且又有竖向蹬筋的存在,多个方向的应力集中一起,状态比较复杂。如何减小应力集中是目前工程界亟待解决的问题。
1、工程概况
长沙市营盘东路浏阳河大桥主桥设计为48.0m+3×59.0m+48.0m=273m,五跨一联“类双层”预应力混凝土连续箱梁。箱梁横向为双幅桥,单幅为单箱双室等高度截面,外侧梁高3.508m,在单幅箱梁腹板两侧平底板悬臂伸出挑梁,内侧作为管线通道,外侧作为非机动车及人行道。主桥桥墩按顺水流方向布置,桥墩轴线与桥轴线斜交成79o角度。主桥纵向处于半径为2734.0m凸形竖曲线上,实际最大纵坡约2.98%。
箱梁施工采用顶推法施工。五跨一联箱梁共分成9个节段预制、顶推。五孔主桥跨中均设置临时墩,减小顶推跨径。箱梁主要材料采用C50砼,构造钢筋采用标准强度fsk=335mpa的Ⅱ级钢筋与fsk=235mpa的Ⅰ级钢筋。预应力筋采用直径为φ15.24mm,低松弛钢绞线,其抗拉强度fsk=1860mpa。
箱梁分9段预制、顶推,各段工程数量如下表
单幅箱梁节段工程数量表
梁段号123456789合计
长度(m)33.2529.5029.5029.5029.5029.5029.5029.5033.25273
砼数量(m3)500.4474.4474.4474.4474.4474.4474.4474.4500.44321.6
注:表中数据未包括齿板混凝土数量
单幅箱梁頂推总长度为273m,砼总体积4369m3 ,总重量约 113594 KN,每延米平均砼约16.0m3,每延米自重约 416 KN。
2、 总体施工方案和箱梁施工工艺流程
2.1 总体施工方案
根据本桥设计,为了保证满足工期要求,根据现场实际情况,计划两幅箱梁 投入两套预制平台及顶推设备,基本上平行进行预制、顶推。主桥的基础、下部构造要求一进场就要全面铺开施工,尽早完成,且在五孔主桥中分别施工临时墩。
将箱梁预制平台布置在浏阳河东岸河堤外侧10#墩~12#墩桥跨之间,前端距10#墩约18m;完成11#墩、12#墩基础后,进行顶推箱梁预制场的施工;预制平台前端与10#墩之间设置1个临时墩,与10#墩形成一道16m跨径的顶推过渡孔。在预制台座上逐段预制箱梁,第1段箱梁前端安装钢导梁,钢导梁与箱梁、以及梁段之间施加纵向预应力后,逐段推出,反复循环进行预制、顶推9个梁段的施工,从东岸(10#墩)向西岸(5#墩)方向分别将两个单幅箱梁顶推到位。
两幅箱梁顶推到位后,将钢导梁从根部割断拆除,按照设计要求拆除临时预应力索,张拉、压浆后期预应力索,拆除主桥跨中临时墩,然后完成落梁工作,即拆除预推滑道,安装永久支座,完成五跨连续梁体系转换工作,恢复通航航道。
2.2 单幅箱梁顶推施工工艺流程
主桥箱梁施工程序
3、施工重点与难点及解决措施
预应力砼连续箱梁顶推法施工技术在国内已有长足的进步,日趋成熟。但是营盘东路浏阳河大桥连续箱梁顶推又有其显著特点,单箱双室断面构造复杂,主跨径59.0m,外侧梁高3.508m,类双层结构,纵向处于半径为2734.0m的竖曲线上,桥墩轴线与桥轴线斜交,箱梁砼体积大,单幅重量重,每延米自重约416KN。
3.1箱梁顶推技术难点及措施
本桥施工重点是箱梁预制顶推,施工难点也是箱梁顶推,另外临时墩的安全及落梁支座安装也是施工中的难点。克服箱梁顶推难点的技术措施主要有以下几点:
(1)合理布置整个箱梁预制场,包括预制台座与台座的小跨径过渡墩;
(2)预制平台(平台、模板)有足够强度与刚度,且升降自如,调整方便;
(3)控制箱梁构造钢筋,砼浇注,预应力施工质量,保证箱梁预制外形整体线形及内在质量;
(4)采用有足够刚度和合适长度的导梁,保证连接牢固;
(5)严格控制所有滑道标高精度,在理想圆曲线内,选用摩擦系数小的新型高分子塑料滑板;
(6)安装能足够施力且有富余的顶推设备,保证顶推过程顺利;
(7)采用可靠的横向导向装置,控制箱梁滑动过程横向偏差,符合规范要求;endprint
对施工中关键过程进行控制:箱梁底板线形;预应力质量;滑道标高精度;墩顶位移;箱梁内力与外表裂纹的检查等。
3.2 临时墩施工技术难点及措施
临时墩在箱梁顶推过程,保证安全也是一个难点,由于实际通航净宽不足25.0m,安全包括两个方面:一个为通航安全,另一个为临时墩受到来往船舶撞击,导致顶推中箱梁结构的安全。解决措施:
(1)施工中树立高度重视安全的意识,主动与海事部门联系,依靠他们支持,接受他们的指挥;
(2)临时墩设计时,尽量减小对航道的影响
(3)临时墩有足够的强度和刚度,在上下游设置防撞钢管桩,在通航孔侧设置防撞船舷等防撞措施。
(4)主动与海事部门联系,密切配合,按海事部的要求,高度重视,做好每一件具体工作,设置完善的安全标志标牌。
3.3 落梁施工技术难点及措施
箱梁顶推到位后,完成落梁,永久支座的安装,也有相当大的难度。箱梁自重大,单个主桥墩重量达24544KN,连续梁在顶升过程中应考虑1.5左右不均匀系数,一个墩箱梁需YD500竖直千斤顶6~8台才能顶起来。由于顶推施工特殊性,支座只能在頂推到位后拆除滑道系统后才能就位安装,支座与垫石、箱梁底板的施工误差,工作净空间的限制使地脚螺栓很难套进和连结固定。顶推到位后,工作空间受到限位又不能将梁顶升得太高,支座吨位大,笨重,构造复杂,无法采用起吊设备,人工操作很困难。解决措施:
(1)与设计单位密切配合,共同商量,请设计上充分考虑到箱梁顶推到位后支座安装困难,适当作局部调整。如采用电焊与环氧树脂胶粘代替地脚螺栓连接。
在作顶推施工工艺设计时,特别是滑道系统施工方案时,就充分考虑落梁支座安装方案,要预先考虑,留有余地。
(2)在顶推前,将笨重的支座先用吊机吊到桥墩顶就位,在落梁时,只需将支座平移,降低劳动强度;
(3)落梁前,准备足够顶升设备如竖直千斤顶,充分做好各种准备工作,使落梁工作时间越短越好,越安全。
4、结束语
科局南河4号大桥,箱梁24跨,每跨8片共计192片,为保证箱梁安装工作的安全、质量和进度,特上报本方案,根据现场实际情况,我合同段采用2台70吨吊车作为起重安装设备,人机配合,具体箱梁预制吊装专项施工方案的过程如下:
一、准备工作:
1、按照《评定标准》规定项目对箱梁外观和尺寸进行检查,确定其外观及其尺寸合格。
2、箱梁压浆试件进行试压,确定混凝土强度达到设计强度的100%,箱梁连续端按照设计位置和尺寸安装堵头板,以上合格说明具备安装条件。
3、机械设备的安全检测
我项目部新进场的2台70吨吊车,对以下部位进行安全检查,液压油管、钢丝绳、支撑点、检查仪表盘等部位,全部正常。
4、一片箱梁最大安装重量为62吨,有两部70吨吊车进行吊装,一辆拖车进行运输。
5、吊装安全员一名、指挥人员一名、挂钩两名。
箱梁的尺寸、质量、重量、吊车起吊重量、安全员,以上五项均为合格。具备吊装条件。
二、箱梁的安全吊装:
1、箱梁装车:吊车支护吊点位于箱梁两端60-100cm位置安
全起吊距离,将钢丝绳挂在箱梁的一端,由安全员检查吊装绳索
是否挂到位,周围有无闲杂人员,均符合条件,由两台70t吊车
在预制场将其吊装在拖车上,装车后梁体支座位置支垫方木。
整个过程轻吊轻放,保持梁体的平衡状态。
2、道路的安全防护:
为了保证运梁车辆在运行途中安全,我部对道路进行平整,运梁车运梁时,行驶速度不超过10km/h,不急刹车和急调头。
防止在运输途中发生意外。
3、吊装箱梁现场:
拖车将箱梁运至安装地点,有两台吊车位于桥梁下方,逐孔
安装,其中每孔按照从一幅边梁到另一幅边梁的施工顺序依次安
装。整个安装后梁体伸缩端位于永久支座上,连续端位于临时支
座,保持梁体简支状态。
3、梁位调整,按照《评定标准》检查并调整至各项指标合格为止。
4、临时支护,在边梁翼板下及中梁使用方木临时支护,防
止箱梁发生倾覆。
三、吊装安全注意要点:
1、作业人员进行培训,所有起重设备都应符合国家关于特
种设备安全规程,并进行严格管理,在实际作业中要严格执行下
列规定。
2、吊装前应检查安全防护设备等准备工作是否齐备,检查
机具设备、构件的重量、长度及吊点位置等是否符合设计要求。
3、施工所需脚手架、作业平台、防护栏杆、安全网必须齐
备。
4、旧钢丝绳,在使用前要检查其破损程度,每一节距折断的钢丝绳,不得超过5%,本次62吨箱梁吊装,经检查无折断现
象,符合安全要求。
5、吊装作业前,先进行试吊,按设计吊重分阶段进行观测,确认无误后,方可进行吊装作业,施工时工地主要领导及专职安
全员应在现场亲自指挥和监督。
5、遇有大风及雷雨等恶劣天气时,应停止作业。
6、根据吊装构件的大小、重量,选择适宜的吊装方法和机
具,不准超负荷,吊钩的中心线,必须通过吊体的重心,严禁倾
斜吊装构件。安装构件必须平起稳落,与支座密贴。
7、施工现场设置安全员,设好安全标志。施工人员佩戴安
全帽,服从指挥。
8、吊装施工人员做好安全技术交底和安全教育工作。
9、吊车安装时,由一人统一指挥,两车同时起吊,动作不
得过快,听到口令才落梁。
10、对现场和所有便道进行管制,必要时对现场进行封闭。
四、为保证此项工作安全,特制定安全保障如下:
1、施工现场设置专职安全员,设立好安全标志。
2、施工人员佩戴安全帽,服从指挥。
3、吊装前对施工人员进行安全技术交底和安全教育工作。
4、吊装起梁时,先有一个吊车起绳将梁稍稍抬离梁底,在由两台吊车共同将梁吊起装车。
5、梁车运梁前,先对梁车进行“三检”,确保梁车无故障再
行驶。
6、梁车运梁时,行驶速度不超过10km/h,不急刹车和急调
头。
7、安装时,由一人统一指挥,两车同时起吊,动作不得过
快,听到口令才落梁。
8、对现场和所有便道进行管制,必要时要进行封闭。
五、机械设备的安全检测
我项目部新进场的2台70吨吊车均通过山西省特种设备监
督检验所进行检验,且检验合格,合格后方可作业。我部现有检
验报告复印件两份。
六、安全领导小组:
组长:王国青
副组长:宋军平、王振生
预制场装车领导安全小组
组长:贾耀峰
安全员:高翔、施工员:郜合用、李飞、施工现场安全领导小组:
组长:贾瑞旭
安全员:周琪祥
施工人员:吴保国、任宫亭、赵喜群
忻保高速公路路基第二十二合同段项目部
二0一0年四月六日
箱梁吊装专项安全施工方案
预制箱梁冬季施工方案
江苏润扬交通工程集团有限公司
吴淞江大道跨吴淞江大桥项目WSJDQ01标经理项目部
2016年11月17日
吴淞江大道跨吴淞江大桥项目
箱梁预制冬季施工方案
一、工程概况
吴淞江大道跨吴淞江大桥项目共有30米后张法预制箱梁240片,截至2016.11.12日已完成108片,剩余132片。现梁场一天正常生产2片箱梁,为保证工程质量和施工安全,按规范要求室外日平均连续5天温度低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工,按冬季施工办理。
箱梁预制冬季施工主要解决砼的拌和物的出料温度及砼的养护问题。砼的出料温度控制以拌和用水加热为主,在极端冷天气时采用加温措施以保证砼的质量;梁体养护采用蒸汽养生法,即保温篷布保温、篷布内加热升温的措施。
二、冬季施工施工一般技术要求:
1.1进入冬季施工后,在负温条件下,钢筋加工运输过程中防止撞击。
1.2砼搅拌站搭设暖棚遮盖围挡保温,砂石料仓四周加挂篷布防风防雪保温。
1.3车辆和机械冷却水中掺加防冻液,防止车辆和机械不能正常工作。
1.4蒸汽养护设备属于特种作业需要提供检验合格证以及锅炉作业操作证,做到安全生产。
1.5钢筋焊接在室外焊接时,最低温度不低于-20℃,并且采取必要措施减少焊接件温度的梯度,避免焊接后的接头立即接触雪。
1.6冬季施工时,应制定防火、防冻、防煤气中毒等安全措施,并与当地气象部门取得联系,做好气温观测工作。
1.7冬期施工期间,用普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的40%及5Mpa前,不得受冻。
1.8浇筑混凝土宜掺用引气剂及引气型外加剂,以提高混凝土的抗冻性。
1.9拌制混凝土的各项材料的温度,应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。当材料原有温度不能满足需要时,考虑对拌和用水加热,仍不能满足需要时,再考虑对集料加热。水泥只保温,不得加热。投料顺序为先骨料和已加热的水,然后再投入水泥。
1.10混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不低于5℃。
1.11由于温度较低,拆芯模的时间要严格控制,一般保持在10-12个小时再拆除芯模,防止顶板产生裂纹。
三、钢筋工程
在负温条件下,钢筋的力学性能发生变化,屈服点和抗拉强度增加,伸长率和抗冲击韧性降低,脆性增加,加工性能下降,冬季施工要采取相应措施保证钢筋加工质量。
(1)冬季钢筋焊接时集中在白天温度较高时段,环境气温不低于0℃。
(2)冬期电弧焊接时,利用篷布覆盖防雪、防风保温,选择韧性较好的焊条。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。
四、混凝土配制、搅拌、运输
(1)拌和物搅拌合成后所需温度不能满足要求时,考虑对拌和用水加热。
(2)室外日平均气温连续5天稳定低于5℃,我梁场拟采用对拌和用水采用电加热方法,同时对水池采取覆盖保温措施。
(3)骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质,严格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。投料前,先用热水冲洗搅拌机,投骨料、水泥、加热水搅拌,搅拌时间比常温延长50%,使水泥颗粒充分分散并和骨料充分包裹,对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。注意水泥不与80℃以上的水接触,防止发生假凝现象。
(4)试验室定期观测拌和用水加热温度、混凝土出料及入模温度。并观测运输、施工等温度损耗,若入模温度达不到要求,后台调整水温,确保符合规范要求。
(5)取现场养生试块,掌握混凝土强度增长状态。
(6)为减少、防止混凝土冻害,选用较小的水灰比和较低的坍落度,以减少拌合用水量。
(7)拌合设备进行必要的防寒处理。
(8)混凝土的运输过程快装快卸,不得中途转运或受阻,砼运输罐车加装保温套覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时,应进行重新调整水的加热温度。
(9)冬季施工运输混凝土拌和物时,尽量减少混凝土拌和物热量损失措施: ①尽量缩短运输距离,缩短运输时间。②尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。③现场开盘前必须做好充分的准备工作,减少混凝土在施工现场的停留时间。④精心组织,合理安排,使混凝土运输时间尽可能缩短,保证混凝土运输过程保温蓄热。
五、混凝土浇筑
(1)混凝土浇注前,清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢。
(2)混凝土的灌注温度按照规范要求,混凝土分层连续灌注,中途不间断,每层灌注厚度不大于30cm,缩短施工间隙时间。
(3)混凝土浇筑完成之后要把顶板覆盖,保证温度,防止顶板产生裂纹。
六、混凝土养护
(1)、混凝土蒸汽养护
混凝土灌注完毕后盖养护罩,早期蒸养跟踪养护,以4t锅炉供汽,管道直接接入梁体腹腔内,用压力式温度表测定梁内及棚内温度。
预制T梁采用蒸汽养护时,静停期间保持棚温不低于5℃,灌注完4小时后方可升温,升温速度不大于10℃/h,恒温时蒸汽温度不超过45℃,梁体蕊部混凝土温度不应超过60℃,降温速度不大于10℃/h。蒸养期间及撤除保温设施时,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不宜超过15℃。蒸汽养护结束后,立即进入自然养护,时间不少于7d。
依据混凝土凝结硬化原理,蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。采用分段升温方案,若假定环境温度10℃,可将混凝土箱梁的蒸汽养护制度制定为:静停5小时;升温不少于6.5小时,升温速度为5℃/h;恒温18小时,最高温度45℃;降温速度不大于10℃/h,用时不超过21小时。
(2)测温设置
在冬期施工期间,由专门人员分别负责对大气温度、水泥、石子、砂、水等原材料温度、砼出盘温度、入模温度、养护温度进行测定记录,测定的次数为:
a、气温的测定每天7:30,14:00,21:00时共测三次。b、对拌合材料的温度,砼出盘温度,入模温度每工作班两次或视情况需要测定记录。
c、测定记录浇筑完毕和开始养护时的砼温度。d、蓄热法养护期间每4小时测定记录一次。
e、蒸汽养护法在升温、降温阶段每小时一次,恒温阶段每2小时1次。
f、测温使用玻璃酒精温度计。
七、冬季施工保暖措施
(1)准备保温材料:大蓬布、锅炉。
(2)试验室前后台安排人员值班,及时掌握施工过程混凝土状况,保证混凝土质量(和易性和坍落度)稳定。定期观测拌和用水、混凝土出料及入模温度,并测出混凝土各阶段损耗,便于及时调整确保混凝土入模温度符合规范要求的5℃以上。
(3)混凝土浇筑后,先覆盖,由于水泥的水化作用释放出的热量使混凝土集料温度上升,先覆盖混凝土面使水化热量蓄保起来,以减少热量的散失。
(4)待混凝土终凝时就可进行养生。加热时应保持构件均匀受热。并安排专人观测棚内温度,养生时在箱梁两侧各悬挂四支温度计,升温过程中观测每小时进行一次,并作好记录。
(5)为了防止孔道堵塞不通气造成混凝土强度不均匀,需经常检查各出气口是否通气。
(6)在混凝土达到设计强度90%后就可进行预应力张拉和压浆。张拉时油压表工作环境温度不低于10℃。
(7)测温方法和要求
测温时温度计放在需测温处 3~5min,然后迅速取出,使温度计与视线成水平,仔细读数,并记入测温记录表,同时将测温孔用保温材料按原样覆盖好。现场测温结束时间:砼达到临界强度,且砼表面温度与环境温差≤15℃、砼的降温速度不超过5℃/h、测温孔的温度和大气温度接近。
八、质量保证措施
(1)成立冬季施工工程质量专检小组,加强对天气预报资料的收集和气温的观测工作,掌握第一手资料,对天气变化情况做到心中有数,可以根据气温的变化提前作好预防准备,制定更有针对性的施工措施。
(2)试验室加大对原材料、半成品抽检频率,保证所用材料及加工件符合规范要求。混凝土冬季施工中的各项测试、检查结构,以及有关混凝土养护方法、时间、温度及保温情况的资料,均详细记录备查。
(3)试验室每天观测室外实际气温,并在施工中定期观测加热水、水泥、砂、石料等温度,并且做好记录。
(4)测量组做到每个施工控制点有放样必复核,保证定位准确。及时检测仪器,保证低温下正常工作。
(5)执行逐级汇报制度,要求梁场值班员遇到异常情况,及时向项目经理、总工或主管领导汇报。
(6)成立温度测控小组,定期观测混凝土各环节温度,对混凝土温度进行动态控制,并做好记录。
(7)做好施工过程责任档案记录、交接检记录。
(8)完善责任体系,将责任细化、落实到人。
(9)机修部门保证施工期间机械正常运转,不能因机械故障出质量隐患。
九、冬季施工安全注意措施:
1、冬季施工要注意人身安全。做好冬季物资供应。要按规定及时发放防寒劳保用品,确保职工安全生产。加强机械设备的维修保养,保证冬季施工所用施工机械的正常运转。
(1)对全体职工定期进行技术安全教育,在冬季施工前结合施工任务做好安全技术交底,配备好安全防护用品。
(2)由安全员对工人进行安全教育和操作规程的培训,对变换工种及临时参加生产劳动的人,也进行了安全教育和安全交底。
(3)特殊工种(包括:电气、起重、焊接、机械、车辆等工种)已经过专业培训,持上岗证作业。
(4)所有工种都有安全员的详细安全措施交底,才进行施工作业。
(5)在冬季施工的过程中,应采取必要防滑措施。生活及施工道路、•坡道做到经常清理积水、积雪、冰块。
(6)施工时如接触汽源、热水,要防止烫伤。
(7)在混凝土浇注前提前进行模板钢筋和预埋件检查,清理箱梁内积雪、冰块。
(8)现场火源,加强管理;使用煤气时,要防止爆炸;使用锅炉、煤炉、煤气时,应注意通风换气,防止煤气中毒。
(9)电源开关,控制箱等设施做到统一布置,加锁保护,防止乱拉电线,设专人负责管理,防止漏电触电。施工现场严禁使用裸线。电线铺设要做到防砸、防碾压,防止电线冻结在冰雪之中。大风雪后,应对供电线路进行检查,防止断线造成触电事故。
(10)施工现场水源及消防火用品都应作好明显的标记。
2、吊装注意事项:
1)施工负责人应在现场进行指挥,起吊作业时,被起吊物必须绑扎牢固。
2)当工作地点的风力未达到5级时,可进行起吊作业;当风力达到6级及以上或遇有大雪、大风等恶劣天气及夜间照明不足的情况,不得进行起吊作业。
3)防止滑倒摔伤。冬季施工前,平台、作业层、通行道路上的霜冻、结冰、积雪,指定专人随时清除,危险处铺防滑草袋、撒炉灰、钉防滑条,以防滑落孔内。
4)防止火灾事故:冬季风大干燥,火源增多容易失火,严加控制火源,加强用火管理,建立健全用火审批制度。对电焊、气焊工种的工人要进行专门的防火安全教育,制订防火公约并严格执行;教育职工养成不乱扔烟头的好习惯,提高职工防火意识。工地配备足够齐全的消防设备,消防道路要畅通,消防水源、水桶、水栓等应有保温措施,以防冻结影响使用。对冬季的取暖设施要妥善使用,电热毯、电暖器等不使用时必须拔掉插头,防止因此引起火灾。不允许私拉乱接电线,配电箱要设置专人负责,平时必须加锁保护,防止人为破坏。
5)防止冻伤事故。冬季露天作业区应设风挡,在工作区域附近搭设取暖棚,对露天作业的工人应发给适宜的防寒材料如:防寒服、棉鞋、棉手套等,并供给些防冻药膏。冬季施工所用的机械设备,特别是垂直运输设备要增加检查和保养次数,要特别注意保护制动装置和安全装置的灵敏度和可行性。
6)防止触电事故。对进行冬季施工的职工进行安全用电教育。施工现场的电动机械必须有良好的接地接零保护;小型手持移动工具应安装漏电保护器,操作人员必须戴绝缘用具;各种电线必须绝缘良好,不准缠在金属物上,电气设备安装必须符合规范要求。
7)所有进入现场的施工人员必须配戴安全帽。高空作业必须有安全网及安全带,防止发生高空坠落事故。
一、桥梁概况
东古丘三桥为6*16m一联,单箱双室现浇钢筋砼连续箱梁桥。本桥位于二反向缓和曲线上,反向曲线共切点位于K30+071.673处。桥上纵坡-2.5%,全桥在第一、二、三桥孔内右侧加宽到K30+071.673,加宽最大值为54.7cm;其余桥孔不加宽,故此采用6*16m现浇箱梁,起讫桩号为K30+033.46-K30+130.54,桥梁中心桩号为K30+082,全桥长97.68m。
主梁中心高度为1.4m,箱底板平置,标准宽7.0m,按规定曲线内侧加宽,本桥梁体最大宽度为7.537m。箱梁顶板设置横向坡度,顶板标准宽为10m,曲线内侧最大加宽0.537m;(0#台右侧)左,右侧翼板宽为1.5m不变。
二、施工方案
现浇箱梁支架采用满堂钢管支架,纵横梁采用100*100松方木。模板采用1.2cm漆膜竹胶板。第三跨设机动车道4*5.0m,支架全宽11~13m。
6孔箱梁砼分两次浇筑:第一次浇筑(6孔)底板及腹板砼(至顶腹板交界处);第二次浇筑(6孔)顶板及翼板砼。箱梁砼设计总量为635m3,第一次浇筑约340m3,第二次浇筑约295m3。采用汽车泵浇筑。
钢管架底部支撑及地基处理:由于东古丘三桥地处山丘地带,地势不平坦,每孔原地面高差起伏较大。第一、二、六桥孔处于山坡上,地基处理时必须设置台阶,用打夯机夯实;第三孔横跨老路,安设4*5m的机动车道;第四孔为跨越小溪处,在小溪内埋设圆管排水,第四、五孔用碎石土回填,回填高度为3m左右,经压路机碾压密实。最后全桥地基采用C25砼铺底,以保证地基坚实可靠,减少地基不均匀沉降,确保支架的稳定性。扎设钢管架时,钢管不能直接接触地面。钢管直接接触地面时,受力面积小,导致应力增大。因此采用10*10cm的小方块竹胶板垫起来减小应力对地基的影响。
钢管支架的搭设及模板的铺设:满堂钢管支架布设间距采用:顺桥向70cm,横桥向60cm,上下间距120cm;靠横梁处钢管间距加密,顺桥向按40cm布置;机动车道(4*5m)处钢管间距按顺桥向30cm布置两侧,每侧共4排,搭设时多设置剪力支撑加强。桥两侧翼板处,横桥向按80cm布置。支架搭设时应保持钢管的垂直及水平。横向及纵向钢管应对齐布置,不可按桥梁曲线曲率布置。支架搭设完毕后,上托支撑调节杆外露部分高度不应大于35cm,以保证荷载堆积后支架稳定。支架搭设时,考虑地基沉降系数及支架本身的非弹性变形。整体底模标高比设计高1cm,每孔预留拱度3cm,克服跨中挠度。后经支架预压后,根据实际沉降量再对其进行调整。
支架搭设完毕,铺设底模,底模采用δ=12mm漆膜竹胶板,下铺10cm×10cm方木作背楞,背楞间距20cm。芯模采用方木做框架,竹胶板铺面的箱形模板,侧模采用漆膜竹胶板,外侧用方木及钢管支撑。支架预压:为减少非弹性变形并确保支架的承载能力。浇筑砼前对支架进行预压,预压的重量取箱梁横重的1.2倍。预压时间为7天,每孔进行预压,预压使用砂、碎石及钢筋线材捆件堆积预压。
盆式支座预埋:支座安装,定位准确。底面与顶面的钢垫板,必须埋置密实,垫板与支座平整密贴,支座四周缝隙<0.3mm。
钢筋制作及安装: 所有钢筋进场后根据技术规范的要求和监理工程师的指示进行原材料试验,试验合格的批次才能用于施工生产。钢筋根据图纸所示的尺寸和规格进行下料切断,钢筋的切断必须采用物理的方法进行,禁止采用气割等化学方法施工,然后将切割合格的钢筋按图纸所示的角度和尺寸进行弯曲成型,需要焊接的钢筋除图纸有特别说明的根据图纸要求进行焊接,其他的均采用双面或单面焊接,焊缝的长度不小于5d、10d,主筋必须采用502或506焊条。每个焊缝应认真检查,对于焊缝不饱满、有裂纹等问题应及时处理。钢筋绑扎和安装采用人工操作,绑扎的钢筋组成的骨架应牢固、稳定,同时能承受混凝土施工带来的冲击影响,钢筋绑扎的数量、尺寸和规格应符合图纸和技术规范的要求。
砼施工:混凝土用原材料砂、碎石和水泥应经监理工程师批准同意合格的产地产品。砼配合比必须经批复后方可施工。开拌前根据现场砂、碎石的含水率由试验室调整砂、碎石、水的用量,同时下发混凝土浇筑令,经监理工程师批准后进行施工。砂、碎石、水采用电脑计量,水泥按袋装计量,拌和场地设在草鞋巴中桥右侧,拌和采用强制式混凝土HE-50拌和楼3套同时进行,以保证供应砼及时,控制好现浇箱梁的浇筑时间。混凝土水平运输采用3m3罐车运至施工现场,然后通过汽车泵输送浇筑。混凝土应分层浇筑,分层厚度在25~30cm之间,振捣采用插入式振捣器振捣。
砼养生及拆模:要及时保证现浇箱梁砼表面湿润。浇筑完毕后,当砼强度达到2.5Mpa后,可以进行非承重模板拆除。拆模时要小心,不得损坏砼边角,不得砼表面产生碰撞。当砼强度达到设计强度的85%后进行底模的拆除。拆卸支架时应遵循全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则,从跨中向支点拆卸。
三、满堂支架计算:
(一)荷载计算:
1.箱梁混凝土自重:(1)按最高腹板下砼重:(0#台左腹板)q1=1.532m×26KN/m3=39.832KN/m2
(2)箱梁空腹加厚段自重:q2=(10.625-3.471)×26÷7=26.572KN/m2 2.支架材料自重:①1.2cm竹胶板:q=1×0.012×10.4=0.125KN/m2 ②松木方:每米重:Q=0.1×0.1×6=0.06KN/m ③钢管:Φ48×3 每米重:0.0333KN/m 3.施工荷载:
计算模板及小楞时按均布荷载2.5kpa,另以集中荷载2.5KN进行检算。计算支承小楞的梁时,均布荷载截取1.5kpa。计算支架立柱时均布荷载按1.0kpa。
4.振捣砼时产生的荷载,水平模板按2.0kpa,垂直模板按4.0kpa。
(二)水平模板验算: 纵梁间距离按0.2m布置 惯性矩: ==1.44×105mm 3 截面抗矩:W===2.4×104mm3 木胶板弹性模量:E=6×103Mpa 木胶板弯曲强度:[σ]=70Mpa 模板跨中弯距:
M1=0.1×(39.832+0.125+2.5+2)×0.22=0.178KN.m M2=0.1×(39.832+0.125+2)×0.22+0.1×2.5×0.2=0.168+0.05+0.218KN.m
<控制> 强度验算:σ===9.08Mpa<70Mpa 刚度验算:q=(39.832+0.125)=39.957KN/m 1f====0.49mm [f]= =0.5>0.49mm
<可> <三>纵梁验算:纵梁跨距按0.7m布置:
10×10cm木方:惯性矩:I==8.33×106mm4 截面抗矩:W= =1.67×105mm3
纵梁均布荷载: Q=(39.832+0.125+0.06+2.5+2)×0.2=44.517×0.2=8.903KN/m 强度检算:
跨中最大弯矩:Mmax=0.1×8.903×0.72+0.1×2.5×0.7=0.436+0.175=0.611KN.m σmax===3.66Mpa<12Mpa 刚度检算: f====0.19mm [f]= =1.75mm>0.19mm(可)<四>支架横梁验算: 支架横向间距按0.6m布置
每个纵梁传来集中荷载:P=(39.832+0.125+1.5+2.0)×0.2×0.7=43.457×0.14=6.084KN 横梁承受的全部荷载简化为均布荷载计:
q=6.084×÷0.7=6.084÷0.2=30.42KN/m M=0.1×30.42×0.72=1.491KN.m 强度验算:σ==8.93Mpa<12Mpa 刚度验算:f=====0.35mm [f]= =1.5mm>0.35mm <五>支架立杆计算:
立杆横杆步距采用1.2m立杆钢管按Φ48×3mm计 钢管回转半径:r=15.95mm
A=424.12mm2 立杆长细比:λ=1/r=1200/15.95=75.24 弯曲系数:Φ=0.7 [N]=0.7×424.12×215=63.83KN 立杆承力:P1=(26.572+0.125+1.0+2.0)×0.42=29.679×0.42=12.473KN 立杆自重:<支架高度按17m计> P2=[0.0333×17+×(0.6+0.7)×0.0333]×1.2=[0.566+0.613]×1.2=1.179×1.2=1.415KN 立杆总荷载为:N=P1+P2=12.473+1.415=13.888KN<63.83KN<可> <六>地基验算:
主杆下使用竹胶板支承,承力面积: F=×2=×2=3619 主杆总荷载P=13.888KN 底座应力:σ===3.84Mpa 地面采用20cm厚C25砼处理,按1:1扩散角计算砼底面面积为: F===193320mm2 其应力为:σ==0.072Mpa 地基回填土承载力调整系数:Kb=0.5 地基采用风化岩填筑平压实,其承载力可达400Kpa 地基允许承载力:[σ]=fk·kb=400×0.5=200 [σ]> σ=72Kpa. 四.桥下通道结构及检算 <一>通道结构布置:
为便于桥下通过大型机械及运料车,故选用通道净宽4.0m(限宽3.2m)桥下净空5.0m(限高4.5m)梁部结构选用I 200a 质量:27.9kg/m,截面积:35.5cm2,b=100mm I=2370cm4
W=237cm3
两侧支墩采用4排,纵距0.4m横距0.6m钢管加密支架,下部设C20砼基础。
上部钢管支架直接支撑在工字钢顶面。(二)
强度及刚度检算:
单根工字钢自重:7.0×0.279KN/m=1.953KN 每根立柱传力:
由于现浇箱梁分两次浇筑第一次只浇底板腹板。待第二次浇筑顶板时,箱体钢筋混凝土已具有一定强度可承受部分荷载,可参与计算。通过位于是跨中部份,箱梁砼自重可采用跨中空腹部份荷载。跨中空腹段箱梁自重:q=(10.625-4.922)×26÷7=21.183KN/m2 顶板及翼板自重:0.25×10.0×26÷7=9.286KN/m2 第一次浇筑每根立柱传力:P=(11.9+1.0)×0.42+(13+11×1.3)×0.0333×1.1=5.418+1.0=6.418KN 墩柱支承反力:6.418×7÷2=22.463KN 跨中最大弯矩:
Mmax=22.463×2.1—6.418×2.1—6.418×1.4—6.418×0.7=47.172-13.478-8.985-4.493=20.216KN·m 工字梁跨中最大应力:σ===85.3Mpa<[σ]=215Mpa <可> 刚度验算:n=7 F=pl3=×6.418×103×40003 ====7.59mm 绕度允许值:
=10.5>7.59mm
<可>(三)支架墩柱检算:
支架墩最外侧距离(纵向)L=4.0+1.2×2=6.4m 其上共分布9根立柱,支架墩共2×4=8根立柱 每根立柱受力
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.
关键词桥梁工程;桥面铺装;技术探讨
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0137-01
桥面铺装层破损、开裂、麻面、翻浆和磨光不匀是公路水泥路面施工中较为常见的一种质量通病。其中桥面铺装层破损是损害面积最大而且危害最大的一种形式。桥面铺装裂缝产生的原因机理涉及到材料及施工工艺等多个方面。现阶段在对桥面铺装裂缝的后期处理上比较重视.而对引发产生裂缝的其他因素重视不够。只有在弄清桥面铺装裂缝产生的机理之后,才能做到有的放矢。更好地避免和预防质量问题的发生。
1钢箱梁桥面铺装的特点
对于钢箱梁桥面铺装,由于其直接承受着交通荷载的反复荷载作用,而且桥面铺装处于极不利的工作环境之中,因此具有一般沥青混凝土路面或水泥混凝土桥面铺装所没有的特点:①不具备水泥混凝土桥面包括钢箱梁水泥混凝土组合式桥面那样的刚性底板支撑,不具备道路那样坚固的路基与基层结构的支撑。钢桥面铺装处于随时都在变形的基础之上;②大跨度钢桥本身的变形、位移、振动都将直接影响沥青铺装层的工作状态;③沥青铺装层在全年极端高温与低温环境下将受到同一地区沥青路面所不可能的强烈的不利影响,更易受大气温度的影响。钢箱梁桥跨结构的季节性温度变化会严重影响沥青铺装层的变形;④强风、台风等各种原因产生的震动作用;⑤在某些荷载作用下,钢箱梁将产生负弯矩,使沥青铺装层表面承受拉伸荷载,出现倒置的受力模式;⑥桥面铺装一旦发生破损,对交通的影响和危害大,维修更困难;⑦钢箱梁会生锈。
2钢箱梁桥面铺装的技术要求
1)足够的强度与刚度及良好的变形随从性。大跨径钢箱梁桥的主梁变形较大,且变形复杂,若钢板的变形随从性不好,将可能产生两种类型的破坏:①铺装层与钢板之间相互错动的剪切破坏,主要发生在粘结层中;②铺装层的弯曲破坏。因此,桥面铺装必须与桥面板紧密结合成为整体,使桥面铺装能与桥面板的任何变形协调一致,即具有钢板变形的随从性。此外,若铺装层的强度与刚度较差,则会使轮迹带的混合料产生挤压损坏的可能性增加。钢板与防水层之间、防水胶层与沥青铺装主层之间都必须具有良好的粘结力,使各层能够形成牢固的整体,保证在荷载作用或温度变化时共同作用,也是保证铺装层变形随从性的必备条件。
2)适当的铺装层厚度。在考虑适当的铺装层厚度时,应注意:①为了使铺装层具有足够的强度与刚度,以提高铺装层的荷载分布能力与抗疲劳性能,铺装层的厚度不宜太薄;②为了减轻桥梁的恒载及保证铺装层的变形随从性,铺装层的厚度不宜太厚;③必须考虑到施工摊铺与压实的可能性。
3)良好的防水性能。作为铺装层主要结构材料的沥青混凝土应具有高度的密水性和抗水损能力,而铺装结构应具有完善的防、排水体系,以严密保护桥面板,防止钢桥面生锈。
4)良好的抗裂性能。在车辆荷载作用下,与荷载作用区域相邻的u形加劲肋顶的桥面铺装表面将出现最大横向拉应力,临近的横隔板顶部的铺装表面出现最大纵向拉应力;而钢板的温度收缩系数与沥青混凝土的收缩系数相差较大,二者的导热性能也存在较大差异。因此,钢桥面铺装使用的沥青材料必须有较小的温度敏感性和温度收缩系数,即夏天能耐高温,有较好的高温稳定性和抗流动变形能力,不致产生车辙、推拥、流动变形;冬天能耐低温,具有良好的应力松弛性能和低温抗裂性能。
5)良好的高温稳定性与抗剪能力。从我国钢桥桥面铺装的破坏情况分析,因热稳定性及高温抗剪能力较差而导致铺装层产生车辙、推挤、拥抱等现象较为普遍。这是因为在同样气候条件下,钢桥桥面铺装的实际温度高于普通沥青路面;同时,钢板与铺装之间的模量存在较大差距,在载重车辆以及车辆荷载的不利因素作用下,使铺装层与钢板之间以铺装层的剪切作用更为显著。也说明钢桥桥面铺装设计过程中,必须高度重视铺装层的高温稳定性与抗剪性能的研究。
6)良好的抗疲劳性能。在车辆荷载作用下,正交异性板上的钢桥桥面铺装位于网格状的肋条部位,将形成较大拉应力的反复作用,容易导致铺装层的疲劳开裂。同时,大跨径悬索桥桥面大变形的特性,要求桥面铺装具有良好的柔韧性和适应变形的能力,以避免铺装层早期疲劳开裂和在较低温度时的收缩开裂。此外,桥面铺装层养护维修困难,设计使用年限的要求应比普通沥青路面更长。因此,要求钢桥桥面铺装层应具有良好的抗疲劳性能。
7)铺装层具有良好的表面功能。铺装层表面应具有良好的平整性和粗糙性,以减少车辆冲击和提高铺装层抗滑能力,确保行车安全。
钢桥面铺装层的强度和稳定性一直是国内外工程界关注的问题。欧美各国和日本经过数十年的研究与实践,逐步形成了适合本国实际的一整套方法。然而,可以说,目前国内外都还没有在钢桥面铺装上使用沥青玛蹄脂碎石混合料SMA成功的经验。我国的公路钢桥建设缺乏中、小跨径桥梁建设的锻炼和实践,几乎是一步跨到了世界上大跨度钢桥建设的最前列。这种发展模式既提供了机遇,又形成困难。桥梁的结构和力学计算可以采用拿来主义,并给以相对安全的系数。但是,桥面铺装可以照搬外国的材料和结构,却不能搬来外国的气候条件和交通条件。这就是说,适合于我国自身条件的钢桥面铺装必须由我们自己来创造。
3钢桥面铺装工程分析
1)桥面铺装结构。为了确定大桥桥面铺装结构层及各层施工工艺,同时确认施工机具是否对防水粘结层和自粘性玻纤格栅等造成损害,大桥南引桥混凝土桥面上进行了5000m2的试验铺筑。经过试验铺筑确定下述桥面铺装结构:采用双层改性沥青SMA方案,即面层为SMA-13B厚3cm,下层为SMA-13B厚5cm;防水层采用改性沥青,既作为防水又作为钢板与沥青混合料的粘结层。人行道铺装分层施工,厚度6cm;预拌碎石用2.36~4.75mm粒料,混合料拌和温度控制在180~200℃之间,混合料松铺系数为1.18;玻纤格栅的铺筑长度在搭接板前后2m处满铺;施工过程中,对粘结层和玻纤格栅不造成任何损害。
2)铺装层病害和产生病害的原因。目前,经过近几年的高温和行车荷载的作用下,钢板之间的搭接处出现横向开裂现象。
通过现场的调查和分析可知,产生上述病害的原因主要有:①大桥的桥型和钢板之间的连接均不同;②大桥行车荷载大部分为小型车辆,昼夜的通行能力大约2万车次;③虽然铺装结构层中采用改性沥青作为防水层和粘结层,但是该桥面纵向坡度较大,钢箱截面联结采用搭接,结果钢板之间搭接的桥面铺装处在长期的车辆作用下产生跳车、冲击后,必然会产生横向开裂。
4结束语
通过对桥面铺装的早期病害及其成因的分析,指出了今后研究的主要方向。目前的工作是加快对桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装计算模型、力学特性,为今后的设计提供指导;同时还要开发适应环境的新材料,改进施工工艺,提高施工质量,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。
参考文献
[1]季节,徐世法,罗晓辉.桥面铺装病害调查及成因分析[J].北京建筑工程学院学报,2000,16(3):33-39.
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