杨海金
湖南省第六工程有限公司 长沙市 410015 身份证号:43038119831123****
摘 要:地道桥有支撑的敞开段侧墙施工,采用直立式贝雷支架搭设(321型贝雷片),贝雷支架上、下共设置两排Ф32精轧钢,模板采用0.5cm厚大块钢模板。本文主要就白石东地道桥敞开段侧墙施工过程中遇到的问题以及技术处理的主要措施进行分析,可供同类工程施工管理借鉴。
关键词:地道桥敞开段 侧墙施工 贝雷支架 措施 施工工艺 受力分析
0 引言
地道桥有支撑的敞开段结构层从外往内为支护桩→5CM厚C20喷射混凝土→1.2厚预铺反粘HDPE高分子防水卷材(非沥青基)→侧墙,由于防水层不能破损穿孔,因此侧墙模板施工不能像敞开段无支撑段一样采用对拉螺杆进行侧墙模板安装施工。虽然能用满堂支架进行模板施工,但是工作量大,费用也将大大增加。
潭州大道快速化改造项目白石东地道桥有支撑的敞开段侧墙施工采用贝雷支架单侧支模进行侧模施工,使项目的进度及质量得到了保证,同时大大节约了施工成本。本人针对潭州大道快速化改造项目白石东地道桥有支撑敞开段支模措施进行技术分析,为以后类似的施工提供可借鉴经验。
1工程概况
潭州大道快速化改造(湘潭段)工程白石东地道桥主体结构采用自重抗浮。基坑主体结构安全等级为一级,设计使用年限为100年。全长 720m,由敞开段与暗埋段构成,其中敞开段长545m,为U 型槽框架结构;中间暗埋段长175m。其中敞开段K8+390.8-K8+529.8、K8+704.8-K8+866.8处为有支撑段。
敞开段为U 型槽框架结构,主体结构建筑限界净宽2x13m ,净高5.0m,截面最宽处 30m,侧墙高度为3.4m~6.4m(含倒角部分),厚度为80~120cm,采用Φ800MM@1300MM钻孔灌注桩进行支护,顶部砼冠梁尺寸为1000(宽)*800(高)MM,第一道支撑采用800*800MM的钢筋砼支撑, 底板与相应的侧墙厚度相同,厚度为80cm、100cm、120cm三种规格。
2总体施工方案
2.1有支撑敞开段施工顺序与施工方法
敞开段K8+390.8-K8+529.8、K8+704.8-K8+866.8为有支撑段,砼浇筑分两次进行,第一次浇筑底板(至倒角以上50cm),待底板砼达到设计强度后,拆除第二道钢支撑(如有),再进行第二次浇筑,即剩余主体结构侧墙部分,侧墙支模采用直立式贝雷支架。
2.2敞开段(有支撑段)主体结构施工工艺流程
施工准备→基坑检验及地基处理→测量放样→C20早强素砼垫层浇筑→底板及侧墙预铺1.2mm厚反粘HDPE高分子防水卷材→底板5cm厚C20细石砼保护层浇筑→底板钢筋安装→底板侧模安装(施工缝镀锌止水钢片安装、预埋对拉PVC管)→底板(至倒角以上50cm)砼浇筑→拆模及养护→侧墙钢筋安装→直立式贝雷支架搭设→侧墙模板安装→侧墙砼浇筑→拆模及养护→侧墙顶面防水处理→C20细石砼收口及回填→验收
3支架、模板搭设
3.1支架搭设
本工程侧墙浇筑模板支架采用直立式贝雷支架,模板安装通过侧墙底板、倒角浇筑时预埋精轧钢,以及冠梁施工时预留的PVC孔,穿入Ф32精轧钢,采用对拉的方式进行固定。贝雷支架搭设横断面布置如下图:
贝雷支架横断面布置图
贝雷支架纵断面布置图
直立式贝雷支架搭设采用321型贝雷片。贝雷片由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆的端部有阴阳接头,接头上有杵架连接销孔。贝雷片的材料为16Mn,每片架重270kg,其桁节采用16锰钢,销子采用铬锰钛钢,插销用弹簧钢制造,焊条用T505X型。所有材料须经检验合格后方可投入使用。贝雷支架上、下共设置两排Ф32精轧钢,精轧钢布置间距见(贝雷支架平面布置图)。支架安装时,在靠近上、下两排精轧钢的贝雷架斜杆内加设一根[10槽钢加强。
3.2模板搭设
各段侧墙钢筋及贝雷支架施工完毕,并经现场监理工程师检验合格后,用全站仪准确测量,放样定出每一段侧墙的角点,再将各角点连接成侧墙边线。
侧墙模板安装前,应进行试拼装。侧模采用大块钢模板,单块尺寸2.25×3.0m,面板厚度5mm,面板背肋采[10槽钢,间距30cm。模板拼装时,要严格按设计图纸尺寸进行,拼装须密实,避免浇砼时漏浆。
侧模背架采用通长的双拼[10槽钢,竖向间距80cm,通过焊接固定在模板上。因本工程侧墙厚度为变化值(侧墙厚度共分为50cm、80cm、100cm、120cm四种),为保证侧墙几何尺寸,模板安装时,先利用侧墙拉钩钢筋将内、外层主筋焊接形成整体,然后在最外层钢筋上设置好钢筋保护层砼垫块(每平方米绑扎4个,梅花型布置),再分层支立侧模并靠住垫块,同时采用吊垂法检查侧模是否垂直。为确保支模稳定及施工安全,每向上支立一层侧模必须设置钢管斜撑作为临时支撑。立模过程严格控制模板的垂直度和平整度。
侧墙模板构造如下图:
贝雷支架及侧模安装好后,先在模板与贝雷支架之间安装可调顶托作为支撑,将承托一端支撑在模板背架双拼[10槽钢上,另一端插入单排贝雷片的插销孔内,顶托竖向间距为80cm,沿模板纵向间距90cm;然后在贝雷支架外侧上下各安装一道通长的双拼][10#贝雷弦杆将支架连接形成整体,最后采用2排精轧钢将整个支撑体系拉紧,精轧钢纵向间距90cm,其中底部的一排精轧钢为底板浇筑时预埋,通过连接器接长后拉在双拼][10#贝雷弦杆上,顶部的一排精轧钢通过穿入冠梁内预埋的Ф75mmPVC管后再拉在双拼][10#贝雷弦杆上,冠梁侧安装精轧螺母和垫板。
4受力分析
4.1模板侧压力荷载计算
模板主要承受混凝土侧压力,本工程砼一次浇筑最大高度为6.4米,
按照《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008要求:新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值按下列两公式计算[1],并取其中的较小者:
F=0.22γct0β1β2 (公式-1)
F=γcH (公式-2)
式中:
F──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2);
h──为有效压头高度(m);
υ──混凝土的浇筑速度(m/h);取0.8m/h
t0──新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定(一般为4-6小时,取大值6小时);
γc──混凝土的容重(kN/m3);取26kN/m3
β1──外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂时,取1.2;
β2──混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50~90mm时,取1.0;110~150mm时,取1.15;
H──混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度;取6.4m
混凝土侧压力标准值
由公式-1得 F1=0.22×26×6×1.0×1.15×=35.3 KN/㎡
由公式-2得 F1'=26×6.4 =166.4KN/㎡
按要求模板的侧压力取 F1=35.3KN/m2
新浇混凝土、倾倒及振捣混凝土对模板产生的组合侧压力荷载:
F强度=F1γQ1 +(Q1+Q2)*γQ2=35.3*1.2+(2+2)*1.4=47.96kN/m2
式中:F1 ──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力
γQ1──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力荷载分项系数,取值为1.2
Q1──倾倒砼时产生的荷载标准值,取值为2KN
Q2──振捣砼时产生的荷载标准值,取值为2KN
γQ2──可变荷载分项系数,取值为1.4
4.2模板验算
模板取四跨连续梁进行受力计算、模板采用0.5cm大块钢模板,面板竖肋为10#槽钢,间距为30cm模板背架采用通长的双拼10#槽钢,竖向间距80cm,靠贝雷架侧采用2道通长双拼10#槽钢形成整体;
模板受力模型采用4跨连续梁计算
4.3模板竖肋验算(10#槽钢)
将其简化为5跨跨径0.8m受到均布荷载得受力模型
由面板验算得出最大得支座反力为F=16.54 kN
故竖肋受到q=16.54kN/m
查《路桥施工计算手册》中附录二《结构静力计算用表》中附表2-11得
支座反力
4.4双拼十号槽钢验算
按五跨连续梁计算跨径为0.9m 受到0.3m间隔集中力计算
由竖肋验算得出最大得支座反力为F=14.98 kN
故双拼10#槽钢受到F=14.98kN间隔为0.3m集中力
查《路桥施工计算手册》中附录二《结构静力计算用表》中附表2-11得
支座反力
满足要求
单根32MM的精轧螺纹钢最大允许拉力为827.95KN,
最大拉力在支座位置即支座反力 225.95kN<827.95 kN,精轧螺纹钢满足拉力需求。
5结语
通过对潭州大道快速化改造项目白石东地道桥有支撑的敞开段侧墙模板的分析,施工单位和工程技术管理人员积累了一定的的经验,掌握了技术、管理的关键点,同时节约了施工成本,为今后同类工程的施工提供了有价值的参考资料。
参考文献:
[1] JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规范》:14-16
[2] 周水兴 何兆益 邹毅松等 《路桥施工计算手册》 2001年10月第一版 北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号 人民交通出版社股份有限公司 2019年5月出版:765页