时间:2023-07-18 17:23:52
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篇装配式安装施工方案,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:清单计价;施工;建筑造价;装配式建筑
1引言
随着人们生活水平的不断提高,建筑工程行业的规模正在不断扩大,对施工能力和施工效率提出了更高的要求,装配式建筑营运而生。①装配式建筑有利于降低施工成本,节约资源,节能降耗,防止施工资源浪费,提高投资回报率。②装配式建筑有利于优化施工方案。传统钢筋混凝土建筑是一项复杂的系统工程,需要分析、论证、设计的问题比较多。而装配式建筑省去了很多中间环节,采用建筑、装修一体化设计、施工,能够充分完成既定的建筑设计目标。但是,装配式建筑是一项新兴工程,改变的不仅是施工技术,还涉及到施工管理和施工造价的变革,而造价过高是装配式建筑在世界范围内共同面临的难题。2017年3月1日起执行的《装配式建筑工程消耗量定额》缺少相应的装配式建筑工程的计价定额标准,从国内外的文献来看,从造价管理的视角对清单计价模式下装配式建筑成本预算管理的文献并不多。因此,研究装配式建筑从发承包阶段、项目实施及结算阶段各环节在清单计价核算方式下的造价重点问题,能够对规范建筑市场起到一定积极作用。
2装配式建筑对计价依原则的影响作用
装配装配式建筑由施工现场制作建筑物主体结构(包括柱、墙、梁、楼板等)变化为购买成品混凝土构件,或者由自有工厂制作。因此,依据传统的柱、墙、梁、楼板相应定额来评估造价的方式已经不可适用,而是集成为单一构件的价格。施工人员现场施工调整为现在的工厂定制加工,因此传统的工料机的消耗量对成本的决定因素下降。随着近年来建筑装配率的增加,装配式建筑越来越反映出工程计价的管理模式。工程成本预算管理由过去的同时注重价格信息转变为定额为辅、价格信息为主的管理模式。随着建筑装配规模的不断扩大,一些整体化建筑布局日益流行,比如整体橱柜、整体书房等是整套价格出售,价格中包括了设计、运输和组装等费用,不再以传统施工模式下的内容分列清单、计量、计价、汇总后得到的预算价格,关注的重点也从现场施工管理转变为功能质量管理。更加需要关注合同交易与市场价格。
3装配式建筑造价管理面临的问题
3.1构件价格信息的缺失与失真
受制于当前国内预制式建筑标准尚不健全,可能会引起构件信息价格不详尽性和差异性,可以参考比较的市场化动态数据缺失,各家报价不统一,造成了构件价格信息的失真。目前由于装配式建筑一般仅是将现场灌注转移至工厂,标准化程度不高,预制构件价格中不仅包含劳务费以及钢筋、水泥等原材料物资费用,同时还多出厂房租赁费、土地使用费、专利费用、财务费用等,增加了构件价格的不确定性。
3.2管理费、利润计取基数与费率的适用问题
构件部品作为一种产品,其中已经包括了劳务费、物资材料费和设备费等。预制式建筑构件部品价格一般作为物资材料费,所以预制式建筑物资材料费增加,劳务费减小。因为造价中的人工费有很大比例已经算入成品,对于不同装配率下物资材料、劳动力所占比例有所差异,就出现了管理费、利润计取基数与费率的适用问题。
3.3计量规范的完备性和准确性有待完善
虽然《房屋建筑与装饰工程计量规范》中提到了个别装配构件的工程量清单项目,但由于预制式建筑的技术和标准仍不成熟,计量标准提供的工程量清单可能会具有落后性,使预制式建筑实施清单计价模式在现有条件下还存在一定局限,限制了预制式建筑的市场的长远发展。
3.4措施项目费计价依据的适用与缺失
预制式建筑大量使用预制构件品的情况决定着措施项目内容可变化的灵活性比较高,一些传统施工过程中所必须的现场模板安装等常规步骤会大幅减少,施工措施如果仍然参照建筑面积计算的做法有待斟酌。此外,计量标准中还缺少构件退房、工作面的支撑等措施项目费,造成计价依据不详细,容易致使甲乙双方的矛盾。
3.5综合单价中材料费的风险范围需要调整
由于预制式建筑构件中含有一部分劳务费,在行业定额部门劳务费单价予以调整时,由构件供应单位依据现有条件下的劳务费用进行单价调整,使得过去由甲方负责的劳务费变化风险移植乙方负担,招标材料里制订的乙方负担的构件品的风险范围为5%是不适合的,因此建议调整为低于5%。
4装配式建筑发承包阶段的造价管理
4.1招标工程量清单的编制
清单编制注意事项主要包括:①分部分项工程量清单列项要全面细致,避免缺项和漏项。将设计文件、技术标准、特殊要求加以区分,充分运用辅助项目工程量清单。②项目特征描述应详细、完整,满足组价的要求。凡计量标准中的项目特性里没有描述到的其他个性化特征,要由编制人根据具体情况确定。③措施项目清单列项要合理。尽量反映常规施工方案所涉及的项目,对利用的施工方案和施工组织设计要充分论证。④其他项目清单应考虑周全、列支清晰。总承包服务的内容要明确且符合市场实际。
4.2招标控制价的编制
其编制注意点主要有:①要依据财税部门对项目适用计税标准的规定,结合本项目设计文件,准确选择计价规则。②要事先明确构件价格是不是包括运输费用。如确定为含税市场价格,应适用的增值税税率计算方法,如遇缺项信息要采取市场询价方式确定。③对综合单价进行科学组价,要注意在定额子目套用、消耗量、人材机价格来源等方面,充分考虑构件基准单价的来源。
4.3投标报价的编制
应该注意以下方面:①构件价格应由投标人依据市场行情,参照采购渠道和自身能力进行报价;②差异化施工方案将引起措施项目的差异,要依据建筑物拟设计的具体方案来进行报价;③管理费和利润费率可依据定额费率、综合市场行情予以适当调整;④对于招标材料中综合单价风险的考量主要是由对风险的预估能力和自身对风险的防范水平来决定的;⑤劳务成本日单价既可参照造价数据也可参考市场行情来测算。
5装配式建筑实施及结算阶段的造价管理
5.1规范签证管理
预制式建筑是一项复杂的系统工程,在施工过程中可能会根据监理要求或客户要求进行必要修改和调整,从而产生工程变更。与传统建筑类似,对装配式建筑而言,工程变更也是影响造价的关键因素之一,因此,就要求适用既有原则的基础上,结合构件部品安装方式和安装难易程度进行预判,做到尽量避免施工变动,办理签证时应合法合规、及时有效,尽量在结算时没有纠纷出现。
5.2理清措施项目变更责任
乙方变更投标材料中的施工方案已经成为常态,然而方案的变更一定会引发措施费用的变更,如果乙方以低质量低价格的方案取代了原有方案,虽然可能在符合国家相应标准上没有问题,但安全性及获取额外利润的问题仍然不容忽视。因此,非甲方原因引起的措施项目变更不宜给予价款调整,引起质量功能等变化的,甲方可要求予以调减。
5.3规范合同管理
合同是价款调整的依据,由于预制式建筑属于新技术领域范畴,新工艺、新材料日益引入市场。目前在清单计价规范上已经给出了相应的推荐性做法,但推荐性做法操作性不强,易引起双方纠纷。因此,要规范合同管理,赋予发包人对总承包人决定暂估材料中标结果的否定权,明确双方责、权、利,确保材料暂估价的科学性和准确性。
5.4重视进度、质量等要素
吊装设备预制式建筑中应用比较常见,受气候、材料供应、人员操作水平等原因,使得预制式建筑出现的质量缺陷、引起的停工,工期延长等会影响了造价管理的水平。因此,应重视进度、质量等要素对于建筑造价的影响。对于非经营性的建设部门不适宜利用甲供构件部品的措施来适用简易计税方式。
6结语
当前预制式建筑在墙面系统、屋面系统等方面的应用日益成熟,相应建筑的造价管理的市场化水平将继续提升。装配式建筑采宜用工程总承包模式,通过专业设计与施工的完美契合,在清单计价模式下实现造价合理管控,发包、实施及结算阶段加强造价管理,对于在一定的预算成本完成高质量的预制钢结构建筑具有十分重要的意义。
参考文献
[1]孙凌志,徐珊,王亚男.清单计价模式下装配式建筑造价管理研究[J].建筑经济,2017(4).
[2]张军.论房地产项目全过程成本精细化管理与造价控制[J].中华民居(下旬刊),2013(05).
关键词:预制装配式 混凝土结构构件 结构体系 施工要点 解决措施
一、预制装配式混凝土结构构件施工要点
(一)工艺流程
梁、柱、外墙板、楼板、楼梯等预制构件工厂内加工预制构件运至施工现场吊装柱(校正定位连接)吊装阳台吊装梁(校正连接)吊装楼梯吊装预制楼板(叠合层楼板钢筋绑扎、浇筑混凝土)吊装外墙板。
(二)柱吊装施工
预制柱的吊装顺序按照吊装方案规定的顺序进行,逐层分段流水作业,以避免反复作业。在吊装前清理柱子安装部位的杂物,检查柱子轴线,并对预制柱型号、结构尺寸、埋件位置等进行全面仔细检查,防止误吊或返工处理。柱子在车上直接起吊,首先安装吊点,柱子根部设置防护垫子,每个柱子都需要按照指定的位置、型号进行吊装,同时保证方向的正确性,调整柱子位置,使钢筋头部对准柱底部的套筒空腔,慢慢插入。根据柱的边线确定柱的位置,在初步吊装就位后,在柱缝隙周围封泡沫条,用螺母垫片调节标高。在柱子初步就位后,安装可调斜支撑,配合红外线投线仪,通过可调斜支撑调整柱子垂直度,固定柱子。对已经就位好的柱子,要用经纬仪认真校准轴线位置及垂直度,确认不超出偏差,方可进行柱脚灌浆。
(三)阳台吊装施工
在预制阳台构件吊装前,应将水泥砂浆找平层垃圾清扫干净,并湿润铺水泥浆一层,随即坐浆安装,以保证构件之间的良好结合和密实。构件起吊时,由作业人员稳住构件,对准墙上边线,再根据外挑尺寸控制线,确定好压墙距离,放稳就位,挑出的部分压在临时支撑上,即可卸钩。预制阳台安装完成后,应将内边预留的钢筋理直,并与梁钢筋连接好,侧挑梁的外伸钢筋还应按设计要求锚入墙内或梁内。
(四)梁吊装施工
按照图纸规定或施工方案中所确定的吊点位置,进行挂钩和锁绳,注意吊绳的夹角一般不小于45°,挂好钩绳后缓慢提升,绷紧钩绳,离地 500mm 左右时停止上升,认真检查吊具是否牢固,拴挂是否安全可靠,方可吊运就位。如吊运单侧或局部带挑边的梁,要考虑其重心位置,避免偏心,以防倾斜。吊装前检查柱头支点钢垫的标高、位置是否符合安装要求,就位时需找好柱头上的定位轴线和梁上轴线之间的相互关系,以便梁正确就位,梁的两头应用支柱顶牢。操作人员分别从两头扶稳,对准轴线,平稳落钩,缓慢入座。梁身垂直偏差应控制在允许范围之内,在整个校正过程中,必须观察柱子的垂直有无变化。若因梁安装使柱子的垂直偏差超出允许值,必须重新进行调整。当梁的标高及支点位置校正合适,支顶牢固,即可连接钢筋,灌浆套筒或焊接质量应符合要求。
(五)叠合楼板吊装施工
叠合楼板是预制和现浇混凝土相结合的一种结构形式。薄板的主筋即叠合楼板的主筋,上部现浇混凝土层仅需配置负弯矩钢筋和构造钢筋。预应力薄板用作现浇混凝土层的底模,不必为现浇层支撑模板。板底光滑平整,板缝经处理后,顶棚可不再抹灰。将支承架的龙骨找平,并固定牢固之后,才能吊装薄板。预应力薄板在车上直接起吊,吊至楼面根据控制线确定叠合板的精确位置。吊装完成后用泡沫条 + 普通砂浆堵缝,绑扎楼层梁、板钢筋和预埋水电管线盒同步进行,楼面传统现浇楼板降板处吊模施工,楼层现浇混凝土,完成该层的施工。在常温条件下浇筑上层混凝土时,需要先浇水湿润,在冬季寒冷气候条件下施工时,则要注意加热保温养护。
(六)楼梯吊装施工
预制楼梯吊装施工只包括了预制楼梯段的吊装,预制楼梯斜段进场经检查合格后将构件卸放到工作凳上。预制楼梯斜段吊装斜面支撑存在向下滑移趋势,可在楼梯斜段设置预埋件,将斜面支撑转为平面支撑。楼梯段吊装时,手动葫芦调节楼梯底部,使楼梯呈“之”字型放置,再根据事先放出的控制线将楼梯斜段初步就位,将调整好的楼梯段用连接件与支座预埋件牢固后,方可卸钩。楼梯初步安装就位后,调节支架顶托校准楼梯标高,安装可调斜支撑,进行固定,完成楼梯的安装。
(七)外墙挂板吊装施工
柱、梁、叠合板吊装完成后,即可开始吊装外墙挂板,外墙挂板起吊前检查吊环,用卡环销紧先吊到安装位置时,找好竖向位置再缓缓下降就位,外墙板就位时以墙边线为准,做到外墙面顺平,墙身垂直,缝隙一致,企口缝不得错位,标高必须准确。整个安装过程中注意保护外墙挂板的棱角和防水构造,并有专人负责外墙板下口定位、对线,并用靠尺板找直。外墙挂板剪力键及拉结钢筋锚入叠合板内,与楼层现浇板同时施工,吊装预制外墙挂板时,预制外墙挂板预留钢筋不需穿梁,只需将预制外墙挂板墙顶挂件(竖向支撑)插入板面埋件即可,然后通过斜撑调节垂直度,利用限位片调节水平高度,利用插片调节板内侧制作及安装精度,就位后将限位片与墙顶挂件焊接,然后绑扎现浇层钢筋,浇筑混凝土外墙挂板与楼层现浇板同时施工,如此循环作业。
二、预制装配式结构体系发展困境
(一)技术体系不完备
目前,预制装配式结构发展主要集中在装配式混凝土剪力墙结构与框架结构住宅上,其他房屋类型的预制装配式结构发展不均衡,无法支撑整个预制装配式混凝土结构行业的健康发展。
(二)基础研究的缺乏
预制装配式结构体系中的钢筋竖向连接、夹心墙板连接件这两个核心技术仍不完善。作为预制装配结构中竖向钢筋连接的主流方式,套筒灌浆连接在相当长的一段时间内作为机械连接形式应用,在接头受力原理与性能指标要求、施工控制、质量验收等方面对钢筋、灌浆套筒、灌浆料共同作用的考虑并不周全。
(三)标准规范不完备
目前,整个预制装配式混凝土结构行业由于技术体系不完备、缺乏足够的工程实践经验,我国有关预制装配式结构的标准规范中部分技术内容仍处于空白,需要完善的内容还很多。
(四)可持续发展基础不良
在一定时期内预制装配式结构本身的造价不会低于现浇结构,欲采用先进的建造方式,需要更加先进的行业管理体制、技术人员与操作者,并且设计同样也需要专业化。以上种种关系到了企业是否能够持续地盈利,若企业无法盈利与发展,则行业无法持续发展。
三、解决措施
从劳动力成本方面来看,由于诙力价格的增长,现场手工作业的施工方式必然会减少,装配化施工成为必然。除劳动力成本外,城市施工作业场地狭小、环保要求高也必将促进装配化建筑的应用。同时,仅仅是发展装配式剪力墙、框架结构住宅,必然无法支撑整个预制装配式结构行业的健康发展,可推进其他房屋类型的预制装配式结构的发展,如大开间框架结构结合精装修的形式,远胜于简单的装配式剪力墙、框架结构。发展预制装配式结构的另一个有效措施是落实设计施工一体化,由施工总承包单位根据建筑方案完成施工图。设计施工一体化是国际上普遍实行的工程承包方式,有利于从节约综合成本的角度发展预制装配方式建造。从混凝土结构设计、施工到验收基本是按照现浇结构来管理的,对预制构件生产企业的管理也十分不到位,甚至不如预拌混凝土、钢结构等行业完善。预制构件生产企业和安装企业的资质管理,行业质量、验收管理均相对较弱,在政府部门管理减弱的情况下,只有靠相关行业协会在今后的工作中积极弥补这方面的缺陷。
四、结语
预制装配式结构构件只需在工厂预制完,运至施工现场后即可直接吊装,不仅解决了混凝土用量增加,材料浪费,后期拆模后观感较差等诸多问题,而且施工速度快,质量有保证。
参考文献
[1]《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014).中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.
关键词:建筑工程;施工组织设计
中图分类号:TU198文献标识码:A
建筑工程施工组织设计的作用就要求施工组织设计一般应包括以下几个方面的内容:
1、工程概况
2、施工准备工作设计
3、施工方法、顺序、选择
4、施工进度计划
5、施工现场平面布置图
6、劳动力、施工机械设备、构件的情况
7、建设工地施工业务的组织规划
8、工程的质量保证措施与安全技术保证措施
编制一个施工设计,必须把一个施工组织设计的几项内容有机地联系在一起,因为这几项内容即相互依存又彼此制约。
根据建筑工程在招投标这环节对于施工组织设计要求我认为标前施工组织设计应该包括以下六个方面内容:
1、工程概况
2、施工方案的选择(投标书把这项内容习惯称为主要部位施工方法)
3、施工进度计划
4、施工现场平面布置图
5、工地现场机械设备情况
6、工程的质量保证措施与安全技术保证措施
接下来逐一介绍一下这六个方面内容一般应包括的内容和要求:
(一)工程概况:工程位置、建筑面积层数、结构形式、工程特点、等其他情况。
(二)针对工程实际情况编制及选择施工方案。这方面的内容应该具有明确的针对性、适应性和可操作性,切忌纸上谈兵。我先介绍一下混合结构民用建筑工程的施工方案。然后我在简单介绍一下装配式工业厂房的施工方案。
1、混合结构民用房屋施工特点是:工业化施工水平低、砌筑、现浇混凝土工程、装饰工程的劳动量大、材料多,垂直运输量大,现场湿作业多,劳动强度大。各施工阶段的顺序应当遵循“先基础,后主体,先结构后装饰”。
(2)、墙体砌筑(含门窗框、脚手架搭设)或框架柱、构造柱的支模、绑筋、浇筑、现浇梁、圈梁,现浇楼板,楼梯的钢筋绑扎、支模、浇筑等施工过程。其中墙体浇筑和现浇楼板是主导施工过程之间的流水作业,在以往的标书中对这项大多缺少针对性,有的甚至施工组织流水一流到底,没有变化(他们是砌筑-模板-钢筋绑扎-混凝土浇筑)每一项都是等前一项完后进行。第一工段砌筑后,可以进入第工段的模板支护,第工段砌筑后,同时钢筋绑扎在第工段模板支护一段时间后进行。因考虑工程间歇,砼浇筑工程应该在模板、钢筋工程完毕后进行施工。待砼终凝后且方可进入第二阶段主体施工。
(3)、装饰工程的施工工序、方法
装饰工程施工阶段包括:内外墙面的抹灰和装饰面、天棚抹灰、楼地面、屋面防水、门窗安装以及玻璃油漆等过程。装饰工程的施工顺序安排一般有两种做法:自上而下或自下而上。
自上而下的顺序是指立体结构全部完工且验收后室内外装饰从顶层到底层依次逐层向下进行。这种方式是施工过程经常选用的方式,这种作法的优点是主体一次验收,减少中间环节,交叉作业少、施工安全、工程质量容易保证,且便于清理现场。缺点是投入时间迟,工期比较长。
自下而上的施工顺序是指主体结构工程第三层楼板浇筑完毕验收后,室内抹灰由底层开始逐层向上,但水磨石楼地面除外,因为在水磨石楼地面施工中的粗磨过程中会有大量的水、水泥浆污染,破坏墙面抹灰饰面。应由上到下粗磨完毕后,再进行室内抹灰。
2.装配式单层工业厂房的施工方案。
装配式钢筋砼结构单层工业厂房是工业建筑中最常见的一种形式,装配式单层工业厂房施工,一般分四个施工阶段,即基础工程、预制工程、结构安装工程及其它工程。
单层工业厂房的施工顺序一般应遵循“先地下、后地上,先主体、后围护,先结构、后装饰,先土建、后设备”的原则,对于有大型设备基础的厂房,为满足安装设备需要,施工时采用先做设备基础,后结构安装顺序。
在确定施工顺序时,还需要考虑厂房分段施工在平面上的流水方向,应按照生产工艺要求或投产使用的先后,这样,有利于车间提前使用。
(1)、基础施工顺序
基础施工顺序一般是挖基坑垫层基础(包括基础的支模、钢筋绑扎、浇砼)回填土。
一般工业厂房除柱基础外,还有设备基础。它们之间的先后顺序通常有两种方案:一是封闭式,即柱基础和上部结构全部完成后再安排设备基础施工;二是开敞式柱基础和设备基础先施工,主体结构后施工。以上两种方案如何选用,主要根据设备基础的大小、埋置深度和施工方法确定,同时还要考虑工期、气候条件要求。
基础的流水方向尽可能的与现场预制、吊装工程一致,厂房基础的施工方法与民用建筑的施工方法,基本相似就不重复了。
(2)、现场预制工程是指柱、屋架、托架梁、大型吊车梁等重量大且运输不便的大型构件。
(三)单位工程施工进度计划
单位工程施工进度计划是具体指导施工的实施性计划,它以确定的施工方法和施工顺序为基础,以流水施工原理为理论依据,对单位工程各工序的施工时间作出安排,使其在规定的工期内,有计划地完成拟建工程任务。施工进度计划表在招投标阶段一般包含:分部分项工程名称、工程量、劳动量(工日、班),每班人数,各工序完成时间等几个主要内容。施工进度计划的编制,需要做大量工作,但对于施工进度计划评审应该从以下三个方面进行:
1、工期应符合招标文件中的规定这一条是施工进度的核心问题。如果不满足招标文件的要求,这个施工进度计划就不合格,属不响应招标文件。
2、施工进度计划的施工顺序要合理。投标人应当根据工程的实际情况和施工经验进行判断考虑技术间歇、组织间歇(养护、强度等方面)的问题。关于施工顺序安排这方面我在介绍施工方案中介绍了民用混合建筑和装配厂房工程的一般的施工顺序。
3、进度计划劳动力的安排是否合理,这项内容主要靠投标人的工作经验判定,是否容下进度表中分项工程这个数量的操作人员,看该项工程量由多少数量的操作人员能在设定的时间内完成。
(四)我们谈施工组织设计中施工平面布置图:施工平面布置图是为拟建工程规划设计的各种临时建筑和设施,在施工现场的平面位置布置图,它反映了拟建工程与临时施工相互间的空间关系。
单位工程施工平面布置图设计的原则是:
1、在满足施工需要的条件下,尽量减少施工用地。
2、尽可能利用已有建筑物、各种管道、道路为施工服务,减少临时设施工程量。
3、尽量避免材料场内二次搬运,以减少材料损耗,节约劳动力。
单位工程施工平面图的比例尺一般采用1:500-1:200,图纸内容包括:
1、建筑平面图上的拟建的永久性建筑物或构筑物及地下管道。
2、为施工服务的临时设施,包括材料仓库和堆场、道路、搅拌站、钢筋棚、木工棚、工地办公室、临时宿舍、食堂、临时水电管网、消防设施、围墙等。
3、主要施工机械和设备的位置
施工现场布置的一般要求
(1)塔式起重机的布置
a、建筑物的平面尽量处于塔臂的回转半径之内。
b、构件、成品、半成品等堆放场地也应尽量在塔臂回转半径内。
c、必须满足塔式起重机安装和拆卸要求,要考虑塔吊基础排水。
(2)搅拌站位置
混凝土和沙浆搅拌机的位置应尽量靠近使用地点,并考虑运输、卸料方便或布置在塔臂的回转半径内。 (3)、临时设施的位置
仓库和工具库、办公室宜布置在施工现场入口,加工棚位置可以布置在离建筑物稍远地方。
4、运输道路的位置
施工现场运输道路布置要考虑材料和构件的装卸方便,满足消防要求。
(五)下面谈施工组织设计的该工程拟使用的施工机械,这项内容投标人填报的一般比较齐全,常用的主要施工机械有塔吊,砼搅拌机、砂浆搅拌机、钢筋切割机、弯曲机、电焊机、木工圆盘锯、挖掘机、汽车等施工机械。
(六)标前施工组织设计中应编制针对本工程的安全、质量、控制措施。它主要内容是本工程施工、质量保证的各项规章制度和结合工程的实际情况针对性的保证质量、安全的技术措施(如土方开挖、冬雨季施工等方面质量、安全保证措施)。
施工组织设计其实是一个整体,这六个方面的内容互为条件,相互补充应当全面、总体去规划。从而得到评委的认可,增大中标几率。为企业在激烈的建筑市场竞争中得以取胜打下基础,取得更好的社会效益、经济效益。
参考文献
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[4].马洪波 于学庆工程建设项目勘察设计招标投标办法电子工
业出版社2003
【关键词】桥梁下部结构施工技术
中图分类号:TU3文献标识码: A 文章编号:
桥梁的下部结构包括桥台、桥墩和基础等。它们各自都起着重要的作用。桥台的主要作用就是支承桥跨结构的结构物,另外还要能够衔接两岸接线路堤,既能够挡土护岸,还要可以承受填土及车辆载荷产生的侧压力。桥墩通常是指位于多跨或者大跨径桥梁的中间的支承物。它承受着较多的载荷,除了上部结构传递下来的载荷之外,还包括风力、流水的压力以及某些地区冬天由于天气冷而可能出现的冰载荷,再有就是由于突发事件的撞击力等。基础的作用就是承受由上部结构传来的载荷,并将载荷连同自重一起传给地基。
桥梁下部结构在使用过程中除了受以上的载荷之外,还会受到雨水的侵袭或者洪水的冲刷,在地震带,还极有可能受到常年地震的影响;还有一个重要的影响因素就是过桥车辆自身的逐渐加重,必然会带来桥梁下部结构负荷的增加。所以,桥梁下部结构在经过多年的使用后肯定会受到不同程度上的损坏,出现各式各样的缺陷,从而影响桥梁的寿命。基于此,桥梁下部结构的质量控制就显得极其重要。
一、桥梁下部结构施工准备工作
1、桥梁下部结构施工方案的制定。桥梁下部结构施工方案应当结合施工图纸、设计文件以及施工区域相关的地质勘察报告进行编制,同时必须符合《公路桥涵施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》以及《建设工程安全生产管理条例》等建设管理规范的相关规定。结合桥梁建设项目实际特点,完善施工组织规划以及施工场地布置,尽可能的使用先进科学的施工工艺。施工方案的制定原则为符合项目实际,技术可靠性高以及易于实施,能够有效地加强对施工质量的控制,同时实现对施工进度以及成本安全等要素的控制。
2、 施工现场规划布置。对于桥梁下部结构施工现场的规划布置主要包括施工便道的修筑、施工用水用电准备以及测量放样工作等。施工现场便道应与施工现场的平面规划布置相衔接,以满足基坑开挖或者混凝土等大型施工机械设备的通行要求。施工用水应通过蓄水池,施工用电则应从附近电力系统接出并配备发电机备用。对于测量放样工作,首先应结合设计资料对于施工现场的导线控制点以及水准点进行复测,然后进行桥梁施工中线桩以及水准点的布设,对于测量放样工作,应严格控制测量精度以及准确性。
二、桥梁基础
1、扩大基础。扩大基础或称明挖基础属直接基础,是将基础底板设在直接承载地基上,来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其施工方法通常是采用明挖的方式进行的。
2、桩及管柱基础。当地基浅层土质较差,持力土层埋藏较深,需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时,可采用桩基础。基桩按材料分类有木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩与钢桩。由钢筋混凝土、预应力混凝土或钢制成的单根或多根管柱上连钢筋混凝土承台、支撑并传递桥梁上部结构和墩台全部荷载于地基的结构物。柱底一般落在坚实土层或嵌入岩层中。适用于深水、岩面不平整、覆盖土层厚薄不限的大型桥梁基础。
3、沉井基础。又称开口沉箱基础,由开口的井筒构成的地下承重结构物。一般为深基础,适用于持力层较深或河床冲刷严重等水文地质条件,具有很高的承载力和抗震性能。这种基础系由井筒、封底混凝土和预盖等组成,其平面形状可以是圆形、矩形或圆端形,立面多为垂直边,井孔为单孔或多孔,井壁为钢筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由刚壳中填充混凝土等建成。
三、钻孔灌注桩施工工艺
1、先填写书面开工申请报告,经监理工程师批准后方可开工。
2、以监理工程师签认的导线点为基准点,用全站仪放样。
3、准确放出桩位后埋设护筒,经监理工程师复核无误后,引出桩位控制桩。
4、钻机就位首先安装好钻架及起吊系统,将钻机调平。钻杆位置偏差不得大于2厘米,钻进中经常检查桩位,如有倾斜或位移,及时调整纠正。钻孔所用泥浆现场调制,储存在泥浆池中备用。钻进过程中要检查孔径和垂直度等并做好钻孔记录。
5、清孔:钻孔深度符合设计要求后,迅速通知监理工程师验孔,合格后立即进行清孔。清孔采用换浆法。
6、安设钢筋笼:钢筋笼按照设计图纸在钢筋班集中下料现场成型,根据需要长度分成2~3节,钢筋笼要焊接牢固,吊孔结实,主筋、箍筋位置准确。钢筋笼标高偏差不得大于±5厘米。
7、灌注水下混凝土采用拌合楼拌制,罐车运输,并输送至导管内。灌注前首先安装好导管。安装导管时应将连接螺栓对称拧紧,防止漏气。导管应随安装随放入孔中,直到导管底口距孔底40厘米左右为宜,然后安装好漏斗和提板软垫。混凝土应严格按照批准的配合比进行拌合,拌合时严格控制材料计量、拌合时间、准确的混凝土水灰比、和易性和坍落度。混凝土灌注时,计算好首批混凝土数量,保证将导管底口封住。正常灌注后,严禁中途停工。灌注时要经常探测混凝土面的高度,计算导管埋深,指挥导管的提升和拆除,作好记录。导管埋深应控制在3~6米,最大埋深不能超过8米。混凝土灌到最后,预留不小于50厘米的桩头,以确保桩顶混凝土质量。灌注时,做好混凝土试件,以便检验混凝土强度。
8、当桩身混凝土强度达到80%以上时,即可开挖桩头凿除多余部分,使桩顶混凝土表面符合要求。
四、墩台施工
桥梁墩台按施工方式的不同分为砌筑墩台、装配式墩台、现场浇筑墩台等几种类型。
1、砌筑墩台
石砌墩台是用片石、块石及粗料石以水泥砂浆砌筑的,具有就地取材和经久耐用等优点,在石料丰富地区建造墩台时,在施工期限允许的条件下,为节约水泥,应优先考虑石砌墩台方案。石砌墩台应采用材质均匀、不易风化、无裂纹的石料。首先应将基础顶面刷洗干净,正确放出墩台中线及其轮廓线,然后砌筑。
2、装配式墩台
装配式墩台施工适用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁,特别是在干扰因素多、施工场地狭窄、缺水或沙石供应困难地区,其效果更为显著。优点是结构形式轻便,建桥速度快,预制构件质量有保证等等。装配式墩有柱式墩、后张法预应力墩两种形式。装配式柱式墩将桥墩分解成若干轻型部件,在工厂或工地集中预制,再运送到现场装配而成。后张法预应力墩分为基础、实体墩身和装配墩身三大部分。装配墩身由基本构件、隔板、顶板及顶冒四种不同形状的构件组成,用高强钢丝穿人预留的上下贯通的孔道内,张拉锚固而成。
3、现场浇筑墩台
现场浇筑墩台主要有两个工序:一是制作与安装墩台模板;二是混凝土浇筑。常用的模板类型有:固定式模板、镶板式模板、滑升式或爬升式模板和翻升式模板。翻升模板近年应用较多。模板安装前应对模板尺寸进行检查;安装时要坚实牢固,以免振捣混凝土时引起跑模漏浆;安装位置要符合结构设计要求。墩台身混凝土施工前,应将基础顶面冲洗干净,凿除表面浮浆,整修连接钢筋。灌筑混凝土时,应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸,确保位置正确,不发生变形。
总之,桥梁下部结构承载着桥梁上部结构传来的荷载,不仅本身需要有足够的强度、刚度和稳定性,还要对地基的承载能力、沉降等有一定的要求,所以严格施工工艺,加大施工要点研究对我国桥梁的发展有着重大的积极的意义。
参考文献:
[1] 韦艳芬.浅淡公路桥梁钻孔灌注桩施工[J].西部交通科技.2010(06)
绿城广场北区(一期)工程位于新疆乌鲁木齐市河南东路,东邻红光山公务员小区、南邻百合公寓三期(南区)、西临河滩公路、北与红光山大酒店相望。
绿城广场一期1#A、1#B座2栋写字楼组成。1#楼A座、B座两栋建筑结构形式相同,1#A、1#B楼建筑单体主体平面呈长方形,长45.4m,宽40m,地下三成,地上39层,标准层高4.9m,核心筒基底标高-12.9m,建筑檐口标高173.7m,两栋楼建筑面积141648 m2。
二.工程施工方案特点
2.1 工程特点
工程采用矩形钢管混凝土柱、钢梁框架―钢支撑双重抗侧力结构体系和钢―混凝土组合楼盖。采用中心支撑和偏心支撑共同组成抗侧力支撑体系。
主体结构施工阶段以装配式钢结构安装为主,其主要工作内容为钢柱、钢梁、支撑及楼层板安装;土建工程的主要工作是为装配式钢桁架楼承板上层钢筋穿筋绑扎,混凝土浇筑;
钢结构安装以每节柱为安装单元,每节柱对应为二~三层楼层高度,在安装过程中,首先将钢柱、钢梁安装完成并形成稳定刚性单元体系,其次校正焊接钢柱钢梁,再铺设装配式自承钢桁架楼承板、浇筑混凝土等工序。分项各项工作完成后才可进行外悬挑防护的搭设,否则将无法进行外防护架的搭设作业。
每节钢柱分段分节高度较高
每节钢柱分段长度9-12m,相对应2-3层楼层高度,在交叉作业中每幢楼每节柱子吊装、校正需2天左右的时间,即安装速度快于脚手架搭设速度。外脚手一次搭设速度赶不上钢柱吊装速度,即一次搭设高度不超过两个步距约3.6m(搭设围护完成需1~2天)远低于钢柱9-12m的安装高度,脚手架一次搭设的上层操作面始终低于钢结构实际安装操作作业面,对钢柱吊装过程安全防护起不到切实的防护作用。
钢柱安装
钢柱吊装机械采用塔吊垂直吊装,吊装作业时要求具备作业面开阔,视野开阔且周围无易被钢柱碰撞和易挂带物,即脚手架不能高于钢结构吊装作业面。
钢柱对接口均在相应楼层面以上1.3m处,在对接口两侧面有4块连接板,当钢柱就位后采用双夹板穿高强螺栓把钢柱固定,作业人员站在相应自承式钢桁架楼承板上即可进行操作。搭设临边防护栏杆可以防止临边坠落问题,安全有保障。
钢梁安装
钢梁吊装机械采用塔吊垂直吊装,当钢柱吊装初校后,可吊装钢梁,作业人员顺钢柱上爬梯上至相应的钢梁位置处,作业时挂好安全带,配合防坠器和安装吊笼等安全措施进行高空安装钢梁。在外立面吊装钢梁时配合多道外悬挑防坠挑网是可以保证作业人员安全的,安全有保障。
预制装配式钢筋桁架楼承板铺设
预制装配式钢筋桁架楼承板具有承重、水平防护和模板等多重功能,在楼承板铺设前,临边、洞口搭设防护栏杆。作业人员在相应的楼层上作业,安全有保障。预制装配式钢筋桁架楼承板铺设工程图示如下:
钢筋绑扎
钢筋绑扎是在楼承板铺设完毕后进行,即完全在相应的楼层板上作业,安全作业有保障。
混凝土浇筑
混凝土浇筑采用地泵一泵到顶的浇筑方式,临边浇筑混凝土时,事先已做好临边防护,配合外立面防坠挑网,作业人员安全有保障。
外立面无砌体结构
本工程为写字楼工程,外立面为装配式全玻幕墙,安装幕墙时在屋顶安装吊篮装置由上而下进行幕墙施工作业,不需要搭设施工作业脚手架。
建筑外立面安全防坠防护
钢结构吊装过程中在外立面临边作业时需考虑人员防坠落问题,为此,在外立面搭设型钢悬挑挑架硬防护,在各硬防护之间每隔约10-15m左右的距离挂设两道软防护网,再配合临边洞口防护措施,作业人员安全有保障。
2.2 工程防护方案的确定
针对本工程的以上特点,为了确保该工程的施工作业人员安全及防护的可靠性,并达到安全规范要求,安全防护方案采用硬防护和软防护相结合的安全防护措施,采取以下步骤进行实施:
(一)传统建筑的安全防护
裙楼安全防护:本工程基础室外土方回填后,地下室至二层顶板采用双排脚手架防护措施,主要针对一至二层进行安全防护,双排脚手架防护至主体工程竣工验收后,在装饰装修工程前拆除完毕。
(二)新型建筑工业化钢结构写字楼的安全防护
(1)主楼安全硬防护:在1#A、1#B分别在四层、十七层、二十七层楼板上沿建筑物外墙采用型钢悬挑脚手架进行防护,共设三道;
(2)主楼安全软防护:在1#A、1#B分别在七层、十层、十三层、十五层、二十层、二十三层、二十五层、三十层、三十三层、三十六层楼板上沿建筑物外侧采用悬挑钢管式挑架,共设十道;
(4)室内主体工程施工安全防护:本工程钢筋砼楼板均为预制装配式钢筋桁架楼板,根据结构说明施工要求,楼面混凝土浇筑前,需在钢次梁和楼承板下设有足够刚度的临时支撑,梁跨度L>9m时增设一个支撑点,当楼承板跨度≥3.2m时,需在板下设一道通长的平板支撑,楼板混凝土浇筑时,严禁混凝土堆载。当跨度大于3m时,设置Φ48钢管立管支撑一道。
三.建筑外立面防护方案做法
3.1 外悬挑防护平面、立面布置图
3.2、悬挑式硬防护做法
(1)悬挑材料:16号工字钢;工字钢悬挑梁间距:3M。竹架板:单层层铺设。 防火层:在钢架板上铺设0.5厚镀锌钢板。临边防护:1.5M高。
(2)搭设顺序
型钢悬挑脚手架搭设顺序:楼层设置预埋件安装及固定工字钢设置第一道大横杆设置第二道大横杆设置第三道大横杆设置水平小横杆设置立杆设置立杆水平杆三道铺设脚手板铺设镀锌钢板立杆防护张挂安全网验收架体。
(3)搭设施工工艺
1)先制作工字钢悬挑梁,将工字钢上表面的脚手架底座焊接牢固。
2)在工字钢悬挑层的下一层,工字钢的正下方梁中央预埋不小于φ16的钢筋,穿过尺寸200×200mm2的垫块,作为工字钢斜撑底座。
3)在悬挑层将悬挑梁锚固筋预埋到梁板内,然后浇注梁板混凝土,待混凝土强度达到10MPa后,再进行工字钢悬挑梁安装,在混凝土强度达到15Mpa后才能逐步施加脚手架荷载。
4)工字钢悬挑梁做法见图(图中未注明尺寸单位均为mm,下同)。
硬防护悬挑节点做法一
悬挑梁构造示意图
1.钢筋2.钢管3.工字钢4.底座垫板
5)工字钢锚固示意图
工字钢锚固示意图
1.钢筋混凝土 2.锚固筋 3.板底筋 4.工字钢悬挑梁
注:锚固筋锚固深度不宜小于10mm。
6)工字钢悬挑梁安装完毕后,即搭设钢管斜撑,并在斜撑上部靠近工字钢处设置水平连接钢管,以增强架体整体的整体性。
工字钢悬挑架每一悬挑段不超过3m。
3.3 主楼安全软防护
本工程主体施工阶段在1#A、1#B楼的七层、十层、十三层、二十层、二十三层、三十层、三十三层、三十六层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设九道;2#A、2#B、6#的七层、十层、十三层、二十层、二十三层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设五道。
3.3.1 柔性防护的安装步骤:
(1)柔性防护平面布置图(局部显示)
(2)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤一
(3)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤二
(4)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤三
三.方案安全验算
该方案的受力构件为工字钢,若工字钢能
2)工字钢挑梁强度计算
计算简图
导荷说明:
梁间距为3m
荷载:除自外,还有竹篾板和钢管铺在上面,取30kg/m²,
转化为线荷载:3x10x3/1000=0.9KN/m(不包括自重)
活载:设计为防止人坠落,计算人重100kg,且考虑2.0的动力系数;并考虑50kg/m²施工荷载;
均布活载:50x10x3/1000=1.5 KN/m
集中荷载:100x10x2.0/1000=2KN;
其他荷载:不考虑。
荷载简图如下:
计算结果:如下图所示
结论:所选方案满足要求。
(2)悬挑型钢硬防护棚说明
依据《建筑施工安全检查标准JGJ 59-2011》3.8.3条悬挑钢梁“钢梁锚固端长度不应小于悬挑长度的1.25倍”。该工程的硬防护棚采用7m长16#工字钢,现场该防护棚工字钢悬挑长度为3M,锚固长度4m,满足规范要求。该悬挑式硬防护棚荷载为竹架板和端部1.5M高的临边防护架杆(钢管)的重量,以及承受高空坠落物的冲击力。
四.结语
建筑钢钢架结构高层超高层外立面防护方案,力求力学模型简单,安拆方便,安全、经济、适用。该方案的作用:防止作业人员在建筑外立面施工过程中防止作业人员坠落。
安全是建筑工程施工中最终要的一个环节,安全方案是纲领、措施是保障,安全技术方案是有效的保证安全和降低成本的重要举措。特别是在钢结构施工作业过程中,方案是否适用、措施是否得当,是管理过程管理的基础。
参考文献
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《悬挑式脚手架安全技术规程》-DGTJ-2002-2006
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《热轧型钢》GB/T706-2008
高层钢框架结构施工建筑外立面临边防坠方案
刘育杰
浙江杭萧钢构股份有限公司浙江311232
中图分类号:TU74文献标识码: A
一.工程概况
绿城广场北区(一期)工程位于新疆乌鲁木齐市河南东路,东邻红光山公务员小区、南邻百合公寓三期(南区)、西临河滩公路、北与红光山大酒店相望。
绿城广场一期1#A、1#B座2栋写字楼组成。1#楼A座、B座两栋建筑结构形式相同,1#A、1#B楼建筑单体主体平面呈长方形,长45.4m,宽40m,地下三成,地上39层,标准层高4.9m,核心筒基底标高-12.9m,建筑檐口标高173.7m,两栋楼建筑面积141648 m2。
二.工程施工方案特点
2.1 工程特点
工程采用矩形钢管混凝土柱、钢梁框架―钢支撑双重抗侧力结构体系和钢―混凝土组合楼盖。采用中心支撑和偏心支撑共同组成抗侧力支撑体系。
主体结构施工阶段以装配式钢结构安装为主,其主要工作内容为钢柱、钢梁、支撑及楼层板安装;土建工程的主要工作是为装配式钢桁架楼承板上层钢筋穿筋绑扎,混凝土浇筑;
钢结构安装以每节柱为安装单元,每节柱对应为二~三层楼层高度,在安装过程中,首先将钢柱、钢梁安装完成并形成稳定刚性单元体系,其次校正焊接钢柱钢梁,再铺设装配式自承钢桁架楼承板、浇筑混凝土等工序。分项各项工作完成后才可进行外悬挑防护的搭设,否则将无法进行外防护架的搭设作业。
每节钢柱分段分节高度较高
每节钢柱分段长度9-12m,相对应2-3层楼层高度,在交叉作业中每幢楼每节柱子吊装、校正需2天左右的时间,即安装速度快于脚手架搭设速度。外脚手一次搭设速度赶不上钢柱吊装速度,即一次搭设高度不超过两个步距约3.6m(搭设围护完成需1~2天)远低于钢柱9-12m的安装高度,脚手架一次搭设的上层操作面始终低于钢结构实际安装操作作业面,对钢柱吊装过程安全防护起不到切实的防护作用。
钢柱安装
钢柱吊装机械采用塔吊垂直吊装,吊装作业时要求具备作业面开阔,视野开阔且周围无易被钢柱碰撞和易挂带物,即脚手架不能高于钢结构吊装作业面。
钢柱对接口均在相应楼层面以上1.3m处,在对接口两侧面有4块连接板,当钢柱就位后采用双夹板穿高强螺栓把钢柱固定,作业人员站在相应自承式钢桁架楼承板上即可进行操作。搭设临边防护栏杆可以防止临边坠落问题,安全有保障。
钢梁安装
钢梁吊装机械采用塔吊垂直吊装,当钢柱吊装初校后,可吊装钢梁,作业人员顺钢柱上爬梯上至相应的钢梁位置处,作业时挂好安全带,配合防坠器和安装吊笼等安全措施进行高空安装钢梁。在外立面吊装钢梁时配合多道外悬挑防坠挑网是可以保证作业人员安全的,安全有保障。
预制装配式钢筋桁架楼承板铺设
预制装配式钢筋桁架楼承板具有承重、水平防护和模板等多重功能,在楼承板铺设前,临边、洞口搭设防护栏杆。作业人员在相应的楼层上作业,安全有保障。预制装配式钢筋桁架楼承板铺设工程图示如下:
钢筋绑扎
钢筋绑扎是在楼承板铺设完毕后进行,即完全在相应的楼层板上作业,安全作业有保障。
混凝土浇筑
混凝土浇筑采用地泵一泵到顶的浇筑方式,临边浇筑混凝土时,事先已做好临边防护,配合外立面防坠挑网,作业人员安全有保障。
外立面无砌体结构
本工程为写字楼工程,外立面为装配式全玻幕墙,安装幕墙时在屋顶安装吊篮装置由上而下进行幕墙施工作业,不需要搭设施工作业脚手架。
建筑外立面安全防坠防护
钢结构吊装过程中在外立面临边作业时需考虑人员防坠落问题,为此,在外立面搭设型钢悬挑挑架硬防护,在各硬防护之间每隔约10-15m左右的距离挂设两道软防护网,再配合临边洞口防护措施,作业人员安全有保障。
2.2 工程防护方案的确定
针对本工程的以上特点,为了确保该工程的施工作业人员安全及防护的可靠性,并达到安全规范要求,安全防护方案采用硬防护和软防护相结合的安全防护措施,采取以下步骤进行实施:
(一)传统建筑的安全防护
裙楼安全防护:本工程基础室外土方回填后,地下室至二层顶板采用双排脚手架防护措施,主要针对一至二层进行安全防护,双排脚手架防护至主体工程竣工验收后,在装饰装修工程前拆除完毕。
(二)新型建筑工业化钢结构写字楼的安全防护
(1)主楼安全硬防护:在1#A、1#B分别在四层、十七层、二十七层楼板上沿建筑物外墙采用型钢悬挑脚手架进行防护,共设三道;
(2)主楼安全软防护:在1#A、1#B分别在七层、十层、十三层、十五层、二十层、二十三层、二十五层、三十层、三十三层、三十六层楼板上沿建筑物外侧采用悬挑钢管式挑架,共设十道;
(4)室内主体工程施工安全防护:本工程钢筋砼楼板均为预制装配式钢筋桁架楼板,根据结构说明施工要求,楼面混凝土浇筑前,需在钢次梁和楼承板下设有足够刚度的临时支撑,梁跨度L>9m时增设一个支撑点,当楼承板跨度≥3.2m时,需在板下设一道通长的平板支撑,楼板混凝土浇筑时,严禁混凝土堆载。当跨度大于3m时,设置Φ48钢管立管支撑一道。
三.建筑外立面防护方案做法
3.1 外悬挑防护平面、立面布置图
3.2、悬挑式硬防护做法
(1)悬挑材料:16号工字钢;工字钢悬挑梁间距:3M。竹架板:单层层铺设。 防火层:在钢架板上铺设0.5厚镀锌钢板。临边防护:1.5M高。
(2)搭设顺序
型钢悬挑脚手架搭设顺序:楼层设置预埋件安装及固定工字钢设置第一道大横杆设置第二道大横杆设置第三道大横杆设置水平小横杆设置立杆设置立杆水平杆三道铺设脚手板铺设镀锌钢板立杆防护张挂安全网验收架体。
(3)搭设施工工艺
1)先制作工字钢悬挑梁,将工字钢上表面的脚手架底座焊接牢固。
2)在工字钢悬挑层的下一层,工字钢的正下方梁中央预埋不小于φ16的钢筋,穿过尺寸200×200mm2的垫块,作为工字钢斜撑底座。
3)在悬挑层将悬挑梁锚固筋预埋到梁板内,然后浇注梁板混凝土,待混凝土强度达到10MPa后,再进行工字钢悬挑梁安装,在混凝土强度达到15Mpa后才能逐步施加脚手架荷载。
4)工字钢悬挑梁做法见图(图中未注明尺寸单位均为mm,下同)。
硬防护悬挑节点做法一
悬挑梁构造示意图
1.钢筋2.钢管3.工字钢4.底座垫板
5)工字钢锚固示意图
工字钢锚固示意图
1.钢筋混凝土 2.锚固筋 3.板底筋 4.工字钢悬挑梁
注:锚固筋锚固深度不宜小于10mm。
6)工字钢悬挑梁安装完毕后,即搭设钢管斜撑,并在斜撑上部靠近工字钢处设置水平连接钢管,以增强架体整体的整体性。
工字钢悬挑架每一悬挑段不超过3m。
3.3 主楼安全软防护
本工程主体施工阶段在1#A、1#B楼的七层、十层、十三层、二十层、二十三层、三十层、三十三层、三十六层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设九道;2#A、2#B、6#的七层、十层、十三层、二十层、二十三层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设五道。
3.3.1 柔性防护的安装步骤:
(1)柔性防护平面布置图(局部显示)
(2)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤一
(3)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤二
(4)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤三
三.方案安全验算
该方案的受力构件为工字钢,若工字钢能
2)工字钢挑梁强度计算
计算简图
导荷说明:
梁间距为3m
荷载:除自外,还有竹篾板和钢管铺在上面,取30kg/m²,
转化为线荷载:3x10x3/1000=0.9KN/m(不包括自重)
活载:设计为防止人坠落,计算人重100kg,且考虑2.0的动力系数;并考虑50kg/m²施工荷载;
均布活载:50x10x3/1000=1.5 KN/m
集中荷载:100x10x2.0/1000=2KN;
其他荷载:不考虑。
荷载简图如下:
计算结果:如下图所示
结论:所选方案满足要求。
(2)悬挑型钢硬防护棚说明
依据《建筑施工安全检查标准JGJ 59-2011》3.8.3条悬挑钢梁“钢梁锚固端长度不应小于悬挑长度的1.25倍”。该工程的硬防护棚采用7m长16#工字钢,现场该防护棚工字钢悬挑长度为3M,锚固长度4m,满足规范要求。该悬挑式硬防护棚荷载为竹架板和端部1.5M高的临边防护架杆(钢管)的重量,以及承受高空坠落物的冲击力。
四.结语
建筑钢钢架结构高层超高层外立面防护方案,力求力学模型简单,安拆方便,安全、经济、适用。该方案的作用:防止作业人员在建筑外立面施工过程中防止作业人员坠落。
安全是建筑工程施工中最终要的一个环节,安全方案是纲领、措施是保障,安全技术方案是有效的保证安全和降低成本的重要举措。特别是在钢结构施工作业过程中,方案是否适用、措施是否得当,是管理过程管理的基础。
参考文献
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《悬挑式脚手架安全技术规程》-DGTJ-2002-2006
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《热轧型钢》GB/T706-2008
高层钢框架结构施工建筑外立面临边防坠方案
刘育杰
浙江杭萧钢构股份有限公司浙江311232
中图分类号:TU74文献标识码: A
一.工程概况
绿城广场北区(一期)工程位于新疆乌鲁木齐市河南东路,东邻红光山公务员小区、南邻百合公寓三期(南区)、西临河滩公路、北与红光山大酒店相望。
绿城广场一期1#A、1#B座2栋写字楼组成。1#楼A座、B座两栋建筑结构形式相同,1#A、1#B楼建筑单体主体平面呈长方形,长45.4m,宽40m,地下三成,地上39层,标准层高4.9m,核心筒基底标高-12.9m,建筑檐口标高173.7m,两栋楼建筑面积141648 m2。
二.工程施工方案特点
2.1 工程特点
工程采用矩形钢管混凝土柱、钢梁框架―钢支撑双重抗侧力结构体系和钢―混凝土组合楼盖。采用中心支撑和偏心支撑共同组成抗侧力支撑体系。
主体结构施工阶段以装配式钢结构安装为主,其主要工作内容为钢柱、钢梁、支撑及楼层板安装;土建工程的主要工作是为装配式钢桁架楼承板上层钢筋穿筋绑扎,混凝土浇筑;
钢结构安装以每节柱为安装单元,每节柱对应为二~三层楼层高度,在安装过程中,首先将钢柱、钢梁安装完成并形成稳定刚性单元体系,其次校正焊接钢柱钢梁,再铺设装配式自承钢桁架楼承板、浇筑混凝土等工序。分项各项工作完成后才可进行外悬挑防护的搭设,否则将无法进行外防护架的搭设作业。
每节钢柱分段分节高度较高
每节钢柱分段长度9-12m,相对应2-3层楼层高度,在交叉作业中每幢楼每节柱子吊装、校正需2天左右的时间,即安装速度快于脚手架搭设速度。外脚手一次搭设速度赶不上钢柱吊装速度,即一次搭设高度不超过两个步距约3.6m(搭设围护完成需1~2天)远低于钢柱9-12m的安装高度,脚手架一次搭设的上层操作面始终低于钢结构实际安装操作作业面,对钢柱吊装过程安全防护起不到切实的防护作用。
钢柱安装
钢柱吊装机械采用塔吊垂直吊装,吊装作业时要求具备作业面开阔,视野开阔且周围无易被钢柱碰撞和易挂带物,即脚手架不能高于钢结构吊装作业面。
钢柱对接口均在相应楼层面以上1.3m处,在对接口两侧面有4块连接板,当钢柱就位后采用双夹板穿高强螺栓把钢柱固定,作业人员站在相应自承式钢桁架楼承板上即可进行操作。搭设临边防护栏杆可以防止临边坠落问题,安全有保障。
钢梁安装
钢梁吊装机械采用塔吊垂直吊装,当钢柱吊装初校后,可吊装钢梁,作业人员顺钢柱上爬梯上至相应的钢梁位置处,作业时挂好安全带,配合防坠器和安装吊笼等安全措施进行高空安装钢梁。在外立面吊装钢梁时配合多道外悬挑防坠挑网是可以保证作业人员安全的,安全有保障。
预制装配式钢筋桁架楼承板铺设
预制装配式钢筋桁架楼承板具有承重、水平防护和模板等多重功能,在楼承板铺设前,临边、洞口搭设防护栏杆。作业人员在相应的楼层上作业,安全有保障。预制装配式钢筋桁架楼承板铺设工程图示如下:
钢筋绑扎
钢筋绑扎是在楼承板铺设完毕后进行,即完全在相应的楼层板上作业,安全作业有保障。
混凝土浇筑
混凝土浇筑采用地泵一泵到顶的浇筑方式,临边浇筑混凝土时,事先已做好临边防护,配合外立面防坠挑网,作业人员安全有保障。
外立面无砌体结构
本工程为写字楼工程,外立面为装配式全玻幕墙,安装幕墙时在屋顶安装吊篮装置由上而下进行幕墙施工作业,不需要搭设施工作业脚手架。
建筑外立面安全防坠防护
钢结构吊装过程中在外立面临边作业时需考虑人员防坠落问题,为此,在外立面搭设型钢悬挑挑架硬防护,在各硬防护之间每隔约10-15m左右的距离挂设两道软防护网,再配合临边洞口防护措施,作业人员安全有保障。
2.2 工程防护方案的确定
针对本工程的以上特点,为了确保该工程的施工作业人员安全及防护的可靠性,并达到安全规范要求,安全防护方案采用硬防护和软防护相结合的安全防护措施,采取以下步骤进行实施:
(一)传统建筑的安全防护
裙楼安全防护:本工程基础室外土方回填后,地下室至二层顶板采用双排脚手架防护措施,主要针对一至二层进行安全防护,双排脚手架防护至主体工程竣工验收后,在装饰装修工程前拆除完毕。
(二)新型建筑工业化钢结构写字楼的安全防护
(1)主楼安全硬防护:在1#A、1#B分别在四层、十七层、二十七层楼板上沿建筑物外墙采用型钢悬挑脚手架进行防护,共设三道;
(2)主楼安全软防护:在1#A、1#B分别在七层、十层、十三层、十五层、二十层、二十三层、二十五层、三十层、三十三层、三十六层楼板上沿建筑物外侧采用悬挑钢管式挑架,共设十道;
(4)室内主体工程施工安全防护:本工程钢筋砼楼板均为预制装配式钢筋桁架楼板,根据结构说明施工要求,楼面混凝土浇筑前,需在钢次梁和楼承板下设有足够刚度的临时支撑,梁跨度L>9m时增设一个支撑点,当楼承板跨度≥3.2m时,需在板下设一道通长的平板支撑,楼板混凝土浇筑时,严禁混凝土堆载。当跨度大于3m时,设置Φ48钢管立管支撑一道。
三.建筑外立面防护方案做法
3.1 外悬挑防护平面、立面布置图
3.2、悬挑式硬防护做法
(1)悬挑材料:16号工字钢;工字钢悬挑梁间距:3M。竹架板:单层层铺设。 防火层:在钢架板上铺设0.5厚镀锌钢板。临边防护:1.5M高。
(2)搭设顺序
型钢悬挑脚手架搭设顺序:楼层设置预埋件安装及固定工字钢设置第一道大横杆设置第二道大横杆设置第三道大横杆设置水平小横杆设置立杆设置立杆水平杆三道铺设脚手板铺设镀锌钢板立杆防护张挂安全网验收架体。
(3)搭设施工工艺
1)先制作工字钢悬挑梁,将工字钢上表面的脚手架底座焊接牢固。
2)在工字钢悬挑层的下一层,工字钢的正下方梁中央预埋不小于φ16的钢筋,穿过尺寸200×200mm2的垫块,作为工字钢斜撑底座。
3)在悬挑层将悬挑梁锚固筋预埋到梁板内,然后浇注梁板混凝土,待混凝土强度达到10MPa后,再进行工字钢悬挑梁安装,在混凝土强度达到15Mpa后才能逐步施加脚手架荷载。
4)工字钢悬挑梁做法见图(图中未注明尺寸单位均为mm,下同)。
硬防护悬挑节点做法一
悬挑梁构造示意图
1.钢筋2.钢管3.工字钢4.底座垫板
5)工字钢锚固示意图
工字钢锚固示意图
1.钢筋混凝土 2.锚固筋 3.板底筋 4.工字钢悬挑梁
注:锚固筋锚固深度不宜小于10mm。
6)工字钢悬挑梁安装完毕后,即搭设钢管斜撑,并在斜撑上部靠近工字钢处设置水平连接钢管,以增强架体整体的整体性。
工字钢悬挑架每一悬挑段不超过3m。
3.3 主楼安全软防护
本工程主体施工阶段在1#A、1#B楼的七层、十层、十三层、二十层、二十三层、三十层、三十三层、三十六层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设九道;2#A、2#B、6#的七层、十层、十三层、二十层、二十三层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设五道。
3.3.1 柔性防护的安装步骤:
(1)柔性防护平面布置图(局部显示)
(2)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤一
(3)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤二
(4)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤三
三.方案安全验算
该方案的受力构件为工字钢,若工字钢能
2)工字钢挑梁强度计算
计算简图
导荷说明:
梁间距为3m
荷载:除自外,还有竹篾板和钢管铺在上面,取30kg/m²,
转化为线荷载:3x10x3/1000=0.9KN/m(不包括自重)
活载:设计为防止人坠落,计算人重100kg,且考虑2.0的动力系数;并考虑50kg/m²施工荷载;
均布活载:50x10x3/1000=1.5 KN/m
集中荷载:100x10x2.0/1000=2KN;
其他荷载:不考虑。
荷载简图如下:
计算结果:如下图所示
结论:所选方案满足要求。
(2)悬挑型钢硬防护棚说明
依据《建筑施工安全检查标准JGJ 59-2011》3.8.3条悬挑钢梁“钢梁锚固端长度不应小于悬挑长度的1.25倍”。该工程的硬防护棚采用7m长16#工字钢,现场该防护棚工字钢悬挑长度为3M,锚固长度4m,满足规范要求。该悬挑式硬防护棚荷载为竹架板和端部1.5M高的临边防护架杆(钢管)的重量,以及承受高空坠落物的冲击力。
四.结语
建筑钢钢架结构高层超高层外立面防护方案,力求力学模型简单,安拆方便,安全、经济、适用。该方案的作用:防止作业人员在建筑外立面施工过程中防止作业人员坠落。
安全是建筑工程施工中最终要的一个环节,安全方案是纲领、措施是保障,安全技术方案是有效的保证安全和降低成本的重要举措。特别是在钢结构施工作业过程中,方案是否适用、措施是否得当,是管理过程管理的基础。
参考文献
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《悬挑式脚手架安全技术规程》-DGTJ-2002-2006
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《热轧型钢》GB/T706-2008
高层钢框架结构施工建筑外立面临边防坠方案
刘育杰
浙江杭萧钢构股份有限公司浙江311232
中图分类号:TU74文献标识码: A
一.工程概况
绿城广场北区(一期)工程位于新疆乌鲁木齐市河南东路,东邻红光山公务员小区、南邻百合公寓三期(南区)、西临河滩公路、北与红光山大酒店相望。
绿城广场一期1#A、1#B座2栋写字楼组成。1#楼A座、B座两栋建筑结构形式相同,1#A、1#B楼建筑单体主体平面呈长方形,长45.4m,宽40m,地下三成,地上39层,标准层高4.9m,核心筒基底标高-12.9m,建筑檐口标高173.7m,两栋楼建筑面积141648 m2。
二.工程施工方案特点
2.1 工程特点
工程采用矩形钢管混凝土柱、钢梁框架―钢支撑双重抗侧力结构体系和钢―混凝土组合楼盖。采用中心支撑和偏心支撑共同组成抗侧力支撑体系。
主体结构施工阶段以装配式钢结构安装为主,其主要工作内容为钢柱、钢梁、支撑及楼层板安装;土建工程的主要工作是为装配式钢桁架楼承板上层钢筋穿筋绑扎,混凝土浇筑;
钢结构安装以每节柱为安装单元,每节柱对应为二~三层楼层高度,在安装过程中,首先将钢柱、钢梁安装完成并形成稳定刚性单元体系,其次校正焊接钢柱钢梁,再铺设装配式自承钢桁架楼承板、浇筑混凝土等工序。分项各项工作完成后才可进行外悬挑防护的搭设,否则将无法进行外防护架的搭设作业。
每节钢柱分段分节高度较高
每节钢柱分段长度9-12m,相对应2-3层楼层高度,在交叉作业中每幢楼每节柱子吊装、校正需2天左右的时间,即安装速度快于脚手架搭设速度。外脚手一次搭设速度赶不上钢柱吊装速度,即一次搭设高度不超过两个步距约3.6m(搭设围护完成需1~2天)远低于钢柱9-12m的安装高度,脚手架一次搭设的上层操作面始终低于钢结构实际安装操作作业面,对钢柱吊装过程安全防护起不到切实的防护作用。
钢柱安装
钢柱吊装机械采用塔吊垂直吊装,吊装作业时要求具备作业面开阔,视野开阔且周围无易被钢柱碰撞和易挂带物,即脚手架不能高于钢结构吊装作业面。
钢柱对接口均在相应楼层面以上1.3m处,在对接口两侧面有4块连接板,当钢柱就位后采用双夹板穿高强螺栓把钢柱固定,作业人员站在相应自承式钢桁架楼承板上即可进行操作。搭设临边防护栏杆可以防止临边坠落问题,安全有保障。
钢梁安装
钢梁吊装机械采用塔吊垂直吊装,当钢柱吊装初校后,可吊装钢梁,作业人员顺钢柱上爬梯上至相应的钢梁位置处,作业时挂好安全带,配合防坠器和安装吊笼等安全措施进行高空安装钢梁。在外立面吊装钢梁时配合多道外悬挑防坠挑网是可以保证作业人员安全的,安全有保障。
预制装配式钢筋桁架楼承板铺设
预制装配式钢筋桁架楼承板具有承重、水平防护和模板等多重功能,在楼承板铺设前,临边、洞口搭设防护栏杆。作业人员在相应的楼层上作业,安全有保障。预制装配式钢筋桁架楼承板铺设工程图示如下:
钢筋绑扎
钢筋绑扎是在楼承板铺设完毕后进行,即完全在相应的楼层板上作业,安全作业有保障。
混凝土浇筑
混凝土浇筑采用地泵一泵到顶的浇筑方式,临边浇筑混凝土时,事先已做好临边防护,配合外立面防坠挑网,作业人员安全有保障。
外立面无砌体结构
本工程为写字楼工程,外立面为装配式全玻幕墙,安装幕墙时在屋顶安装吊篮装置由上而下进行幕墙施工作业,不需要搭设施工作业脚手架。
建筑外立面安全防坠防护
钢结构吊装过程中在外立面临边作业时需考虑人员防坠落问题,为此,在外立面搭设型钢悬挑挑架硬防护,在各硬防护之间每隔约10-15m左右的距离挂设两道软防护网,再配合临边洞口防护措施,作业人员安全有保障。
2.2 工程防护方案的确定
针对本工程的以上特点,为了确保该工程的施工作业人员安全及防护的可靠性,并达到安全规范要求,安全防护方案采用硬防护和软防护相结合的安全防护措施,采取以下步骤进行实施:
(一)传统建筑的安全防护
裙楼安全防护:本工程基础室外土方回填后,地下室至二层顶板采用双排脚手架防护措施,主要针对一至二层进行安全防护,双排脚手架防护至主体工程竣工验收后,在装饰装修工程前拆除完毕。
(二)新型建筑工业化钢结构写字楼的安全防护
(1)主楼安全硬防护:在1#A、1#B分别在四层、十七层、二十七层楼板上沿建筑物外墙采用型钢悬挑脚手架进行防护,共设三道;
(2)主楼安全软防护:在1#A、1#B分别在七层、十层、十三层、十五层、二十层、二十三层、二十五层、三十层、三十三层、三十六层楼板上沿建筑物外侧采用悬挑钢管式挑架,共设十道;
(4)室内主体工程施工安全防护:本工程钢筋砼楼板均为预制装配式钢筋桁架楼板,根据结构说明施工要求,楼面混凝土浇筑前,需在钢次梁和楼承板下设有足够刚度的临时支撑,梁跨度L>9m时增设一个支撑点,当楼承板跨度≥3.2m时,需在板下设一道通长的平板支撑,楼板混凝土浇筑时,严禁混凝土堆载。当跨度大于3m时,设置Φ48钢管立管支撑一道。
三.建筑外立面防护方案做法
3.1 外悬挑防护平面、立面布置图
3.2、悬挑式硬防护做法
(1)悬挑材料:16号工字钢;工字钢悬挑梁间距:3M。竹架板:单层层铺设。 防火层:在钢架板上铺设0.5厚镀锌钢板。临边防护:1.5M高。
(2)搭设顺序
型钢悬挑脚手架搭设顺序:楼层设置预埋件安装及固定工字钢设置第一道大横杆设置第二道大横杆设置第三道大横杆设置水平小横杆设置立杆设置立杆水平杆三道铺设脚手板铺设镀锌钢板立杆防护张挂安全网验收架体。
(3)搭设施工工艺
1)先制作工字钢悬挑梁,将工字钢上表面的脚手架底座焊接牢固。
2)在工字钢悬挑层的下一层,工字钢的正下方梁中央预埋不小于φ16的钢筋,穿过尺寸200×200mm2的垫块,作为工字钢斜撑底座。
3)在悬挑层将悬挑梁锚固筋预埋到梁板内,然后浇注梁板混凝土,待混凝土强度达到10MPa后,再进行工字钢悬挑梁安装,在混凝土强度达到15Mpa后才能逐步施加脚手架荷载。
4)工字钢悬挑梁做法见图(图中未注明尺寸单位均为mm,下同)。
硬防护悬挑节点做法一
悬挑梁构造示意图
1.钢筋2.钢管3.工字钢4.底座垫板
5)工字钢锚固示意图
工字钢锚固示意图
1.钢筋混凝土 2.锚固筋 3.板底筋 4.工字钢悬挑梁
注:锚固筋锚固深度不宜小于10mm。
6)工字钢悬挑梁安装完毕后,即搭设钢管斜撑,并在斜撑上部靠近工字钢处设置水平连接钢管,以增强架体整体的整体性。
工字钢悬挑架每一悬挑段不超过3m。
3.3 主楼安全软防护
本工程主体施工阶段在1#A、1#B楼的七层、十层、十三层、二十层、二十三层、三十层、三十三层、三十六层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设九道;2#A、2#B、6#的七层、十层、十三层、二十层、二十三层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设五道。
3.3.1 柔性防护的安装步骤:
(1)柔性防护平面布置图(局部显示)
(2)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤一
(3)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤二
(4)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤三
三.方案安全验算
该方案的受力构件为工字钢,若工字钢能
2)工字钢挑梁强度计算
计算简图
导荷说明:
梁间距为3m
荷载:除自外,还有竹篾板和钢管铺在上面,取30kg/m²,
转化为线荷载:3x10x3/1000=0.9KN/m(不包括自重)
活载:设计为防止人坠落,计算人重100kg,且考虑2.0的动力系数;并考虑50kg/m²施工荷载;
均布活载:50x10x3/1000=1.5 KN/m
集中荷载:100x10x2.0/1000=2KN;
其他荷载:不考虑。
荷载简图如下:
计算结果:如下图所示
结论:所选方案满足要求。
(2)悬挑型钢硬防护棚说明
依据《建筑施工安全检查标准JGJ 59-2011》3.8.3条悬挑钢梁“钢梁锚固端长度不应小于悬挑长度的1.25倍”。该工程的硬防护棚采用7m长16#工字钢,现场该防护棚工字钢悬挑长度为3M,锚固长度4m,满足规范要求。该悬挑式硬防护棚荷载为竹架板和端部1.5M高的临边防护架杆(钢管)的重量,以及承受高空坠落物的冲击力。
四.结语
建筑钢钢架结构高层超高层外立面防护方案,力求力学模型简单,安拆方便,安全、经济、适用。该方案的作用:防止作业人员在建筑外立面施工过程中防止作业人员坠落。
安全是建筑工程施工中最终要的一个环节,安全方案是纲领、措施是保障,安全技术方案是有效的保证安全和降低成本的重要举措。特别是在钢结构施工作业过程中,方案是否适用、措施是否得当,是管理过程管理的基础。
参考文献
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《悬挑式脚手架安全技术规程》-DGTJ-2002-2006
[关键词]预制装配式;设计;施工;一体化;优化
引言
预制装配式建筑(prefabricatedconcrete)即PC建筑,是通过工厂化生产构件,经过养护、运输、吊装、连接、与现浇段结合等步骤形成的混凝土结构。预制装配式建筑是未来建筑工业化的发展方向,符合绿色建筑的理念。预制装配式建筑在我国仍处于发展的初期阶段,与传统的现浇结构建筑存在较大差异,其设计、施工也与传统建筑截然不同,至今仍没有国家标准规范指导,施工作业人员缺乏经验。本文以上海市内环第1个预制装配式住宅建筑为例,对预制装配式建筑的设计施工一体化进行分析研究。
1预制装配式建筑特点
预制装配式建筑与传统现浇混凝土建筑相比有如下特点。1)结构深化设计需要对建筑结构进行构件拆分,构件拆分需要综合考虑设计、施工、吊装、运输、施工场地布置等因素。机电管线、线盒需预埋预设在预制构件中,到现场后直接对接安装。2)构件工业化生产,生产模具重复使用率高,构件尺寸精度高,达到清水混凝土的效果,预制构件甚至能根据设计需要在构件表面印出清水花纹。3)构件在工厂中预制,后运输到施工现场直接吊装施工,方便快捷。最大程度减少现场湿作业,减少对环境的扬尘、噪声等污染,减少现场施工作业人员配置,在城市市区内施工有明显优势。4)预制构件与现浇构件结合的现浇节点受力复杂,是设计施工的关键节点,钢筋排布密集,在后期存在漏水隐患。预制装配式建筑的以上特点导致其设计、施工相比传统建筑有其自身特性,并且两者相互影响,因此单独研究预制装配式建筑的设计、施工存在片面性,不利于其发展,需对预制装配式建筑的设计与施工进行一体化研究,使预制装配式建筑的设计与施工相互配合、相互促进,优化提高,为建设项目增值。
2预制装配式建筑设计
2.1联系现场实际的结构深化设计
现阶段开发商为加快资金回笼,不断压缩项目周期,而预制装配式建筑在建筑施工图完成之后仍需对建筑进行构件拆分,进行结构深化设计。构件拆分的大小、质量、形状,直接影响到现场材料堆放的布置、施工临时道路的设置、吊装的选择、塔式起重机基础的设计等。在施工方案总设计中需考虑施工现场实际情况,并在可行的情况下进行优化,尤其在施工场地狭小的城市核心区域。因此预制装配式建筑的结构构件拆分深化设计需与施工单位紧密联系,并在前期总体设计中考虑运输、施工难度和成本等。
2.2考虑全施工过程的受力设计
预制装配式建筑构件在工厂内生产,经过养护,构件强度达到要求后运输到施工现场,再通过吊装安装到位。构件在成为结构的一部分前需要经过运输、翻身、吊装等多个过程,出现多种不同的受力形态,这些过程均需通过预埋在构件内的球形铆钉实现。因此构件拆分及设计过程中不仅需考虑构件在建筑结构中的受力还需考虑生产施工全过程中构件的受力。构件吊点的设置需考虑到构件重心位置、吊装中的平衡、构件运输过程中摆放角度等。以本工程中转角飘窗设计为例:转角飘窗属于多维度异形构件,构件内存在大开洞,构件自重达9.7t,且构件重心位置不在墙身竖向范围内,因此在构件上部设计了4个吊点,确保构件吊装的平衡。考虑吊装运输过程中构件的受力,通过MIDAS软件分析构件的应力分布,如图1a所示。通过分析发现,转角飘窗在吊装过程中局部应力分布过大,需进行加固处理。通过研究采用3根槽钢对转角飘窗进行加固处理,加固后的应力分布如图1b所示,应力集中明显减弱,可以确保吊装运输的安全。
2.3机电管线设计
预制装配式建筑中的机电管线与现浇结构中的机电管线施工存在较大不同,在现浇结构中机电管线通过预埋并直接整体浇筑在混凝土中,而预制装配式建筑中机电管线需预先埋设于构件中,抵达现场后与现浇结构中预埋管线进行拼接,体积和质量巨大的构件在现场完成机电管线精确对接施工难度极大。因此机电管线设计需尽量避免埋设于预制构件中,本工程同时使用BIM软件对现浇和预制构件部分进行建模,分析构件内部的管线排布、线管线盒的位置,确保机电管线能够精确对接。
2.4利用预制构件特性完善建筑设计
预制构件为工厂化生产,尺寸精度高,表面整洁,能达到清水效果,且能够预制出相应的花纹。在建筑设计过程中应充分考虑到预制构件自身优势,减少建筑做法,减少现场湿作业。在本项目中,设计多处利用到了预制构件的特性,如在楼梯部分充分利用了预制构件的精度,安装完毕后表面不再做面层处理,如图2所示;墙壁后期做挂石材处理,墙壁取消了传统的抹灰湿作业。
3预制装配式建筑施工
3.1充分领会设计意图
预制装配式建筑在国内仍处于发展的初级阶段,施工操作经验不多,因此在施工过程中需充分领会设计意图。构件作为一类特殊产品,在最终成为结构的一部分前需经历吊装、运输、翻身等过程,而构件一旦破坏再生产需经过较长周期,将直接影响到整个项目施工工期,因此施工需要充分领会设计对构件受力分布的考量,防止构件在吊装、运输等过程中出现破坏。
3.2施工关键节点优化处理
预制装配式建筑彻底颠覆了传统的施工方式,施工中的吊装作业、建筑做法等与传统的现浇结构完全不同,施工中要充分考虑施工的各个过程优化。预制构件与现浇段间的连接是装配式结构施工的关键,该节点受力复杂,钢筋预埋较多。施工中需充分理解构件预留钢筋与现浇段之间的连接关系,分层次完成钢筋绑扎连接。现浇结构中窗附框位置经常存在漏水隐患,若预制结构后期再装窗附框将同样存在漏水隐患,因此在施工前与设计沟通研究,将窗附框在工厂中与预制构件一同浇筑完成,形成整体,避免后期存在的漏水隐患。3.3现浇段与预制段节点处理预制构件与现浇段连接处是关键节点,因为混凝土浇筑时间不同,存在施工缝且收缩不一致,存在渗漏隐患,同时也是结构连接的薄弱环节。为避免后期出现渗漏情况,本项目在预制构件的上部和下部分别采取了不同的方式进行节点处理。为方便构件堆放,构件下部设计为拉毛平面,构件吊装完成后在构件外侧采取3道防水措施,如图3所示,从外到内依次为220mm防水卷材,13mm厚耐候胶,20mm×30mm橡胶条。在构件的内侧采用预制构件上部留有预留纵筋和箍筋,施工中无法采用上述3道防水措施,通过与设计沟通研究,将构件上部设计为凹槽形式,如图4所示。在与现浇段钢筋绑扎后采用防水混凝土浇筑,凹槽的设计不但可以防止水流向内侧,还能有效增强节点连接。
4结语
预制装配式建筑在国内仍处于发展的初级阶段,在进一步摸索前进的过程中,设计与施工一体化协作,可以有效地促进设计、施工的优化提升,为建设项目增值。通过本工程的应用研究,在结构深化设计中联系现场实际、综合考虑施工全过程中构件应力分布、机电管线设计优化、利用预制构件特性等对设计施工有极大促进作用。同时在施工中充分领会设计意图、做好成品保护、优化关键施工节点等可有效地促进生产效率,提升工程质量,提升经济效益,促进预制装配式建筑的发展。
参考文献:
[1]粟新.工业化预制装配式(PC板)住宅建筑的设计研究与应用[J].建筑施工,2008,30(3):201-202,208.
[2]李滨.我国预制装配式建筑的现状与发展[J].中国科技信息,2014(7):114-115.
[3]严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报,2010,18(3):259-261.
[4]宋菲菲.预制装配式混凝土结构技术的研究与应用[J].住宅产业,2010,5(4):116-117.
[5]孟少平,潘其健,张林振,等.预制预应力混凝土框架结构形式及设计方法研究[J].工业建筑,2011,10(8):158-159.
[6]黄立雄,李琰.框架结构整体预制装配建造关键技术研究与示范[J].建筑施工,2014(6):684-687.
[7]张军,侯海泉,董年才,等.全预制装配整体式剪力墙住宅结构设计及应用[J].施工技术,2009,38(5):22-24.
【关键词】高速铁路;公铁立交桥;施工方法
随着高速铁路大面积运营和地方经济发展,新建等级公路(城市主干道路)上跨高速铁路的立交桥,将成为涉铁公路(市政)工程的主要内容。高速铁路具有速度快、行车密度大等特点,结合高速铁路运营特点,研究上跨高速铁路立交桥的桥式结构和施工方法,确保高速铁路运营安全。
1.桥梁跨度和桥式结构
1.1桥梁跨度
跨线立交的桥墩一般要求路堑地段设在侧沟外侧,路堤地段不应侵占路基边坡,且应确保排水系统的畅通和路基边坡的稳定性。桥墩设置除满足限界要求外,尚应考虑桥墩及其基础施工影响范围,对于上跨高速铁路立交桥,如果正交通过,主孔桥墩边至相邻线路中心的距离,一般应不小于15m,因此,主孔桥梁跨径L=15×2+线间距+桥墩纵向尺寸,一般应不小于40m。
1.2桥式结构
1.2.1不得采用装配式空心板及组合式T梁结构
上海市城市道路和公路设计指导意见(试行)规定:高速公路、一级公路、城市快速路、城市主干路和专用重车线路上的大中桥应采用行车舒适、耐久性好、养护方便的结构型式,优先选用连续结构体系,一般不得采用预制装配式空心板结构。
组合式简支T梁采用分片预制架设,跨越能力较大,施工简便,但由于横隔梁数量较多,桥位现浇的湿接缝圬工量大,如出现问题,将造成混凝土块体下坠,对高速铁路运营危害较大,另外,T梁的横向连接是薄弱环节,容易出现结构病害。
1.2.2可采用组合式简支小箱梁
组合式简支小箱梁与T梁相比,由于横隔板数目少,现浇湿接缝工作量小,通过在箱梁内预埋不锈钢板作为湿接缝底模,减小了对高铁运营的干扰。在中横隔板能避开高铁线路上方的情况下可以采用。
1.2.3采用整体结构
鉴综电〔2010〕455号要求:必须新建上跨立交桥时,在设计上桥面要形成整体。
因此,对于上跨高速铁路的立交桥桥式结构,要求整体性好,即使采用简支结构,也应采用连续桥面。跨区间线路立交桥梁宜优先采用箱梁,当采用多片式箱梁时,应加强桥面板的连接,使其具有较好的整体性。
1.2.4尽量采用养护工作量小的混凝土梁结构
钢结构、钢混结合梁等,养护工作量较大,拱桥及斜拉桥等结构,吊杆和拉索易锈蚀失效,造成结构承载能力降低,均应谨慎采用;尽量选择混凝土梁结构,对于大跨度桥梁,可采用变截面连续梁和连续刚构等。
2.上跨既有高速铁路立交桥施工中的主要安全风险
2.1施工对高铁运营的影响
(1)距既有高铁较近的桥梁基础开挖可能影响到既有高铁的基础设施。
(2)施工过程中使用的机械设备可能会倾覆等侵入既有高铁限界。
(3)跨线上部结构施工过程中可能会有垮塌、桥上施工机械翻落、物件坠落或液体(水、油)下流等威胁列车安全。
2.2高速列车行驶对施工的影响
前述可知,施工影响范围至少需在线路中心5.8m以外。
对于跨高铁桥梁施工方案时,应考虑尽量减少在高铁上空及附近的作业时间,不在线路间设置结构;施工作业与线路间应有一定的安全距离,施工防护结构检算应充分考虑高速列车通过所产生的气动力作用。
3.公路上跨铁路立交桥常用施工方法介绍
3.1预制架设法
预制架设施工是在工厂或现场专门辟出桥梁的制作场地,集中制作预应力混凝土或钢梁。通过场内或场外运输至吊装工地,根据现场的不同情况采用相应的起重机械和吊装工艺,将梁按设计的顺序吊放安装至墩柱的支座上,最后根据设计要求,形成简支梁或经过力系转换形成连续梁。
预制架设常采用起重机和架桥机等设备架设预制梁体。采用起重机架设,要求的吊装设备比较简单,但起吊能力有限,且占用施工场地,如图3-1,一般适用于架设中、小跨度梁。
采用架桥机架设梁体,可不受桥下净空限制,对桥下铁路干扰小,但所需架桥设备较复杂。一般也用于中、小跨度梁的架设。如图3-2。
因此,预制架设法适用于跨铁路的中、小跨度梁。
3.2悬臂灌筑法
悬臂灌筑法又称挂篮法(如图3-3)。在墩柱两侧常采用托架支撑,灌筑一定长度的梁段,称为起步长度。以此节段为起点,通过挂篮的前移,对称地向两侧跨中逐段灌筑混凝土,并施加预应力,如此循环作业,每个节段一般2~6m。我国已建成的大跨度预应力混凝土连续体系桥梁,大多数都采用这种方法施工。如钱塘江二桥、虎门大桥副航道桥混凝土刚构桥等的施工中采用了悬臂灌筑法。
悬臂灌筑法施工的优点是:
(1)修建过程中,不需要繁重费工的支架工程;
(2)梁的跨度可做得较大;
(3)工序简单,施工设备少;
(4)施工时可以采用多工作面施工,缩短总工期。
其缺点是:在线路上方作业时间较长,需要设置防护棚。防护棚的施工与线路运营相互干扰,存在不确定的安全风险。
3.3顶推法
顶推法是沿桥轴线方向的墩台后开辟预制场地,通过水平液压千斤顶施力,借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置,将预制梁逐段向对岸顶推,就位后落架,更换正式支座完成桥梁施工,如图3-4。根据顶推装置布置不同,可有单点顶推与多点顶推。集中设在一处的为单点顶推,将总的顶推力分散到多个桥墩上的为多点顶推。
顶推法的优点是:
(1)适用于中等跨径、等截面、多跨连续梁桥施工;
(2)适于施工场地狭小,桥下空间不能利用的施工现场;
(3)混凝土的浇筑和顶进工作面始终不变,适于工厂化生产。
(4)当孔径小于50~60m时可不设临时支墩,对既有线干扰小。
(5)跨线作业时间较短(顶推速度可以大于10m/h)。
其缺点是:
(1)不适应变截面桥梁等桥型施工;
(2)通常全桥只能有两个工作面,不能多孔同时施工;
(3)对于大跨度桥梁施工时,要设置临时墩,对既有线造成干扰,线内作业较多,存在较大安全风险。国内采用顶推法施工的部分跨铁路桥梁见表3-1。
3.4 转体施工
桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作(浇注或拼接)成形后,通过转体就位的一种施工方法。它可以将在障碍物上空的作业转化为岸上或近地面的作业。根据桥梁结构的转动方向,它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法(简称竖转法和平转法)以及平转与竖转相结合的方法,其中以平转法应用最多。如图3-5。
图3-5 黑龙江绥芬河新华街斜拉桥转体施工中
竖转法主要用于肋式拱桥中,当跨径增大以后,拱肋过长,竖向塔架过高,转动也不易控制,因此一般只在中小跨径中应用。
采用平转法施工的桥梁除斜拉桥外,还有T构桥、钢桁梁桥、预应力连续梁桥、连续刚构桥和拱桥。
大量跨线桥的施工非常适合采用转体施工技术,同时转体桥梁也在朝着大吨位、大跨度的方向发展、具有广泛的应用前景。
其优点是:
(1)适合连续梁、连续刚构桥、斜拉桥和拱桥桥型施工。
(2)可在跨中或梁端合龙.施工跨越能力大,对既有线干扰小。跨线作业时间短 (对于高铁,可利用0~4小时的天窗时间转体到位),安全风险小。
(3)转体施工法用桥梁结构本身做成转动体系,充分利用结构本身及结构用钢作施工设备,大大减少了钢管等周转性材料的投入。
(4)改变了施工环境和施工条件,施工安全得到了保证。
(5)施工简单快速,有利于加快工程进度,缩短施工周期。
其缺点是:
(1)施工中钢筋混凝土球铰(上、下转盘)的加工支座、磨合等工艺都很繁琐复杂,精度控制对于土建施工而言难度较大。
(2)转体施工结构为了减轻质量、增大跨度,尽量采用轻型结构或劲性骨架,这样很容易使得结构的稳定性降低,所以转体阶段容易出现结构失稳的现象,必须予以关注。
(3)转体阶段结构容易出现裂缝,给结构埋下了安全隐患。
(4)设计较复杂,施工费用相对较高。
国内采用转体法施工的部分跨铁路桥梁见表3-2。
3.5整体支架浇筑法
该方法包括满堂支架施工和组合支架施工。整体支架浇筑法因为需要在桥下满布膺架或者搭设大量临时支墩再在其上方搭设支架,阻碍或对高速铁路行车有很大影响,对于上跨高铁既有线的桥梁不宜采用,可用于上跨新建铁路的桥梁。如图3-6~图3-7。
4.施工方法比选
跨越高速铁路各种施工方案优缺点对比如表4-1。
跨高铁立交桥设计的首要出发点是要保证铁路的正常安全运营,而合理的施工方法是实现这一点的关键所在。在选择跨越高速铁路的桥梁施工方案时,应尽量减少在高速铁路上空及附近的作业时间及工作量,尽量不在线路内设置结构物。
根据以上分析,对于上跨既有高速铁路的立交桥梁施工,整体支架浇筑法和悬臂浇筑法施工对既有线列车运营有较大影响,存在较高的安全风险,故一般仅用于上跨在建高铁的立交桥施工。
预制架设、纵向顶推、转体施工方法对高速列车运营影响小,安全风险亦较小,能较好地适用于上跨高铁立交桥的建设,且在架梁、顶推、转体过程中,由于作业时间较短,一般利用高铁的“天窗”时段。对于上跨在建高速铁路的立交桥梁施工,上述几种施工方法也可因地制宜选用。
5.结论
综合前述分析,上跨既有高速铁路桥梁不同桥式结构及施工方案建议如下:
(1)不得采用装配式空心板及T梁结构,尽量采用混凝土梁。
(2)跨度L≤50m时,采用整体箱梁或组合式箱梁。采用等截面连续梁,整体结构,纵向顶推法施工。对于40m左右中小跨径,也可采用组合式箱梁,施工方法推荐采用预制架设法,待吊装完毕后施工桥面接缝,形成整体桥面。
(3)跨度L>50m,适合采用连续梁、连续刚构、钢-混结合梁、斜拉桥等结构。可因地制宜选用纵向顶推法、水平转体法施工。纵向顶推法适用于等截面钢结构、连续梁,且以不需要设置临时支墩为宜,以减少对既有线的干扰;水平转体法可适用于各种常用的桥型,具有跨越能力大,对既有线干扰小、跨线作业时间短等优点,是跨越高速铁路桥梁比较安全的施工方法。
对于上跨在建高速铁路立交桥的桥式结构及施工方法,考虑到后期运营对高速铁路安全的影响,按照以上推荐的桥式结构选用,施工方法根据具体桥式结构特点因地制宜采用。
参考文献:
[1]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.
[2]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;6:70~76.
【关键词】吉林大道、灾后重建、贝雷梁、钢便桥
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
黑水县吉林大道工程位于四川省黑水县城芦花镇境内,是“5.12汶川大地震”后吉林省对口支援黑水县的主要项目,该公路的设计建设,对完善黑水县快速路网系统,改善黑水县的交通现状,有效带动道路两侧的土地增值和开发建设,促进达谷冰川旅游业的发展,从而拉动黑水县的经济发展等具有重要意义。
一、工程概况
本工程起点为胜利路,终点为203省道。本标段起讫里程桩号为:K0+000~K4+622,一期工程共3.16公里,其中包括桥梁5座共计696.65延米、大型混凝土挡土墙等结构物及路面、排水、交安、照明、景观等附属设施。
施工过程中,为保证工程进度,施工单位因地制宜采用贝雷梁钢便桥很好解决了震区复杂地形条件下的临时交通通行问题。
二、钢便桥总体设计
钢便桥采用装配式公路钢桥进行架设,该钢便桥由贝雷梁、横梁、纵梁、抗风拉杆、支座、桥面板、桥头搭板、搭板支座及其他小型连接构建组成,整个装配构建采用租赁的形式从成都运输至施工现场,使用吊车配合人工进行架设作业成桥。因该便桥直接跨越黑水河,桥台采用C30混凝土浇筑而成,然后使用吊车配合人工直接在既定桥位上进行架设作业成桥,待整座便桥完成后,最后使用挖掘机将桥位下面的填筑围堰进行清理干净,河水可以直接从桥下流过。此种架设方案安全、经济、合理、便捷,符合施工便桥的特点,满足现场施工要求。
三、桥头引道的路面加强处理
针对当地土质多为泥夹石碎石土,为此,设计路基便道行车面做加强处理,处理方案主要是采用30cm片石、砂砾料底基层+15cm级配碎石基层+8cm泥结碎石面层,宽度按7米处理,以满足冻、雨季行车要求,不影响整体施工进度。
四、钢便桥受力计算
(一)荷载组成
根据钢便桥主要材料数量:桁架、支撑架、阴头端柱、阳头端柱、加强弦杆、销子、撑架螺栓、弦杆螺栓、横梁、横梁夹具、有扣纵梁、无扣纵梁、斜撑、抗风拉杆、联板、抗风拉杆销子、槽钢,考虑车行荷载60000kg。
贝雷梁检算(根据《装配式钢桥使用手册》检算)
跨度和梁跨类型:计算跨度L计=30米;梁跨类型:三排单层结构贝雷架
荷载:共计128272kg;
主桁片数:横向六排共用6片,进行验算。
(二)贝雷架强度计算
1、最大弯矩剪力检算
Mmax=ql2/8=1282.72/30×302/8=4810.2KN·m
Qmax=ql/2=1282.72/30×30/2=641.4KN
2、单片桁架荷载计算
单片桁架承受的弯矩值为:M1=Mmax/6=801.7KN·m
每片主桁端部承受的剪力值为: Q1=Qmax/6=106.9KN
查《装配式公路钢桥多用途使用手册》得:
单片桁架容许弯矩为M1=801.7KN
单片桁架容许剪力为Q1=106.9KN
3、桁架稳定验算
由于用支撑架将全部桁架连成整体,所以稳定不需验算。
五、钢便桥架设工艺
钢便桥架设施工工艺流程为:桁架分节拼装桁架吊装就位横、纵梁安装搭板施工桥面板铺设防滑条设置钢便桥通车。
(一)桁架分节拼装
根据现场实际条件,桁架采用原地分节拼装,每节长度3m,每节桁架均为三排单层。施工时先拼装下加强弦杆,其次拼装主桁架,再拼装上层加强弦杆,最后安装端柱。第一排和第二排主桁架通过支撑架连接,第二排与第三排主桁架间通过联板连接,主桁架与主桁架间纵向连接采用连接销,主桁架与加强弦杆间采用弦杆螺栓连接,主桁架与端柱间连接采用连接销,主桁架与支撑架及联板间采用支撑架螺栓连接。弦杆螺栓及撑架螺栓利用呆扳手拧紧,必要时采用风动扳手。
(二)桁架组装
桁架组装采用两台25t吊车吊装,桥两侧各设一台吊车,在两侧桥台上按照钢便桥长度安放座板及桥座,将拼装好的两节桁架吊装到位,吊车配合,人工打紧连接销。桥座与座板的横向中心保持在一条直线上,并按照座板边上的数字确定桥座纵向中心线位置。第一排桁架为一单独桥座,置于桥座轴梁的中段上。第二、第三排桁架利用同一个桥座,分别置于桥座轴梁的左右段上。
桥面两侧桁架组装完成后,用抗风拉杆将两侧桁架连接,抗风拉杆用以保证桥梁的正直和承受垂直于桥轴线方向的水平风力,在每节桁架内交叉设置两根。
(三)纵横梁安装
横梁与桥面方向垂直,每根横梁长5.85m, 间距1.5m,在顶部焊有4个卡铁.用以限定纵梁的位置、两端上方焊有一个带圆孔的短方柱,用来固定斜撑,两端底面各有3个凹眼,用以套入桁架下弦杆横梁上的定位栓钉。第一排桁架与横梁间用斜撑连接,斜撑螺栓固定。
纵梁与桥面方向平行,每根纵梁长2.99m,纵梁共4排,顺桥面方向,每排设置10片纵梁。纵梁分为有扣纵梁和无扣纵梁,无扣纵梁设在桥面的中部,有扣纵梁设在桥面的两侧。纵梁端部和中部凹槽卡入横梁卡铁内。
(四)搭板施工
搭板的作用是构筑桥梁的进出口,一端搭在桥端横梁上,另一端支撑在路堤上。本桥采用双节搭板,中间用横梁支撑,横梁竖于4个搭板支座上,搭板与地面之间空隙采用C30混凝土填筑。搭板与桥面纵梁相似,也分为有扣和无扣两种,两端的下翼成斜面,以降低断面高度,保持与桥面平顺。每边搭板共四排,有扣搭板设在两侧,无扣搭板设在中间。搭板与横梁间连接通过搭板板头卡铁与横梁卡铁相扣。为保持搭板板头与路面平顺,在搭板板头路面处做一凹槽。在搭板两侧与第一排桁架同一直线上设置护栏,护栏采用φ48mm钢管,纵向高度1.5m,间距1.5m,横向为两根6m长钢管。
(五)桥面板铺设
桥面板采用双层25c槽钢反扣铺设而成,每根槽钢长度4.2m,槽钢方向与横梁方向相同,槽钢中心间距25cm,顺桥方向铺设长度30m。
搭板桥面板采用2cm厚钢板铺设,每侧铺设长度6m,宽度4m,钢板上采用φ8钢筋间距10cm双面焊接防滑条。钢板与搭板间连接采用U型螺栓,间距30cm。
六、施工监测
为了确保钢便桥使用期间的安全及新建便桥对原桥的影响,在新建钢便桥上及原桥桥面、桥台上设置监测点,采用信息化技术,定期进行监测,及时对监测数据进行采集、分析,发现问题及时提出,并采取相应的加固措施。
水平位移量测采用全站仪直接测点位的坐标,根据基准点的坐标不变,算出测量点的坐标,从而算出测量点的位移。
施工监测频率:桥梁施工阶段1次/d,使用阶段1次/5d。
七、结束语
通过施工期间运营验证,该便桥的施工方案选取是合理的,保证了运营期间的施工安全,取得了较好接经济效益和社会效益。
【参考文献】
关键词:云背景;数据中心;节能减排;通信行业;互联网技术 文献标识码:A
中图分类号:TP393 文章编号:1009-2374(2016)11-0075-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.038
1 工程概况
广州至高明高速公路金山互通立交工程将广明高速主线与东新高速相连接互通,共计8条匝道工程,其中A匝道桥全长570m,上部结构采用现浇等高预应力砼箱梁,跨径组合为3×25+3×25+3×25+(20+25+20)+3×25+3×25+3×20+22.5+25+22.5=570m。A匝道桥位于直线及R=1500m圆曲线上。纵坡
-0.6%~1.518%,横坡2%。下部结构桥墩采用双柱式无盖梁桥墩,基础采用钻孔灌注桩。
2 现浇箱梁总体施工方案确定
通过多种方案比选,本工程A匝道桥现浇梁采用移动贝雷梁支架方案,主要出于以下两个方面考虑:
2.1 施工适应性
该桥桥墩为双柱结构,无盖梁,这样能够实现移动模架在墩间纵向拖拉移动。该桥位于直线或大曲线上,横坡一致,纵坡变化较小,为移动模架创造了有利条件。
2.2 省时省工省料
与传统的满堂脚手架、钢管桩支架施工方案相比较,移动贝雷梁支架方案具有在周转料用量及消耗、施工周期、人员设备消耗、受力结构合理性等方面的优点,特别是针对中小跨径的连续梁桥。
3 移动贝雷梁支架逐联现浇施工方法
采用移动式贝雷梁支架进行现浇梁施工,本施工方案总共分为3个系统,分别为支架系统、模板系统和移动系统。
3.1 支架系统
支架平台纵梁采用贝雷梁,贝雷梁每3片为一组(定型花窗间距45cm),共设置5组合计15片贝雷片。每组间采用[10a槽钢纵向每3m设置一道剪刀撑。
在墩柱上安装钢抱箍和横向贝雷片,作为纵向支架平台的受力支点,横向贝雷片采用双排单层(2片×2排)加强,每2片安放于墩柱两侧,两排之间用采用[10a槽钢纵向每3m设置一道剪刀撑。纵梁与横梁间放置特制滚动支座,方便后续支架前移。钢抱箍和横向贝雷片间安放沙筒,方便支架和模板卸落,如图2所示。
3.2 模板系统
支架平台上铺设I36b工字钢作为分配梁,间距60cm。整个箱梁底模、侧模及内模均采用方木及竹胶板,工地制作,现场安装。
3.3 移动系统
纵向贝雷梁分三组移动,墩柱之间3组纵梁为一组,墩柱外侧各为一组,前移用3台5T卷扬机配合滑轮组实施,卷扬机固定在前方墩柱系梁上,如图3所示:
3.4 施工工艺
施工工艺流程:安装抱箍安装贝雷片横梁纵梁铺设工字钢分配梁及底模预压绑扎钢筋浇筑混凝土张拉压浆封端支架卸落拆除底模及分配梁工字钢安设移动系统贝雷梁支架纵移下一联现浇梁施工。
4 施工要点及注意事项
4.1 钢抱箍
全部荷载最终全由钢抱箍承担,所以钢抱箍的施工尤为关键,需注意以下三个方面的问题:(1)钢抱箍要严格按照设计图进行工厂加工,必须保证钢材材质、板厚、焊缝质量,进场前必须进行检查验收,合格后方可投入使用;(2)钢抱箍与墩柱间需设置一层橡胶垫,增加抱箍与墩柱混凝土的摩擦。抱箍对锁采用高强螺栓锁紧,必须采用扭力扳手对高强螺栓进行抽查,保证螺栓扭力满足要求;(3)在钢抱箍使用前,对钢抱箍进行加载试验,测试钢抱箍的摩阻力是否达到设计值,为本工程安全施工提供准确依据。另外为确保万无一失,在抱箍下方墩柱内设穿心钢棒,防止抱箍下滑。
4.2 贝雷梁支架顶端“象鼻”设置
整个贝雷梁支架前移时最前一跨自扰大,为确保能前移至下一跨桥墩的横梁上,在贝雷梁支架顶端用角钢加工“象鼻”状桁架。
4.3 支架预压
支架系统安装完成后必须对支架进行预压。通过预压,检验支架的安全性消除支架的不均匀沉降和支架的非弹性变形并获取弹性变形参数或检验支架的安全性支,预压荷载支架需承受全部荷载的1.1倍,本工程采用混凝土预制块进行预压。
4.4 滚动支座
滚动支座是支架前移的关键,在支架系统使用承压时用木楔满塞入滚轴与底板的缝隙内,防止滚轴滑动。支架前移时将木楔取掉。
4.5 支架前移
(1)向前移动支架时,3组卷扬机应同步缓慢启动;(2)每组纵梁对应一个滚轮支座,保证滚轴与贝雷片垂直,以免造成移动困难;(3)对于曲率较大的转弯段,为避免支架前移时贝雷梁滑出滚动支座或支座阻碍前移,应根据计算适当加大滚动支座的宽度;(4)支架前移至接近下一个墩时,随时准备用手拉葫芦调整贝雷梁前进的方向,使其顺利落于前方的滚动支座上;(5)移动过程中应注意安全,必有专人统一指挥前移。
5 结语
本工程采用移动贝雷式支架逐孔(联)现浇预应力连续箱梁施工,无论从工艺、质量、进度,还是经济效益上均取得了令人可喜的成效。与传统的满堂脚手架、钢管桩支架施工方案相比较,移动贝雷梁支架方案具有在周转料用量及消耗、施工周期、人员设备消耗、受力结构合理性等方面的优点,对于地形地貌受限、地基较差的施工区域(如高墩、跨河塘、城市桥梁等),该工艺较其他方法具有不可代替的优越性。
参考文献
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[4] 李进辉,等.移动式贝雷支架连续箱梁逐孔现浇施工
技术[J].广东公路交通,2000,(S1).
关键词:立交桥 立柱 桥墩 施工
伴随着城市建设迅速发展,兴建了大量的互通立交,在立交区内,桥梁本身必须具备功能性和美观的特质,设计人员应当对周围环境的美观和协调进行充分的考虑。与此同时,立交本身的线性具有多变性,通常是弯、坡、斜桥共同处于一条竖线上,因此,对于城市立交桥的设计要格外的注意桥墩立柱的施工,本文就是针对城市立交桥桥墩立柱的施工对其进行分析和论述。
1、立交桥桥墩立柱施工重要性分析
立交桥桥墩结构的选型除了应满足视距、净空的要求之外,也要满足外形美观的要求,做到构造新颖、结构轻盈和多样化,使得桥梁成为同立交线路完美协调的景点。立交桥桥梁上部结构的截面形式主要包括预制装配式空心板、箱形梁及T梁。预制装配式空心板具有安装架设方便、施工制作容易、桥下平整美观及建筑高度小等优点。预制装配式空心板的使用跨度为16米到20米之间,梁高在0.8米和1米之间,中间空心为矩形或圆形的桥梁。预制装配式空闲板广泛应用于城市立交中,但是由于其横向缝连接性的薄弱,使得其横向结构不具有整体性,易发生单板受力的情况,从而导致板的裂缝和损坏。所以设计时要考虑到其承重的具体计算,对这个部分的把关要做到滴水不漏。在早期的立交设计中,因T梁具有可配置装配、施工周期短和工程早点低等优点,而被广泛的应用。但其应用的桥下景观差,建筑高度过高等已经于城市立交桥的美观要求相悖离。先交钢筋混凝土箱梁外观美观、刚度大,可以应用于曲线梁和较大跨径,因而在城市立交桥的设计中的应用最为广泛。近些年来,由于钢砼叠合梁及钢箱梁具有施工搭设支架少、对现有道路影响小、造型轻巧美观等特点,在城市公交中的应用比较普遍。
2、立交桥桥墩立柱施工注意点分析
2.1 设计施工方案
首先要对立交桥墩立柱施工进行设计,在施工前要对整个工作的结果进行预计,配合比采用了不同水泥、减水剂进行交叉试配,先在试验室进行小样试验,邀请总监办和外加剂厂家技术人员现场指导,共同调整。小样调整达到要求后再进行试验柱施工,再根据试验柱的结果重新调整配合比。试验柱施工采用了银羊牌水泥、海螺牌水泥;减水剂先后采用建标牌、建宝牌、强力牌、钻石牌减水剂等多家材料进行交叉试验。由于要求较高,经过多达13根试验柱的对比提高,最终选择了海螺牌水泥+钻石牌减水剂+清机油(脱模剂)的施工方案。
2.2、钢筋笼加工
钢筋笼加工的一个最关键的问题就是骨架尺寸控制,即钢筋笼的直径及圆度,因为这直接关系到砼保护层的合格率。我标主要从以下几个方面进行控制:
一是精确制作弯制钢筋笼加强圆箍的胎模的精度,保证其直径及圆度的误差在1~2mm以内。
二是在加强箍内采用钢筋十字撑点焊加固,保证加强箍在钢筋笼制作、堆放、吊装、运输的过程中不变形。
三是加密加强箍,原设计的加强箍设置为每2m一个,我标在钢筋笼制作中发现,两个加强箍之间的主筋有下挠的现象,造成加强箍之间节段的钢筋笼直接变小,很难达到精度要求。经过各领导部门的研究,决定将加强箍的间距调整为1m,以保证钢筋笼的整体刚度。
经过采取了上述的措施并严格管理,使钢筋笼的直径及圆度的误差基本控制在5mm以内,有力的保证了砼保护层厚度的控制要求。
2.3、模板处理和高强砼垫块
模板处理的效果对砼外观颜色及尺寸有着直接的影响。我标采用全新的钢模板,保证立柱尺寸准确符合设计。模板除锈后打磨光滑,使用清机油作为脱模剂,涂刷要求均匀,不能过厚,防止机油因重力局部聚集。
以往工程钢筋与模板之间的垫块一般使用手工制作的四方的砂浆块,普遍存在尺寸加工精度不够,垫块强度低的缺陷,且垫块有一个面与模板接触,拆模后有时会露出垫块。为了解决上述问题,我标采用专门厂家预制的锥形高强度砼垫块,其大头有凹槽并带有小铁丝,安装时凹槽贴紧钢筋,再用小铁丝绕过钢筋并拧紧,保证垫块不会因碰撞或振捣等原因而脱落。垫块的小头是三个锥形,与模板的接触是点接触,拆模后的砼表面不会显露出垫块。厂家预制的垫块精度高,保证砼保护层厚度符合设计要求,根据检测结果,砼保护层的合格率达到95%以上。
3、立交桥墩立柱施工优化分析
根据施工进度提供钢筋骨架加工计划,钢筋加工场按照施工进度要求依次生产钢筋骨架。钢筋骨架在钢筋场胎模上加工,按照设计尺寸制作。骨架加工最主要控制加强箍筋尺寸,加强箍筋加工偏差必须在规范允许范围内。同时要控制加强箍筋与主筋正交连接,因此加强箍筋必须置于胎模上与主筋连接方能保证连接垂直度。
安装墩柱钢筋:安装钢筋前搭设钢管脚手架并铺设跳板作为钢筋安装的操作平台。为施工安全并考虑到钢管脚手架的承载能力,半成品墩柱主筋拟采用汽车吊分批吊装就位焊接,焊接采用单面焊接,焊接时焊缝按规范要求错开1米,待主筋焊接完毕后绑扎箍筋,并用缆风固定墩柱钢筋,确保其垂直度。
安装墩柱模板:安装墩柱模板前先拆除钢管脚手架和缆风,用高压水泵清洗承台与墩柱的接触面,以保证墩柱与承台粘结良好。本墩共投入一套大方柱模板和一套小方柱模板,墩柱模板由四片方模拼装而成。模板采用汽车吊进行分步吊装,并在纵横方向分别用拉条对锁。并用缆风在模板四面固定,保证其垂直度和稳定性。模板安装后,钢筋周围绑扎砼垫块,保证砼保护层厚度。
立交桥在城市道路中已普遍使用,为了保证立交桥的运营安全,测量人员经常要对立交桥的墩柱进行变形监测。这些墩柱一般是又大又高的圆柱形,大多设在汽车不能抵达的地方。我们对墩柱进行倾斜度测量时,不能借助诸如消防车机械臂这样的工具来设置观测标志,通常只能在墩柱两旁大约90度的方向设置整理两个工作基点,采用方向交会法进行测量。这种方法存在着不足:一是观测工作量大;二是在无明显标志的情况下,两处设站交会的墩柱中心无法重合在一起,测量必定会产生误差;三是由于无多余观测,观测结果提不出精度分析。鉴于这种情况,我们想到了采用免棱镜全站仪对墩柱进行倾斜度测量。
首先在离需要观测的圆形“墩柱”一侧(矩形“墩柱”必须在与墩柱面垂直的一侧)20多米距离的地方设置一个工作基点,使用带有免棱镜测距功能的全站仪,在工作基点上分别对墩柱顶部和底部左右两侧进行水平角观测。观测墩柱顶部或底部左右两侧水平角时,因为有各种原因可能观测不到最顶端或最底端,只能观测到相对的顶端或底端(观测时要求把天顶距记录下来,注意观测墩柱左右两侧水平角时,保持一个天顶距高度不能变)。左右两侧水平角测量后,取平均数就得到了墩柱观测点中心的水平角,加上已知数据换算为方位角,将全站仪对准墩柱顶部和底部,采用免棱镜测距方法进行距离量测和垂直角观测,化算为平距后加上墩柱半径,计算出墩柱顶部和底部中心的坐标和高程,采用反正切函数就得到了“墩柱”的倾斜度。
参考文献
[1] 城市桥梁施工员一本通.城市桥梁施工员一本通编委会.中国建材工业出版社,2010,05
[2] 公路桥梁加固施工技术规范.中交第一公路勘察设计院.人民交通出版社 ,2008,11
关键词:港珠澳大桥;桩基础施工;设备选型;应用
中图分类号:TU473.1文献标识码: A 文章编号:
1 工程概况
港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是我国继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后又一重大基础设施项目。海中桥隧工程总长约35.6 km,按6车道高速公路标准建设,行车速度100km/h。主体工程采用桥隧组合方案,其中桥梁长约22.9 km,深水区非通航孔桥梁长约13.7km,位于江海直达船航道桥以东(K13+413~K17+633,K18+783~K27+253)及以西(K28+247~K29+237),水深5~10m,基岩埋深60~89m。该处位于潮流主通道,采用110m跨径,整幅六边形承台。每个承台设6根钢管复合桩,横桥向3排。港珠澳大桥总体布置图和非通航孔桥效果图如图1所示:
图1 港珠澳大桥总体布置图和非通航孔桥效果图
钢管复合桩身由上、下两段组成,上段为钢管混凝土结构,下段为钢筋混凝土结构。上段桩基础钢管外径分2.0m和2.2m两种,嵌入承台1.6m,承台以下钢管长度根据施工和运营阶段的结构受力和刚度需求等综合因素确定。下段桩基础外径对应钢管外径为1.75m和1.95m,桩底嵌入中风化岩石持力层对应深度为不小于4m和不小于5m两种。
非通航孔桥桩基础施工根据桩基础特点,采用装配式施工平台,在钢管桩打设完毕后整体吊装,然后布置桩基础成孔设备、成孔配套设备以及生活办公设施等。
港珠澳大桥桥梁工程采用大型化、工厂化、标准化、装配化施工方案以缩短海上作业时间,提高作业效率。桥梁墩台和钢箱梁均预先场内制造加工完毕,运输至施工海域进行装配吊装。这样以来,桩基础施工成为桥梁施工在海洋环境中持续作业时间最长的一个重要工序,且有对设备要求高、设备需求量大、施工耗能大、施工环境恶劣等特点。因此,科学的选择设备类型,进行合理的设备配置,将对成本控制和工期控制起着极其重要的作用。
2 工序介绍
钢管复合桩施工主要分七大工序:钢管桩加工、钢管桩打设、平台安装、桩基础成孔、钢筋笼制作、下放钢筋笼、灌注水下混凝土。工序流程如图2所示:
图2 钢管复合桩基础施工主要工序
3 设备选型
钢管桩复合桩基础施工的每个工序可通过不同的方案和设备配置,现通过对比分析,来选择最合适的设备配置方案。
3.1 钢管桩沉桩设备选型
钢管桩沉桩设备主要有桩锤、配套打桩船舶和配套运输船舶。根据配套打桩船舶的不同,可分起重船导向吊打方案和悬挂打桩架打设方案。
3.1.1 桩锤的选型
桩锤可分为坠锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤、振动锤和液压锤,在此处主要对柴油打桩锤、液压振动锤和液压打桩锤进行比较选型。适用范围、优缺点对比和选用结果如表1所示:
表1 三种锤型适用范围参考表
钢管桩采用Q345C低合金钢,直径有2m和2.2m两种,其中桩尖2m范围内32mm厚,其余部分壁厚25mm。桩长度约50m~60m,重量约在60t~90t,桩底对应土层为密实粉细沙层及粗、砾沙层、强风化岩层等。
根据钢管桩桩长长、质量大、对应地质状况复杂等特点,和项目处于白海豚保护区,环保要求苛刻等因素,确定选用液压打桩锤作为钢管桩沉桩施工设备。
目前国内液压打桩锤相关产品较少,国际品牌占主要市场,主要有荷兰IHC、德国MENCK、英国BSP、日本车辆、芬兰永腾等品牌。该项目上应用的液压打桩锤有IHC、MENCK和BSP等品牌。如图3所示:
图3 港珠澳项目上应用的液压打桩锤
3.1.2 配套打桩船舶选型
根据配套打桩船舶的不同和施工精度的要求,主要有起重船导向吊打方案和悬挂打桩架打设方案。如图4所示:
图4 导向吊打和悬挂打桩架打设示意图
根据两种方案设备配置及特点,进行成本及工作效率等的对比。如表2所示:
表2 两种打桩方案的对比
综上对比,推荐选用打桩船配合打桩锤进行钢管桩的沉桩作业。
桥梁工程的打桩船臂架主要分固定臂架和全回转臂架两种。目前国内固定臂架代表船舶有:“长大海基”100M打桩船、“海威951”95M打桩船、“粤工桩8”93.5M打桩船、“路桥建设桩8号”92M打桩船等。大型全回转臂架打桩船舶国内主要有:“海力801”95M打桩船、“天威”92M打桩船。
在该项目投入使用的船舶主要有:“长大海基”100M打桩船、“天威”92M打桩船、“路桥建设桩8号”92M打桩船,其中“天威”92M打桩船目前采用导向吊打方案。如图5所示:
图5 港珠澳项目上应用的打桩船
3.1.3 运桩船选型
运转船主要根据桩长和桩径来确定运桩船的基本尺寸,船底板选择平底。根据钢管桩的生产、施工进度、运输距离、船体结构、运输及施工风险,考虑钢管桩叠放层数及载重能力。投入使用过程需要考虑安全防护和加固措施,并注意打桩船吊桩顺序和工人绑桩的安全、方便。
考虑船舶机动性,推荐选用自航驳船。如图6所示:
图6 在港珠澳项目应用的运桩船
3.2 施工平台及配套设备选型
桩基现场施工采用可拆卸周转使用的整体式装配化钻孔平台作为操作平台,钻孔平台将钻机、泥浆池、沉淀池、钻杆和工作房集中成一体化,采用整体安装拆卸和周转,以缩短海上作业时间,节约造价和降低风险。同时钻孔平台应有足够的刚度、强度和稳定性,在吊装与钢管连接之前应能进行空间姿态调整就位。
平台靠主体桩钢管提供主要支反力,一侧打设靠船桩用于人员上下和停船。根据方案不同可设置支持桩参与受力。其中支持桩和平台的靠船桩另需配置打桩船施工。
平台周转和安装需要配置起重船和运输船完成。
3.2.1 施工平台的选型
施工平台主要有两种结构形式,一种是立体结构整体式装配化平台;一种是平面结构整体式装配化平台。如图7所示:
图7 立体结构整体式装配化平台(左)和平面结构整体式装配化平台(右)
根据平台结构,进行功能、成本和受力等方面的对比,对比内容如表3所示:
表3 两种平台方案的对比
港珠澳深水区非通航孔桥两种平台均有应有。经过对比,推荐使用平面结构整体式装配化平台。
3.2.2 辅助桩打桩船舶选型
按推荐平面结构平台配置辅助桩沉桩设备。支撑桩主要为1m直径的钢管桩,壁厚12mm,长度约40m,重量约12t。根据钢管桩结构参数,选择“长大36”50M全回转多功能打桩船,配筒式柴油打桩锤进行沉桩施工。如图8所示:
图8 “长大”36打桩船作业中(左)和平台辅助桩沉桩完成(右)
3.2.3 吊装及转运设备选型
关键词:麦竜桥;桥梁加固;改造;施工
为了更好的贯彻旧桥梁加固改造科学、经济和实用的原则,本文通过分析研究麦竜桥使用现状和存在的桥梁病害及其原因,根据工程前期论证加工方案,参照现阶段同类型桥梁成功改造的经验和依据国家相关改造规范,对麦竜桥加固工程项目施工进行深入的研究,以期为我国现阶段及以后类似桥梁的改造工程提供技术参考。
一、麦竜桥工程概述
(1)麦竜桥改造前状况
X030 G108老线(昆明至富民)公路等级为四级,麦竜桥位于G108老线K37+690,由云南省公路七团修建,于1970年12月建成通车,该桥为双曲拱桥,跨径为3.0 m、42 m,桥全长68m,桥下净高5.25m,全宽8.0m,U型桥台。麦竜桥是县道X030线的重要桥梁,是昆明、通往楚雄、攀枝花、成都的重要交通枢纽,对加强民族团结、维护边疆稳定、促进地区经济发展与合作交流起到了重要作用。
(2)麦竜桥存在的病害状况及主要问题
1.存在的主要病害
通过对麦竜桥旧桥工程的实地勘探,发现麦竜桥旧桥主要存在以下三种病害:
拱肋、拱肋脚、破碎漏筋,砂浆剥落,钢筋锈蚀。
桥面开裂。
设计荷载较小。
2.原因
昆明公路管理总段所辖区域内的大部分桥梁都建成于上世纪5 O一7 0年代,由于设计起点标准低,荷载等级都在汽车一1 3级至汽车1 5级之间,且年久失修,其实际承载力已不能满足目前实际运营荷载的要求,但由于受资金及技术条件的限制,往往得不到及时的修缮。通过对原有公路技术状况及适应程度进行分析发现,麦竜桥按汽车—13级标准修建,由于修建年代久,修建标准低,加之资金少,施工质量差,而现在重型车辆增加快,所以出现上述病害,若不采取措施加固,将危急桥梁安全、车辆行驶安全及公路畅通。
(3)麦竜桥改造设计的原则和技术标准
1.改造工程设计原则
安全、与原桥协调一致、长久耐用、提高荷载等级,加固后桥梁荷载等级为公—II级,在保证安全的前提下进行经济比选。
2.改造设计思想
对每座桥梁进行承载能力评定,对不满足要求的桥梁,通过增设新梁、增设内衬拱、粘贴钢板、重做桥面铺装、局部修复等提高全桥承载能力。
3.改造依据
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD6 O一2004);《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004);《公路桥涵地基与基础设计规范》(TJT024—85);《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022—8 5);《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000);《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(TJT025—86);《混凝土结构加固设计规范》(GB 5 O 367—2006)。
二、工程改造项目设计
(1)麦竜桥改造工程方案设计及选择
通过基地工程勘探和工程主要病害及主要问题分析,前期设计出A、B两套加固改造施工方案:
A方案:1.腹拱1-6加固10cm厚C30混凝土内衬拱;引孔1-5加固30cm厚C30混凝土内衬拱。
2.两岸增做楼梯,增做桥台M7.5浆砌块片石护坡。
B方案:1.拆除旧桥上部及桥面系,新建3孔21.0米装配式后张法预应力混凝土简支T梁桥,净梁长为21米,横桥向布设4片梁,梁高1.5米,粱间距2.1米。
2.桥梁位于两曲线之间,但距离曲线仍有一段就离,桥头引道应尽量顺接原老路面。
3.拆除旧桥上部构造后,利用原桥台,桥墩采用1.3米圆柱墩,根据地质情况,桥墩基础采用扩大基础。
依据当地的自燃条件、经济发展状况、交通流量以及工程施工要求和成本大小状况对比分析,本文认为A方案较为优越。
(2)工程量预计
根据工程施工方案的确定和工程施工用量标准,预计该项目所需资金135.98万元,全桥加固工程量预计如表1所示。
三、麦竜桥加固改造施工要点
(1)桥梁加固施工的步骤
1.封锁旧桥梁的部分交通,设置施工交通封锁墙。2.根据工程施工改造方案和设计要求,对旧桥面的桥面铺装层,凿除和清理铰缝中的混凝土。3.使用千斤顶支撑起旧桥板底缺失、倾斜的支座主梁,然后在墩台帽处进行支座的安装。4.用混凝土进行铰缝的浇筑,同时对桥梁主梁底部的裂缝或者是破损处进行修补。5.粘贴梁底碳纤维布。6.在空心板上下之间连接钢板。7.桥面混凝土的浇筑铺设。8.伸缩缝安装.9.两岸人行道、栏杆机排水管的安装。
(2)桥梁加工施工的要点
1.旧桥梁改造过程中,切忌因施工导致附近交通的堵塞,为了防止危险的发生,施工单位应当派专人进行桥头交通的指挥和疏通。2.在旧桥面的凿除过程中,应当尽量使用轻型设备,以避免设备工作时对桥对主梁产生新的损害。3.在桥面浇筑过程中,应当重点处理好新旧混凝土之间的衔接问题,确保新老混凝土能够紧密的结合,在有必要的情况下,可以使用锚筋和铺装层钢筋网相连接的做法。桥面混凝土铺设的施工过程中伸缩缝的预留问题也是施工单位应当关注的重点。4.支座的安装高度,应当力求精确,在施工前应当进行仔细反复的测量,以保证改造桥梁的平顺连接。
四、麦竜桥加固改造施工工艺
(1)裂缝灌浆的处理
1.应对所有宽度大于0.1毫米的裂缝进行灌浆,灌浆应使用环氧树脂。
2.确保混凝土表面的清洁,干燥。
3.灌胶应严格依据品种的不同,确定最佳配合比例,并准确称量各组成材料,搅拌均匀。
4.依据材料的要求进行妥善的养护和修整。
5.重视灌浆过程中的质量控制,关注灌浆的严适度和是否有开裂情况。
(2)裂缝封闭的处理
对所有宽度大于0.1毫米的裂缝进行灌浆过程中一并封闭,无需再做处理,对外部颜色较深的原封缝物都要进行清理,并重新采用107胶进行刮摸,务必确保颜色与旧表面一直,外观良好。
(3)钢筋锈蚀的处理
对锈蚀钢筋,应先凿除周围损坏的混凝土,露出钢筋,用细钢刷将锈蚀部分清除干净,再外涂阻锈剂,然后再根据情况用高标号混凝土或水泥砂浆填补。
参考文献:
[1]庄勇,金成华,吴锦华.碳纤维复合材料在桥梁加固中的应用研究与工程实例[J].科技风,2010(14).