时间:2023-07-18 17:23:50
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁安装施工方案,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】高墩现浇箱梁 桥梁 施工 技术
各领域的发展都要依赖于交通运输,公路、桥梁、铁路等设施在国民经济发展中具有重要作用,桥梁作为主要的交通设施之一,其施工技术一直是人们广泛关注的话题,改革开放之后,桥梁施工技术不断进步,各种先进的施工技术不断应用于桥梁工程当中,大大促进了桥梁性能及质量,近些年来,高墩现浇箱梁施工技术被广泛应用于桥梁施工,因此如何合理运用高墩现浇箱梁施工技术,保证桥梁项目的顺利实施,也成为了人们关注的焦点问题,为了保证项目建设的实际效益,确保桥梁的质量和性能,有必要进一步探讨高墩现浇箱梁施工技术在桥梁工程中的应用。
1 工程实例
某高速公路特大桥梁工程,桥长共计1.546km,单箱单室箱形横截面,本次桥梁工程中主桥结构为悬浇连续钢构(76m+140m+76m),桥梁钢构墩柱采用空心墩,墩柱高度58m,边跨现浇长度4.84m,高度2.70m,桥梁总重量186t左右,桥梁中混凝土体积共计71.72m3。下面本文以本次高速公路特大桥梁工程为例,探讨高墩现浇箱梁施工技术在桥梁工程中的应用。
2 施工方案
为了保证现浇梁施工质量,一定要采取合理的支架形式,并且在支架施工之前,一定要充分分析水文条件、桥梁结构造型以及地形环境等因素,采用科学的施工方案。例如在本次高速公路特大桥梁工程中,初步拟定了2种支架施工方案,分别为墩顶焊接支架和满堂式落地支架,如果墩顶焊接支架,为了保证过渡墩柱处于平衡状态,需要进行相应的配重,而墩顶焊接支架的优势在于,能够保证建筑物的稳定性,并且施工工艺相对比较简单,而如果采用满堂式落地支架,则无需进行配重,不过满堂式落地支架对地基稳定性具有很高的需求,经过仔细的比较分析之后,本次高速公路特大桥梁工程采用墩顶焊接支架,通过预应力措施来进行配重。
在本次高速公路特大桥梁工程的施工过程中,由于墩柱高度较大,因此边跨现浇的长度无法满足要求,为解决这一问题,该工程中采用了托架。实际施工时在边跨现浇反面进行配重,另外本次高速公路特大桥梁工程在浇筑盖梁和墩身的过程中,需要预埋锚固板。当墩柱施工结束之后,将托架安装于墩柱两侧,托架结构由下至上分别为斜撑(规格:I36b)、立柱(规格:I36b)、下主纵梁、上主纵梁、横梁(规格:I36b及I10)、竹胶板(宽度:1cm)。现浇侧面实施穿孔(大小:φ100mm;数目:6个),穿孔施工结束之后,插入钢棒(大小:φ90mm),插入之后采取锚固剂将钢棒固定牢靠,此外在现浇板面上设置锚固转换结构,通过槽钢固定于钢棒之上。
3 施工技术
3.1 托架施工
托架施工的流程主要如下:
(1)确定施工方案、准备原材料;
(2)浇筑盖梁和墩身、预埋钢板施工;、
(3)安装托架、承台底部钻孔、钢棒锚固、转换梁固定、锚具安装、托架上锚具安装;
(4)钢绞线安装;
(5)托架预压试验;
(6)现浇段模板、钢筋、混凝土施工。
在确定施工方案时,一定要对施工方案进行反复审核,确保施工方案的科学性,准备原材料时应对各种施工材料进行严格检验,不符合要求的材料坚决不能投入施工,在托架、钢绞线、混凝土施工以及其他环节中,一定要严格按照相关标准进行施工,严禁违规操作。
3.2 配重钢绞线及支架施工
在配重托架侧安装扁锚,各扁锚上均安装1根钢绞线,钢绞线通过工作夹片进行固定。墩柱脚手架具有垂直运输、操作架等作用,因此在施工过程中必须要保证支架的稳定性、刚度以及强度,在支架底部存在碗扣件时,应该把碗扣件固定在浇筑结束的承台上,亦可将碗扣件固定在枕木上,同时要确保支架基土的坚实性,合理设置排水系统,要严格控制脚手架的横杆布距以及立杆间距。本次高速公路特大桥梁工程中,支架全部采取双排碗扣件,排间距控制在0.9m左右,横杆与纵杆的间距控制在1.2m左右。
扣件式钢管脚手架在使用之前,应该严格进行力学分析,由于各种结构杆件中受力最大的部分就是杆底段,因此在支架受力分析过程中,应该着重分析地基以及主杆底段的受力情况,同时在计算荷载时,必须要充分考虑到各项荷载因素,特别是桥梁在水中的荷载情况,一定不能疏忽。
3.4 现浇段钢筋及模板拆除施工
在桥梁工程中,施工前一定要明确钢筋的使用位置以及使用数量,并且要将钢筋的使用位置标明,在前期的钢筋施工中,一定要避免长短钢筋混用,施工前要严格检验钢筋材料的质量和性能,不合格的钢筋材料坚决不允许投入施工。
在浇筑施工结束之后,待到混凝土强度满足相关标准时,即可拆除固定混凝土的内外模板,在模板拆除施工中应该注意,一定要确保拆除的对称性,避免冲击荷载影响施工质量。当桥梁边框施工完成之后,即可将施工托架以及边框压载设施拆除,此时应该注意,在切割托架和边框压载设施过程中一定要防止钢绞线反弹,例如在本次高速公路特大桥梁工程中,使用氧气切割的方式来切割托架和边框压载设施,期间施工人员将切割枪固定在施工钢板上,保证切割枪固定位置远离钢绞线。
4结语
随着社会的不断进步,人们对交通的需求越来越高,在人们的生活、生产、学习等过程中,都离不开各种交通设施,交通事业的发展程度,在一定程度上代表了一个国家的综合实力。桥梁是社会发展中主要的交通设施之一,随着科学技术的进步,如今桥梁工程的规模越来越大,桥梁施工质量的要求也越来越高,因此必须要不断完善施工工艺,合理运用各种先进的施工技术。本文在此结合工程实例,分析高墩现浇箱梁施工技术在桥梁工程中的应用,希望文中内容可以为相关工作开辟思路。
参考文献:
关键词:挂篮主桁架;初步预压试验;挂篮施工方案
桥梁施工经过多年的发展,施工技术和管理水平有了长足的进步,但目前施工方案多以项目为单位编制,根据不同的桥型、地形、工期以及设备投入编制不同的施工方案。论文通过对桥梁的挂篮主桁架初步预压试验与施工方案研究,为规范同类型桥梁施工方案提供参考,达到施工方案标准化目的。
1工程概况
X大桥位于山岭重丘区,地势落差高,枯汛期水量变化大,在汛期水流速度大,江底无土质覆盖层,便桥搭设、主墩水中桩基施工困难,主桥上构为(62+100+62)m 三跨预应力混凝土连续刚构箱梁,需要挂篮悬臂浇注施工,存在一定的技术难度。
X大桥主桥(62+100+62)m 边中垮比值 0.62,箱梁断面采用单箱单室构造,顶板横向宽度 16.5m,箱梁底板宽度 8m,两侧翼缘悬臂长度 4.25m,箱梁顶板横向设置3%的单向横坡,横坡由内外侧腹板高低形成,底板保持水平;采用挂篮施工,挂篮现浇分 1#~12#块,每个悬浇“T”纵向对称划分 12 个节段,梁段数及梁段长从根部至跨中分别为 4×3.0m、3×3.5m、5×4.0m 和 2m 的合拢段,节段悬浇总长 42.5m,边、中跨合拢段长均为 2m,边跨现浇段长度 11m。
2挂篮形式的选择
根据施工图要求以及权衡比较常用的几种挂篮形式:棱形、弓形和三角形,因三角形具有拼装节点少,安拆方便,受力明确,构件周转使用率高等特点,决定采用三角拉板式的挂篮。
3挂篮主要组成构造
本挂篮主要由承重系统、悬吊和提升系统、锚固系统、挂篮的前后大梁及底平台、行走系统、防护底篮系统和模板系统组成。
(1)承重系统
主要包括主桁架、联接系。主桁架为三角桁架,由立柱(2[30b)、前后拉杆(2[22b)、大梁(2[36b)组成;联接系:两片桁架由前上横梁(2I45b)、后上横梁(2[30b)、横向连杆(2[20b)、横向斜杆(2∠100×8)、后锚横梁(2I32b)联接。
(2)挂篮悬吊和提升系统
挂篮主受力点:前横梁采用 Q345 钢的吊带,后下横梁主吊点采用 Ф40mm40Cr 短吊杆,两侧采用 Q345 钢的吊带。提升系统主要包括前主、副吊带(Φ220×16)、后副吊带(Φ180×16)、侧模支架前吊带(Φ180×16)、侧模支架后吊杆(Φ40,40Cr)、内顶模前吊带(Φ180×16)内顶模后吊杆(Φ40,40Cr),起落扁担梁,垫梁,机械式千斤顶等组成。
(3)锚固系统
后下横梁通过后短吊杆(预留孔,4 根 Φ40mm,40Cr)锚固在已经浇好的箱梁顶板上;后支点利用 3 根腹板竖向预应力筋(Φ25 精轧螺纹钢筋)和 2 根 Φ32 精轧螺纹钢筋(预留孔)锚固。
(4)挂篮的前后大梁及底平台
前上、下横梁取 I45b,后下横梁取 I56a。底平台分配梁按简支梁来计算得知箱梁腹板下的分配梁的受力较大,每侧腹板下采用三根 2[40 的分配梁,其它皆采用 2[25 分配梁。分配梁之间采用[10 进行连接以加强其整体性,横梁与分配梁采用栓接,销子为45 号钢;分配梁与底模连为整体,加强挂篮整体稳定性。前下横梁通过前主、副吊带悬吊在前上横梁,后下横梁通过后幅吊带(Φ180×16)和后短吊杆(Φ40mm,40Cr 钢)分别悬吊在后上横梁和已浇号块上。
(5)行走系统
由主桁架走道梁(2[30b]、内顶模导梁(2[36b)、外侧模挑梁(2[32a)、锚固构件等组成。
(6)防护底篮系统
前后横梁(2I20b)、纵梁([10)、钢管(Φ60)组成。
(7)模板系统
本挂篮底模、侧模、内顶模采用大块钢模,由专业厂家提供,侧模支架、内顶模托架由项目部加工制作。挂篮主桁架、前后横梁材料为 Q235B 钢,吊带为 Q345B 钢,后吊杆采用 Φ32 精轧螺纹钢筋,侧模和内顶模吊杆采用直径 40mm 的 40Cr 钢, 销子为 45 号钢。
4挂篮主桁架初步预压试验
4.1预压目的
(1)利用千斤顶对挂篮主桁架进行加载试验,验证设计参数和承载能力,检验挂篮的安全与否;
(2)近似测定挂篮的弹性变形及非弹性变形,为各段箱梁立模的抬高量提供初步依据。
4.2预压试验内容
挂篮地面预压试验由于在地面平台上进行.不可能将挂篮全部拼装好,但主要承重构件均进行了拼装试验,加载工况基本与实际受力相似。在实际操作中挂篮各支点均放在钢件上,并且保持水平,防止下沉。
(1)三角型桁架弹性变形量,每加减一级荷载测量一次;
(2)三角型桁架非弹性变形量,由加载前与卸载后的变形量之差除以 2 即得。
4.3测点布置
测点布置分布:主要测量两片三角型桁架悬臂前端(1号点)、中间(2号点)处的间距变化。
4.4挂篮加载预压过程
(1)加载等级
由表 1知道,挂篮前上横梁最大受力为105.46t,单片桁架前端点受力53t,分4次加载,每次加载时间为 30 分钟。
第一次加载 30%,即 16t;第二次加载 50%,即 27t;第三次加载 100%,即 53t;第四次加载 120%,即 64t。
表1 前、后上横梁受力情况表
工况
各构件轴力(t)
合计(t)
前主吊带
前副吊带
侧模前吊带
内托架前吊带
后副吊带
前上横梁
3.0m梁段
25.78
6.56
7.64
6.21
3.22
92.38
3.5m梁段
25.35
6.1
9.72
7.75
2.68
97.84
4.0m梁段
25.48
5.75
12.04
9.46
2.28
105.46
走行状态
6.3
38
5.61
5.02
8.06
36.62
(2)卸载步骤,按加载等级逐级卸荷。
(3)测量观察:每加一级荷载或卸一级荷载均要进行测量,主要测量两片三角型桁架悬臂前端(1 号点)、中间(2 号点)处的间距变化。
(4)承力点检算:后连接点为 4 根 Ф25 精扎螺纹钢,前预压点通过 4 根由 Φs15.2钢绞线单端张拉,均满足受力要求。
4.5 挂篮地面预压试验效果
通过挂篮地面预压试验,主绗架变形在设计理论计算范围内,主绗架受力满足要求。
5挂篮施工方案
5.1挂篮安装
挂篮安装顺序如图1。
图 1 挂篮吊装顺序图
考虑施工便利性及经济性,武江大桥挂篮吊装利用 120t 汽车吊吊装挂篮构件。
5.2挂篮前移
挂篮前移是在纵向预应力筋张拉完成后开始的,包括安装延长滑道,拆除底模、侧模、内模,前移模板等工序,挂篮前移示意图见图2。
图2 挂篮前移示意图
5.3挂篮拆除
待合拢段施工后,便可拆除挂篮,拆除顺序如下:
(1)在梁顶面安装卷扬机,根据起吊能力将外侧模分节拆除,河道位置租赁船只,
将所拆模板直接落在船上;
(2) 根据起吊能力将底模架整体或分片拆除,河道位置将所拆杆件直接落在船上;
(3)合拢段不用的内模、走行梁,在合拢段施工前拆除,余者可从两端梁的出口拆除;
(4)主构架及前上横梁可整体移至吊车范围内或者合拢后用吊车先拆除前上横梁,再拆除主构架连接系,最后分片拆除主构架。主构架拆除时每片主构架两侧用倒链稳定,分片拆除。
(5) 拆除轨道及钢枕。
5.4挂篮预压
本桥挂篮采用三角挂篮形式,箱梁梁段划分 4×3m,3×3.5m,5×4m,最重梁段为 1号梁段 153 吨,变长度梁段:5 号梁段 143 吨,8 号梁段 138 吨。挂篮预压分两次进行,第一次在地面预压试验,确定挂篮各部位的设计是否合理;第二次在桥上堆载预压,确定挂篮的弹性和非弹性变形。
6结束语
桥梁施工是一个复杂而涉及面很广的工作,根据不同的桥型、地形、工期以及设备投入都有不同的施工方案,但随着施工工艺的成熟和施工标准化的推广,类似桥梁的施工方案思路基本一致,相互间有很强的借鉴和参考作用。本文依托工程采用三角挂篮,利用后锚减少配重,结构简单,操作方便,施工快捷。
参考文献
[1]李志青等编写.桥梁工程施工技术规程[M].北京:中国建筑工业出版社.2009年
【关键词】桥梁施工;跨越;高速铁路;施工方案;防护设计
我国的高速铁路正处在高速发展的阶段,在建设铁路时常常会出现铁路路线的交叉跨越现象。为了使客货共线铁路和高速铁路之间的跨越关系得到很好地解决,并保证高速铁路列车的安全行驶,在桥梁施工的过程中拥有一个完善的施工方案和防护设计方案就显得尤为的重要。
一、跨越既有的高速铁路桥梁施工所面临的困难
(一)桥梁施工对高速铁路本身产生的影响
在进行既有的高速铁路桥梁施工时,进行桥梁基础的挖掘是可能对高速铁路的基础造成一定程度上的影响;而在桥梁施工的过程中使用的机械设备可能会对既有线路限界造成一定的侵占;如果是在既有的高速铁路的上空作业,一旦出现坠落物,就可能威胁到基础网线和列车的安全。在跨越既有的高速铁路桥梁施工过程中对于高速铁路可能带来诸如以上所说的多方面的安全威胁,而列车的高速行驶也将对桥梁的施工带来一些影响。
(二)列车对于桥梁施工带来的影响
列车在高速行驶时会产生动力强劲的诱导气流。所以,列车在通过施工作业的场地时,产生的诱导气流就会对周边的结构设施和设备产生一个很大的作用力,使施工的安全威胁加大并会导致施工费用的增加。同时,这部分诱导气流还会对施工人员的人身安全产生威胁。而接触电网会在一定的程度上影响桥梁施工。
面对这些困难,如何使桥梁的施工安全顺利的进行,这就要求我们有一个适宜的施工方案和完善的安全防护方案。
二、跨越既有的高速铁路桥梁施工方案的介绍
由于铁路建筑对于界限与安全都有要求,所以跨越铁路的桥梁一般都有一个较大的跨径。因此,在桥梁类型的选择上,多会选择建设刚构桥、斜拉桥或拱桥。常用的施工方法就有水平转体法、顶推法、悬臂浇筑法和支架现浇法。下面会对这四种施工方案做一个简单的介绍。
(1)水平转体法。在跨越既有高速铁路桥梁施工中多会采用水平转体法中的平转法。平转法是在桥台或桥墩上预制一个转动轴心,上部整体旋转,下部为固定墩台、基础,在桥址附行线路上预制上部结构,根据设计需要确定旋转的角度。具有可自主旋转,结构整体性强、稳定性好、施工工艺简单和施工速度快的特点。依据其自身的特点,我们可以知道这种施工方案的优点有:适合用于刚构桥、斜拉桥和拱桥桥型的施工;施工跨越能力大;跨线作业用时短,安全风险小。缺点有:设计较为复杂,所耗费的施工费用较高。
(2)顶推法。顶推法指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装,用千斤顶纵向顶推,使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。其具有设备轻型简便,不影响列车运行,施工工厂化,防护要求低等特点。该种施工方案的优点有:非常适用于小跨度、多跨度和等截面连续梁桥的施工作业;对既有的高速铁路的线路的干扰小;跨线作业用时较短。缺点有:对于变截面桥梁、斜拉桥和拱桥的施工并不适用;施工时,要设立临时墩,对既有的高速线路造成一定的影响;有较多的线内作业,安全风险较高。
(3)悬臂浇筑法。悬臂浇筑法是指在桥墩两侧设置工作平台,平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体,并逐段施加预应力的施工方法。其具有从桥墩处开始向两侧对称分节段悬臂施工,工艺、设备成熟,跨线作业用时长的特点。该种施工方案的优点有:非常适用于刚构桥和斜拉桥的施工作业,所需的施工费用较低。缺点有:跨线作业时间长,需要设置防护棚;防护棚会干扰到线路运营;安全风险较大。
(4)现浇支架法。现浇支架法采用的是在桥梁桥轴线方向搭设满堂支架对桥梁进行整体或分段分工的施工方法。其具有工艺成熟,耗时短花费低和全天候施工的特点。该施工方案的优点有:施工工艺简单,施工时间短,耗费少。缺点有:对于既有的高铁线路的运行影响大,存在的安全风险大。
综合考虑所有的跨越既有高速铁路桥梁施工的施工方案自身的特点和优缺点,在跨越既有高速铁路桥梁施工中水平转体法是较为理想的施工方法。
三、因列车高速行驶产生的空气动力对施工的影响
列车在高速行驶时会产生诱导气流,这种诱导气流具有强劲的动力,会对在周边环境和活动的人员产生负面影响。诱导气流会对人体产生一个气动作用力,这会较为严重的威胁到路边的行人和进行施工作业的人员的人身安全。如何使列车高速行驶通过时产生的诱导气流对防护支架影响减少,这对防护设施的安全和桥梁施工安全都有重要的意义。
(1)列车产生的诱导气流对施工人员的人身安全的影响
通过研究表明,当一辆时速350N/h的列车通过时,可对4.1m以内的人员造成一个向内的作用力,这对在高速铁路旁边施工的工作人员的人身安全有很大的威胁。所以在桥梁施工的过程中,要求施工人员与高速铁路之间时刻保持较大的安全距离,而且,也应该尽量减少在线路内的作业量和作业时间。
(2)列车产生的诱导气流对防护支架造成的负面影响
防护支架与通过列车之间的平行距离为2m,一辆时速350N/h的列车经过时,在2m处产生的风速可达10m/s,这就对支架的荷载有一个极为严苛的要求。因而,在建立防护支架时应该建设符合规范要求的双立柱防护体系。
四、跨越既有的高速铁路桥梁施工的安全防护设计
跨越既有的高速铁路桥梁施工的防护设计应遵循原则有:安全原则,既要保证施工安全也要保证既有线路的运行安全;可行原则,满足设计要求,施工简单可行;快速,防护的安装要在有限的时间内完成;经济,施工耗费少;环保,保护周围环境,达到环保要求。
在防护设计时,应达到的设计要求包括:充分考虑到空气动力对施工防护支架的影响,针对这些问题提前规划好防护设计的方案,使高速行驶的列车产生的空气动力对防护支架影响尽量降低。防护支架顶板应密闭,防止物体坠落事故的发生。
结束语
在跨越既有的高速铁路桥梁施工过程中,要考虑诸多的安全问题。因此,在施工方案和防护设计方案的设计中要综合考虑所有的因素,才能使施工顺利安全的进行。
参考文献:
[1]刘东.跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究[J].桥梁建设,2010,06:70-72+76.
[2]蔡焱.高速铁路跨水源保护区桥梁基础施工环境保护研究[D].西南交通大学,2011.
[3]余绍宾,张克,陈涛.跨高铁桥梁设计及施工[J].钢结构,2011,02:61-63.
关键字:现浇梁扁担梁应用
1.工程概况
某铁路特大桥有设计为现浇箱梁孔,铁路墩高设计30m,现浇箱梁设计为铁路标准32m标准梁,施工方采用钢管格构柱支架,上铺贝雷架组拼纵向梁现浇施工方案,贝雷梁横向布置14片,净跨度为16m。因国道公路位置钢管柱吊装困难,且施工期间,钢管柱位置占用公路,施工期内公路无法正常通行,施工方对原方案进行适当调整。施工方案调整后取消公路侧墩钢管柱支架,改用预应力扁担梁吊装体系(图1总体布置图),解决国道公路施工期内通行。
2、预应力扁担梁体系设计与施工
2.1施工方案选择
该铁路桥现浇梁施工方案采用钢管格构柱支墩和贝贝雷架组拼纵向梁整体现浇,经过前几孔梁施工表明施工工艺合理可行。施工至跨公路孔时,遇到公路不能停止通行的问题。该公路属地方交通干道,车辆绕行困难,因此只有考虑方案优化改进,才能到达效果。原方案公路侧墩位的钢管格构柱支架取消后,有两种施工方案,一是考虑在墩顶位置预埋牛腿支撑体系,二是考虑。预埋牛腿支撑体系方案工艺比较成熟,安全可靠,但墩身施工已完成,牛腿支撑安装需要在墩柱上凿孔预埋,操作不可行,因而只能采用第二种墩顶预应力扁担梁吊杆支撑体系方案,但该种方案使用少见,没有成熟经验可以参考,施工安全风险较大。
2.2施工方案设计验算
(1)优化调整后的施工方案相当于用墩顶预应力扁担梁吊杆支撑体系代替墩位处钢管格构柱支撑体系,在施工方案验算时,取施工最不利工况,即墩顶一侧孔浇筑梁工况(见图2墩顶预应力扁担梁吊杆支撑布置图)下,锚固结构受力稳定、工字钢扁担梁受力稳定、前吊杆强度、工字钢吊梁刚度强度进行验算。
(2)工字钢吊梁刚度强度验算
恒荷载取值:梁体自重、模型自重、纵横向分配梁自重、纵向贝雷梁自重。活荷载取值:考虑施工冲击荷载、混凝土输送泵冲击荷载。经计算分配在前吊两的荷载合计2894.4KN,通过贝雷梁在前吊梁支点传递到前吊梁。吊梁梁采用2I40a工字钢结构,断面参数惯性矩I=43440cm4,W=2180cm3。根据各吊点位置及上支点计算吊梁最不利受力位置节段长度2m,最大弯矩154.3KN•m,强度σ=70.8MPa
(3)前吊杆强度验算
分配在前吊梁的荷载合计2894.4KN,通过上吊梁传递到吊杆(图4吊杆受力分布图),经受力分析,6个吊杆中间2个吊杆受力最大N=673.8KN。吊杆采用φ32精扎螺纹钢,单根φ32精扎螺纹钢按[N]=338KN计算,中间4根吊杆采用2φ32精扎螺纹钢,外侧2根采用单根单根φ32精扎螺纹钢,满足受力要求。
(4)工字钢扁担梁受力稳定验算
扁担梁采用2I32b上下加贴10mm厚23cm宽钢板,扁担梁组合结构断面参数惯性矩I=58256cm4,W=3641cm3,A=146.8cm2。根据扁担梁布置及各吊杆拉力,三根扁担梁受力分布情况见图5,其中中间扁担梁受力最大,为扁担梁最不利受力工况计算如下:M最大=673.8×0.59=397.5KN•m,抗拉、抗剪强度计算:σ=397.5/3641=109.2MPa
=56.7MPa
(5)锚固结构受力稳定计算
后拉锚固体系,采用预埋φ32精扎螺纹钢,单根φ32精扎螺纹钢按[N]=338KN计算,后拉预应力锚固杆单根受力最大为302.2KN,其抗拉强度满足施工需要,着重验算预埋锚固钢筋抗拔,墩身设计混凝土标号C35,根据预应力桥涵设计规范相关规定,最小锚固深度去30d,即96cm,施工预埋深度考虑150cm,进行受力验算,其设计锚固力计算:N=0.8k1×ab×AS×fy=330KN(k1取1,ab计算值0.78,AS取846.5mm2),其中fy=150/96×400MPa
=625MPa,锚固力满足施工要求。
(6)在施工验算中,还考虑了墩柱偏心受压验算、墩身裂缝验算,验算指标均能满足施工要求。
3、施工过程中的检测
墩顶预应力扁担梁吊杆支撑体系方案,没有成熟经验可以参考,施工安全风险较大,为此,在施工工程中必须进行施工检测监控,检测项目一是后锚固抗拔力抗拔检测必须达到设计验算值,二是扁担梁的变形刚度检测是否超标,三是支架预压成降检测是否达标。经施工过程检测达标后,进入混凝土施工,施工过程未出现各控制检测项异常,也证明了施工方案选择的正确及施工工艺可行性。
4、结论
关键词:桥梁施工 管理 技术
1 工程概况
桥桩号为k150+388,在×××总场六分场七连附近横跨玛纳斯河,桥长146.54m,桥面宽18m(17m+2×0.5m)。全桥混凝土工程数量为4716m3,钢材498.5t。该桥设计为7×20m钢筋混凝土预应力空心板梁桥,基础采用桩基础,桥台桩径为1.2m,桩长30m;桥墩桩径为1.4m,桩长38m。桥台为肋板式轻型桥台;桥墩为四柱式桥墩,柱径1.2m,墩高为6.06m~10.65m;桥面为15cm(8cm40#防水混凝土+7cm沥青混凝土)。该桥横跨玛纳斯河及其两岸的河漫滩上,河床平缓,旱季水流小。桥位处为粉砂土和亚粘性土。气候特点是冬季严寒,夏季酷热,降雨量少,蒸发量大,年、日平均温差大,冰冻期长,自当年的11月份至次年的3月份,历时130天;日照时数2680.7~2875小时,全年平均无霜期为129~176天。
2 施工方案的确定及施工部署
2.1 施工流向的确定。该桥的施工流向由榆岸7#桥台桩基、4#桩基、3#桩基同时开始,然后施工5#桩基、2#桩基,最后施工6#桩基、1#桩基和0#桥台桩基。系梁浇注、桥墩升高、盖梁混凝土浇注均按此顺序进行。
2.2 施工组织及顺序的确定。
2.2.1 基础施工.。由于该桥基础工程数量较大,工程量大(为全线唯一的大桥),仅采用一台钻机、一组施工专业人员进行施工远不能满足进度要求。因此采用三台钻机、三组桩基施工专业人员进行钻孔施工,同时配备一套每小时可拌合50m3混凝土的砼拌合设备和一台60型混凝土输送泵配合施工。
2.2.2 桥墩、盖梁施工。桥墩的墩柱采用两套定型钢模(每套总高按最高的两根墩柱定制),盖梁采用两套底模、一套侧模,均建立钢筋、支模、浇注混凝土三个专业施工队组织流水施工,其施工顺序与基础施工顺序相同。
2.2.3 空心板梁预制。空心板梁预制场设四个底座,每个底座长度为90米,一个底座上可同时预制4片梁板,四个底座可预制16片梁。在预制场设置移梁龙门架,存梁区设在预制场靠桥位一侧,纵向设置两排,每排一层可存10片梁,可同时放三层,则存梁区可放置60片梁,满足施工进度要求。根据梁体预制的工艺特点,将施工过程分解为五道工序:扎筋,支模,浇注混凝土,养生、拆模、整修及张拉封锚。建立五个相应的专业队,组织流水施工。同时,梁体预制与下部结构平行施工,其目的是为了缩短总工期。空心板预制时,应考虑安装顺序,将边梁与中梁间隔预制和堆放。
2.2.4 空心板安装顺序。纵向顺序。该桥安装顺序:从榆岸第七孔开始,安装完第七孔12片梁后,再安装紧接的第六孔,…,直至最后一孔(第一孔)安装完成为止。横向顺序。每跨从左侧(沿路线前进方向)第一片边梁开始,依次安装至右侧边梁。
2.2.5 空心板二次张拉顺序。浇注1#、3#墩上空心板横接缝张拉1#、3#墩上负弯矩钢束及孔道压浆浇注2#、4#墩上空心板横接缝张拉2#、4#墩上负弯矩钢束及孔道压浆重复以上施工过程,浇注未施工横接缝张拉负弯矩钢束及孔道压浆,要求采用隔一浇一顺序焊接横向联结件、浇注铰缝混凝土。
总之,在确定施工顺序时,坚持以下原则:先地下,后地上,先主体,后附属。地下地上尽量平行作业,以减少施工时间;尽量组织流水作业,在保证工人连续工作的前提下,充分合理利用工作面。在具体安排施工顺序时,要在上述原则指导下,结合施工条件、施工的自然地理环境及各种影响施工顺序的因素统筹规划、全盘考虑。同时,施工进行中各项测量工作如无说明均包括在相应工序中。
2.3 施工方案的确定
2.3.1 成孔方案。由于桥位处的地质为粉细砂和亚粘土,经反复对正循环钻、反循环钻、冲击锥成孔方案进行技术和经济比较,决定采用反循环回旋钻机;具体用吉林产qz—200型钻机。因该种成孔方式我经理部在以前的施工中经常应用。施工经验比较成熟。a平整场地,整修道路,用机械配合人工平整场地,按钻孔位置平面,布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路,场地面积要满足摆放钻机,挖设泥浆池及沉淀池,摆放钢筋笼及进行其他相关工作的位置。b桩位复核。c埋设护筒。d钻机就位。e钻孔。f终孔。g清孔。h测孔。i安装钢筋笼。j安装导管。k储料斗。l灌注工艺。m桩头处理。n钻孔灌注桩的质量控制。
2.3.2 下部结构施工方案 a模板。b砼浇筑。c施工平台和支架。
2.3.3 后张法预应力空心板预制:a底座设置。b模板。c钢筋制安。d砼浇筑。e钢铰线下料及张拉。f压浆、封锚。g验收。h梁板的运输。
2.4 空心板吊装方案。空心板的吊装方案很多,具体到这座桥上,就有双导梁、单导梁、扒杆、架桥机、汽车吊等方案。根据设计图纸及现场考察发现该桥空心板安装条件具有以下几个特点:①桥跨适中,为20米;梁重适中,最大起吊重量为36.1t;②桥下净空为6~10米,起重最大高度不超过15米;③河床及河中均为砂土,无淤泥,承载力高;④河床平缓,施工作业面开阔。根据以上特点及结合相关施工经验,可采用汽车吊安装方案,具体为50t吊车。
3 人机料的组织
3.1 施工队伍的组织。成立由项目总工直线领导的桥梁施工技术组,配备精兵强将,保证质量、保证安全、保证进度。
3.2 机械设备的组织。根据施工进行到各分部、分项工程,由专人负责组织各种施工机械有序的进退场,如钻机的进退场,预制场门架设备的进退场以及吊车进退场等。
3.3 材料的组织。施工材料的组织是桥梁施工的重要一环,设立材料组,专门负责施工材料的组织,根据施工技术组提供的施工计划和材料供应计划认真的组织钢筋、水泥、砂石料的进场。
4 质量控制和安全措施
1.桥梁加宽施工工艺
高速公路桥梁加宽施工过程中,其基本操作流程是:放样、老桥护栏与边板拆除、老桥板铰缝筋、全面检测、新空心板安装施工、连接企口缝钢筋、第一部分企口缝浇筑混凝土、铺装钢筋安装、第一部分连接铺装安装施工、改道试压、沉降观测、连接企口缝钢筋、第二部分企口缝浇筑混凝土、铺装钢筋安装,最后是第二部分连接铺装安装施工。从整体上来看,整个加宽施工操作过程非常的复杂,但工艺流程和操作步骤非常清晰,因此实践中只需严格按照上述施工作业流程,做好每一步施工操作即可。
2.施工要点
2.1施工前的准备工作
1)选定老桥护栏及边板拆除工具,准备好运输车辆及安装设备,同时还要事先准备好新、旧桥梁加宽施工过程中所需原材料,比如钢筋、砂石、水泥以及混凝土和相关掺合剂等,这些材料必须进行抽样检验。高速公路加宽、换板桥前,还要先对一小桥梁进行同样的试验操作,通过施工工艺、施工质量、工程管理以及施工安全方面的检验,来确定待加快桥梁的具体工艺参数。
2)高速公路老桥护栏、边板拆除之前,应当先将其表面的杂物彻底的清除干净,确保施工范围内的保通管理工作。同时,根据工程建设方案,事先准备好相关机械设备、材料,并安排其进场。在准备阶段,应当立足待加快桥梁所在道路现状,将过渡区、作业区、警示区以及施工导向线等准确地标示出来,然后准备施工作业。
2.2拆除旧桥梁护栏、边板
1)护栏切割操作。先在护栏上适当位置钻好吊装孔,然后于吊装物两侧合理地布设孔位。需要注意的是防护栏切割过程中,其顺序应当开始于中间段,这样方便吊车作业;切割间距,以2.5m为宜。一般而言,墙式护栏切割过程中,应当选择大型的墙锯系统,其切割顺序是钻吊装孔、横向切割以及吊装操作和纵向切割操作。
2)旧桥梁边板拆除操作。旧桥梁边板切割操作前,应当以旧桥边板宽度为参照,来确定切割线的位置。通常情况下,切割线距梁板两端位置大约2m处,钻直径8cm的吊装孔,然后对吊装孔芯样进行仔细的观察,以确定旧桥梁桥面铰缝、铺装层等实际厚度,并将其作为梁板切割操作的参照依据。在此过程中,应当以重型链锯作为切割设备,具体切割时应避免偏离切割线,防范对旧桥中板造成损伤。切割操作顺序应当先纵向,然后再横向操作。切割操作完成后,利用起重机取出边板,将其存放在拌合站。
2.3钢筋植入
钢筋植入操作过程中,首先应当进行定位,即施工人员根据旧桥换板情况,于旧桥梁板边缘位置画出植筋线,然后再进行钻孔作业。实践中,工作人员根据事前画好的墨线,进行钻孔操作,在此需要注意的问题是钻孔深度把握,应当不小于旧桥换板前的植筋设计规格。完成以上施工工序后,对施工面进行清理,把气泵和喷嘴连在一起,然后对孔吹气,并于孔内插上硬毛刷进行清理,通常要旋转三遍;再次对孔底进行适当的吹气,反复三次即可。做好以上准备工作后,开始进行植筋操作:第一步,灌注操作,需注意灌注量不能超过孔深的3/4;第二步,注入植筋胶,根据设计要求和施工方案上的深度,采取单向旋转操作方式,将钢筋插入孔中。在此过程中,需注意对钢筋、孔壁之间的距离进行控制,确保其均匀性;第三步,对植入孔中的钢筋进行校正,确保其垂直度满足设计要求。
2.4安装新空心板
当桥梁植筋操作验收完成后,开始对新空心板进行安装施工。在此过程中,为有效避免实际安装过程中影响植筋钢筋,建议采用至少两台起重机进行吊放安装作业。新空心板安装施工过程中,尤其是浇筑混凝土之前,应当先对护栏、预埋钢板、伸缩缝以及泄水板等预埋状况进行全面的检查,确认无误后方可进行浇筑操作。新空心板安装施工过程中,应当保证普通的钢筋、预应力钢筋等布设位置的准确性,而且混凝土骨料中的最大颗粒直径应当控制在25mm范围之内。
2.5加宽施工操作完成后的桥面铺装作业
当高速公路桥梁加宽工程施工完成后,即对桥面进行铺装沥青混凝土材料,在此过程中需要注意的是:铺装前,可用高压水枪对高速公路桥面松散物、残留物等进行清除,以确保铺装质量和平整度。对于空心板预留钢筋而言,实际施工过程中可将其和钢筋网进行有效的点焊在一起,以确保其牢固性。同时,还可通过槽钢对标高进行有效的控制,桥梁横向上每隔大约7m的距离,布设一道;并且还要对空心板预埋钢筋槽钢进行焊接,以确保钢筋表面至少有3cm厚的混凝土保护层。
2.6施工现场效果评析
以上是高速公路桥梁加宽施工过程中的几个比较重要的工艺环节,对于这类工程而言,常采用的是以预制空心板替换旧桥边板,然后在旧桥边板上进行植筋,将其与新空心板外露预留钢筋焊接在一起,以确保加宽后的桥梁整体稳固性。实践证明,采用该种施工方法和工艺技术,不仅可以有效延长改造后的桥梁应用寿命,而且也可以有效解决现代高速公路交通供需紧张问题;该加宽施工技术,符合循环经济发展的要求,也是工程建设事业可持续发展的必由之路。
二、案例分析
随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,高速公路交通流量不断上升,现有的高速公路桥基础设施已经不能有效满足客观需求,因此服务质量和水平也随之下降,甚至因桥梁路面过窄而引发交通安全事故。桥梁上部是2m×8m规格的钢筋混凝土空心板,原有桥梁桥面宽14m+2×0.5m;桥梁底部为轻型台和桥墩,该桥梁所处地质条件良好。基于对该高速公路桥梁加宽工程的综合考虑,不能采取下部连接的方式,以免因新、旧桥梁沉降徐变差异性而增大裂缝修补与维稳工作难度。为确保行车舒适性、桥面平整度及其安全性,桥梁上部加宽施工方案及施工工艺如上文所述,效果非常的好,而且施工作业也比较简便。
三、结语
Abstract: Based on the special bridge-building condition of the side approach of the Jintang Bridge, many factors that will influence the construction of the superstructure are analyzed. Comparison is made among the construction reliability, construction period, place, equipment,and organization of the construction. The construction program is proposed, and the application of moving-mode method is introduced in the construction of the side approach of the Jintang bridge.
关键词:金塘大桥;镇海侧引桥;上部结构;施工方案;研究
Key words: Jintang bridge; side approach; superstructure; construction program; research
中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0239-02
1项目简介
金塘大桥位于浙江省北部沿海,地跨舟山和宁波两市,地理坐标位于东经121°39'~121°55'(E),北纬29°57'~30°04'(N)之间,是舟山市与长江三角洲中心城市-上海、杭州、宁波及其它城市联系的陆上通道。大桥按双向四车道高速公路设计,设计时速100km。
图1金塘大桥概略布置图(单位:m)
金塘大桥全长26.54km,其中跨海段桥梁长18.415km。镇海侧引桥长1752m,跨度组成为(45+72+45)m+8×(4×30m)+1×(3×30m)+(40+70+65+35)m+2×(4×30m)+3×30m。
2桥址处自然条件
(1)气象。金塘大桥工程东临东海,西靠大陆,位于北亚热带,属东亚季风气候区,受冬夏季风影响,全年四季分明,气候温和湿润,降水充沛。
桥址区极端最高/最低温度为38.5℃/-6.6℃,年平均温度16.5℃,1月/7月平均温度为5.3℃/27.8℃。设计风速V10=40.44m/s(百年一遇)。
桥址区年平均台风影响次数约3.9次。台风最早出现在5月份,最迟出现在11月份,其中8月份出现最多,其次为7月和9月。
(2)地形、地貌。镇海侧引桥处于新海塘至跨海大桥终点,该区域地势平坦,地面高程在1.6m左右。新旧海塘之间原为浅滩,系向东围涂而形成陆地,目前主要为灰场及鱼塘。
新海塘为近期修建,塘顶有简易公路,顶宽3.5m左右,堤顶高程5.3m左右,海塘防浪墙高1.5~1.8m;旧海塘原是镇海东岸的防洪大堤,在桥位处随着围涂工程新海塘的修建,其防洪作用和意义已相对减轻。旧海塘塘顶宽8m,堤顶高程4.72m左右,堤脚宽30.2m,后期为规划化工区主干道。
(3)工程地质。本区域软土层较厚,一般情况厚约14~18m左右,桩基持力层可选择中密的中粗砂层或埋藏更深的硬塑粘土层。
(4)灾害性天气。桥址区天气复杂多变,灾害性天气类型多、发生频繁。主要灾害性天气中对本工程施工速度和施工安全影响较大的主要是雨、大风、雷暴和雾。全年有效工作日仅为180天。
3影响上部结构施工的主要因素
(1)地质情况。本区域软土层较厚,一般情况厚约14~18m左右,若采用支架施工,应注意软土地基的硬化处理以及支架本身安全性,避免箱梁浇注过程中支架或软土地基的过大沉陷带来的施工风险。
(2)施工可行性。由于金塘大桥镇海侧引桥均是常规跨度,无论是支架现浇还是移动模架法均工艺成熟、可靠。
(3)工期要求。本标段合同工期18个月,工期偏紧。因此合理的施工方案决定本标段能否按照合同工期完成。
(4)现有设备。项目部现有支架设备能满足两个工作面开工需要,同时备有一套30m移动模架。
4上部结构施工方案研究
镇海侧引桥所跨新海塘为镇海区新建的主要堤防工程,堤顶简易公路为镇海围垦局围垦车辆的唯一交通道路,设计单位为避免桥梁上部施工对堤防及对围垦局围垦车辆的影响而推荐挂篮悬浇施工方案,其余区段上部结构采用支架现浇或移动模架法施工。因此对于金塘大桥镇海侧引桥上部结构施工方案而言,除跨新海塘桥梁施工方案比较确定外,其余区段应重点研究支架现浇和移动模架法施工。
项目部现有支架设备仅能满足两个工作面开工需要,其中一套支架设备应用于跨旧海塘桥梁施工,用于30m施工的仅一套支架设备,考虑到台风等不利自然条件,单个30m施工节段约需10天左右,整个标段计46个30m施工节段,则上部结构施工工期需要46×10=460天,所以,若利用现有支架,采用支架法施工,无法按照合同工期完成本标段的施工任务;同时由于本标段地质条件较差、软土层较厚,若全部采用支架法施工,支架地基处理成本较大且势必影响工期。
结合现场及项目部条件,采用移动模架法和少支点支架法相结合的施工方案,确保按照合同工期完成施工任务。
5移动模架法
(1)桥梁设计方案简介。镇海侧引桥30m连续箱梁为单室箱梁,梁高2.0m,梁体采用直腹板,箱梁顶板宽12.3m,设2%横坡,箱梁底板宽6.3m,水平布置。箱梁梁体两翼悬臂长度为3.0m。离支点处纵向1m长度范围内顶板厚度为65cm,在距边、中支点2.0m处由65cm渐变为27cm。离支点处纵向1m范围内底板厚度为55cm,在距边、中支点2.0m位置处由55cm渐变为25cm。离支点处纵向1m长度范围内腹板厚度为80cm,在距边、中支点2.0m处由80cm渐变为50cm。
(2)施工设备简介。MSS30/660移动模架造桥机由郑州华中建筑机械厂设计生产,满足金塘大桥镇海侧引桥30m预应力现浇箱梁的施工要求,该设备的特点是主梁刚度大,支撑架安装方便,能适应于多种墩宽及墩厚的墩身。
本机采用桥面下支承,利用两组钢箱梁支承模板,通过主梁携带模架及模板整体横移、纵移过孔。整机配备三套支腿,浇筑混凝土梁体施工时,由两套支腿支撑,后边一套在过孔前,倒移到前方墩身上安装,来满足过孔需要,逐孔施工,循环倒移。整机配备三套液压系统,实现模架自动顶升、横移及纵移动作。
30米移动模架技术参数:①现浇梁跨度:30m;②一次现浇梁重量:780t(首跨);③适应纵坡/横坡:0.2%~2.5%;④整机纵移速度:0.5m/min;⑤整机自重(含安全操作平台):300t;⑥工作时最大支撑梁反力:316t;⑦走行时最大支撑辊支承反力:103t。
(3)移动模架施工要点。①模架预压。移动模架安装完毕以后,对其进行空载及堆载试验。加载重量取1.1倍的最大节段箱梁自重,利用黄砂作为预压荷载材料。采用分级均匀加载,分三级进行,控制每级加载速度,即25%、75%和100%的加载总重,每级加载均静载稳定后分别测设移动模架的变形,做好记录。加压过程中要注意每个砂袋要均匀加载,防止移动模架偏压。加载全部完成,等到移动模架稳定后,方可进行卸载。②模板制安与调整。箱梁施工模板由外膜板、内模板及端模组成。外模板由腹板、翼板及其千斤顶支撑拼装组成,采用定型钢模板,底模也采用定型钢模板,底模、侧模与移动模架组装成一个整体;内模板采用钢模板,纵向劲板采用角钢,纵横向采用钢管支撑,并用钢管竖向支撑;张拉端端模采用钢模板,并预留钢筋及波纹管孔道,确保锚垫板位置准确就位。封端模板采用4mm钢板,要求表面平整,尺寸准确。移动支架系统安装好以后,按照测量放样的墩身中心线和标高线初步调整外模板的轴线和标高。测量时注意支架系统的预拱度。外模调整好以后,开始安装、绑扎底板、腹板钢筋和布置相应的预应力管道及穿钢绞线,再安装内模板,最后安装、绑扎顶板、翼板钢筋和布置顶板预应力管道和穿钢绞线。移动支架系统预拱度的调整是施工中重点,预拱度分为两部分:一是根据理论计算钢箱梁和底模桁架在整个荷载作用产生的挠度,并作荷载试验确认;二是设计为保证成桥线形所需要(同时考虑已浇梁段端头在后支点悬挂荷载作用下发生下挠对模架主梁挠度的影响)的预拱度值,由设计院提供。故具体的预拱度值需在荷载试验和设计院提供预拱度后再定出。③模架过孔。箱梁节段施工完毕后,在下一个墩柱上安装牛腿,利用移动模架的前移液压系统,引导主梁前移,直至就位。
6结论
金塘大桥镇海侧引桥上部结构通过支架法和移动模架法相结合的施工方案,确保大桥按照合同工期完成建设,取得了良好的经济社会效益,目前大桥已经进入通车试运营阶段。
参考文献:
[1]JTJ-041-2000 公路桥涵施工技术规范[S].
关键词:山区 高速公路;桥梁;技术;
一.山区高速公路桥梁的概述:
山区高速公路特点是高填、深挖、半填、半挖多,桥梁多,地形、地质和水文情况复杂。山区地形地质复杂,地面高度差额大,总横向地形起伏变化频繁,横坡陡,常表现为岩溶,滑坡,不稳定斜坡,崩塌,陡崖,煤气地层等不良地质。水系众多,暴雨,洪水,泥沙路线不尽相同,致使山区高速公路桥梁在山区公路中占的比重较大。由于山区地形地质水系复杂,桥隧工程艰巨,土石方比较集中,同时材料、机械运输困难,施工条件差,高墩大跨多,墩台形式多,对山区高速公路桥梁的施工技术应妥善处理,同时注意施工安全。
二.施工方案的制定:
施工方案的制定应根据工地的实际情况,以及成本、切实可行,同时能够确保工程质量和施工安全,工期能满足要求,成本低。施工方案主要包括施工方法的确定、施工机器的选择、确定施工顺序等方面的内容做好施工准备工作对保证按期完成施工具有重大的意义。桥梁工程的施工,不仪在施工之前要做好物力、人力、财力的准备,在施工过程的不同阶段也要做好相应的施工准备阶段,这对于施工技术的实施是非常重要的。
三.施工准备阶段:
施工方案制定后,应拟定施工前的各项准备工作内容,以使施工能按先前要求的方案和进度顺利展开。而为了落实各项施工准备工作,加强对其检查和监督,必须根据施工准备工作的内容、人员和时间等情况,做好施工准备工作。
四.施工技术
4.1高墩的设计与施工
由于山区特殊的特点,高速公路弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,桥梁设计要处理好墩高与跨径的关系,两者之间的关系要符合桥梁美学原则,通常选择比值为0.618―1之间,两者之间比较经济性,往往又是最经济的 根据山区高速公路地形起伏变化频繁,通常选择一种跨径,不适宜根据墩高频繁变化跨径,墩柱高度变化很大时,可以采用20m与30m或者30m与40m的组合跨径,在高墩施工方案中,可采取履带吊吊装模板,钢筋,混凝土法,
4.2 成孔和承哉施工
成孔工艺的选择应根据地形,地质,水文,进场道路,施工场地条件等,因地制宜地选择机械钻孑L还是人工挖孔有关资料说明,对地形复杂,地势陡峭,进场道路狭窄,水源困难,地质条件较好,无地下水或少量地下水的桩基,宜采用挖孔灌注桩施工,这是符合客观情况的。在承台施工,为了开挖桥台基坑,必须选择有效的降水措施,施工流程为:测量放样――并点降水――基坑开挖――浇筑垫层――承台钢筋制作――模板制作――混凝土浇筑――养护。
4.3 上构施工
由于山区陡坡多,桥梁上部构造一般采用无支架施工,主要方法有预制安装法,悬臂浇注法等,又以标准化程度高的预制T梁,工字梁和 心板为多,预制场的设置应考虑山区桥梁建设的特点,宜设在桥头,但不宜设存填方路基上。对于架粱的设备的可操作性,稳定性,安全性提出了更高的要求,能自由横移,辅助铺设轨道,自行纵移跨孔,无须吊车配合。其中当枕木垫得太高时,架桥机在安装施工中,由于车辆运粱行走过程中的“啃轨”,频繁刹车等均能引起架桥机的震动而导致枕木跨塌,致使架桥机发生倾覆,故这种方法安全风险很大,不适宜采用。
4.4 基础混凝土施工
混凝土对钢筋的保护,主要是依靠硅酸盐水泥在水化过程中产生的碱ca(OH)2来提高混凝土液相pH值,使钢筋处于强碱环境中,其表面便产生致密氧化膜,使钢筋处于钝化状态。钢筋钝化的本质就是在金属表面形成起保护作用的平衡电层,并使表面的电化学电位升高或保持恒定,从而抑制金属离子水化过程的进行.基础混凝土的施工应具有良好的极配,以确保混凝土有良好的和易性和流动性。混凝土原材料的选择,拌和过程扣控制及振捣应严格控制,对于大体积的基础混凝土浇筑时注意分层分块,避免过大的高差和新浇筑面长期暴露导致混凝土初凝而产生施工缝。混凝土的浇筑应连续进行,如因为某些原因必须间断时, 其间断超过时应预留施工缝,施工缝的位置应在混浇筑之前确定。宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位,重要部位及有抗震要求的混凝土结构或钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钏筋。
4.5钻孔灌注桩
灌注桩系足指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩具有以下技术特点:
1)大直径钻孔灌注桩直径大、入土深:
2) 扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力:
3) 某些利用“挤扩支盘”钻孑L灌注桩可以有效减少桩径和桩长,提高桩的承载力,减少沉降量;
4)钻孑L灌注桩在施工中,影响成桩质量的因素较多,质量不够稳定,有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象,桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化,且又在较大程度上受施工操作影响等等。
五.安全管理:
1)高墩台安全施工,墩上作业人员必须戴安全帽和安全带,设置安全网并禁止双层作业,施工人员应一张一弛,防止劳累过度等。
2)架梁注意施工安全,运梁过程中,道路应密实、稳固、平整,粱体在运梁车上应支撑牢固,运梁车前后应有专业人员指挥,并明确停车信号,如果出现支撑松动或其它危险情况,应立即停车等。
3)防止施工人员高处坠落,高处作业必须系安全带,并采取相应的措施等。
4)预应力张拉法施工安全,桥面上进行张拉作业,其张拉作业平台、拉伸机支架要搭设牢固,平台四周应加设护栏。高处作业时,应设上下扶梯及安全网等,必要时备安全保险设施等等。
5)现浇支架搭设安全,支架搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋,在支架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守,支架所使用的材料材质以及各项尺寸应符合标准等。
关键词:桥梁施工 管理 技术
1 工程概况
桥桩号为K150+388,在×××总场六分场七连附近横跨玛纳斯河,桥长146.54m,桥面宽18m(17m+2×0.5m)。全桥混凝土工程数量为4716m3,钢材498.5T。该桥设计为7×20m钢筋混凝土预应力空心板梁桥,基础采用桩基础,桥台桩径为1.2m,桩长30m;桥墩桩径为1.4m,桩长38m。桥台为肋板式轻型桥台;桥墩为四柱式桥墩,柱径1.2m,墩高为6.06m~10.65m;桥面为15cm(8cm40#防水混凝土+7cm沥青混凝土)。该桥横跨玛纳斯河及其两岸的河漫滩上,河床平缓,旱季水流小。桥位处为粉砂土和亚粘性土。气候特点是冬季严寒,夏季酷热,降雨量少,蒸发量大,年、日平均温差大,冰冻期长,自当年的11月份至次年的3月份,历时130天;日照时数2680.7~2875小时,全年平均无霜期为129~176天。
2 施工方案的确定及施工部署
2.1 施工流向的确定。该桥的施工流向由榆岸7#桥台桩基、4#桩基、3#桩基同时开始,然后施工5#桩基、2#桩基,最后施工6#桩基、1#桩基和0#桥台桩基。系梁浇注、桥墩升高、盖梁混凝土浇注均按此顺序进行。
2.2 施工组织及顺序的确定。
2.2.1 基础施工.。由于该桥基础工程数量较大,工程量大(为全线唯一的大桥),仅采用一台钻机、一组施工专业人员进行施工远不能满足进度要求。因此采用三台钻机、三组桩基施工专业人员进行钻孔施工,同时配备一套每小时可拌合50m3混凝土的砼拌合设备和一台60型混凝土输送泵配合施工。
2.2.2 桥墩、盖梁施工。桥墩的墩柱采用两套定型钢模(每套总高按最高的两根墩柱定制),盖梁采用两套底模、一套侧模,均建立钢筋、支模、浇注混凝土三个专业施工队组织流水施工,其施工顺序与基础施工顺序相同。
2.2.3 空心板梁预制。空心板梁预制场设四个底座,每个底座长度为90米,一个底座上可同时预制4片梁板,四个底座可预制16片梁。在预制场设置移梁龙门架,存梁区设在预制场靠桥位一侧,纵向设置两排,每排一层可存10片梁,可同时放三层,则存梁区可放置60片梁,满足施工进度要求。根据梁体预制的工艺特点,将施工过程分解为五道工序:扎筋,支模,浇注混凝土,养生、拆模、整修及张拉封锚。建立五个相应的专业队,组织流水施工。同时,梁体预制与下部结构平行施工,其目的是为了缩短总工期。空心板预制时,应考虑安装顺序,将边梁与中梁间隔预制和堆放。
2.2.4 空心板安装顺序。纵向顺序。该桥安装顺序:从榆岸第七孔开始,安装完第七孔12片梁后,再安装紧接的第六孔,…,直至最后一孔(第一孔)安装完成为止。横向顺序。每跨从左侧(沿路线前进方向)第一片边梁开始,依次安装至右侧边梁。
2.2.5 空心板二次张拉顺序。浇注1#、3#墩上空心板横接缝张拉1#、3#墩上负弯矩钢束及孔道压浆浇注2#、4#墩上空心板横接缝张拉2#、4#墩上负弯矩钢束及孔道压浆重复以上施工过程,浇注未施工横接缝张拉负弯矩钢束及孔道压浆,要求采用隔一浇一顺序焊接横向联结件、浇注铰缝混凝土。
总之,在确定施工顺序时,坚持以下原则:先地下,后地上,先主体,后附属。地下地上尽量平行作业,以减少施工时间;尽量组织流水作业,在保证工人连续工作的前提下,充分合理利用工作面。在具体安排施工顺序时,要在上述原则指导下,结合施工条件、施工的自然地理环境及各种影响施工顺序的因素统筹规划、全盘考虑。同时,施工进行中各项测量工作如无说明均包括在相应工序中。
2.3 施工方案的确定
2.3.1 成孔方案。由于桥位处的地质为粉细砂和亚粘土,经反复对正循环钻、反循环钻、冲击锥成孔方案进行技术和经济比较,决定采用反循环回旋钻机;具体用吉林产QZ—200型钻机。因该种成孔方式我经理部在以前的施工中经常应用。施工经验比较成熟。a平整场地,整修道路,用机械配合人工平整场地,按钻孔位置平面,布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路,场地面积要满足摆放钻机,挖设泥浆池及沉淀池,摆放钢筋笼及进行其他相关工作的位置。b桩位复核。c埋设护筒。d钻机就位。e钻孔。f终孔。g清孔。h测孔。i安装钢筋笼。j安装导管。k储料斗。l灌注工艺。m桩头处理。n钻孔灌注桩的质量控制。
2.3.2 下部结构施工方案 a模板。b砼浇筑。c施工平台和支架。
关键词:市政桥梁;钢管柱贝雷梁;施工监理
1.前言
最近几年,钢管柱贝雷梁支架模板支撑体系已逐渐在市政桥梁工程中得到广泛应用,采用钢管柱贝雷梁支架模板支撑体系是一种经济性和安全性比较突出的施工方法,在施工中可以根据荷载大小和结构的跨度大小,合理考虑钢管柱和贝雷梁的布设间距及数量,具有合理性和施工的可行性。
2.工程概况
莆田市河滨南路高架桥起点桩号K0+211.3,终点桩号K0+533.7,桥跨组成为(20+3×25+20)+2×(3×35)米,桥梁全长为332.4米,共三联,上部结构为预应力混凝土现浇连续箱梁,箱梁底板宽度5.3米,梁高1.8米,箱梁悬臂长度为2米;下部构造采用柱式桥墩,肋板式桥台;基础采用钻孔灌注桩。
3.支架体系的确定及布设方案
本项目一侧靠近山坡,另一侧紧邻延寿溪,桥梁的桥下净空最高处达到14.5米,桥梁纵向坡度为5%,与桥梁平行方向有一条水泥砼道路通向安置区生活区且为唯一的进出通道,必须确保桥下车辆和行人的临时通行要求。
综合考虑材料投入量的经济性、地形地势的安全性以及支架体系在强度、刚度和稳定性方面的优越性等因素,经充分论证分析后决定采用钢管柱贝雷梁支架结构施工。
本项目钢管柱贝雷梁支架体系的布设方案简述如下:
(1)支架基础:支架基础采用条形混凝土基础,经受力计算基础尺寸采用13米×2.5米×1.2米(长*宽*高),基底地基承载力应不低于200KPa。
(2)钢管柱及联结系的布设:以桥梁的第二联为例,第二联桥跨为3×35米,桥面宽度10米等截面标准现浇箱梁,梁高1.8米。每跨的跨中设两个中支墩,两个中支墩钢管柱中心间距按7.0米布设,两侧边支墩距桥墩中心2.0米,每排边支墩与中支墩的中心间距为12.0米。
边支墩或中支墩采用一排5根的钢管柱,钢管柱为Φ40×0.6厘米,钢管柱中心间距按2.5米布设,钢管柱上下口设置50×50×1.5厘米水平钢板,并设置竖向三角加劲钢板,同一排钢管柱之间及相邻排的钢管柱之间采用槽钢设置剪刀撑联结,联结节点采用焊接,钢管柱上布设2根工28b的工字钢横梁。
(3)支架贝雷梁:采用国产贝雷片拼装成贝雷片纵梁,沿桥梁横向共设置9排,排间距从外至内为2.0、0.9、0.9、1.2米,两个桥墩之间共设置四个支墩,贝雷梁纵向最大跨度为12.0米,贝雷梁与其下方的工字钢横梁之间设置砂筒调整装置,砂筒装置与横梁及贝雷梁之间均需进行可靠连接。
本项目箱梁翼缘板下方采用钢管脚手架支撑在贝雷梁上的支撑方式,钢管脚手架的搭设采用传统的方法施工,不做详述。
4. 支架施工前的监理控制
4.1专项施工方案的监理审查
本项目的钢管柱式贝雷梁支架专项施工方案应由项目技术负责人负责编制,并经专家论证审查通过后,由施工单位按程序报送监理单位审批,监理单位收到专项方案后,立即再次组织由监理单位总工和总监理工程师主持下,项目专业监理工程师参加并会同建设单位负责人和施工单位技术负责人一道进行最终的方案讨论和细节修改,涉及重大修改还应重新组织进行专家论证审查通过,最终由总监理工程师和建设单位项目负责人签署意见并形成会议纪要分发给各相关单位。
4.2现场条件的审查
监理工程师应根据最终审批通过的专项施工方案要求,进行现场施工条件的审查,内容包括:支架基础的地基承载力是否满足要求,地质水文条件情况,沿线埋地管线调查情况等是否满足施工方案的要求等。
4.3进场材料的审查
施工单位必须对进场的钢管柱、联结槽钢、贝雷片、脚手架钢管等进行报验,项目监理部接到报验单后,由专业监理工程师组织对以下项目内容进行审查:(1)相关证明材料:产品标识及产品质量合格证、产品质量出厂检验报告;(2)构配件品种、规格尺寸是否符合专项方案要求,外观质量是否符合规范要求;(3)构配件的数量及拟使用部位是否符合施工方案的要求。以上均符合设计图纸、施工规范及专项施工方案要求后,监理工程师才签署意见同意进场使用。
4.4安全技术交底的审查
自《建设工程安全生产管理条例》正式实施以来,监理单位增加了施工安全监理内容,项目监理部以贯彻条例为契机,本着以人为本的精神和“安全第一、预防为主”的方针,督促施工单位进行安全技术交底,落实安全报验程序。
支架施工前,由项目技术负责人、专职安全员对施工员及班组进行技术交底及安全交底,监理组列席交底会,鉴于支架安全性的特殊要求,该项目执行原材料选择、加工、安装全程安全报验制度,报验时由班组长先自检,而后安全员专检,专检合格后报监理组验收。
5. 支架施工过程的监理工作
5.1支墩基础施工及地基处理
本项目的地质情况较好,基底无需处理,支墩基础采用条形扩大基础,监理旁站过程中严格要求施工单位将局部软弱土质挖除或换填,土方必须达到压实效果,满足地基承载力的要求,基础砼的尺寸必须严格按专项方案要求施工,控制基础砼表面处于水平,地势起伏有高低差时,可以将基础砼做成台阶状。
5.2钢管柱支墩的施工
钢管柱支墩应严格按照专项方案要求数量和位置布设,为确保支墩的垂直度,采用吊垂线进行控制,为确保支架整体稳定性,支墩顶面必须水平,且跨中两排支墩之间在纵横向均需采用槽钢作剪刀状连接,结点均采用焊接,为确保纵向支架稳定,在边支墩与桥墩之间采用抱箍进行连接。
5.3贝雷梁安装
贝雷梁安装应严格按不同断面设计要求准确布置,对于扭曲变形严重的不予使用,插销连接不牢靠的予以调整加固或更换,贝雷梁锈蚀应去除,严重锈蚀的不予使用,立杆必须支撑在分配梁上,贝雷梁之间采用标准架横向连接,每3米连接一道,若无法使用标准架连接的,可采用型钢加工成联结框进行连接,确保贝雷梁横向抗扭效果和整体稳定性。
5.4砂筒调整装置的优缺点问题
本项目桥梁的纵向坡度较大,在贝雷梁与钢管柱顶横梁之间设置砂筒调整装置可以有效解决贝雷梁纵向坡度的问题,而且还有利于支架的拆除,但是设置了砂筒调整装置后会增加支架的不稳定性,为了解决这一问题,本项目采用将砂筒装置分成上、下两部分,分别与贝雷梁、横梁采用U型扣和焊接固定的方式牢靠连接,同时必须确保上、下两部分的砂筒装置的搭接长度满足要求。
6.支架预压的监理工作
支架预压前应进行支架验收,包括施工单位自检和监理单位的检查验收,验收合格后进行堆载预压试验,可选择沙袋堆载、加水堆载或两者结合使用,连续加载直至设计荷载的120%,在加载过程中监理单位人员参加跟踪观测其变形和沉降,通过支架预压消除非弹性变形,掌握弹性变形的取值,确认综合预拱度由设计预拱度和施工预拱度叠加修正而得,如在加载过程中发现支架变形或沉降有异常的,应立即停止加载,并分析原因,待采取措施消除影响后再行加载。
7.支架拆除的安全监理
应建立支架模板拆除的审批制度,支架拆除前应有监理工程师的批准手续,防止随意拆除发生事故,支架拆除工作必须严格按施工方案进行,正式拆除前应进行安全技术交底,本项目支架拆除由跨中向支点多点、均匀、缓慢、对称拆除。
【关键词】伸缩缝施工;质量控制;措施分析
1.公路桥梁伸缩缝施工工艺
公路桥梁施工工艺主要分为五个步骤:切缝、开槽、伸缩缝安装、浇筑混凝土、安装橡胶条。首先,在切缝前需要保证路面的平整性,并根据其平整性来确定切割面的宽度,一般切割面的宽度为2-3米,同时用§14钢筋网补强与原桥板预埋的钢筋搭接连接成为一体,因为切割面的宽度宽度太小整体性不足,容易造成伸缩缝破碎损坏。然后依据图纸的设计确定开槽的宽度。切缝阶段的关键是要确保路面的平整度,若达不到要求还需要二次返工,直到达到所需要求才能进行切割。其次,用风镐开槽,并将槽内的各种杂物清理干净,同时检查缝两侧的路面是否平整、切缝与桥后搭板面是否相接、原桥板预埋的钢筋是否存在问题、桥梁间隙是否符合原定设计等。比如,若发现预埋钢筋数不足,要及时补打,保证伸缩缝的安装质量。然后,以桥梁两侧路面为标准高度,将伸缩装置放在槽口内,并调整装置与路面标准高度相同。同时,检查伸缩缝装置,使其顺缝方向和垂直缝方向都符合要求。再次,安装完伸缩缝装置后,进行混凝土的浇筑,浇筑时要注意保持路面清洁。混凝土浇筑一般从伸缩缝两侧同时进行,避免混凝土从上部缝口进入,确保混凝土表面与伸缩缝装置顶面相平。最后,安装橡胶条,安装前,需要把缝内的杂物掏净,橡胶条的纺织应平整,并调整橡胶条比例使之与实际伸缩量相符。
2.公路桥梁伸缩缝施工存在的问题
2.1 对施工工艺不重视,伸缩装置施工质量较低
对施工工艺不重视,没有严格掌握施工的技术标准和质量要求,而且在施工过程中没有按照相关要求和标准来进行,不按照程序执行,导致伸缩装置施工质量较低,在使用过程中容易出现问题。而且在外界环境的影响下,施工过程中工艺不到位会加大伸缩装置的破损率,导致伸缩装置无法正常工作,严重影响公路桥梁的安全。
2.2 两侧路面标高差异,伸缩缝不能发挥作用
由于施工过程中的疏忽,伸缩缝安装过程中出现的没有认真检查伸缩装置与两侧的桥面、路面的高度,造成伸缩装置与两侧路面、桥面标准高度存在差异,导致车辆在桥面行驶形成自然的冲击,在车辆反复冲击作用下极易造成伸缩缝破损,不能有效地发挥作用。
2.3 混凝土浇筑未达到设计施工要求
在公路桥梁伸缩缝施工过程中,由于混凝土的拌制设备和技术达不到施工要求,往往会造成混凝土标号达不到设计要求;同时,混凝土浇筑必须密实、平整、无蜂窝。但由于在一些施工过程中的疏忽,往往造成混凝土浇筑未达到施工规范要求,出现麻面、蜂窝、空洞等现象,混凝土强度达不到设计要求,无法承受车辆荷载的冲击,伸缩缝容易破损。
2.4伸缩缝混凝土整体性的疏忽
伸缩缝施工过程中由于施工疏忽,切割伸缩缝宽度不足,往往造成伸缩缝整体性差,容易破碎损坏。一般切割面的宽度为2-3米,同时用§14钢筋网补强与原桥板预埋的钢筋搭接连接成为一体。伸缩缝混凝土整体性在我工作多年来积累的经验,国道322、324线多座桥梁伸缩缝采用此法施工,目前运行使用多年效果一直良好伸缩缝很少破损。
2.5 混凝土初期养护和交通管制,造成伸缩缝不同程度地损伤
混凝土浇筑后要做好初期养护和交通管制工作,如设立警示牌或指示牌,封闭道路交通,禁止通行,以保障混凝土达到施工要求的强度,使施工能够顺利进行。但是,在一些施工过程中,混凝土浇筑后养护不及时和过早开放交通,使混凝土出现不同程度地损伤,甚至导致伸缩缝破损等等。
2.6 伸缩缝质量问题
伸缩缝本身的质量问题也是潜在的很大问题,如伸缩缝早期破损、自身变形、螺栓脱落等。伸缩缝自身质量问题也会导致伸缩缝不能正常工作,对公路桥梁的安全存在着威胁。
3.公路桥梁伸缩缝施工质量控制措施
3.1 施工前做好充分准备
施工前的准备对于保证施工质量至关重要。对于公路桥梁伸缩缝施工来说,要精心组织,统筹规划,合理分配,严格设计施工方案,并执行到位。一方面,制定详细的施工方案,并通过实地考察调整方案,使施工方案更精准,保证施工的顺利开展。另一方面,检查材料和施工设备,保证材料和设备的质量,如必须选用优质的水泥,对伸缩缝的质量进行检查,在现场配比原材料、钢筋等试验,满足要求后才能使用等等。最后,做好交通管制工作,严禁车辆和行人通行,保障施工的顺利进行。
关键词:跨越铁路 I梁 支架法施工
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0038-01
1 工程概况
甘肃省公路203线改建工程在宝中线K124+796.45处上跨铁路。桥跨为6孔30m预应力钢筋混凝土I型组合梁(桥梁简支,桥面连续)。第五孔梁中轴线与铁路曲线的切线夹角为49°26′56″、梁底距铁路钢轨面14.5m。铁路线路为碎石道碴、混凝土枕、电气化区段。30m I梁(每孔中梁3孔,边梁2孔)为C50钢筋混凝土,梁外形尺寸均为高1.83m,宽0.6m,梁与梁间距2.75m,内横隔板间距4.85m。每孔梁(横隔板、翼板除外)混凝土体积79.5m3,总重约200t。预应力钢绞线采用低松弛高强度(270级)、直径为15.24mm钢绞线,Rby=1860MPa,Ey=1.95×105MPa,采用GVM15型锚具,张拉控制应力为0.75Rby。预制梁采用两端张拉后张法施工。
2 施工方案比选
I梁稳定性较差且先简支后连续,跨越铁路接触网施工难度较大,后续工作安全无法保证。施工方案的比选对施工比较重要。
2.1 跨铁路30m I梁采用地面预制吊装法施工
在施工现场预制,施工场地狭小影响梁的生产进度;若另选场地或采用外委商品梁场生产是可以的,但后续面临的共同问题:安装时现有的起吊设备难以满足铁路安全距离的要求。采用导梁架进行架梁,工期较长、费用较高、施工场地、后续工作难以满足要求,同时需要封锁铁路线路多次,影响铁路运输效益。
2.2 跨铁路30m I梁采用支架预制纵、横移梁就位方案
采用支架预制,纵、横移梁就位方案,需要对杆件进行简算,保证施工安全;同时,采用支架预制有成熟的施工经验,只是在地基处理和支架搭设上投入费用较多,但支架可以回收利用。加固、处理地基费用及部分支架的摊销费用要比影响铁路的损失经济。
将以上两种方案进行综合分析、比较、论证,决定采用后者即搭设碗扣式支架,在支架上预制、吊机配合纵、横移梁就位施工方案进行施工。
3 施工方案介绍
对该桥第五孔桥梁,采用WDJ多功能脚手架配合51#工字钢,跨越铁路接触网。在铁路中线两侧用WDJ多功能杆件平行搭设五排排架,排架上采用十三根51#工字钢做纵梁,跨越铁路线路,排架与临近墩台间采用满堂支架进行补充,形成整体制梁平台。制梁平台上预制梁5片,每片梁混凝土15.9m3,计重40t。为确保排架稳定,排架与满堂支架采用建筑杆件整体连接,并加设斜杆固定。预制梁前,采用砂袋对制梁平台进行预压,经预压后制作桥梁,待混凝土达到规定强度后,吊机配合移梁至设计位置,然后灌注横隔板、浇筑桥面板。
4 施工步骤
4.1 排架底部原地面硬化处理
为使支架承受的荷载均匀分布并传递给地基,不至于支架底脚处因应力集中发生较大的沉降,对排架底部原地面进行硬化处理。排架搭设时对原地面进行机械夯实,使承载力大于0.5MPa。原地面夯实后,铺设10cm厚的碎石垫层;碎石垫层上灌注20cm厚C15混凝土,作为排架基础。排架基础襟边尺寸不少于0.5cm。当混凝土强度达到要求后铺设枕木基础,以便排架受力均匀。
4.2 按要求搭设排架
排架受力计算:梁与梁相距2.75m,该段平均分布排架立柱为30根,该段梁长度为17.11m,梁自重为23.4t,考虑工字钢、模板及其他料重,总重约36t,立杆平均受力12kN。
WDJ脚手杆设计参数,排架高度大于10m小于15m时,脚手杆单根允许轴心受力为3.0t(29.4kN)。
采用绞接计算方法即忽略多余未知杆将复杂的空间超静定体系简化为静力干系进行计算,经计算设计符合要求。由于该杆件在横向连接后整体刚性很大,不存在失稳问题,连接后横向整体刚度,计算时不考虑。
本方案考虑铁路曲线加宽的影响,排架限界按2.53m进行控制。由于线路左侧杆件搭设于接触网馈线外侧,只需满足接触网安全距离即可,仅计算右侧限界。经计算线路右侧加宽值为88mm,取限界2.53m进行控制;右侧馈线据线路中心6.47m。考虑侧向防电板的安全距离,搭设时按防电板距馈线0.3m、防电板距支架0.3m进行控制。
按设计图搭设排架。排架立杆间距0.3×0.9m布设,每端指点为五个;满堂脚手架按0.6×0.9m布设;平杆间距0.6~0.9m。排架搭设到设计标高后,伸出支架部分用缆风绳固定。搭设排架及支架时注意安全,一边搭设一边加设斜撑和连接杆件,确保排架稳定。搭设完毕并加固牢固后,及时调整高度,铺设纵梁。搭设排架时限界按铁路建筑接近限界进行控制。
4.3 架设工字钢、铺设梁底模板
工字钢挠度计算:51#工字钢按间距1.2m布设,上方铺设100×150mm方木,方木间距0.35m。工字钢型号51#,工字钢与线路垂直,跨度9.6m(取10.0m),间距1.2m,底款0.4m。查有关资料,工字钢I=46470M4,E=17.5×104MPa。按最不利情况布载,按简支梁进行计算(保守),安全系数取1.25。经计算工字钢中点挠度小于L/800m。
架设工字钢、铺设梁底模板。工字钢采用8t吊车吊装,封锁点施工。施工段铁路供电线路上方架设绝缘板,下方设置接地线。人工铺设方木及作业平台。作业平台四周设防护网。
4.4 排架预压
支架搭设完成后进行超载预压(按超载30%进行),材料采用袋装砂,按I梁结构的荷载分布情况进行堆积摆放,在支架上设置观测点,对无载、加载、卸载的状态进行观测,以测定支架在预压过程中的弹性、非弹性变形数据,为底模安装提供基础数据。
预压3d,观测无下沉后,取下砂袋,同位置调平支架,在其上预制桥梁,经张拉、压浆、封端等一系列工序后,桥梁强度达允许移动时,移梁到位,支撑牢固;然后拆除支架,落梁到位。
5 施工体会
(1)施工中重视和加强对排架的沉降变形观测,组织专门测量小组及时分析处理观测数据,为施工过程控制提供依据。