胡森
中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司,辽宁 沈阳 110065
【内容提要】新机场北线高速公路工程有桥梁37座,现浇空心板桥梁14联,现浇预应力连续梁53联。桥梁结构形式变化大,线路多处与既有线路斜交,盖梁结构形式多,匝道桥曲线半径小,道路汇合路段多,施工过程中支架体系的搭设、拆除工程量大。按照北京市地方规定本工程涉及的现浇满堂支架均采用盘扣式钢管脚手架,满堂支架搭设形式多,工期紧迫,工程量大,施工安全风险高。
【关 键 词】现浇混凝土箱梁 盘扣 多种形式 满堂支架
1、概述
新机场北线(京开高速—京台高速)高速公路西起涿州,东至廊坊,分中段、东延段、西延段三部分,其中中段(京开高速-京台高速)西起京开高速公路,东至京台高速公路,路线设计长度14.66km。东延段起点京台高速,终点京冀界,路线长2.87km,西延段起点京开高速,终点京冀界,路线长8.3km。我集团主要承担中段东半部分及东延段施工任务,起止里程K6+437~K15+260,线路全长8.8km。我集团施工区域位于北京市大兴区礼贤镇,路线与魏石路、在建新机场高速、磁大路、青礼路旧线、京台高速公路、田营西沟、田营沟等道路及河流相交。
本工程共有桥梁37座。现浇空心板桥梁14联,现浇预应力连续梁53联。现浇空心板分类统计见表1,现浇梁分类统计见表2。
表1:现浇空心板类型统计
.png)
2、支架设计
2.1 现浇空心板支撑架设计
现浇空心板60型盘扣支架体系,选取西段家务村东路通道桥处使用60型盘扣支架进行模架设计。桥梁长度16.0米,左幅宽度24.016米,右幅宽度24.017米,空心板厚度0.8米。横坡-3.06%,纵坡-1%。模板采用15mm厚胶合板;次龙骨采用50mm*70mm钢包铁,间距15cm,最大跨度150cm;主龙骨采用I14#工字钢,最大跨径180cm;可调托撑采用Φ48×6.5×600型;立杆采用40型盘扣式支架,顺桥向布置间距为1.5m,横桥向布置间距为1.8m;横杆最大步距1.5m;可调托座采用Φ48×6.5×600型,托座下钢板尺寸为15*15cm;可调底托放置在5*20cm的木板上,木板下浇筑20cm厚的C15混凝土垫层进行硬化和调平处理。
2.2 现浇梁支架体系
梁高2.4米60型盘扣支架体系。青礼路旧线立交3号桥第2 联现浇梁为2.4m高现浇梁,支架体系采用60型盘扣支架体系。本联现浇梁长度为40+46+40=126m。桥梁横坡2%,纵坡为1.0%。现浇梁横梁轴线与道路轴线斜交。
模板采用15mm厚胶合板;次龙骨采用90mm×90mm方木,横梁及隔梁及腹板位置处间距10cm、其余位置处间距20cm;立杆在横梁及隔梁位置处支横桥向间距0.6m,顺桥向间距0.9m;箱室位置处支架横桥向间距1.5m,顺桥向间距1.8m;腹板位置处支架横桥向间距0.9m,顺桥向间距1.8m。可调底托放置在5*20cm的木板上,木板下浇筑20cm厚的C15混凝土垫层进行硬化和调平处理。
3、施工工艺
3.1 地基处理
支架搭设时,支架投影在承台区域的范围利用承台作为支架基础;支架投影在承台范围以外的区域,在支架搭设之前须对地基进行处理,使地基承载力达到260KPa符合施工要求。
3.2 支架安装
(1)作业前,首先对作业工人进行技术和安全交底。施工机具准备齐全,具备作业条件。然后按照施工工艺流程进行脚手架搭设,搭设过程中如有构配件、杆件有质量问题,坚决不予使用。
(2)根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。下部先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆。再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,考虑支架的整体稳定性,按照每4步设置一道水平剪刀撑(扣件式钢管脚手架),安装时自下而上进行顺接。斜撑通过扣件与支架连接,安装时尽量布置在框架结点上,专人检查支架盘扣松紧情况。架体与主体结构拉结牢靠。安全网在剪刀撑等设置完毕后设置;
(3)竖向斜杆设置,竖向斜杆按两步两跨首尾相连方式布置,在顶层竖向斜杆进行满布设置,水平杆的步距不大于1.5m;
(4)支架组装时应控制水平框架的纵向直线度、直角度及水平度;
(5)支架拼装完毕后,应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况,并及时旋紧可调座或者使用薄钢板调整垫实;
(6)支撑架搭设完毕后,应对其平面位置,顶部标高,节点联系及纵横向稳定性进行全面检查,符合要求后,方可进行下一步施工;
(7)盘扣式支架钢管不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁及裂纹的钢管;
(8)支架顶部U型支托放置14#工字钢或者10#工字钢作为主龙骨。其螺杆伸出钢管顶部不得大于40cm。螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时应保证上下同心;
(9)支架搭设应与墩柱连接紧固,形成固结点。为保证不损伤墩柱表面,可用方木楔紧;
3.3 支架预压
为消除支架的非弹性形和因地基沉陷而引起的箱梁混凝土早期开裂,同时进一步验证支架抛高的准确性(支架抛高值=钢管接头非弹性变形值总和+地基沉降值),落地式满堂支架体系首次实施必须进行预压。根据《钢管满堂支架预压技术规程》JGJT194-2009,选择具有代表性的进行支架预压。
支架预压荷载不应小于支架承受的混凝土结构恒荷载的1.2倍。每个预压单元内实际预压荷载强度的最大值不应超过该预压单元内预压荷载强度平均值的120%。每个预压单元内的预压荷载可采用均布形式。
3.4 支架监测监控
为确保本工程盖梁、箱梁支架施工全过程处于有效受控状态,必须以监测信息作为依据,对重点监测项目必须在施工中及时地、不断地进行,准确获取测量数据,加以整理、回归分析并及时反馈以指导施工。支架在搭设、使用和拆除过程中,为了消除支架的非弹性形变和因地基沉陷而引起的坍塌,预防箱梁混凝土早期开裂,保证箱梁浇注混凝土后满足设计外形尺寸及预拱度要求,支架体系全过程均需进行监控量测。
4、结论
盘扣式脚手架采用统一的500mm盘距,搭配它的立杆横杆和斜杆及三脚架可以搭设成不同跨度和不同截面的支撑体系,传统的桥梁支模体系笨重且仅适用于特定规格,局限性很大,盘扣脚手架则可以搭设成不同形状不同功能的模板支架,满足各样式的搭建需求。
在传统的桥梁支撑施工中,大部分碗扣脚手架的间距在1.2米以下,甚至达到0.6米和0.9米,这在工地现场就出现了空间性不足的缺陷,工人在搭设完成后,支架验收人员不能进到架体中间验收,空间紧凑施工操作不便,而盘扣式脚手架立杆采用Q345b低合金结构钢,提高了承载力,允许放大脚手架步距和间距,扩大了工人的施工空间和验收人员的活动空间。
盘扣式脚手架采用自锁式连接盘和销子,销子插接后靠自重即可锁紧,且它的横向和竖向斜杆使每个单元都是固定的三角形格构式结构,架体受到横向和纵向的力之后都不会发生变形,且盘扣脚手架是一个完整的体系,脚手板和步梯都能起到保证架体稳定和工人安全的作用,因此相比其他的铺设的脚手架,盘扣脚手架的挂钩踏板使架子的安全性提升了一个高度。
参考文献
《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社2016年1月第四版;
《路桥施工计算手册》人民交通出版社2001年10月第一版;